节水设计与改造课件

水节水设计与改造浙江大学建筑设计研究院王靖华0目录

节水设计与改造1水量平衡

1.1公共机构类型1.2用水量分析1.3水量平衡1.4行为节水的重要性2节水措施2.1合理控制供水水压2.2限量水表2.3水位控制装置2.4节流水龙头2.5淋浴节水器具2.6双档节水冲便器2.7延时自闭冲洗阀2.8自动冲洗装置2.9负压生态冲便器2.10节水灌溉2.11采用优质新型管材合理施工3中水开发利用3.1中水回用的可行性3.2中水回用系统应用3.3中水工艺3.4海水淡化4雨水开发利用4.1概述4.2雨水利用4.3景观水体的雨水利用4.4水体水质的维持4.5雨水的收集利用1水量平衡

节水设计与改造1水量平衡

1.2用水量分析建筑物类型建筑物举例计算用面积指标节水用水定额（㎡/人）（㎡/床）（L/每人每日）(L/㎡)办公建筑各级党政、团体、企事业单位办公楼、商务写字楼等102540旅馆建筑旅馆、招待所等（单独卫生间）20110160宾馆、度假村等50220320医疗卫生建筑各类医院、疗养院、休养所的住院部等（单独卫生间）85250.8364.8各类医院、疗养院、休养所的门诊部、诊疗所，急救中心等（病人）7612教育建筑幼儿园、托儿所（无住宿）124060幼儿园、托儿所（有住宿）124080中小学校、职业学校、特殊教育学校教学、实验楼101535高等院校教学、实验楼203540科学实验建筑实验楼、科研楼、研发基地等1025

文化建筑图书馆（按总面积估算）1.422.2档案馆（按总面积估算）1.61.8少年宫41535博物馆、美术馆、展览中心、纪念性建筑等（按总面积估算）2.323.76

公共机构节水设计与改造1水量平衡

1.3水量平衡表

用水项目用水定额所占比例用水特征水质要求公建用水5L/m2·日100%每日使用

自来水（生活饮用水）其中冲厕水1.5L/m2·日30%每日使用中水以上洗涤水3.5L/m2·日70%每日使用

自来水（生活饮用水）绿地浇灌水2.0L/m2·日季节性使用中水以上道路冲洗水2.0L/m2·日按需使用中水以上景观用水

水量的月1.0~2.0%随季节变化使用中水以上

节水设计与改造1水量平衡

1.3

行为节水的重要性宣传的作用，全社会都重视节水，养成节水的良好习惯。媒体要担负起宣传和教育民众的责任。政策的导向作用，利用水费的价格杠杆限制无节制的浪费水。梯级水价是一个比较好的办法。既能保护弱势群体，又可遏制过度挥霍水资源。

公共机构节水设计与改造2节水措施

节水设计与改造2节水措施

2.1合理控制供水水压

因此必须控制超压出流现象的产生，以减少“隐形”水量浪费，促进科学、有效的用水，控制超压出流的有效途径是控制给水系统中配水点的出水压力，做好防超压应从以下几方面考虑：

1.首先应遵循规范，合理分区“规范”第2.3.4条规定“高层建筑生活给水系统的竖向分区,应根据使用要求、材料设备性能、维修管理、建筑物层数等条件，结合利用室外给水管网的水压合理确定。分区最低卫生器具配水点处的静水压，住宅、宾馆、医院宜为300～350Kpa；办公楼宜为350～450KPa。”对于一个具体工程来说，最佳给水分区压力值可以通过优化设计确定，必须考虑建筑物的层数、层高，水泵的性能，室外管网的压力。

2.供水方式建议采用水箱供水方式在市政管网不能满足用户供水的情况下，尽量采用水箱供水方式。无论是水箱独立供水，还是各种联合水箱供水方式，比如：水泵—水箱供水方式、水池水泵供水方式等，它不但供水可靠，而且水压稳定，因而各配水点的压力波动很小，有利于节水。

3.设置减压装置“规范”规定“建筑物内的生活给水系统，当卫生器具给水配件处的静水压超过本规范第2.3.4条规定时，宜采取减压限流措施。”除浴盆的流出水头为5～10m外，其他各用水配件的流出水头不超过5m，因此进户压力10m、最不利点压力为5m即可满足各住户要求，配水点处静压大于15m时，水龙头流出水量开始迅速上升。可在进户管处，水表前装设调压孔板或节流塞实施减压，减少超压出流量。采用得最为广泛的减压措施就是在供水管路合适位置设置减压阀。减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置，它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用，据统计其节水效果约为30%。

节水设计与改造2节水措施

2.3水位控制装置

水位控制装置是各类水箱、水池和水塔等常用的限制水位、控制流量的设备。这种装置的性能好坏直接关系到节水效果。性能差的水位控制装置如常见的某些浮球阀往往会因控制不灵而造成水的大量流失，此外水位信号传递不灵、管理不善也会造成同样后果。因此，为了节约用水和提高给水系统的自动控制水平，陆续开发了不少水位自动控制装置。通常将水位控制装置分为两类：水位控制阀、水位传感控制装置。

