雨水再利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)綜述

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當(dāng)今社會工業(yè)化,城市化進(jìn)程加快并伴隨著人口遞增,對水資源的需求急劇增加,城市環(huán)境與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到了很大沖擊。雨水再利用可以有效緩解水資源問題，但是目前主要應(yīng)用于景觀和市政方面，施工程序復(fù)雜、開挖程度高，每一次建造和維護(hù)都需要較大的人力物力。用產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論和方法來思考雨水再利用問題，產(chǎn)品大批量的工業(yè)化生產(chǎn)，簡便的安置方式，通過快速、低成本的方式來改善雨水問題具有十分重要的意義。

雨水再利用概念的定義和發(fā)展史

1.雨水再利用概念的定義目前，城市雨水利用與以下幾種方式：（1）屋面雨水收集利用：利用屋頂做集雨面收集雨水，用于家庭、公共設(shè)施和工業(yè)用水等非飲用水，如澆灌、沖廁、洗衣、冷卻循環(huán)等中水系統(tǒng)。（2）屋頂雨水花園：屋頂?shù)挠晁▓@能夠削減徑流量、減輕污染和城市熱島效應(yīng)、調(diào)節(jié)建筑溫度、美化城市，對城市美化和凈化都起到了非常重要的作用。（3）小區(qū)綜合雨水滲透系統(tǒng)：綠地入滲，維護(hù)綠地面積，同時回補(bǔ)地下水。（4）雨水回灌地下水：在一些有符合的地質(zhì)條件的地方，進(jìn)行雨洪回灌，人工補(bǔ)給地下水。從技術(shù)上來劃分,又可以分為雨水收集技術(shù)、雨水滲透技術(shù)、雨水儲存技術(shù)、雨水控制與處理技術(shù)。早在20世紀(jì)60年代日本就開始收集和利用路面上的雨水，到了70年代就開始修筑集流面用來收集雨水，并開始研究雨水回灌地下水技術(shù)。2.雨水再利用的發(fā)展海綿城市城市的概念在近些年提出，這是新一代城市雨洪管理概念。指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對降水自然災(zāi)害等方面能夠具有良好的“彈性”，也稱之為“水彈性城市”。在國際上用語稱之為“低沖擊開發(fā)”。低沖擊開發(fā)，(Low-ImpactDevelopment，簡稱LID)，是發(fā)達(dá)國家新興的城市規(guī)劃概念，是在20世紀(jì)90年代末發(fā)展起的暴雨管理和面源污染處理技術(shù)。其基本內(nèi)涵是通過有效的水文設(shè)計(jì)，綜合采用入滲、過濾、蒸發(fā)和蓄流等方式減少徑流排水量，使城市開發(fā)區(qū)域的水文功能盡量接近開發(fā)之前的狀況，這對建設(shè)“綠色城市”、“生態(tài)城市”以及城市的可持續(xù)發(fā)展都具有重大意義。

雨水再利用在景觀園林中的典型工程分析

1.雨水花園雨水花園是面積稍大的種植洼地，可以使用靈活多變的景觀顏色，可作為較大的景觀設(shè)施，成為公共的休息空間。雨水花園對場地的要求還是很多的，場地的面積、土壤類型、周圍建筑的影響、坡度、太陽朝向、現(xiàn)有植被等都需要考慮。雨水花園的土壤不應(yīng)太緊實(shí)，要方便雨水下滲，但土壤含沙量過大是不利于儲水的，所以要混合有機(jī)質(zhì)增加土壤的含水能力。如果土壤表層鋪有覆蓋物，則能夠減少土壤水分的蒸發(fā)，幫助更好的蓄水。美國波特蘭市MountTabor中學(xué)將一個利用率不高的瀝青停車場改造成了雨水花園，結(jié)合了藝術(shù)、教育與生態(tài)功能的特點(diǎn)，讓孩子們可以接觸到真正意義上的生態(tài)功能景觀。2.屋面綠化雨水收集利用包括雨水的收集、處理、儲存和利用，主要用途有景觀、灌溉、洗車、沖廁、澆灑等。雨水收集利用系統(tǒng)有多種模式，例如水箱分為地上式或地下式，設(shè)備安裝有室外或室內(nèi)等。屋面雨水收集利用系統(tǒng)中各組件的選擇要考慮許多因素，但是不管何種系統(tǒng)模式及其復(fù)雜程度，總體來說主要包括以下基本組件：（1）收集面（2）集水槽和雨落管（3）棄流裝置（4）處理與儲存設(shè)施（5）水泵（6）消毒裝置3.屋頂綠化屋頂綠化可以廣泛地理解為在各類古今建筑物、構(gòu)筑物、城圍、橋梁（立交橋）等的屋頂、露臺、天臺、陽臺或大型人工假山山體上進(jìn)行造園，種植樹木花卉的統(tǒng)稱。屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間；改善城市高樓大廈林立，改善眾多道路的硬質(zhì)鋪裝而取代的自然土地和植物的現(xiàn)狀；改善過度砍伐自然森林，各種廢氣污染而形成的城市熱島效應(yīng)，沙塵暴等對人類的危害；開拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質(zhì)量，以及對美化城市環(huán)境，改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。雨水再利用產(chǎn)品設(shè)計(jì)比較工程建設(shè)的優(yōu)勢應(yīng)用于景觀和市政方面，施工程序復(fù)雜、開挖程度高，每一次建造和維護(hù)都需要較大的人力物力。排水系統(tǒng)易滲漏、更新困難等問題。產(chǎn)品大批量的工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢，安置方式的優(yōu)勢，成本優(yōu)勢，模塊化優(yōu)勢，更新?lián)Q代快的優(yōu)勢，外觀造型優(yōu)勢。

1.雨水再利用概念在景觀園林中的的使用已經(jīng)比較成熟，但在建造和維護(hù)方面都存在很多弊端，如開挖工程量大、排水系統(tǒng)易滲漏、更新困難等問題。參考雨水利用的技術(shù)原理和工程結(jié)構(gòu)，運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法和思路來完善和解決雨水問題具有十分重要的意義。2.現(xiàn)有雨水再利用產(chǎn)品主要會結(jié)合排水管設(shè)施、儲水設(shè)施、公共設(shè)施、綠化設(shè)施等。通過集約化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、整合設(shè)計(jì)等對這些設(shè)施進(jìn)行再設(shè)計(jì)，從而達(dá)到新的使用效果和造型創(chuàng)新。3.產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用在未來的雨水利用技術(shù)中，為未來的海綿城市建設(shè)提供了另一種選擇，可以將批量生產(chǎn)的雨水再利用設(shè)施快速簡便的安裝在需要的地方，節(jié)省人力物力，模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也能實(shí)現(xiàn)快速更新和修繕。

作者:陳婧 胡浩 單位:浙江理工大學(xué)