屋顶绿化的雨水收集作用以及它的构造
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雨水的收集设施建设随着全球气候变化的影响,水资源的短缺问题越来越受到关注。
在这种情况下,收集雨水成为了一种有效的水资源管理方式。
本文将介绍雨水的收集设施建设,包括雨水收集系统的类型、建设的优势、建设过程中的考虑因素等。
一、雨水收集设施的类型1. 屋顶收集系统屋顶收集系统是最常见也是最简单的雨水收集设施。
它通过将屋顶表面的雨水导入管道,经过过滤和储存后,可以用于灌溉、冲厕、植物养护等用途。
2. 储水容器储水容器是雨水收集设施中的关键组成部分。
它可以是地下水池、地面储水罐或者大型水桶。
储水容器的设计应该考虑到容量是否足够、是否易于清洁、是否避免污染等因素。
3. 过滤系统过滤系统用于去除雨水中的杂质,提高水质。
常见的过滤方式包括物理过滤、化学过滤和生物过滤。
根据具体需要和预算,选择合适的过滤系统非常重要。
二、雨水收集设施建设的优势1. 节约用水雨水收集设施能够将雨水储存起来,以供后续使用。
这种方式可以有效地节约用水,减轻对地下水和自来水的需求。
特别是在旱季和缺水地区,雨水收集设施的建设对保障水资源供应具有重要意义。
2. 提高水质通过过滤系统对雨水进行处理,可以有效地改善水质。
去除杂质和污染物不仅可以使雨水更适合人类生活和农业用水,同时也有助于减少水资源的污染。
3. 缓解城市排水压力城市化进程中,大量的雨水往往无法有效排除,导致城市排水系统的过载。
利用雨水收集设施储存并利用雨水,可以减轻城市排水系统的负荷,降低洪涝灾害的风险。
三、雨水收集设施建设过程中的考虑因素1. 设计与规划在开始建设雨水收集设施之前,需要进行详细的设计与规划。
包括确定需求、选择合适的设施类型、规划设施的位置和布局等。
同时,还需要考虑水质检测、可持续性和环保性等方面的因素。
2. 施工与安装施工过程中需要遵循相关的建设规范和操作标准。
确保设施的安全性和稳定性,采取适当的防水措施,避免设施损坏和水泄漏。
同时,还需要选择适合的材料和设备进行安装。
高层建筑的建筑物屋顶绿化与雨水收集随着城市化进程的加快,高层建筑在城市中的比重越来越大。
然而,这些高楼大厦的建筑物屋顶一直被人们所忽视。
事实上,建筑物屋顶绿化与雨水收集是一种可持续发展的解决方案,能够带来多重好处。
本文将探讨高层建筑的建筑物屋顶绿化和雨水收集的重要性、益处以及实施方法。
一、建筑物屋顶绿化的重要性1.1 环境保护与改善建筑物屋顶绿化可以增加城市植被覆盖率,改善城市热岛效应,减轻气候变暖的影响。
绿化屋顶可以吸收二氧化碳、释放氧气,净化空气质量,降低空气中的颗粒物和有害气体的含量。
此外,绿化屋顶也能够减少雨水径流,防止洪水的发生。
1.2 能源效益绿化屋顶能够减少建筑物的能耗,提高居住环境的舒适度。
通过隔热、保温的作用,绿化屋顶能够降低室内需空调的能量消耗,并且减少夏季高温对建筑物的冷却负载造成的压力。
这不仅能够节约能源,还能够降低能源开支,减少碳排放。
1.3 生态系统恢复高层建筑的屋顶绿化可以提供一个生态系统的恢复空间,为城市带来生物多样性。
绿化屋顶为鸟类、昆虫等野生动物提供了一个栖息地,促进了城市与自然之间的和谐共生。
二、雨水收集的重要性2.1 资源利用与节约高层建筑屋顶的雨水收集可以将雨水储存和再利用,以满足非饮用水的需求,如冲厕、植物浇灌等。
这有助于减少对自来水的依赖,并且降低了供水压力,尤其对于干旱地区来说具有重要意义。
2.2 污水排放与环境保护通过雨水收集系统,可以将屋顶雨水收集起来,在进行一定的净化处理后再排放到自然环境中。
这有助于减少污水排放对自然环境的影响,保护水资源,维护生态平衡。
三、建筑物屋顶绿化与雨水收集的实施方法3.1 绿化屋顶的构建为了进行建筑物屋顶绿化,首先需要选择适合的植物种类和绿化材料。
