生態(tài)小區(qū)的水資源利用.docx

生態(tài)小區(qū)的水資源利用Water resources utilization in ecological residence quarter在綜述了生態(tài)住宅小區(qū)的概念及基本特征的基礎(chǔ)上，討論了生態(tài)住宅小區(qū)水環(huán)境生態(tài)設(shè)計的必要性，最后提出在生態(tài)小區(qū)中實施雨水利用和中水回用兩個措施。In ecological residential quarter were reviewed on the basis of the concept and basic features of ecological residential quarter water environment are discussed, the necessity of ecological design, and finally put forward the implementation of rainwater utilization in ecological residential quarter and gray water recycle two measures.一、 生態(tài)小區(qū)1、 概念生態(tài)小區(qū)是循環(huán)型社會的子系統(tǒng)，生態(tài)小區(qū)從概念上有許多不同的闡述，比較統(tǒng)一的定義為：生態(tài)小區(qū)是一個以人類生活與生產(chǎn)活動為中心，由人和環(huán)境組成的自然社會、經(jīng)濟的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，尋求自然和社會、經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展和整體生態(tài)化，遵循“可持續(xù)發(fā)展”和“以人為本”的理念。目的是以盡可能小的物理空間容納盡可能多的生態(tài)功能；以盡可能小的生態(tài)代價換取盡可能高的經(jīng)濟效益；以盡可能小的物理交流量換取盡可能大的自然和人文生態(tài)交流量。圖1 生態(tài)小區(qū)2、 基本特征高效是生態(tài)住宅的本質(zhì)，即盡可能節(jié)約資源與不可再生能源的消耗，體現(xiàn)4R (Reuse, Reduce, Recover, Recycle) 原則，即再利用、再節(jié)約、回收、循環(huán)使用資源和能源是生態(tài)住宅小區(qū)的基本；對于小區(qū)環(huán)境來說，在不影響建筑與小區(qū)結(jié)構(gòu)和功能的條件下，材料與能源的消耗應(yīng)該達(dá)到最小，這需要在小區(qū)的設(shè)計和建造過程中利用可更新的能源、循環(huán)利用資源、節(jié)約資源、大力提倡對可更新能源的使用等。其次，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，堅持人與自然的和諧共生是生態(tài)住宅小區(qū)的核心，這主要體現(xiàn)在生態(tài)小區(qū)的建設(shè)過程中不僅要充分利用自然條件，而且要盡量減少對小區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響。此外，健康、舒適是生態(tài)小區(qū)的最終目標(biāo)；這要求在材料的選擇和住宅小區(qū)的設(shè)計中，必須體現(xiàn)以人為本的思想，最大限度地滿足人的各種需求。3、 和一般住宅小區(qū)的區(qū)別（1） 設(shè)計理念不同。一般住宅設(shè)計出發(fā)點以適用、耐久、經(jīng)濟、安全為主，主要是為滿足現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，房產(chǎn)商主要考慮建筑立面豐富點、小區(qū)綠化景觀漂亮點，但對住宅內(nèi)涵重視不夠。而生態(tài)型住宅小區(qū)真正地考慮如何改善熱舒適性、聲環(huán)境、室內(nèi)空氣質(zhì)量、綠地生態(tài)效應(yīng)等等，不僅重視以人為本，強調(diào)自然環(huán)境、物理環(huán)境等的舒適性、健康性，而且更重視人與自然和諧共存。（2） 建造手段不同。生態(tài)住宅要求采用大量新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品、新工藝，比如智能化、建筑節(jié)能、新能源利用、雨水收集、有機垃圾生化處理等。在生產(chǎn)方式上盡可能采用工業(yè)化生產(chǎn)方式，提供完善的住宅商品（裝修房），減少環(huán)境污染、提高質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。（3） 居民生活方式不同。生態(tài)住宅強調(diào)居民的環(huán)保、節(jié)能意識。二、 生態(tài)小區(qū)的水資源利用的必要性現(xiàn)國內(nèi)住宅小區(qū)大部分用水都來自市政供應(yīng)的自然水，沒有分質(zhì)供水，各種用途的水都源于這一系統(tǒng)。