工業(yè)園雨水收集利用系統(tǒng)
工業(yè)園區(qū)是在一大片地上聚集若干工業(yè)企業(yè)的區(qū)域，它具有的特征如下：在大面積的土地上有很多建筑物、工廠以及各種公共設(shè)備;限制了常駐公司、建筑物類型和土地利用率的區(qū)域、有著詳細(xì)的區(qū)域規(guī)劃，對園區(qū)環(huán)境的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和限制條件都有著明確的規(guī)定、為履行合同與協(xié)議和制定園區(qū)的發(fā)展計(jì)劃提供良好的管理?xiàng)l件。
雨水利用
雨水利用的定義有兩種：一種為狹義上的，一種為廣義上的。從狹義上來講，是指對天然雨水進(jìn)行收集、凈化等處理后再儲(chǔ)存利用，廣義上講，是指在特定的區(qū)域內(nèi)，通過各種工程措施和技術(shù)手段對雨水進(jìn)行收集和利用，主要包括利用各種地形如濕地、雨水溝等方式對雨水實(shí)施調(diào)節(jié)儲(chǔ)蓄及自然凈化，改善自然生態(tài)環(huán)境，通過人工及自然滲透設(shè)施增加雨水下滲量，及時(shí)補(bǔ)充地下水資源，緩解地下水位下降的問題。
1、工業(yè)園區(qū)的分類和特點(diǎn)
工業(yè)園區(qū)是工業(yè)愜意比較集中的獨(dú)立區(qū)域，它主要由生產(chǎn)廠房、動(dòng)力及市政設(shè)施、倉庫、維修和輔助企業(yè)、運(yùn)輸設(shè)施和防護(hù)綠帶等部分組成。根據(jù)工業(yè)性質(zhì)的不同，可以分為冶金工業(yè)、電力工業(yè)、建材工業(yè)、燃料工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和建材工業(yè)等，根據(jù)對環(huán)境污染的嚴(yán)重程度依次可以分為一般工業(yè)、一定干擾和污染的工業(yè)、嚴(yán)重干擾和污染工業(yè)以及隔離工業(yè)等。
工業(yè)園區(qū)是隨著世界經(jīng)濟(jì)和國家工業(yè)化的進(jìn)步而不斷發(fā)展的，關(guān)于工業(yè)園區(qū)的特征可以大致的總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
(1)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)目的是通過創(chuàng)造有利的投資環(huán)境吸引各類優(yōu)秀的公司入駐工業(yè)園區(qū)，從而引進(jìn)境外的資金，設(shè)備、人才、技術(shù)等來推動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。 (2)工業(yè)園區(qū)的企業(yè)會(huì)享受一定的優(yōu)惠政策，包括稅收、財(cái)政、經(jīng)貿(mào)等方面。為了使審批外來投資項(xiàng)目更加便捷，國家政府還特意授予園區(qū)委員會(huì)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)管理權(quán)，使其有所在地政府同等的經(jīng)濟(jì)事務(wù)管理權(quán)。
2、工業(yè)園雨水利用的可行性
隨著國家對雨水資源利用的重視，各種政策也隨之頒布，學(xué)者們也加強(qiáng)了對相關(guān)領(lǐng)域的研究，成功的實(shí)踐案例也逐漸增多。但針對工業(yè)園區(qū)的雨水收集，國內(nèi)缺乏相關(guān)的研究和實(shí)踐案例，關(guān)于工業(yè)園雨水利用的可行性可以概括為以下幾點(diǎn)：
(1)雨水作為一種廉價(jià)的自然資源相比與其它水資源具有總量多、易于收集、凈化成本低的特點(diǎn)。國內(nèi)外相對與雨水收集與利用的研究逐步的成熟，有了比較先進(jìn)的雨水處理技術(shù)，并且有很多成功的實(shí)踐案例。工業(yè)園的雨水收集和利用完全可以從已有的成果中尋找借鑒并加以創(chuàng)新。 (2)由于工業(yè)園性質(zhì)的特殊性，在工業(yè)生產(chǎn)中需要大量用水。對于一些水質(zhì)要求不高的工序和生活雜用水，可以將雨水進(jìn)行簡單的處理后再加以利用。 (3)工業(yè)園內(nèi)有大量的工業(yè)建筑，可以采取措施將屋面和屋頂綠化雨水加以收集利用，比如可以設(shè)置屋面雨水匯集管，通過管道將雨水排入綠地。 (4)工業(yè)園中也會(huì)有部分綠地的存在，可以利用綠地自身對雨水的存儲(chǔ)和凈化功能。除此以外綠地中的自然、人工水體，下凹地形都是雨水收集的良好場所。