然后对建筑物屋顶进行必要的改造,添加防水层和防根膜,以防止水分渗透到建筑结构内部。
接下来,根据植物的生长需求,添加合适的土壤深度和养分。
最后,进行植物的种植和养护,并定期进行绿化屋顶的维护工作。
雨水节气下的雨水收集利用技术雨水是自然界的一种宝贵资源,尤其在雨水节气下,雨水的降临给我们的生活带来了便利和机遇。
为了更好地利用雨水资源,人们发展了多种雨水收集利用技术,以满足日常生活、农业和工业的需求。
本文将介绍雨水节气下的雨水收集利用技术,从屋顶、地面和地下三个方面进行论述。
一、屋顶雨水收集利用技术屋顶是最常见的雨水收集点之一,通过收集屋顶上的雨水,可以满足家庭、学校和医院等建筑物的生活用水需求。
在收集屋顶雨水时,一般采用雨水收集系统。
这个系统由屋顶排水系统、沉砂池、滤料层和水箱等组成。
屋顶排水系统用于将雨水从屋面引导至沉砂池。
沉砂池是为了过滤掉雨水中的杂质,使其更清洁。
滤料层可以进一步去除雨水中的颗粒物和污染物,确保雨水质量达标。
最后,收集到的雨水储存在水箱中,供后续使用。
二、地面雨水收集利用技术地面雨水收集利用技术主要是通过凹陷的地面地坪、雨水花园和雨水湿地等来收集和过滤雨水。
在雨水节气下,地面雨水收集利用技术可以解决城市中的洪涝问题,改善水资源利用状况。
凹陷的地面地坪是一种智能化雨水收集系统,可以通过漏洞、排水管道和连接设备将雨水引导到地面地坪下方的储水层。
这些储水层可以存储大量的雨水,并在需要时释放给花坛、草地和树木等植物供给水源。
雨水花园是一种集雨、滞留和净化于一体的生态系统,通过布置植被、花坛和小型湖泊,将雨水自然过滤、净化和储存。
这种技术不仅可以减轻雨水对城市排水系统的压力,还可以增加城市绿化面积,改善环境质量。
雨水湿地是一种利用湿地植物、土壤和微生物来净化雨水的技术。
当雨水下降到湿地时,植物的根系和湿地微生物可以吸收、降解和去除雨水中的污染物,提供清洁的水源。
同时,雨水湿地还具有水文调节和生态保护的功能。
三、地下雨水收集利用技术地下雨水收集利用技术主要是通过地下水库、蓄水池和水井等设施,将雨水储存于地下,供后续使用。
这种技术可以有效解决地表水资源短缺和地下水的过度开采问题。
地下水库是一种人工建造的地下储水设施,可以收集并储存大量的雨水。
建筑设计中的绿色屋顶与雨水收集系统研究近年来,随着环境保护意识的提高,绿色建筑的概念被越来越多的人所接受和关注。
在建筑设计中,绿色屋顶和雨水收集系统成为了热门话题。
它们不仅能够改善城市环境,还能够提供可持续的水资源。
绿色屋顶,又称为草皮屋顶或植被覆盖屋顶,是一种利用植物种植在建筑屋顶上形成绿色景观的设计。
绿色屋顶能够有效地减少建筑物的热峰值温度,改善城市的热岛效应。
它们能够吸收太阳能,并将部分能量转化为蒸发潜热,从而降低周围环境的温度。
除此之外,绿色屋顶还能够吸收空气中的二氧化碳,并释放出氧气,改善周围空气质量。
此外,绿色屋顶还能够减少雨水径流,提高城市的水滞留能力,减少洪涝的风险。
与绿色屋顶相辅相成的是雨水收集系统。
雨水收集系统是一种利用建筑屋顶收集雨水的技术。
在传统的建筑设计中,雨水往往被排放到下水道中,造成水资源的浪费。
然而,随着水资源的不断减少,人们开始寻求更好的利用方式。
雨水收集系统能够收集并处理雨水,用于灌溉、洗浴和冲厕等用途。
通过雨水收集系统,人们能够减少对自来水的依赖,降低用水成本,并实现水资源的可持续利用。
绿色屋顶和雨水收集系统的设计和实施需要考虑多个因素。
首先,选择合适的植被和材料非常重要。
植被应该适应当地的环境条件,能够耐受极端温度和干旱。
同时,选择适合的材料可以提供良好的防水和绝缘效果。
其次,设计人员需要考虑绿色屋顶和雨水收集系统的结构和排水系统。
合理的排水系统能够确保雨水的正常流动和排放,避免水患的发生。