1、水位控制阀水位控制阀是装于水箱、水池或水塔水柜进水管口并依靠水位变化控制水流的一种特种阀门。阀门的开启、关闭借助于水面浮球上下时的自重、浮力及杠杆作用。浮球阀即为一种常见的水位控制阀，此外还有一些其他形式的水位控制阀，这种水位控制阀实际上为带有限位浮球的一种液压自闭式阀门。

2、水位传感控制装置水位传感控制装置，通常由水位传感器和水泵机组的电控回路组成。水箱、水池或水塔水位变化可通过传感器传递至水泵电控回路，以控制水泵的启停。水位传感器可分为电极式、浮标式和压力式3种类型。

节水设计与改造2节水措施

2.5淋浴节水器具

在生活用水中沐浴用水约占生活总用水量的20%～35%，占的比例相当大。淋浴时因调节水温和不需水擦拭身体的时间较长，若不及时调节水量会浪费很多水。这种情况在公共浴室尤甚，不关闭阀门或因设备损坏造成“长流水”现象也屡见不鲜。节约淋浴用水的途径除加强管理外，就是推广应用淋浴节水器具。

淋浴用脚踏开关是各地公共浴室多年沿用的节水设施，其节水效果显著，但是使用不甚方便、卫生条件差、易损坏，此外由于阀件整体性差，亦存在水的内漏和外漏问题。近年已逐渐被新的淋浴节水器具所取代。2.5.1淋浴用脚踏开关

淋浴用脚踏开关

节水设计与改造2节水措施

2.5.2电磁式淋浴节水装置

这种淋浴节水器具简称“一点通”。整个装置由设于莲蓬头下方墙上（或墙体内）的控制器、电磁阀等组成。使用时只需轻按控制器开关，电磁阀即开启通水，延续一段时间后电磁阀自动关闭停水，如仍需用水，可再按控制器开关。这种淋浴节水装置克服了沿袭多年的脚踏开关的缺点，其节水效果益加显著。据已使用的浴池统计，其节水效率约在48%左右。

节水设计与改造2节水措施

2.5.3节水喷头

改变传统淋浴喷头形式是改革淋浴用水器具的努力目标之一。一种节水喷头由节流阀、球形接头、喷孔、裙嘴（d＝25mm）等组成。节流阀用以减小和切断水流，球形接头可改变喷头方向，喷孔可减小水流量并形成小股射流。当小股射流由周边带小孔的圆盘流出时撞到裙嘴侧缘被破碎成小水滴并吸入空气，于是充气水“水花”从裙嘴内壁以11°斜角喷出，供淋浴用。因充气水流的表面张力较小，故可更有效地湿润皮肤。

节水设计与改造2节水措施

2.6双档节水冲便器

家庭生活中，便器冲洗水量占全天用水量的30%-40%，因而，推广节水型便器冲洗设备意义重大。一般住宅卫生间多为大、小便共用一个便器，且大、小便采用同一冲洗水量，这是一种巨大的浪费。大便器冲洗水箱一般一次冲洗水量为9-12L，而采用节水型双冲洗水量坐便器时，每次冲洗水量为6L，小便冲洗耗水为3L，按平均每人每天7次如厕行为，其中有6次可以用3L按钮冲洗，采用双按钮节水冲便器比用旧式的大便器每天可节约39L冲洗用水，比采用单纯的6L节水冲便器节水18L，则整个杭州市180万城市人口每天约可节约自来水3.24万立方。旧式12L大便器双档节水冲便器

节水设计与改造2节水措施

2.7延时自闭冲洗阀

延时自闭冲洗阀应属水流控制装置（基本不能控制流量），多用于冲洗便器。它是为取代以往直接与便器相连的冲洗管上的普通闸阀而产生的。为了避免普通闸阀使用不便、易损坏、水量浪费大以及逆行污染等问题，延时自闭冲洗阀应具备延时、自闭、冲洗水量在一定范围内可调、防污染（加空气隔断）等功能，并应便于安装使用、经久耐用和价格合理等。延时自闭冲洗阀的基本组成部分和作用原理是揿动压把时，波纹管被压缩，则活塞开启通水；释放压把后，因缓冲装置的阻尼作用使活塞在波纹管弹力的作用下缓慢关闭（缓闭）而阻断水流。另外，在冲洗阀的出口例设有空气阻断装置以防水流逆行污染。