我國是一個干旱缺水嚴(yán)重的國家，淡水資源總量為28000億m3， 占全球水資源的6%，居世界第四位，但人均只有2200m3 ，僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5，在世界上名列第121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一?？鄢y以利用的洪水徑流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，總量僅為11000億m3左右，人均可利用水資源量只有900m3，而且其分布極不均衡。到20 世紀(jì)末，全國600多座城市中，已有400多個城市存在供水不足問題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個全國城市缺水總量每年為60億m3。生態(tài)小區(qū)首先應(yīng)滿足節(jié)能要求，追求人的舒適度，與自然環(huán)境和諧發(fā)展；同時也是循環(huán)經(jīng)濟實施的一個目標(biāo)。循環(huán)經(jīng)濟是新世紀(jì)國際社會推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的新的世紀(jì)模式。是以環(huán)境無害化技術(shù)為手段，以提高生態(tài)效率為核心，強調(diào)資源的減量化、再利用和資源化（即Reduce，Reduce， Recycling三原則），倡導(dǎo)“資源產(chǎn)品再生資源”的新經(jīng)濟模式。水資源的缺乏迫使生態(tài)小區(qū)水資源利用必須滿足循環(huán)經(jīng)濟的反饋式流程3R 原則的要求。水是生態(tài)小區(qū)建設(shè)的靈魂，是我國厲行節(jié)約的戰(zhàn)略資源之一，在生態(tài)小區(qū)建設(shè)中水環(huán)境系統(tǒng)的合理設(shè)計非常重要。為了有效利用水資源，實現(xiàn)小區(qū)水環(huán)境的生態(tài)良性循環(huán)，必須結(jié)合城市總體水資源和水環(huán)境規(guī)劃，對水環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)設(shè)計。所謂生態(tài)設(shè)計是指任何與生態(tài)過程相協(xié)調(diào)，盡量使其對環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小的設(shè)計形式。這種協(xié)調(diào)意味著設(shè)計尊重物種的多樣性、減少對資源的剝奪、保持營養(yǎng)和水循環(huán)，維持植物生態(tài)環(huán)境和動植物棲息地的質(zhì)量，以有助于改善人居環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)的健康。生態(tài)設(shè)計強調(diào)、保護(hù)不可再生資源、盡可能減少資源的利用和節(jié)約并循環(huán)利用資源。在水環(huán)境系統(tǒng)中，生態(tài)設(shè)計的主要目的在于利用自然生態(tài)過程與循環(huán)再生規(guī)律，達(dá)到人與自然的和諧共處以及發(fā)展的可持續(xù)性，從而實現(xiàn)對水資源的高效利用，減少廢水的排放。總的原則是：結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源狀況，充分利用市政供水以外的水資源，努力提高水的循環(huán)利用率和用水效率，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展和利用。為此，小區(qū)內(nèi)不僅一般市政管網(wǎng)用水可以利用，雨水與處理過的中水也可以利用。這樣可節(jié)省下傳統(tǒng)的供水，以用于飲用、食品加工及其他高水質(zhì)要求的用途。生態(tài)小區(qū)應(yīng)將雨水利用、景觀用水、生活用水、廁所用水及其污水處理等組成完善的系統(tǒng)進(jìn)行綜合的生態(tài)設(shè)計。三、 雨水利用生態(tài)小區(qū)雨水利用有多種方式?？梢允侵苯永茫部梢允情g接利用，但在我國大部分地區(qū)，尤其是北方地區(qū)，由于降雨量全年分布不均，故直接利用往往不能作為唯一的水源滿足要求，一般與其它水源互為備用。在許多情況下，由于雨水直接利用的經(jīng)濟效益不高，雨水間接利用往往成為首選的利用方案。在城區(qū)，還可根據(jù)具體情況，將二者與雨水徑流污染控制結(jié)合起來，建立生態(tài)化的雨水綜合利用系統(tǒng)。1、 屋面雨水集蓄系統(tǒng)集下來的雨水主要用于家庭、公共場所和企業(yè)的非飲用水。其用途一般首先考慮綠化、沖洗道路、停車場、洗車、景觀用水、建筑工地用水等雜用水，有條件時還可作為洗衣、冷卻循環(huán)、沖廁和消防等補充用水。雨水集蓄系統(tǒng)可以是建筑單體雨水利用系統(tǒng)，也可以是建筑群或園區(qū)雨水利用系統(tǒng)。至于雨水凈化工藝主要根據(jù)徑流雨水的水質(zhì)、水量和雨水處理后所要達(dá)到的程度而定。