此外,绿色屋顶还需要进行定期的维护和管理,以保证植被的健康生长。
然而,尽管绿色屋顶和雨水收集系统在环境保护和水资源可持续利用方面有很多好处,但它们在实施上仍然存在一些挑战。
首先,建筑设计和施工的成本相对较高。
绿色屋顶和雨水收集系统需要额外的材料和设备,增加了项目的成本。
当前,政府和相关机构可以通过提供补贴和奖励措施,促进更多的建筑师和开发商采用这些技术。
此外,绿色屋顶和雨水收集系统的维护和管理也需要一定的专业知识和经验。
园林艺术设计技术中的雨水收集方法雨水是自然界的宝贵资源之一,合理收集和利用雨水不仅可以降低城市排水压力,还可以节约用水资源。
在园林艺术设计中,利用雨水收集方法可以实现绿化景观与环保设计的有机结合。
本文将探讨园林艺术设计技术中的雨水收集方法,并提供一些实用的设计方案。
一、绿化屋顶绿化屋顶是指在建筑物顶部通过植被覆盖形成的绿化空间。
绿化屋顶可以通过自然降水的方式收集雨水。
通常情况下,绿化屋顶的结构上存在一层防水层,防止雨水渗透到建筑物内部。
而在防水层之上,可以设置一层雨水收集层。
这层收集层可以由材料状況来选择,如砂石层、滤料层等。
收集层下的排水层用于排除降水过多时的排水需求。
通过适当设计水平面差异,可以将雨水引导至特定的区域。
这些区域下方设置排水管道,将雨水收集起来,用于灌溉植物或其他景观需求。
绿化屋顶不仅可以增加绿化面积,提供休闲娱乐空间,还能有效收集和利用雨水。
二、雨水收集系统雨水收集系统是一种集中收集、存储和利用雨水的设施。
该系统可利用建筑物的屋面或其他平面收集雨水,并通过管道系统将其输送到储水设施中。
储水设施可以选择水塔、地下水箱等。
为了保证水质的安全和卫生,在存储过程中,可能需要引入过滤和消毒设施。
雨水收集系统可以应用于园林景观中的灌溉、喷泉、人工湖泊等水景设施中。
通过收集雨水补充水景设施的用水需求,可以达到节约用水资源的目的。
此外,雨水收集系统还可以应用于建筑物的冲洗、清洗等用水需求上,减少对自来水的依赖,降低用水成本。
三、雨水花园雨水花园是指通过合理设计与规划,利用雨水在花园中形成自然水景。
在雨水花园中利用雨水收集方法,可以实现花园景观与雨水的有机结合。
根据地形、水土条件和景观需求,可以划分出雨水聚集区与副水池区。
在雨水聚集区,通过地势的设计,将雨水自然汇聚到特定的区域。
在这个区域中,可以选择一些耐水植物进行种植,形成湿地景观。
耐水植物不仅可以帮助过滤雨水中的污染物,还能增加花园景观的生态性。
屋顶绿化的雨水收集作用以及它的构造雨水收集是城市改善城市水环境的一个重要方面,屋顶绿化为城市雨水收集开辟了一条生态的可行的途径.城市中大面积的硬质不透水表面导致了城市雨水大量排放、地下水位降低等一系列问题,而城市中屋面的面积占去了整个城市硬质表面的30%左右,采用种植屋面可以吸收汇集部分雨水,增加城市雨水的回收利用,减缓雨水排放,改善城市水环境。
在这里我将从几个方面来分析屋顶绿化在城市雨水收集的作用。
首先从城市建设所带来的问题入手.城市建设导致自然植被和土壤等覆盖的自然地表不断遭到破坏,自然地表被建筑、道路、停车场等人工构筑物所替代。
长期以来,在这些人工构筑物的建设中一直采用不透水面层的处理,使得降落在其表面的雨水通过排水装置迅速排入城市雨水管网。
随着城市化进程的加快和城市空间区域的迅速蔓延扩张,城市的人工硬质表面不断扩大,导致雨水在短时间内大量汇集,城市雨水管网的负荷不断加重。
城市的雨水大量排出城市,排入河流、溪流等水体,一方面造成下游地区的洪水威胁,另一方面城市的硬质表面切断了城市自身地下水的补给,造成地下水位下降等严重问题.城市雨水收集利用方式主要包括屋面雨水利用、屋顶绿化雨水利用、园区雨水利用和回灌地下水雨水利用四种,屋顶绿化是城市雨水利用的一个重要组成部分,推广屋顶绿化可以软化城市第五立面的硬质表面,有效地蓄积与利用雨水,对缓解城市雨水问题起到不可忽视的作用。