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2.9负压生态冲便器

常规的、靠重力的传统厕具冲厕时依靠大量的补充水来抬高便器中的水位，当水位高出存水弯管的水位后，由于入口端压强大于出水口端，推动来水不断流出出水口。通常这一水位差在10cm以内，压力的大小仅相当于0.01kg，所以改进传统便器以减少冲厕水量的措施有限。负压便器的负压在0.2-0.6kg，如果把便器排污管内的压力视为常压的话，冲厕时相当于有2-6m水柱（1kg压力约等于10m水柱的压力）所产生的压力将便器中的水推向出水口。这个驱动力相当于传统便器的20-60倍，是负压便器能够最有效节水的原因。目前广泛运用于飞机上的负压便器，即为一种单独的负压冲便设备。使用该项技术，能在满足都市卫生和舒适的同时，实现高效节水和污水源头分类。该项技术将传统便器冲厕耗水量（9-12升/次）降到最小，同时能将含有80%污染物的粪尿水（黑水）与其他污染程度的的杂排水（灰水）分开。灰水通过简单的处理就可以最为绿化等用水得到再生利用。

节水设计与改造2节水措施

2.9负压生态冲便器

负压生态冲便器节水幅度90%，同时实现污水源头分类。以北京市为例，如果全北京市有40%的设施采用生态冲便技术，仅冲厕水一项年节水量将达到1亿立方米；如果有25%的冲便设施采用该项技术，并将灰水进化，就近用于绿化和景观水等，年节水量将达到1亿立方米。传统大便器负压生态冲便器

节水设计与改造2节水措施

2.10.1乔木和灌木采用滴灌设备灌溉①固定式地面滴灌。一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面（干、支管一般埋在地下），整个灌水季节都不移动，毛管用量大，造价与固定式喷灌相近，其优点是节省劳力，由于布置在地面，施工简单而且便于发现问题（如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等），但是毛管直接受太阳曝晒，老化快，而且对其他农业操作有影响，还容易受到人为的破坏。②半固定式地面滴灌。为降低公顷投资只将干管和支管固定埋在田间，而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50%～70%。这样就增加了移动毛管的劳力，而且易于损坏。③膜下滴灌。在地膜栽培作物的田块，将滴灌毛管布置在地膜下面，这样可充分发挥滴灌的优点，不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难，而且大大减少地面无效蒸发。④地下滴灌。是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下，这可以大大减少对其他耕作的干扰，避免人为的破坏，避免太阳的辐射，减慢老化，延长使用寿命。其缺点是不容易发现系统的事故，如不作妥善处理，滴头易受土壤或根系堵塞。滴灌主要包括：膜下滴灌固定式地面滴灌

节水设计与改造2节水措施

2.10.2城市绿地采用喷灌

目前绿地灌溉方式多种多样，有人工管灌、洒水车灌溉、喷灌、微喷灌、地下埋管滴灌、渗灌等。喷灌、微喷灌、地下埋管滴灌、渗灌等节水技术除应用在公园、主要广场和大型生活区中，其余大部分绿地仍采用人工管灌、漫灌、水车浇灌。喷灌是将灌水加压，通过管道由喷水咀将水喷洒到灌溉地面上。其优点是自动化程序高，灌溉劳务成本非常低；地形适应性强，不需要平地。与地面灌溉相比，喷灌节水50～60%。城市绿地喷灌公园绿地喷灌

节水设计与改造3中水资源的开发利用

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.1中水回用的可行性

中水(ReclaimedWater)是指各种排水经处理后，达到规定的水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。因为它的水质指标低于生活饮用水的水质标准，但又高于允许排放的污水的水质标准，处于二者之间，所以叫做“中水”。中水将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。中水利用也称作污水回用。“中水”回用，一方面为城镇供水开辟了第二水源，可大幅度降低自来水的消耗量；另一方面在一定程度上解决了污水对水源的污染问题，从而起到保护水源、水量的作用。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.2中水回用系统应用

1、满足卫生要求。其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮物、BOD5等。

2、满足人们感观要求，即无不快的感觉。其衡量指标主要有浊度、色度、臭味等。

3、满足设备构造方面的要求，即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢，其衡量指标有pH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。3.2.1中水回用水质要求

生活杂用水水质标准项目厕所便器冲洗，城市绿化洗车，扫除浊度，度105溶解性固体，mg/L12001000悬浮性固体，mg/L105色度，度3030臭无不快感觉无不快感觉pH值6.5~9.06.5~9.0BOD5，mg/L1010CODcr，mg/L5050氨氮（以N计），mg/L2010总硬度（以CaCO3计），mg/L450450氯化物，mg/L350300阴离子合成洗涤剂，mg/L1.00.5铁，mg/L0.40.4锰，mg/L0.10.1游离余氯，mg/L管网末端水不小于0.2总大肠菌群，个/L33

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.2.3中水的水量平衡

结合当地具体情况，中水主要用途为：（1）冲厕水；（2）绿化、景观用水；（3）消防用水；（4）其它如洗车、冲洗场地用水等。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.2.3中水的水量平衡