3、工業(yè)園雨水利用的原則
我們在進(jìn)行工業(yè)園雨水收集時(shí)，需要考慮到以下的雨水收集原則;
(1)整體性原則。制定雨水利用方案要根據(jù)工業(yè)園的現(xiàn)實(shí)情況來，除此以外工業(yè)園的周邊環(huán)境也至關(guān)重要。雨水收集會(huì)涉及到景觀功能、生態(tài)功能、社會(huì)功能等，這就要求我們整體把控，而不是僅僅只考慮到細(xì)節(jié)方面的問題。 (2)可持續(xù)原則。雨水利用方案的實(shí)施會(huì)涉及到資金、人員、自然條件等現(xiàn)實(shí)因素，故在制定方案時(shí)要符合可持續(xù)發(fā)展的要求，要兼顧近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo)，采用生態(tài)化的措施逐步進(jìn)行。 (3)循環(huán)利用原則。雨水利用應(yīng)該具備減少雨水徑流污染和控制洪澇災(zāi)害的作用，利用雨水進(jìn)行植物造景、對生活用水、工業(yè)用水的水源進(jìn)行補(bǔ)充，最大限度的減少自來水的消耗。雨水利用方案的制定應(yīng)該從減少雨水排出量、消減洪峰出發(fā)，盡可能的減少雨水污染物的排出。
4、工業(yè)園雨水利用的特點(diǎn)
4.1面廣量大
工業(yè)園聚集了很多的工業(yè)企業(yè)，占地面積一般較大，因此對工業(yè)園進(jìn)行雨水利用設(shè)計(jì)能夠帶給很好的效益。同時(shí)工業(yè)園內(nèi)設(shè)置了大量的廠房、車間，因而建筑的雨水利用是工業(yè)園雨水利用的重要內(nèi)容，可以在建筑屋頂設(shè)置屋頂花園或是簡單的屋頂綠化來對屋面雨水進(jìn)行收集利用，多余的雨水還可以通過設(shè)置的落水管輸送到周邊的綠地和其他雨水利用設(shè)施。
4.2管理粗放，雨水收集方式多樣
工業(yè)園由于工業(yè)生產(chǎn)的緣故，可能需要耗費(fèi)更多的水資源，同時(shí)在生產(chǎn)的過程中也會(huì)帶來大量揚(yáng)塵、氣體污染等，在進(jìn)行工業(yè)園的雨水收集和利用的時(shí)候可以偏向于選擇既可以收集雨水又可以凈化環(huán)境的措施，比如可以設(shè)置人工濕地這種管理粗放的景觀，在植物種植方面，盡量選擇抗性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的凈化能力的植物。
相比于居住區(qū)、公共綠地等，工業(yè)園的人群較為單一，主要使用人群為公司員工以及合作人員，對景觀的要求相對較低，在進(jìn)行利用設(shè)計(jì)時(shí)干涉的因素較少，因此可以選擇多種雨水收集方式，像設(shè)置臺(tái)階綠地、雨水花園、旱溪等都是切實(shí)可行的。
4.3雨水收集后利用程度高
相比與其他場地，工業(yè)園的雨水利用渠道更廣，并且很多渠道對水質(zhì)的要求不高，收集后的雨水可以用來進(jìn)行設(shè)備清洗、植物灌溉、工業(yè)生產(chǎn)等，因此可以對雨水進(jìn)行更有效的利用。
5、雨水收集相關(guān)理論
5.1低影響開發(fā)
低影響開發(fā)LID作為目前國際上城市水環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的新策略，于20世紀(jì)90年代由美國馬里蘭州環(huán)境資源部提出。美國住房和城市發(fā)展部把低影響開發(fā)定義為“一種使用各種規(guī)劃與設(shè)計(jì)技術(shù)來保護(hù)自然資源系統(tǒng)，并減少基礎(chǔ)設(shè)施成本的土地開發(fā)方法”。它主要采用小型、分散、多樣的技術(shù)從源頭上收集、滲透、蒸發(fā)以及截留雨水，旨在維護(hù)改造地區(qū)的水文機(jī)制，緩解暴雨徑流和雨水污染所帶來的負(fù)面影響。
