雨水再利用产品设计综述

当今社会工业化,城市化进程加快并伴随着人口递增,对水资源的需求急剧增加,城市环境与社会经济的发展受到了很大冲击。雨水再利用可以有效缓解水资源问题，但是目前主要应用于景观和市政方面，施工程序复杂、开挖程度高，每一次建造和维护都需要较大的人力物力。用产品设计理论和方法来思考雨水再利用问题，产品大批量的工业化生产，简便的安置方式，通过快速、低成本的方式来改善雨水问题具有十分重要的意义。

雨水再利用概念的定义和发展史

1.雨水再利用概念的定义目前，城市雨水利用与以下几种方式：（1）屋面雨水收集利用：利用屋顶做集雨面收集雨水，用于家庭、公共设施和工业用水等非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统。（2）屋顶雨水花园：屋顶的雨水花园能够削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度、美化城市，对城市美化和净化都起到了非常重要的作用。（3）小区综合雨水渗透系统：绿地入渗，维护绿地面积，同时回补地下水。（4）雨水回灌地下水：在一些有符合的地质条件的地方，进行雨洪回灌，人工补给地下水。从技术上来划分,又可以分为雨水收集技术、雨水渗透技术、雨水储存技术、雨水控制与处理技术。早在20世纪60年代日本就开始收集和利用路面上的雨水，到了70年代就开始修筑集流面用来收集雨水，并开始研究雨水回灌地下水技术。2.雨水再利用的发展海绵城市城市的概念在近些年提出，这是新一代城市雨洪管理概念。指城市在适应环境变化和应对降水自然灾害等方面能够具有良好的“弹性”，也称之为“水弹性城市”。在国际上用语称之为“低冲击开发”。低冲击开发，(Low-ImpactDevelopment，简称LID)，是发达国家新兴的城市规划概念，是在20世纪90年代末发展起的暴雨管理和面源污染处理技术。其基本内涵是通过有效的水文设计，综合采用入渗、过滤、蒸发和蓄流等方式减少径流排水量，使城市开发区域的水文功能尽量接近开发之前的状况，这对建设“绿色城市”、“生态城市”以及城市的可持续发展都具有重大意义。

雨水再利用在景观园林中的典型工程分析

1.雨水花园雨水花园是面积稍大的种植洼地，可以使用灵活多变的景观颜色，可作为较大的景观设施，成为公共的休息空间。雨水花园对场地的要求还是很多的，场地的面积、土壤类型、周围建筑的影响、坡度、太阳朝向、现有植被等都需要考虑。雨水花园的土壤不应太紧实，要方便雨水下渗，但土壤含沙量过大是不利于储水的，所以要混合有机质增加土壤的含水能力。如果土壤表层铺有覆盖物，则能够减少土壤水分的蒸发，帮助更好的蓄水。美国波特兰市MountTabor中学将一个利用率不高的沥青停车场改造成了雨水花园，结合了艺术、教育与生态功能的特点，让孩子们可以接触到真正意义上的生态功能景观。2.屋面绿化雨水收集利用包括雨水的收集、处理、储存和利用，主要用途有景观、灌溉、洗车、冲厕、浇洒等。雨水收集利用系统有多种模式，例如水箱分为地上式或地下式，设备安装有室外或室内等。屋面雨水收集利用系统中各组件的选择要考虑许多因素，但是不管何种系统模式及其复杂程度，总体来说主要包括以下基本组件：（1）收集面（2）集水槽和雨落管（3）弃流装置（4）处理与储存设施（5）水泵（6）消毒装置3.屋顶绿化屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁（立交桥）等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园，种植树木花卉的统称。屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状；改善过度砍伐自然森林，各种废气污染而形成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；开拓人类绿化空间，建造田园城市，改善人民的居住条件，提高生活质量，以及对美化城市环境，改善生态效应有着极其重要的意义。雨水再利用产品设计比较工程建设的优势应用于景观和市政方面，施工程序复杂、开挖程度高，每一次建造和维护都需要较大的人力物力。排水系统易渗漏、更新困难等问题。产品大批量的工业化生产的优势，安置方式的优势，成本优势，模块化优势，更新换代快的优势，外观造型优势。

1.雨水再利用概念在景观园林中的的使用已经比较成熟，但在建造和维护方面都存在很多弊端，如开挖工程量大、排水系统易渗漏、更新困难等问题。参考雨水利用的技术原理和工程结构，运用产品设计的方法和思路来完善和解决雨水问题具有十分重要的意义。2.现有雨水再利用产品主要会结合排水管设施、储水设施、公共设施、绿化设施等。通过集约化设计、模块化设计、整合设计等对这些设施进行再设计，从而达到新的使用效果和造型创新。3.产品设计应用在未来的雨水利用技术中，为未来的海绵城市建设提供了另一种选择，可以将批量生产的雨水再利用设施快速简便的安装在需要的地方，节省人力物力，模块化的产品结构也能实现快速更新和修缮。

作者:陈婧 胡浩 单位:浙江理工大学