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.2.4中水的安全性

中水回用的去向主要为生活杂用水和非接触观赏性景观用水等，因此，必须尽量减少可能有毒或者有害非生活污水进入中水系统，以防破坏该系统的正常运行或者影响出水水质；而且从卫生和健康角度考虑，还必须对回用水进行严格的消毒处理。另外，中水在作为绿化用水时，尽量不要采用喷灌；而作为景观用水时,也不宜作为瀑布和喷泉等易形成水雾的景观用水。

中水回用设施处理规模较小，在设计时必须考虑到智能化管理，如采用PLC自控等。回用设施采用PLC自控等智能化管理，可以保证处理设施稳定、可靠地运行，保证出水水质的安全。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.3中水工艺

中水回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等。通常回用技术需多种污水处理技术的合理组合，即各种水处理方法结合起来深度处理污水，这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。发展到目前，中水回用的工艺流程有：

·生物化学法

·物理化学法

·生物反应器技术（物化生化结合法）

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.3.1生物化学法

生物化学法（简称生化法）利用自然界存生的各种细菌微生物，将废水中有机物分解转化成无害物质，使废水得以净化。生物化学法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物处理法等方法。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.3.1生物化学法

1、活性污泥法（1）鼓风曝气：即排流式曝气，将压缩空气不断地鼓入废水中，保证水中有一定的溶解氧，以维持微生物的生命活动，分解水中有机物，以达到净化污水效果；（2）机械曝气：即表面曝气，利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动水面，使空气中的氧溶于水中，供微生物生命活动，进行生化作用以达到净化污水效果；（3）纯氧曝气：它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧，以提高充氧效率，从而加快污水净化速度；（4）深井曝气：一般用直径为0.5~6.0m，深度50~60m的曝气装置，利用水压来提高水中氧的转移速率，以提高其净化效率。2、生物膜法（1）生物滤池：使废水流过生长在滤料表面的生物膜，通过两面间的物质交换及生化作用，使废水中有机物降解，达到净化目的；（2）生物转盘：由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成，不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜，以净化废水；（3）生物接触氧化：供微生物栖附的填料全部浸于废水中，并采用机械设备向废水中充入空气，使废水中有机物降解，以净化废水。

节水设计与改造C3中水资源的开发利用

C3.3.1生物化学法

3、生物氧化塔：利用水中微生物的藻类、水生植物等对废水进行好氧或厌氧生物处理的天然或人工塘。

4、土地处理系统（1）土地渗滤：利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力（过滤、吸附、微生物分解等）来处理生活污水，同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长；（2）污水灌溉：主要目的为灌溉，以充分利用净化后的污水。

5、厌氧生物处理法：利用厌氧微生物（如甲烷微生物等）分解污水中有机物，达到净化水目的，同时产生甲烷气、CO2等气体。厌氧生化处理主要用于处理高浓度有机废水及污泥硝化处理。

节水设计与改造C3中水资源的开发利用

C3.3.2物理化学法

通常是指由物理方法和化学方法组成的废水处理系统，或指包括物理过程和化学过程的单项处理方法，如浮选、吹脱、结晶、吸附、萃取、电解、电渗析、离子交换、反渗透等。为了保护环境和合理利用水资源，废水排放标准越来越严格，对废水回用率的要求越来越高。因此，70年代以来，物理化学处理法得到广泛重视和迅速发展。物理化学处理既可以是独立的处理系统，也可以是生物处理的后续处理措施。其工艺的选择取决于废水水质、排放或回收利用的水质要求、处理费用等。为除去悬浮的和溶解的污染物而采用的化学混凝-沉淀和活性炭吸附的两级处理，就是比较典型的一种物理化学处理系统。处理过程是在废水中投加石灰，快速混合后，进行絮凝沉淀，除去大部分悬浮的和胶体的物质，同时除去一部分磷酸盐。沉淀后的出水，流过活性炭接触床，由于活性炭的吸附作用，除去溶解的污染物，如溶解的有机物等。活性炭要进行反冲洗和再生。沉淀池的沉渣经脱水、煅烧后，其中石灰可回收利用；煅烧产生的二氧化碳气体可用作调整沉淀出水的pH。

节水设计与改造C3中水资源的开发利用

C3.3.2物理化学法

和生物处理法相比，物理化学处理法的优点是：占地面积可少1／4至1／2；出水水质好，而且效果比较稳定；对废水水量、水温和浓度变化的适应性较强；可以除去有害的重金属离子；除磷、脱氮和脱色的效果好；可根据不同要求，选择处理方案；处理系统的操作管理易于实现自动检测和自动控制。但这种处理系统的设备费和日常运转费较高，要比生物处理法消耗较多的能源和物料，因此决定处理工艺方案时要根据对出水水质的要求，进行技术、经济比较和对环境影响的全面分析。物理化学工艺流程图