低影響開發(fā)強(qiáng)調(diào)通過規(guī)劃的手段去保護(hù)場地原有的自然水文功能，關(guān)于低影響開發(fā)的規(guī)劃理念主要包括;用水文學(xué)作為場地分析與規(guī)劃的綜合框架、微觀管理思想、源頭控制思想、利用簡單和非結(jié)構(gòu)性的方法，創(chuàng)造多功能的景觀和基礎(chǔ)設(shè)施。
雖說西方的相關(guān)文獻(xiàn)還沒有對LID的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)與分析，但根據(jù)美國住房和城市發(fā)展部以及美國馬里蘭州的環(huán)境資源部發(fā)布的有關(guān)文件，可以將LID設(shè)計(jì)過程總結(jié)為;LID場地的評估與分析、降雨事件的確定、LID場地設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定、非結(jié)構(gòu)性場地規(guī)劃方針的確定和LID場地最終規(guī)劃方案的確定。
5.2可持續(xù)排水系統(tǒng)
傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)是直接將污水排到城市下游，來防止雨洪災(zāi)害、保護(hù)城市公共水域的水質(zhì)，結(jié)構(gòu)往往是為了保護(hù)局部的生活環(huán)境，而影響了水循環(huán)的平衡，造成了一系列的問題。為了緩解這種情況，英國在1999年5月建立了可持續(xù)城市排水系統(tǒng)SUDS。關(guān)于可持續(xù)排水系統(tǒng)的原則有以下幾點(diǎn)：
(1)源頭控制的原則?？沙掷m(xù)排水系統(tǒng)采用的是從源頭減少雨水徑流的方法，減小徑流污染，同時(shí)也減小了污水處理廠和其他水質(zhì)凈化設(shè)施的壓力。 (2)低影響開發(fā)的原則?？沙掷m(xù)排水系統(tǒng)可以有效的維持城市雨水循環(huán)，為動(dòng)植物創(chuàng)造良好的自然生境，在避免城市洪澇災(zāi)害的同時(shí)，創(chuàng)造豐富的水體景觀。 (3)雨水綜合利用的原則。相比與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)更加注重雨水的收集和利用，收集的雨水可以用于綠化灌溉，相比與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)更加注重雨水的收集和利用，收集的雨水可以用于綠化灌溉，或者初級凈化后用于簡單的生活用水。
雖然國外已經(jīng)制定了一系列關(guān)于可持續(xù)排水的條例，但是對于不同地理位置、不同氣候條件等，其設(shè)計(jì)環(huán)境和技術(shù)參數(shù)也會(huì)有差別，我們應(yīng)該充分考慮我國實(shí)際情況，制定一套適用的可持續(xù)排水規(guī)范與條例。
5.3水敏感城市設(shè)計(jì)
為了緩解長期干旱問題，對稀有的雨水資源進(jìn)行收集利用，維持城市的水循環(huán)平衡，澳大利亞于20世紀(jì)90年代提出了水敏感城市設(shè)計(jì)WSUD。水敏感城市聯(lián)合指導(dǎo)委員會(huì)將水敏感城市設(shè)計(jì)定義為結(jié)合了城市水循環(huán)(供水、污水、雨水、地下水)、城市設(shè)計(jì)和環(huán)境資源保護(hù)的綜合性設(shè)計(jì)。
水敏感城市設(shè)計(jì)是通過將城市規(guī)劃學(xué)和城市設(shè)計(jì)學(xué)相結(jié)合來對場地進(jìn)行整體的分析，來尋求保護(hù)水資源的方法，從而使得水生態(tài)系統(tǒng)與城市能夠共同和諧的發(fā)展。WSUD包括工程措施和非工程措施，其目標(biāo)是減少城市各項(xiàng)減少中的自然水文循環(huán)的影響。關(guān)于設(shè)計(jì)原則可以分為以下幾點(diǎn)：
