方芳　陳鴻佳　李倩儀　習(xí)倩晴

摘 要：公共建筑作為人們進(jìn)行公共活動(dòng)的主要場(chǎng)所，在城市建筑及其整體規(guī)劃中占有重要地位，特別對(duì)建筑給水排水系統(tǒng)建設(shè)有著重要影響。我國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，城市雨水利用起步晚，雨水收集利用標(biāo)準(zhǔn)制定尚處于探索階段。要健全完善我國(guó)城市公共建筑雨水收集利用與排放的標(biāo)準(zhǔn)制定，需要借鑒國(guó)外已經(jīng)成功的案例，重點(diǎn)針對(duì)其雨水利用方式比較成效，對(duì)比成本，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用，建設(shè)城市生態(tài)文明。

關(guān)鍵詞：公共建筑；雨水利用方式；比較

城市作為社會(huì)進(jìn)化到一定階段的文化、物質(zhì)產(chǎn)物，其首先是一個(gè)歷史范疇，隨著歷史的演變，城市的內(nèi)容、功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)與發(fā)展模式等也在相應(yīng)充實(shí)或改變。中國(guó)古代城市公共建筑主要包括城墻、城樓與城門(mén)，還有鐘樓和鼓樓，相關(guān)研究多從城市公共建筑形態(tài)、功能等出發(fā)，極少研究城市公共建筑在雨水收集利用中的作用與影響。直到鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)后，伴隨著留學(xué)西方學(xué)習(xí)建筑的中國(guó)青年學(xué)子回國(guó)從事城市建筑設(shè)計(jì)工作，我國(guó)城市公共建筑的規(guī)劃建設(shè)才步入正軌。如解放前的南京中山陵等城市公共建筑的建造即為這一時(shí)期的重要代表。

城市公共建筑是城市居民開(kāi)展各類公共生活的重要建筑，類型豐富，形態(tài)各異，包括辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑、科教文衛(wèi)建筑、通信建筑以及交通運(yùn)輸建筑等。城市公共建筑服務(wù)城市居民生活，代表著城市文明發(fā)展水平，集中體現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)、政治、社會(huì)、文化、生活的方方面面，城市公共建筑的設(shè)計(jì)更是明確地體現(xiàn)著城市規(guī)劃者、城市管理者對(duì)城市的定位與思考。因此城市公共建筑在城市水資源系統(tǒng)規(guī)劃中的地位和作用，綜合展現(xiàn)城市經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益相統(tǒng)一的效果及人與人之間的社會(huì)關(guān)系、自然關(guān)系及人與自然之間的和諧共存。這直接知道我們要強(qiáng)化規(guī)劃的科學(xué)指導(dǎo)，在城鎮(zhèn)體系規(guī)劃、城市總體規(guī)劃和城市專項(xiàng)規(guī)劃等不同框架內(nèi)，分層次、分區(qū)域、分類別來(lái)編制響應(yīng)的城市水資源系統(tǒng)規(guī)劃，明確水源和城市水系的保護(hù)原則，合理布局產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，采取科學(xué)方式實(shí)現(xiàn)公共建筑在城市雨水收集利用中的作用，統(tǒng)籌安排公共建筑收集利用雨水有關(guān)設(shè)施的建設(shè)，注重協(xié)調(diào)公共建筑設(shè)計(jì)與其他相關(guān)規(guī)劃的關(guān)系，有力推進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)。而城市雨水收集利用工作在國(guó)外起步較早，發(fā)展較快，成果較多，是我國(guó)當(dāng)下城市構(gòu)建雨水收集利用系統(tǒng)的良好借鑒，公共建筑在其中所起作用不容忽視。為此，重點(diǎn)比較國(guó)內(nèi)外不同城市雨水收集利用方式，特別是公共建筑的作用與影響，厘清城市公共建筑雨水收集利用發(fā)展脈絡(luò)、可行方式、操作方式將成為指導(dǎo)我國(guó)城市公共建筑雨水收集利用工作的要點(diǎn)。

（1）德國(guó)。德國(guó)是世界上在雨水收集利用方面最先進(jìn)的國(guó)家之一，其位于中歐的溫帶氣候、0.6m左右的年降水量、年內(nèi)和年際間分配均勻的降雨量成為其雨水回收、儲(chǔ)存和再利用的天然優(yōu)勢(shì)。自上世紀(jì)80年代開(kāi)始，歐洲國(guó)家級(jí)日本等發(fā)達(dá)國(guó)家想家開(kāi)展的雨水收集利用研究成功探索建立了各具特色的多目標(biāo)城市雨水收集利用綜合性技術(shù)，在減緩城區(qū)雨水洪澇和地下水位下降、控制雨水徑流污染、改善城市生態(tài)環(huán)境等方面工作產(chǎn)生巨大作用。其中城市公共建筑在雨水收集利用方面作用突出，效果明顯，典型代表如柏林的波茨坦廣場(chǎng)。它作為兩德統(tǒng)一后開(kāi)發(fā)建設(shè)的歐洲最大的商業(yè)區(qū)，總占地68，000m2，其中規(guī)劃出13，042m2的城市水面，占總用地的19%，這些水面分為4個(gè)各自獨(dú)立的系統(tǒng)（其中北側(cè)水面1，070m2，音樂(lè)廳前的廣場(chǎng)水面716m2，三角形的主要水面9，378m2，南側(cè)水面1，878m2），總共可收集容納15，000m3的雨水。此外，有北至南的水面在北側(cè)與城市綠肺相呼應(yīng)，南部緊鄰蘭德維爾運(yùn)河，使整個(gè)城市的生態(tài)系統(tǒng)更加完整。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁，人流量大，社會(huì)作用顯著。以上設(shè)計(jì)成因根植于柏林市的自然環(huán)境特點(diǎn)，由于柏林市的地下水位埋深較淺，這要求建成的波茨坦廣場(chǎng)既不能增加地下水的補(bǔ)給量，也不能增加雨水排放量。因此，波茨坦廣場(chǎng)通過(guò)屋頂和硬質(zhì)地面收集到的雨水會(huì)全部進(jìn)入主體建筑和廣場(chǎng)地下層的儲(chǔ)水箱，在經(jīng)過(guò)初步的過(guò)濾和沉淀后產(chǎn)出符合用水標(biāo)準(zhǔn)的水資源，再經(jīng)過(guò)地下層控制室里的19個(gè)水泵和2個(gè)過(guò)濾器進(jìn)入各個(gè)大樓的中水系統(tǒng)完成沖廁、澆灌綠地等使命，同時(shí)還有一部分通過(guò)凈化生境”（由種植成籬笆一樣的蘆葦?shù)人参锖团囵B(yǎng)在上面的凈化微生物構(gòu)成）后被送到地上的水面，最終完成雨水收集利用的目標(biāo)。