在欧洲和北美的许多国家的城市,随着减少城市雨水排放的潮流兴起,减少雨水排放被认为是屋顶绿化的主要益处,因此屋顶绿化在各类建筑上得到广泛运用,特别是在德国,从上个世纪50年代就开始了推广屋顶绿化。
图1 德国屋顶花园(半密集型)屋顶绿化可以有效地削减屋面雨水径流量,屋顶绿化系统可使屋面径流系数减小到非屋顶绿化的0。
3,部分屋顶都被植被覆盖后,屋面排水可以大量减少,减轻了城市排水系统的压力,同时也可以显著减少处理污水的费用.实验数据表明绿化屋顶可以使排水强度减低70%,在排水工程中可以相应的减小下水管道、溢洪管及储水池的尺寸,节省建造费用.且屋顶绿化具有储水功能绿化屋面可以通过植物的茎叶对雨水的截流作用和种植基质的吸水把大量的降水储存起来,实验表明,大约有一半的降水留存在屋面上。
海绵城市雨水收集原理雨水是一种天然的资源,对于城市而言,如何充分利用和管理雨水成为了一个重要的课题。
海绵城市作为一种新型城市规划理念,旨在通过模仿自然生态系统的原理,最大限度地提高雨水的综合利用效率,减缓城市的水资源压力、水环境污染以及城市内涝等问题。
在海绵城市中,雨水收集是其中的一个重要环节,下面将介绍海绵城市雨水收集的原理。
一、绿色屋顶绿色屋顶是海绵城市中雨水收集的一种常见方式。
绿色屋顶通过在建筑物顶部搭建一层植被覆盖的层面,实现对雨水的收集和利用。
当雨水降落在屋顶上时,一部分被植被吸收,通过植被的根系渗入地下,达到蓄水的效果。
另一部分则流入雨水排水系统中,用于冲洗卫生间、浇灌园林等用途。
绿色屋顶的雨水收集原理与植被的生态特点密切相关。
植被通过根系吸收并蓄积雨水,并通过蒸腾作用释放水分,形成与自然环境更加接近的水循环。
此外,植被还能够吸收空气中的污染物,净化空气,提高城市的空气质量。
二、雨水花园雨水花园是海绵城市中另一种常见的雨水收集方式。
它是通过在城市中增设花园、广场等绿地,并采用透水的铺装材料,使得雨水能够沿透水铺装表面渗入地下。
这种方式不仅能够减少雨水径流的量,同时还能够提供一个美丽的休闲空间。
雨水花园的原理是通过透水铺装材料的特性,使得雨水能够迅速渗入地下水层。
这种铺装材料具有较高的透水性,能够有效地减少水泥路面导致的雨水径流量。
同时,雨水花园中的植物根系也能够吸收和保持部分雨水,起到蓄水的作用。
三、地下蓄水地下蓄水是海绵城市中另一种常见的雨水收集方式。
这种方式是通过在地下设置地下蓄水设施,将雨水暂时收集起来,并进行储存。
当城市需要用水时,可以通过抽水机将地下储存的雨水抽取出来进行利用。
地下蓄水的原理是通过地下蓄水设施的储存能力,将雨水集中暂时储存起来。
这种方式适用于城市中雨水收集量较大的地区,尤其是在雨季较集中的地区。
地下蓄水设施通常由混凝土构成,具有一定的密封性和防渗性能,能够有效地防止雨水渗漏和污染地下水。
雨水收集利用系统简介:雨水收集利用系统是一种将雨水有效收集并加以利用的系统。
随着全球资源紧张和水资源短缺等问题的逐渐加剧,人们对节约与可持续利用水资源的需求也越来越大。
因此,开发和应用雨水收集利用系统成为了一种重要的水资源管理方法。
本文将从系统构成、工作原理、应用领域和未来展望等方面介绍雨水收集利用系统的相关内容。
一、系统构成雨水收集利用系统由多个组成部分组成,包括雨水收集设施、滤水装置、水贮存设备、水再利用设备和管道系统等。
1. 雨水收集设施:通常包括屋顶、道路、人行道和其他固定的雨水接收表面。
其中,屋顶是最常用的雨水采集点,因为其面积较大且易于进行水流集中和收集。
2. 滤水装置:用于过滤雨水中的杂质和污染物,保证收集到的雨水质量符合相应的标准。
滤水装置包括颗粒过滤器、沉淀池、树脂滤芯等。
3. 水贮存设备:用于存储收集到的雨水,以备后续使用。
常见的水贮存设备包括雨水桶、水箱和地下水贮存装置等。
