重庆地区建筑中雨水处理设计研究——以重庆大学城树人幼儿园再设计为例.pdf

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1、重庆地区建筑中雨水处理设计研究——以重庆大学城树人幼儿园再设计为例孙启豹，李颖，夏长春(重庆大学，重庆400030)摘要：雨水作为自然资源，在传统的城市雨水处理中是通过市政管网直接排放到城市之外的，城市区域内的土地无法得到有效的雨水补偿，地下水下降，热岛效应明显，易生洪涝。将雨水处理融入到城市设计的建筑与场地中，采用降低地表径流、储存、再利用等方式将雨水使用到建筑运行周期和场地维护中，达到此时、此地的利用，实现小环境雨水自然性循环，通过绿植、生态表皮、人工湿地等方式降低热岛效应，降低建筑运行能源和资源的消耗。关键词：雨水；海绵城市；生态表皮；人工湿地中图分类号：7I'【J991．5

2、7文献标志码：B文章编号：1672—4011(2016)03—0272—03DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2016．03．142O前言随着能源和资源的逐渐枯竭，能源逐渐影响到人们的生活。建筑建设会消耗大量资源和能源，大约占社会能源总消耗的30％，建筑运行对能源和资源再次形成高消耗。从建筑的整个使用周期分析，面对资源和能源的日趋短缺，如何在建筑中减少非可再生资源的消耗，提高可再生资源的利用水平，成为建筑设计中日趋重要的内容。建筑设计开始从粗犷的建设模式转向“建筑·环境·设计”，将建筑与环境的关系作为重要点结合于设计中。我国淡水资源丰富，但人均占有量仅为世界

3、人均占有量的1／4左右，耕地占有量仅为设计占有量的3／4。雨水作为除中水、海水之外的另一类大量性非传统水资源，其自身的净化成本相对于中水和海水，具有一定的经济优势。但我国雨量分布的不均衡导致雨量大的地方雨水直接排走，缺水地方无雨水可用。如何充分发挥雨水的使用价值，成为节约资源的一大问题。重庆地处我国西南地区，属亚热带季风性湿润气候，常年降水量l000～1450mm，大部分降雨集中在夏季。重庆城区建筑密度大，尤其老城区，大部分降水建筑屋顶或道路路面收集后的雨水直接通过市政管道排出城市。这样存在的问题是，该地区的降水一是没能被有效利用，二是雨水的直接排放导致该区域地表水无法补充，形成热

4、岛效应，三是容易在城市形成洪涝灾害。面对这几个问题，本文以重庆大学城树人幼儿园为例，结合“海绵城市”理论对重庆市雨水的利用进行新的尝试和可行性分析。重庆大学城树人幼儿园紧邻树人小学，建筑用地面积8284m2，建筑面积6122．23m2。建筑占地面积2552．20m2，作者简介：孙启豹(1990一)，男，山东枣庄人。在读硕士研究生，研究方向：建筑设计。·272·道路及硬化面积30r75m2，其余部分为绿植。该幼儿园有15个教学班级，使用人数多，对用水量上具有较高的要求。树人幼儿园已经建设完成，且基本符合当时的节能要求。但为了增加幼儿园绿色节能率，提高教室使用的舒适度，进行了节能概念性

5、设计(见图1)，并通过软件进行了部分模拟对比。在建筑的节水方面，现状是建筑中虽有部分对雨水的使用设计，但没有系统和深入研究，因此，本次以雨水利用设计为专题，深入研究该幼儿园在雨水节能设计方面的可行性。一图l幼儿固再设计效果图1雨水的收集与储存设计雨水利用成为全球普遍重视的课题，国外在城市的雨水利用较早，且已形成一定规模。目前德国新建小区中，如果没有设计雨水利用设施，政府将会收取雨洪排放设施费和雨水排放费。发达国家的雨水利用设计为我国雨水系统提供好的参考与示范作用。结合目前技术和重庆本地的地理、气候等条件对树人幼儿园的雨水收集和利用进行新的设计，雨水利用系统如图2所示。树人幼儿园以年

6、降雨量l200mm计算，幼儿园用地范围降水量为9940．8m3，日均27．23m3，数量可观。经过粗略处理后可以用于绿化灌溉、卫生间冲刷等方面。因此做好雨水收集是设计的第一步。1)屋顶雨水收集。屋顶的雨水收集分为平屋面的雨水收集和屋顶构架的雨水收集。屋面雨水收集利用比道路雨水回收利用复杂，主要包括雨水收集系统、过滤系统、贮存系统、回用系统等。屋面的雨水收集在节能改造后并没有增加难度。屋顶增设的种植屋面部分可以在蓄水种植屋面中通过溢水口排到檐沟，进而通过落水管排进地下设备区，经过过滤池过滤后存到蓄水池中待用。上人的屋面通过铺装的落雨设施经过汇水后排到落水管。屋顶构架和阳光间玻璃屋面的

7、雨水收集则采用屋顶收集、处理、储存全部流程，便于利用重力势能为局部提供供水。为了不影响屋顶造型，屋顶构架中间的挖空部分放置太阳能电池板和板式集热器，图2中，倾斜太阳板从水平投影上可以看出，太阳板可以全截面接收雨水，再通过水槽收集到卫生间上部的过滤池和储水箱中。而阳光间顶面的双坡玻璃顶将雨水分流到两侧后，经过水管同样送到屋顶蓄水池中。2)地面雨水集蓄。针对直接降落到绿地的雨水，除植物正常生长需求外的过量水通过下渗作用渗入地下。从设计角度，绿地略低于地面，形成下凹式绿地。