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.3.3生物反应器技术（物化生化结合法）

MBR工艺概述

膜生物反应器(MembraneBioreactor，简称MBR)是将生物降解作用与膜的高效分离技术结合而成的一种新型高效的污水处理与回用工艺。其处理流程为（一体式）。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.3.4中水处理流程选择

对于中水处理流程选择的一般原则是，当以洗漱、沐浴或地面冲洗等优质杂排水（CODcr150~200mg/l，BOD550~100mg/l）为中水水源时，一般采用物理化学法为主的处理工艺流程即可满足回用要求。当主要以厨房、厕所冲洗水等生活污水（CODcr300~350mg/l，BOD5150~200mg/l）为中水水源时，一般采用生化法为主或生化、物化结合的处理工艺。而物化法一般流程为混凝、沉淀和过滤。传统的生物化学法运转时必须考虑到反应速率和污泥的沉降性能。反应速率主要取决于活性污泥的浓度，污泥浓度高，则反应速度就快。但考虑到二沉池不能过大，所以活性污泥的浓度就不能太大，从而影响了反应速率。污泥的沉降性能则取决于曝气池的运行条件。严格控制曝气池的操作条件是首要条件，因此也限制了生物化学法的应用范围。超滤膜分离技术正是在这样的情形下发展起来的。其原理是在一定压力下，采用具有一定孔径的分离膜，将溶液中的大分子物质、胶体、细菌和微生物截留下来，从而达到浓缩与分离的目的，其处理精度可达0.1微米。不会产生生化法那样的气味儿，污泥量少，无需进行污泥处理。同时启动也十分方便，不必像生化法那样接种和驯养污泥，因而操作方便。国外的研究资料表明，超滤技术作为中水处理的后处理技术，具有适应性强、对悬浮物、细菌和洗涤剂的去除率高，出水稳定等诸多优点。

节水设计与改造C3中水资源的开发利用

C3.3.4中水处理流程选择

由于各种处理工艺的投资成本和运行成本差异较大,其运行费也不尽相同。由于省去了后续的沉淀过滤单元，膜生物反应器工艺的一次性设备投资低于其它工艺，但是处理成本（包括电费、药剂、人工费及膜更换费用）略高于传统生物处理及物理化学工艺。今后，随着膜分离技术的不断发展和新型膜材料的开发研制，膜价格不断下降，处理成本将会进一步下降，其应用空间也更加广阔。

因此，在综合考虑各种因素的基础上，MBR工艺具有出水水质良好、运行管理简单、占地面积小等优点，是污水回用的适用技术，因此本项目应采用该系统。

节水设计与改造3中水资源的开发利用

3.4海水淡化

在地处海岛缺水地区，在某些干旱年份的夏季，会发生人、畜饮水困难的状况。海水淡化是解决难题的最佳选择之一。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用4雨水资源的开发利用

4.1概述

长江流域在我国的地域范围内，属于相对丰水的区域。年降雨量都在1200mm以上。雨水资源比较充沛，雨水的利用应该是非传统水源开发中首要考虑的内容。但是由于人口密度大，经济发达，水环境的污染比较严重。属于比较典型的水质性缺水区域。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2雨水利用

首先建议雨水应尽量下渗保持在水土中，使得土壤和植物有充分的雨水涵养。加之海岛本身湿润的气候，可以使植被具有优越的抗旱能力，有利于改善本地的小气候。雨水下渗能很大程度地减少径流量，降低对城市雨水沟道的冲击负荷，削弱径流峰值。城市开发建设中，不渗水表面，包括屋顶、铺地、道路等是径流量的主要成因。因此有必要采用绿化屋面和透气铺砌。

雨水收集和雨水下渗的技术措施包括：

1、绿色屋面

2、组合式路面

3、可渗透性路面

4、过滤带

5、渗透洼地

6、雨水桶

公共机构节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.1绿色屋顶

污染物控制及效果

1、植物吸收和土壤蒸发蒸腾而截流了一部分降雨，通过花园土壤过滤降雨中的杂质；

2、径流缓慢的在花园中穿过，延迟了洪峰；

3、重金属和营养物质和土壤胶结在一起，超过95％的镉和铅，16％的锌可以从雨水中清除；

性质描述绿色屋顶是坐落在建筑物房顶的花园景观区域。分散的屋顶是一个轻型系统，它通常有一层25－125毫米厚的土壤，上面生长着低矮的茎叶肥厚的植物。集中型的房顶是更巨大的景观系统，可以支持大型树木和灌木的生长。它们的土壤深度通常达到125－300毫米。绿色房顶通过吸收落在房顶上将近75％的降水，使一个不能渗水的区域恢复到了其开发前的状态。参考数据：