4. 水再利用设备:用于对收集到的雨水进行净化和处理,使其达到适合再利用的水质要求。
水再利用设备包括活性炭过滤器、超滤装置、紫外线消毒器等。
5. 管道系统:用于将雨水从收集设施输送到水贮存设备和水再利用设备,以及最终供应给需要使用的地方。
二、工作原理雨水收集利用系统的工作原理主要包括雨水收集、过滤和储存、再利用等步骤。
1. 雨水收集:当降雨发生时,雨水会被收集设施接收。
这些设施通常位于房屋屋顶或其他开放场所。
2. 过滤和储存:收集到的雨水通过滤水装置去除杂质和污染物,然后进入水贮存设备储存起来。
储存设备的容量大小根据实际需求而定。
3. 再利用:经过预处理的雨水可通过水再利用设备进行进一步的净化和处理,以达到适合再利用的水质要求。
再利用的方式可以是灌溉、冲洗马桶、洗衣或其他非饮用水需求等。
三、应用领域雨水收集利用系统可以应用于各个领域,如居民住宅、商业建筑、工业园区等。
以下为几个典型的应用领域:1. 居民住宅:居民住宅可以通过安装雨水收集利用系统,将收集到的雨水用于浇花、洗车、冲厕等非饮用水需求,从而节约自来水资源。
雨水收集与利用在建筑中的应用随着全球气候变化愈发严重,节约水资源成为一项紧迫的任务。
在建筑领域,雨水收集与利用成为减少用水需求的一种有效方法。
本文将探讨雨水收集与利用在建筑中的应用,并探讨其益处及相关技术。
一、引言近年来,城市化的快速发展导致了水资源的短缺问题。
然而,每年的降雨量并未得到充分利用。
因此,如何收集和储存雨水成为当务之急。
二、雨水收集系统的组成雨水收集系统主要由雨水收集面、管道网络、储水设施以及处理设备组成。
1. 雨水收集面雨水收集面通常是房屋屋顶、道路、停车场等,这些表面能够捕捉到雨水并将其运输至集水管道。
2. 管道网络管道网络负责将收集到的雨水从收集面输送至储水设施。
这些管道应具有良好的保温性能和耐久性,以确保雨水不会受到外界污染。
3. 储水设施储水设施通常是地下水箱或地下蓄水池,其容量可根据实际需求确定。
储水设施应具备防渗透和防腐蚀的性能,确保储存的雨水不会被污染。
4. 处理设备处理设备包括过滤器、消毒装置等,用于净化雨水,确保其符合卫生标准。
这些设备可以去除杂质、细菌和其他有害物质。
三、雨水收集与利用的益处雨水收集与利用在建筑领域具有如下益处:1. 节约水资源通过收集和利用雨水,可以减少对传统供水系统的依赖,达到节约用水资源的目的。
这对于缓解城市用水压力具有积极意义。
2. 降低雨洪冲击受到城市化的影响,城市的排水系统面临严重的挑战。
合理利用雨水可以减少雨洪冲击,降低城市排水系统的负荷。
3. 提高建筑绿化水平利用雨水进行植物浇灌可以提高建筑绿化水平。
这不仅美化了建筑环境,还有利于改善空气质量和生态环境。
4. 降低排放污水量利用雨水可以减少污水的产生量,有助于降低污水处理成本。
这对于推动可持续发展具有重要意义。
四、雨水收集技术的应用1. 屋顶雨水收集系统屋顶是最主要的雨水收集面之一,其收集效率较高。
通过在屋顶铺设特殊管道,并将雨水引导至储水设施,可以实现屋顶雨水的收集与利用。
2. 道路雨水收集系统道路上的雨水收集系统可以通过特殊的排水系统将雨水收集至地下储水设施。
建筑中的雨水收集与利用技术在建筑中,雨水收集与利用技术起到了重要的作用。
这种技术能够帮助建筑减少对传统供水系统的依赖,实现可持续发展。
本文将探讨建筑中的雨水收集与利用技术,并介绍其应用和优势。
一、雨水收集系统的组成部分建筑中的雨水收集系统主要由以下几个组成部分构成:1. 屋顶:屋顶是最常见的雨水收集点,尤其是斜屋顶。
通过合适的屋面材料和排水系统,能够有效地将雨水收集并导入收集系统。
2. 排水系统:排水系统用于将屋顶上的雨水导入收集系统中。
它包括雨水管、排水沟和雨水口等部分。
3. 雨水贮存装置:雨水收集系统中的贮存装置一般是地下贮水池或贮水桶,用于储存收集到的雨水。