(1)保護(hù)自然水系統(tǒng)。通過對改造場地進(jìn)行分析，來對現(xiàn)存的水資源進(jìn)行保護(hù)和提升。 (2)雨洪處理和景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合。在收集雨水的同時(shí)，通過精心設(shè)計(jì)水體景觀來提高場地的觀賞效果。 (3)地表水凈化。通過景觀綠化，或者其它水體凈化設(shè)備來凈化地表水。 (4)控制地表徑流和洪峰流量。通過調(diào)節(jié)場地內(nèi)雨水滯留面積以及滲水面積來把控場地的洪峰流量。
5.4綠色基礎(chǔ)設(shè)施
綠色基礎(chǔ)設(shè)施GI的概念在20世紀(jì)90年代由聯(lián)合政府提出，它是關(guān)于開放空間規(guī)劃和土地資源保護(hù)的策略，它將水道、森林、綠道、濕地、野生動(dòng)植物、公園和其他地域形成的綠色網(wǎng)絡(luò)，看成支持城市發(fā)展的必要的基礎(chǔ)設(shè)施。
關(guān)于綠色基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建原則，可以概括為以下幾點(diǎn)：
(1)綠色基礎(chǔ)設(shè)施作為保護(hù)和發(fā)展土地的框架，應(yīng)該在土地開發(fā)之前進(jìn)行規(guī)劃和保護(hù)。 (2)GI不應(yīng)該受限于行政管理，要將地方層級、區(qū)域?qū)蛹壔蛘邍覍蛹壍木G色基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整體的規(guī)劃，不能拆開了分別策劃。 (3)保證連通性是進(jìn)行綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的關(guān)鍵，要建立功能性自然系統(tǒng)的資源、特性和過程之間的連通。 (4)應(yīng)該建立在科學(xué)的規(guī)劃理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上來對綠色基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃，要將地理學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、保護(hù)生物學(xué)和景觀設(shè)計(jì)學(xué)等學(xué)科相互綜合。
借鑒國外相關(guān)案例的經(jīng)驗(yàn)，GI的構(gòu)建可大致分為五個(gè)步驟：(1)通過制定目標(biāo)，來明確需要保護(hù)的生態(tài)要素，制定清晰的目標(biāo)可以盡可能的提高構(gòu)建的效果。(2)尋找有價(jià)值的生態(tài)類型的資料，并將它們進(jìn)行分類和歸納。(3)辨認(rèn)并連接體要素，劃分連接廊道與網(wǎng)絡(luò)中心，(4)通過生態(tài)價(jià)值和開發(fā)難易等因素的綜合評價(jià)來確定不同的優(yōu)先級別。(5)加大宣傳，增加公民的環(huán)境意識，尋求公民和各方組織的參與和支持。
6、案例分析
6.1格雷服裝產(chǎn)業(yè)園
格雷服裝創(chuàng)意園位于中國河北衡水經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是集生產(chǎn)、辦公、研發(fā)展示和生活于一體的獨(dú)立企業(yè)園區(qū)，整個(gè)園區(qū)占地面積20.5公傾。
為了遵循自然，保護(hù)場地的現(xiàn)存的水文條件，以低影響開發(fā)作為格雷服裝創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園設(shè)計(jì)的主要出發(fā)點(diǎn)。在場地入口區(qū)預(yù)留了大面積草坪，設(shè)計(jì)成下凹式綠地以收集園區(qū)雨水，除此以外廣場上的綠地高度要比周邊的鋪裝低幾十公分，形成了下凹式綠地。下凹綠地還能夠利用綠地本身對水體的涵養(yǎng)功能，從而減少綠化灌溉。園區(qū)綠地內(nèi)還設(shè)置了大量的增滲設(shè)施，比如PP透水管材，滲透框以及滲槽等多種措施，目的都是為了盡可能的增加綠地對雨水收集效果。