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.1绿色屋顶

优点

1、保护屋顶不受会降低屋顶防水性的紫外线照射（可以把防水材料的寿命提高到超过40年）；

2、为建筑物提供了一层绝缘材料，降低取暖和制冷成本，以及保护房顶受异常气温的影响；

3、通过降低二氧化碳水平从而提高空气质量，过滤空气尘埃（接近85%），使空气降温、变得更为湿润；

4、通过吸收声音而不是反射声音从而降低了噪音水平；

5、减轻了城市热岛效应；

6、为野生生物提供了一个栖息地（包括鸟类、昆虫）；

7、提高了房产的价值；

8、创建一个令人愉悦的地方用作休闲区。

缺点

1、虽然绿色屋顶使得屋顶与气温变化和紫外线照射隔离而延长了屋顶覆盖物的使用年限，但它们比传统的屋顶需要更多的维护；

2、对防水材料要求较高，不适当维护会严重损害建筑物；

3、设计和建造会很昂贵，尤其是对精细的设计来说；

4、若屋顶坡度很陡则需要侵蚀控制措施，而坡度较平时则需要额外的排水措施；

5、屋顶必须可以承受由花园引起的额外重量。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.1绿色屋顶

详述

1、绿色屋顶应该由注册的专业工程师来设计；

2、屋顶应该有5－20°的坡度。坡度较平坦的必须装设额外的排水层，坡度较陡的则要求有侵蚀控制措施；

3、屋顶为集中型的建筑物必须设计为每平方米可以额外承受约150公斤的重量；

4、屋顶为分散型的建筑物每平方米必须可以承受50~70公斤的质量。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.1绿色屋顶

维护措施

1、必须对植被浇水、施肥和灌溉直到它们已经成熟（大约6个月），在干旱期也需如此；

2、成熟的植被每半年应该检查一次，检查是否有野草的入侵、疾病、散落的树苗等；

3、大范围的集中式的绿色屋顶需要定期浇灌，这同时也伴随着一个雨水的回收收集系统；

4、必须定期检查防水材料以防止渗漏；

5、应该每半年清除一次高度超过30厘米的野草（包括小树苗）。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.2组合式路面

性质描述组合式的铺路石料或草质铺路材料是由混凝土或塑料的黏连部件组成，这可以保证结构上的稳定性。铺路材料放置在有渗透性的基底之上，铺路地块之间留有空隙使得雨水可以下渗。地块之间可以种草，有时候也可以用砂砾填充。污染物控制及效果组合式铺路材料通过土壤下渗对雨水进行处理，可以去除一些细颗粒物质和可溶性污染物。组合式路面的最大优点是减少了进入雨水管道的水量，降低了土壤侵蚀。应用适用场合：乡村、城市、城市化地区。必须是交通量较小的地区。土壤类型：入渗率大于13毫米/小时。集水区大小：排水区面积小于4公顷。

其它优点

1、减少对大型雨水管的需求；

2、控制侵蚀；

3、铺路材料的中间种有草使得这个地区看起来更柔和，对行人更有吸引力；

4、保持了自然的排水方式和边界；

5、减少了停车场的积水；

6、为地下水提供了补给；

7、减少了在潮湿的路面上刹车的危险性。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.2组合式路面

详述1、应该对土壤进行测试以求得入渗率和水位高度；2、在建设之前和期间应该将径流保持在组合式路面之外；3、有几种不同的铺路材料，它们各自有不同的用途：3a.格状混凝土石块：适合不经常使用的停车场、长方形草地洼地及草地斜坡。石块放置在砂砾层之上，石块之间的空隙用粗颗粒的沙子填充；3b.板状混凝土石块：一边粗糙一边光滑的混凝土石块。光滑的一面向上用作步行道、人行道、自行车道等等；粗糙的一面向上用作行车道、水道及侵蚀控制；3c.组合砖或混凝土铺路材料：是一种打过孔的砖，它比格状石块使用的更多，但是不适合在上面步行。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.2组合式路面

维护措施1.在最初的6个月应该经常检查路面区域，之后一年2次即可；2.大强度暴雨过后应及时开展检查，检查表面积水情况和是否有阻塞迹象；3.如果发生严重的阻塞，铺路材料需要移走和重新安装；4.在冬天不要使用沙子或灰烬来控制积雪/结冰，因为这有可能阻塞路面。可以使用除冰化合物；5.只要犁被放置得足够高以避免危害路面，该地区可以进行耕种。缺点1、不适用于交通量大或者交通繁忙的地区；2、除雪会比较困难，因为犁刃会钩住石块的边缘；3、已有的观测表明，建设或维护的不当的地区，失败的比例很高；4、不推荐在易于受到风力侵蚀、寒冷气候影响的地区使用，也不适用于只有单一来源蓄水层的地区；5、下渗的有效性依赖于底部土壤的类型；6、土壤颗粒较细的地区，空隙容易被径流中的沉积物所填塞；7、不适用于水位较高、坡度陡峭、有地下基础设施及靠近高大建筑物的地区；8、如果缺乏适当的监测，污染物的累积会导致对地下水的污染。