4. 过滤装置:为了保证雨水的质量,需要设置过滤装置来去除雨水中的杂质和污染物。
5. 处理系统:收集到的雨水需要进行适当的处理,例如过滤、消毒等,以确保其达到安全和卫生的标准。
二、雨水收集与利用的方式建筑中的雨水收集与利用可以通过多种方式实现,下面将介绍其中几种常见的方式:1. 家庭使用:收集到的雨水可以用于家庭的非饮用水需求,如冲洗马桶、洗衣服、浇花等。
这样不仅可以节约自来水资源,还可以降低家庭用水成本。
2. 公共建筑使用:雨水收集与利用技术也可以应用于公共建筑,供公共空间的绿化、清洁或灭火等方面使用。
3. 地下水补给:将收集到的雨水通过渗沉或地下水补给技术,补给到地下水系统中,有助于提高地下水位,并维持土壤湿度,改善生态环境。
三、雨水收集与利用技术的优势雨水收集与利用技术在建筑中具有许多优势,主要体现在以下几个方面:1. 节约水资源:收集和利用雨水可以减少对传统供水系统的依赖,节约宝贵的淡水资源。
2. 降低水费开支:利用雨水进行家庭或公共建筑的非饮用水需求,可以显著降低水费开支。
3. 减少排水压力:通过收集雨水减少了排水系统的负荷,有助于减少城市排水系统的压力。
4. 提高环境可持续性:雨水收集与利用技术有助于保护和改善生态环境,减少水资源的消耗与浪费。
屋顶绿化的雨水收集作用以及它的构造雨水收集是城市改善城市水环境的一个重要方面,屋顶绿化为城市雨水收集开辟了一条生态的可行的途径。
城市中大面积的硬质不透水表面导致了城市雨水大量排放、地下水位降低等一系列问题,而城市中屋面的面积占去了整个城市硬质表面的30%左右,采用种植屋面可以吸收汇集部分雨水,增加城市雨水的回收利用,减缓雨水排放,改善城市水环境。
在这里我将从几个方面来分析屋顶绿化在城市雨水收集的作用。
首先从城市建设所带来的问题入手。
城市建设导致自然植被和土壤等覆盖的自然地表不断遭到破坏,自然地表被建筑、道路、停车场等人工构筑物所替代。
长期以来,在这些人工构筑物的建设中一直采用不透水面层的处理,使得降落在其表面的雨水通过排水装置迅速排入城市雨水管网。
随着城市化进程的加快和城市空间区域的迅速蔓延扩张,城市的人工硬质表面不断扩大,导致雨水在短时间内大量汇集,城市雨水管网的负荷不断加重。
城市的雨水大量排出城市,排入河流、溪流等水体,一方面造成下游地区的洪水威胁,另一方面城市的硬质表面切断了城市自身地下水的补给,造成地下水位下降等严重问题。
城市雨水收集利用方式主要包括屋面雨水利用、屋顶绿化雨水利用、园区雨水利用和回灌地下水雨水利用四种,屋顶绿化是城市雨水利用的一个重要组成部分,推广屋顶绿化可以软化城市第五立面的硬质表面,有效地蓄积与利用雨水,对缓解城市雨水问题起到不可忽视的作用。
在欧洲和北美的许多国家的城市,随着减少城市雨水排放的潮流兴起,减少雨水排放被认为是屋顶绿化的主要益处,因此屋顶绿化在各类建筑上得到广泛运用,特别是在德国,从上个世纪50年代就开始了推广屋顶绿化。
图1 德国屋顶花园(半密集型)屋顶绿化可以有效地削减屋面雨水径流量,屋顶绿化系统可使屋面径流系数减小到非屋顶绿化的0.3,部分屋顶都被植被覆盖后,屋面排水可以大量减少,减轻了城市排水系统的压力,同时也可以显著减少处理污水的费用。
实验数据表明绿化屋顶可以使排水强度减低70%,在排水工程中可以相应的减小下水管道、溢洪管及储水池的尺寸,节省建造费用。
且屋顶绿化具有储水功能绿化屋面可以通过植物的茎叶对雨水的截流作用和种植基质的吸水把大量的降水储存起来,实验表明,大约有一半的降水留存在屋面上。
另外,绿化屋面排水层往往又可作蓄水层,多余水蓄在卵石层内,当种植土干燥时,又可返吸入土中。
现在常采用的塑料蓄排水盘代替传统的卵石作为排水层,可在凹处蓄积一部分雨水,在排水的同时还有50%蓄水功能(每平方米可正常蓄水10公升以上),具有保持土壤湿润的作用。