在產(chǎn)業(yè)園的食堂南側(cè)設(shè)置了面積為3375平方米的雨水花園，用來吸納周邊道路、廣場和綠地的雨水徑流，增強(qiáng)場地對雨水的利用。為了對雨水進(jìn)行吸收、滲透和過濾來實(shí)現(xiàn)雨水的資源化管理，設(shè)計(jì)師們對雨水花園的植物種類進(jìn)行了精心的選擇，并將其墊層進(jìn)行改造，在雨水花園的保障方面，設(shè)計(jì)師們不僅僅用到了墊層處理相關(guān)的技術(shù)手段，還注重了耐水淹植物的選擇和配置，選擇觀賞草等低維護(hù)品種，既契合園區(qū)氣質(zhì)，又可以節(jié)約后期維護(hù)成本。
為了緩解員工的工作壓力，加強(qiáng)場地對雨水的收集與利用，在產(chǎn)業(yè)園的中庭景觀中運(yùn)用了大面積的水景，并在水景的周圍設(shè)置了雨水井，當(dāng)雨水量過多時(shí)，可以溢出流入周圍的雨水井，然后被傳輸?shù)骄G地或者其他的雨水利用設(shè)備。除此以外。園區(qū)的大面積使用了透水鋪裝也有效的增加了對雨水的利用。
6.2長沙中部智谷產(chǎn)業(yè)園
中部智谷產(chǎn)業(yè)園位于長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)核心區(qū)域，是長沙市重點(diǎn)招商引資項(xiàng)目。產(chǎn)業(yè)園占地面積為168.8畝，其中建筑面積約為36萬平方米，是由湖南皇越投資有限公司斥資15億元全資開發(fā)的，集企孵化、科研辦公、企業(yè)總部、生產(chǎn)制造以及生活配套等多功能于一體的企業(yè)園。
中部智谷產(chǎn)業(yè)園的雨水利用途徑與方法可以從以下幾個(gè)方面來分析;
(1)綠地的雨水滲蓄
園區(qū)內(nèi)的綠地微地形經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)，大量的下凹綠地可以對雨水進(jìn)行收集和凈化，達(dá)到利用雨水、減小灌溉的目的，為了加強(qiáng)對雨水的利用，讓其有效的在綠地中下滲，還在園區(qū)的綠地中設(shè)置了大量增滲設(shè)備：pp透水管材、滲濾框、滲槽等。
在樹陣廣場區(qū)，樹池和廣場周邊的綠化帶都比鋪裝低50~100mm，從而形成下凹綠地，加上精心的豎向設(shè)計(jì)使得廣場上的雨水可以隨著坡度流入綠地中被消化吸收。在面積較大的綠地中，設(shè)置了一定數(shù)量的雨水口，用來防止暴雨時(shí)節(jié)形成洪澇，不過設(shè)置的雨水口會(huì)高于綠地約50mm，因而只有超過綠地消化能力的雨水才會(huì)進(jìn)入雨水口排入市政管道，這樣既可以保證雨水的下滲，又可以防止洪澇災(zāi)害。
(2)鋪裝的雨水滲透
中部智谷產(chǎn)業(yè)園的園路、鋪裝、停車場等都采用了大量的透水鋪裝，如透水混凝土、嵌草鋪裝、碎石路面等。這些透水鋪裝的設(shè)置很好的促進(jìn)了園區(qū)的雨水利用，除此以透水鋪裝還可以增加雨水下滲，補(bǔ)充地下水還能對雨水起到一定的凈化作用。工業(yè)園中的停車位一致采用的是嵌草鋪裝，景觀上可以提升觀賞效果，功能上可以形成雨水的滲透利用，減少地表徑流，入口廣場的豎向也經(jīng)過了精心的設(shè)計(jì)，使得落在廣場上的雨水可以隨著鋪裝坡度流入周邊的綠地或是廣場周邊設(shè)置的雨水井中。
(3)建筑的雨水利用
產(chǎn)業(yè)園設(shè)置了大量的生產(chǎn)建筑，建筑的占地面積達(dá)到了園區(qū)面積的百分之三十，因此建筑的雨水收集是該產(chǎn)業(yè)園很重要的部分，大部分的建筑外圍都設(shè)置了落水管，對屋面的雨水進(jìn)行收集，將其排入綠地或者雨水桶加以利用，從而減少對自來水的消耗。
本章小結(jié)
本章主要介紹了工業(yè)園區(qū)及雨水利用的基本概念，并分析了工業(yè)園雨水利用的可行性，總結(jié)出了工業(yè)園雨水利用的原則。關(guān)于工業(yè)園雨水利用的可行性，已經(jīng)有諸多成功的案例可以說明，本章通過對案例分析，可以看出工業(yè)園雨水利用的優(yōu)勢和潛力。
工業(yè)園的雨水收集利用應(yīng)該是從工業(yè)園所處地區(qū)的區(qū)域特點(diǎn)以及工業(yè)園自身的特點(diǎn)出發(fā)，在工業(yè)園規(guī)劃設(shè)計(jì)層面，研究在工業(yè)園進(jìn)行雨水利用的有效模式。因此，從工業(yè)園的綠地、建筑、鋪裝等要素出發(fā)，研究整個(gè)工業(yè)園的雨水利用將是下文的重點(diǎn)研究內(nèi)容。