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4.2.3可渗透性路面

性质描述可渗透的路面是一种特殊的路面，它能让雨水和融雪水通过路面并下渗到底部的土壤中去。有2种可渗透型路面：可渗透性沥青路面和可渗透性混凝土路面。可渗透性沥青由一种开级配粒料通过沥青膏粘结在一起组成的，可渗透性混凝土是一种由波特兰水泥、开级配粒料和水组成的特殊混合物。这两种物质都有足够的空隙让水分通过。

污染物控制及效果

可渗透性路面可以使雨水渗入地底，减少径流量和洪峰流量。当径流通过可渗透的顶层进入砂石空隙时，在那里通过吸附、进一步下渗、微生物降解以去除沉积物、营养物质、有机质和痕量金属。净化后的雨水渗出空隙进入现有的土壤层，从而补给地下蓄水层。

其它优点

1、使大量降雨得以下渗，减少了进入雨水管道系统的径流量，从而减少了对大型雨水管道的需求；

2、减少了非渗透区的面积；

3、控制了侵蚀；

4、保持了自然的排水方式和边界；

5、减少了停车场的积水量；

6、为地下水提供了补给；

7、降低了在潮湿路面上刹车的危险。

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4.2.3可渗透性路面

详述

1、应该对土壤进行监测以确定其渗透性、承载容量和抗冻胀、膨胀及收缩的能力；

2、路面的坡度不要超过5度，应尽可能的平坦；

3、可渗透性的路面一般置于由开级配砂砾和碾碎的石头所组成的高度渗透性土层之上，它可以作为径流的一个储水水库；

4、地下砂砾层的深度应本着在72小时内完全排干雨水的原则来确定；

5、在建设期必须注意避免土壤被压实；在建设期应该将径流从可渗透性路面上引开以防止会有沉积物堆留；

6、渗水沥青只能在气温高于摄氏10度的情况下浇注。缺点1、不适用于交通量大或者交通繁忙的地区；2、在建设或维护不得当的地区，失败的可能性很高；3、不适用于容易受到风力侵蚀、寒冷气候影响的地区，也不适用于只有单一蓄水层的地区；4、下渗的有效性依赖于底部土壤的类型；5、土壤颗粒较细的地区，空隙容易被径流中的沉积物填塞；6、不适用于水位较高、坡度陡峭、有地下基础设施及靠近高大建筑物的地区；7、如果没有适当的维护措施，重金属会累积到作为危险性废物而需进行专门的处理程度（未超出有毒水平）；8、如果缺乏适当的监测，污染物的累积会导致对地下水的污染。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.3可渗透性路面

维护措施

1、最初的6个月应该经常检查路面，之后一年2次即可；

2、在不扰动基础土层的前提下，使用高强度吸气式吸尘器或高压喷气式水管清除散布在底部土壤上的碎宵物质和沉积物；

3、定期检查系统以确保运行良好；

4、当植被成为了系统的一部分以后，应该对其进行浇水（在干旱期）、施肥和修剪；

5、有坑洼和裂缝的地方应该及时进行修补或替换；

6、要限制使用除冰剂，因为它对混凝土是有损害的；应用适用场合：应用于乡村、城市、城市化地区。必须是交通量较小的地区。土壤类型：入渗率大于13毫米/小时。集水区大小：排水区面积小于4公顷。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.4过滤带

性质描述一个人工的或自然的植被区可以用来清除沉积物和其它污染物，以及增强地表雨水径流的下渗能力。这项经验可以应用在一系列的城市土地利用中，这些土地上的地表水是以地面片流的形式排放的。植被过滤带的一般位置：1、靠近公路、停车场以及其他一些非渗透区，在雨水流入洼地、雨水管道或者地表水体之前将它们输送和过滤；2、可以是房顶落水管下方的草坪，帮助分散和入渗径流；3、靠近湿地、溪流、池塘、湖泊，或符合保护惯例，以提供以上所述的缓解径流的用途，并且还可以作为野生栖息地的缓冲区；4、在建设点和正在开发的土地上可以过滤片流的沉积物。5、又称缓冲带、草地过滤带、植被带。

污染物控制及效果这项措施的主要目的是通过过滤、沉积、下渗、吸附和植物吸收作用来清除沉积物及其它污染物。可以清除大约80%的总悬浮物质。这个过滤带也可以通过下渗一部分雨水到地下来减少来自于非渗透区的径流量。