同时由于植物生长的根系是追水而生,蓄排水功能保证了植物生长所需的足够水分,也使根系快速向下生根,牢固的扎根于土壤中。
绿化屋顶上蓄积的雨水不仅可以为屋顶绿化的植物提供水分补给,还可通过水分蒸发改善建筑的小环境。
在多雨地区,屋顶绿化可以与蓄水池相结合,大雨后覆土吸水饱和,多余水积蓄起来,不使流失。
当土壤干燥时,可以使用积存水浇灌。
在一些易受洪水影响的地区,绿化屋顶通过其蓄积雨水的能力可以控制暴雨雨水流量的70%~100%。
屋顶绿化在雨水渗漏和地下水补给方面也有很大的作用。
所谓雨水渗漏是指将雨水经过一定的处理后让其渗入地下,一来减少了向城市雨水管网的排水量,二来有利于地下水形成。
由于建筑系统的上部结构和下部构造都是封闭的,绿化屋顶系统本身不能把地表水渗漏到地下,由绿化屋面渗出的水较之普通屋面大大减少,而且排放速度减缓,可以通过排水管引入地下,让其缓慢渗入,成为地下水的补给。
还可以把屋顶排出的雨水收集在雨水蓄积池中,在需要补充水的时候利用。
把屋顶绿化、蓄水池和雨水渗漏补给地下水等措施结合起来,可以使因为建筑而被破坏的自然的水循环过程得到恢复,其核心在于屋顶绿化补偿了建筑占据的自然植被,如果在城市各类建筑上广泛建设屋顶花园,就可以大大缓解城市的雨水排放量大和地下水减少等问题,改善城市的水环境。
可见,屋顶绿化是增加城市雨水利用,改善城市水环境的良好开端。
屋顶绿化除了具有上述雨水利用方面的作用外,还具有缓解城市热岛效应,改善屋顶热工性能等作用,因此,绿化屋顶是一种值得推广的建筑方式,在德国等发达国家,屋顶绿化技术已经日趋成熟并得到广泛运用。
下图为屋顶绿化的实例:按照屋顶花园的种植密度和养护强度,可以将常见的屋顶花园分为三大类,一是普及型,厚度15cm以下,主要种植苔藓、景天科草坪,主要是屋顶绿化;二是半密集型,厚度15至25cm,种植草坪和灌木;三是密集型,也是真正的屋顶花园,厚度25—100cm,可以种植从草坪、花卉、灌木到乔木等各种植物,也包括园路、水池、各类园林小品。
屋顶绿化既可用于平屋顶,也可用于坡屋顶。
新旧建筑都可以进行屋顶绿化。
屋顶花园可以适用于各类用途的建筑。
公共建筑,包括商业建筑、办公建筑、学校建筑等,有较大面积的屋面,一般处于城市的中心地段,将这类建筑屋面做成种植屋面,可形成规模,弥补城市中心地段绿化面积普遍不足的现状。
有条件的可做成屋顶花园,特别是商业建筑的屋顶花园还有其独特的商业价值。
大片的公共建筑,其屋顶的绿化连成一片,不但是城市的又一景观,也是控制城市空气污染、减少城市雨水排放,优化排放雨水水质的有效办法。
北京郦城小区住宅种植屋面住宅建筑可以运用种植屋面优化建筑的热工性能,改善居住环境。
当前有许多新建的生态住宅区广泛运用了屋顶绿化技术,还有一些住宅区对原有建筑屋面进行平改绿、坡改绿等改造,收到良好的效果。
下面我们再从屋顶绿化的技术支持上讲讲。
德国为解决屋顶的绿化问题作了大量的技术研究,植物和种植土壤的选择是屋顶绿化的技术关键,蓄排水设施是屋顶花园雨水利用的重要环节,防渗漏和屋面荷载则是安全保障。
植物应根据当地气候和自然条件,筛选本地生的耐旱植物,还应与土壤类型、厚度相适应。
为使植物种植后能形成有活力的生态系统,植物品种要进行合理搭配,一般要多于9个种类。
屋顶绿化对屋面种植层的基质的厚度、材料成份、构造措施也有特殊的要求。
种植基质应选择孔隙率高、密度小、耐冲刷,且适宜植物生长的天然或人工材料。
在德国常用的有火山石、沸石、浮石等,目前大量采用的烧结土,在我国国内也有大量的资源,此土可以保水,并且在水份多的情况下具有快速排水的功能,植物后期生长不易板结。
选种的植物多为色彩斑斓的各种矮小草本植物,十分宜人。
屋顶的种植层基质一般7到9厘米厚。
屋顶绿化后,由于种植层有大量孔隙,下雨后可吸收大量雨水,供屋顶植物使用,因此一般都不需对屋顶植被进行专门管理。