如綠化、沖廁、道路清掃、消防、車輛沖洗、建筑施工等均應(yīng)滿足污水再生利用城鎮(zhèn)雜用水水質(zhì)(GB/T189202002)指標(biāo)要求；景觀環(huán)境用水應(yīng)滿足污水再生利用景觀環(huán)境用水的水質(zhì)水質(zhì)(GB/T189212002)指標(biāo)要求等。雨水利用系統(tǒng)一般包括雨水匯集區(qū)、輸水管系、截污裝置、儲存、凈化和配水等幾部分。另外還設(shè)有溢流設(shè)施或滲透設(shè)施，使超過儲存容量的部分溢流或雨水滲透，見圖2。圖2 雨水處理流程2、雨水截污與滲透系統(tǒng)雨水通過下水道排入沿途大型蓄水池或通過滲透補充地下水。雨水滲透是既是一種間接的雨水利用技術(shù)，也是一種雨水徑流污染控制的有效方法之一。其目的包括減少徑流雨水量，補充涵養(yǎng)地下水資源，改善生態(tài)環(huán)境，防止地面沉降，減輕城區(qū)水澇危害和水體污染等。根據(jù)滲透設(shè)施的不同可以分成自然滲透和人工滲透。根據(jù)滲透方式不同可分為分散滲透技術(shù)和集中回灌技術(shù)兩大類。分散式滲透設(shè)施包括滲透井、滲透管(溝)、滲透池(坑)、滲透地面、低勢綠地等。分散式滲透設(shè)施易于實施，投資較少，可用于住宅區(qū)、道路兩側(cè)、停車場等場所。集中式滲透是指采用干式或濕式深井將雨水回灌地下，回灌容量大，但對地下水位、雨水水質(zhì)有更高的要求，使用時應(yīng)采取預(yù)處理措施凈化雨水，同時對地下水質(zhì)和水位進(jìn)行監(jiān)測。在地下水位高、土壤滲透能力差或雨水水質(zhì)污染嚴(yán)重等條件下雨水滲透技術(shù)會受到限制。相對來講。我國北方大部分城市降雨量相對少而集中、蒸發(fā)量大、地下水利用比例較大，雨水滲透技術(shù)的優(yōu)點更為突出。3、生態(tài)小區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)生態(tài)園區(qū)雨水綜合利用系統(tǒng)是利用生態(tài)學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟學(xué)原理，通過人工凈化和自然凈化的結(jié)合，雨水集蓄利用、滲透與園藝水景觀等相結(jié)合的綜合性設(shè)計，從而實現(xiàn)建筑、園林、景觀和水系的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，以及人與自然的和諧共存。這種系統(tǒng)具有良好的可持續(xù)性，能實現(xiàn)效益最大化，達(dá)到意想不到的效果。但要求設(shè)計者具有多學(xué)科的知識和較高的綜合能力，設(shè)計和實施的難度較大，對管理的要求也較高。具體作法和規(guī)模依據(jù)園區(qū)特點而不同，一般包括屋頂綠化、水景、滲透、雨水回用、收集與排放系統(tǒng)等。有些還包括太陽能、風(fēng)能利用和水景于一體的花園式生態(tài)建筑。這一方式的成功典范是德國柏林廣場的Daimleer區(qū)域城市水體工程設(shè)計。該區(qū)域年產(chǎn)徑流量水量2。3萬m3，采取的主要措施有：建有屋頂花園4hm2，雨水貯存池3500 m3，主要用于沖廁和澆灌綠地(包括屋頂花園)；建有人工湖12 hm2，人工濕地1900 m2。該雨水利用系統(tǒng)主要通過基層、植物和藻類等來凈化雨水。其雨水處理流程見圖3，同時系統(tǒng)對水質(zhì)時興自動監(jiān)控，并增設(shè)水循環(huán)設(shè)施，使水體滿足鳥和魚類動物的生存環(huán)境，實現(xiàn)了生態(tài)小區(qū)內(nèi)建筑、水和生物的高度和諧和統(tǒng)一。此外，生態(tài)小區(qū)雨水開發(fā)利用做的比較好的還有丹麥、以色列、尼日利亞、英國、日本、美國等國家。圖3 柏林廣場的Daimleer區(qū)域雨水處理流程四、 中水回用1、 原則在小區(qū)的整體規(guī)劃階段就應(yīng)充分考慮中水設(shè)施的建設(shè)形式和規(guī)劃位置，并重點考慮中水構(gòu)筑物更好地與小區(qū)的整體風(fēng)格相融合；確定以全生活污水為水源的原則，以提供足夠的回用水，降低噸水投資和回用成本；以小區(qū)全部可應(yīng)用中水用途確定處理規(guī)模，最大限度地節(jié)約用水，并產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。2、 工藝流程中水回收利用主要是將可利用的污水處理為符合有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水資源。實現(xiàn)這一目標(biāo)主要分為三個階段的處理。預(yù)處理階段。這一階段主要包括格柵與調(diào)節(jié)池兩個處理單元，具體的效用就是消除污水中的固體雜質(zhì)以及均勻水質(zhì)。主處理階段。這一階段是中水回用處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過這一階段的處理可以有效去除污水中的溶解性有機物。后處理階段。該階段以消