节水设计与改造C4雨水资源的开发利用

C4.2.4过滤带

详述1、如果有可能，当前的原生植被带应该保留下来作为过滤带；2、为了易于辨认和保护，在过滤带的建设期应使用栅栏防护以避免践踏和快速的交通破坏；3、植被过滤带的坡度应为15度或更小（最好小于6度）；4、过渡带的长度（沿着径流通道的长度）至少应是单位区域长度的1/2。单位区域长度等于排水区的面积除以过滤带的宽度（到径流通道的垂线距离）。过滤带的长度至少是7.62米；5、过滤带的宽度（到径流通道的垂线距离）应该接近所处理的非渗透区的宽度；6、最大排水面积受地表水流极限长度的限制：可渗地表45.7米长，不可渗地表22.9米长；7、一些设备(如落水管)需要一个水平分散装置以避免集聚的水流经过过滤带。坡度大于5的，过滤带上每隔50米安装一个分散装置；坡度小于5度的，每100米安装一个；8、过滤带的最大可通行流速由10年一遇，持续24小时的降雨事件计算得出，一般不超过1.52米/秒；9、如果有可能，尽量使用原生的草原植被；因为其密集、更长的根系可以增强下渗能力，减少维护需要，以及强化野生环境；10、在过滤带上播种之后必须保持土壤的稳定性；推荐使用防侵蚀保护膜；11、过滤带的植被必须在接纳雨水之前完整创建起来。

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4.2.4过滤带

适用场合应用场合：应用于.农村、城市、城市化地区；土壤类型：植被可以生长良好的土壤；集水区大小：排水区面积大约为2.02公顷或者更小。缺点1、不适用于坡度大于15度的地区，坡度最好小于6度；2、必须避免汇集的径流通过过滤带；3、如果过滤带的坡度小于1度，植被必须可以耐受饱和的土壤环境。

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4.2.5渗透洼地

污染物控制及效果该类型的洼地可以清除小颗粒沉积物及其所含污染物。可溶性污染物的去除程度取决于植物的吸收，微生物的转化程度、污染物与土壤的胶结状况及所持续的时间。渗透洼地对可能出现的发生大强度暴雨时的洪峰流量予以全面的控制。预计处理效果：性质描述渗透洼地是一个雨水通过有渗透性的土壤而蓄积的地方，它接收并贮存了雨水径流直至它完全渗入土壤。这种洼地可以清除雨水中所挟带的细颗粒沉积物和污染物，但大颗粒的沉积物必须在雨水径流进入渗透洼地之前通过其它方式除去。又称：渗流洼地、补水洼地、渗透池、滞留洼地、渗漏洼地。应用适用场合：应用于城市和城市化地区土壤类型：洼地区土壤的入渗容量应大于13毫米/小时，粘土成分<30%，推荐使用A或B类型的土壤（具有高入渗率）。为了减少误差，在设计时将实际的渗透率乘以系数0.5。集水区大小：最大能为20.2公顷面积的排水区服务。缺点1、对于坡度大于20度的集水区，该种洼地是不适用的2、不能够在已经使用了土石方的地区建造这种洼地。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.5渗透洼地

详述1、透透洼地至少应该远离饮用水源地30米；2、如果在建筑物地基的上坡道方向，渗透洼地应该至少在30米以外；如果是在下坡道方向，至少在6.1米之外；3、渗透洼地的底部至少应该比季节性最高水位高1.2米；4、渗透洼地的底部也至少应该比基岩高1.2米；5、应该建立起渗漏反应计划；6、渗透洼地可以滞留雨水的时间不少于6小时，也不超过72小时；7、必须有一个紧急泄洪道；8、植被必须能在水下最长存活72小时。维护措施累积在洼地底部的沉积物可以在渗透洼地处于干燥状态、泥土变得龟裂的期间定期地（1次/年）清走。

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.6雨水桶

性质描述雨水桶是收集和储存从房顶流下来的雨水以备以后使用的容器。雨水桶可以简单的放置在一个现有的落水槽下面，或者开发一个系统使得所有的雨水都从一个水槽系统流向一个大水塔。然后雨水可以通过重力或者使用抽水泵释放出来，用于灌溉、洗车或者其它室外的非饮用性的用途。通过适当的过滤系统，这些水也可以用于饮用和做饭，但是这些类型的系统需要认真的设计和维护。缺点

1、为了能将雨水作为饮用水，必须建造一个单独的过滤系统；屋顶必须不含石棉或铅类物质，水桶或水塔必须是一个人造的储水罐，用于盛放饮用水；

2、建筑规范禁止在建筑物里将收集到的雨水作为中水；

3、如果没有设计好，水桶会有淹溺的危险或成为蚊虫滋生地。污染物控制及效果提供了非直接的雨水处理，减少了雨水径流的水量和速度，因而也减少了侵蚀和进入到支流中的沉积物。应用适用场合：乡村、城市、城市化地区。一般用于单个的住宅，也能用于商业或工业建筑物中。集水区大小：房顶（依据房顶的表面积确定水桶的大小）

节水设计与改造4雨水资源的开发利用

4.2.6雨水桶

详述1、雨水桶应该有金属网或过滤层来拦截树叶和碎屑；2、雨水