目前国内采用的屋顶绿化种植技术主要有两种,一种是采用轻型基质栽培的空中花园种植技术;另一种是一次成坪的苗块及无土草坪毡技术。
屋顶绿化需要着重考虑蓄水和排水的统一。
自然降水后,尤其是短时间大量密集的降水若不能在短时间内排走,可能会造成屋面短时间内积水重量超出屋面荷载,危机建筑安全。
在干旱少雨的季节,又需要屋顶绿化有蓄水功能保证植物的正常生长。
现在多采用蓄排水盘结合其上的烧结土基质层和其下的保湿层满足蓄排水的要求。
屋顶花园构造示意图在屋面种植的防水措施方面,一般情况下,最好采用具有隔根功能的防水材料。
传统做法多采用注有添加剂的改性沥青卷材用作防水隔根材料,一些最新的产品如VEDAPLAN-BR-竹根系防穿刺绿色屋面防水卷材,可以用于抵御竹类、莎草等强大的根状茎。
在做屋面种植之前要进行48小时的闭水试验,认真检查屋面防水是否有死角。
在屋面荷载方面,普及型屋顶绿化一般对于屋面的荷载没有特殊的要求,在旧房改造、平改绿等工程项目中可以广泛使用。
半密集型屋顶绿化一般要求屋面荷载在每平方米300公斤以上,密集型屋顶绿化要求屋顶荷载每平方米500公斤以上,造价每平方米400元以上,管理养护要精细。
采用屋顶绿化的建筑最好在建筑结构设计中就充分考虑种植屋面的要求,并可省去屋顶的保温层,可以降低建筑成本和屋顶荷载。
现在我们都很提倡做生态建筑,屋顶花园就是典型的代表,政府在绿化生态方面的政策支持很大。
由于屋顶花园的建设往往会增加建筑屋面工程造价,在德国及其它一些发达国家的许多城市都颁布了专门的政策法规推广屋顶绿化。
例如德国联邦政府以法规形式规定新的建筑产生的对环境的影响必须降低到最小程度,许多城市都以法规形式规定建房者必须通过屋顶绿化等方式偿还一定面积的绿化。
德国联邦法律规定对于与市政排污系统连接的部分要按照雨水排放面积的总平米数来收取费用,鼓励业主通过建造种植屋面可以按折扣费率收取费用而得到收益。
汉诺威等城市颁布了专门的《屋顶绿化建筑规划指导方针》,详细说明屋顶绿化的优缺点,并明确规定哪些情况下应进行屋顶绿化。
美国芝加哥为减轻城市热岛效应,正推动一项屋顶花园工程来为城市降温。
日本东京明文规定新建筑占地面积只要超过1000平方米,屋顶的1/5必须为绿色植物所覆盖,否则开发商就得接受罚款。
在我国,屋顶绿化已在北京、上海、成都、深圳、杭州等大城市开始得到政府的大力推广。
例如上海市今年将对屋顶绿化给予法律支持,把其纳入《上海市绿化管理条例》,新建住宅和商务楼均将被强制推行屋顶绿化,这样全市有可能增添1至2亿平方米的空间绿化;北京在2004年至2008年《北京市城市环境建设规划》中规定高层建筑中30%要进行屋顶绿化,低层建筑中60%要进行屋顶绿化;成都市则规定,凡是12层楼以下、40米高度以下的中高层和多层、低层非坡屋顶建筑必须按要求实施屋顶绿化,凡是成都市范围内建筑竣工时间在近20年以内、产权明晰、满足房屋建筑安全要求的建筑均可实施屋顶绿化。
国内大城市的这些相关政策法规的相继出台,为屋顶绿化的推广营造了良好的环境氛围,还需要进一步加大政策支持力度,细化屋顶绿化的整体规划、设计和施工等方面的各项技术指标,同时通过适当的经济补偿鼓励和引导业主建造绿化屋面。
传统的屋面在城市的水环境中仅有排除雨水的作用,经过现代成熟的屋顶绿化技术改造后的屋面则能够起到蓄积雨水、下渗补给地下水,缓慢排除雨水的一系列作用,为城市雨水利用开辟了一条生态的、可行的途径。
目前国际上在此方面已经有许多先进的成熟的经验,而国内的屋顶绿化建设才刚刚起步,随着我国对城市生态环境建设的不断重视,屋顶绿化在我国的发展前景广阔。
在我国城市中的各类建筑屋顶表面推广各种形式的屋顶绿化,对于改善城市的水环境具有重要的意义,需要借鉴国际先进经验,并结合我国实际情况,形成一套独具特色的屋顶绿化技术体系,不断提高城市屋面绿化覆盖率,全面提升屋顶绿化的数量与质量。