（2）日本。日本作為資源匱乏島國(guó)的典型代表，在城市雨水收集利用工作方面獨(dú)樹(shù)一幟。日本作為四面環(huán)海的島國(guó)，盡管年降雨量多大1714mm，是世界平均量的一倍，但由于人口眾多，按人均降雨量計(jì)算，僅為世界平均水平的1/5。因此雨水利用成為其解決水資源相對(duì)緊張問(wèn)題的必要手段，并為其節(jié)約雨水收集管道建設(shè)資源、緩解洪澇等方面作出貢獻(xiàn)。東京等重點(diǎn)城市為龍頭引領(lǐng)全國(guó)各地城市以信件治紅河儲(chǔ)蓄雨水的蓄洪池為主要形式，實(shí)現(xiàn)城市雨水收集利用的目標(biāo)。特別是充分發(fā)揮城市公共建筑的面積優(yōu)勢(shì)，在大型建筑物如相撲館、大會(huì)場(chǎng)、機(jī)關(guān)大樓下都建有容積達(dá)數(shù)千立方米的地下水池來(lái)存續(xù)雨水。如江戶東京博物館的雨水利用系統(tǒng)，是用一個(gè)2500m3的地下雨水池調(diào)蓄從約10000m2屋面收集雨水，其中1500m3為有效調(diào)蓄容積，1000m3作為調(diào)節(jié)容積，即一次可存100mm的降雨量。由于收集的雨水水質(zhì)很好，經(jīng)過(guò)砂濾后供博物館的沖廁、消防、空調(diào)、沖洗地面和冬季融化雪的用水。不足部分購(gòu)買工業(yè)用水補(bǔ)充，其水價(jià)為29日元/m3，超量用水價(jià)格則為158日元/m3（不含消費(fèi)稅），而雨水的單價(jià)為17.27日元/m3。1998～2001年用水統(tǒng)計(jì)結(jié)果，博物館全部用水量中雨水利用比率占66.8～73.4%，可見(jiàn)節(jié)水及經(jīng)濟(jì)效果顯著。

（3）新加坡。新加坡是地處熱帶雨水密集地帶的島國(guó)，為了防止地面沉降，該國(guó)政府將雨水收集視為淡水獲取的主要途徑。為此，新加坡在推進(jìn)建造蓄水池等一般工作以外，還善于挖掘集水區(qū)城市觀光資源，大力開(kāi)發(fā)集水區(qū)及其區(qū)域內(nèi)公共建筑的綜合職能，配套建立休閑娛樂(lè)設(shè)施，使集水區(qū)不但能夠收集雨水，其公共建筑還能變成民眾旅游休閑的好去處。此舉使得集水區(qū)在用水供應(yīng)、防洪防澇、休閑娛樂(lè)等方面起著一舉多得的作用，并帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益。典型代表如坐落于新加坡濱海灣藝術(shù)科學(xué)博物館，它毗鄰著名的濱海灣金沙酒店，人流密集，是世界上首個(gè)藝術(shù)科學(xué)相結(jié)合的博物館。狀似蓮花盛開(kāi)的博物館和三座主建筑物互相輝映，促使該公共建筑成為當(dāng)?shù)氐貥?biāo)。蓮花博物館樓高四層，有十個(gè)長(zhǎng)短不一的“花瓣”彎彎地朝天伸展，最高的花瓣離地達(dá)60公尺。它的表皮是由特制的玻璃纖維（Glass Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱GFRP）制成，整個(gè)建筑看起來(lái)毫無(wú)縫隙。彎曲的“花瓣”中央有一個(gè)洞口，下雨天，這朵花就變成“集水庫(kù)”。碗狀的體量引導(dǎo)雨水順著花瓣流到中央的圓形洞口，然后垂直落到底層的水池，形成一個(gè)35公尺高的室內(nèi)瀑布。經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，收集到的雨水可滿足休息室各種設(shè)施的用水需求。然而這樣的設(shè)計(jì)是十分具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)楸仨氁浅＞?xì)地計(jì)算出每一個(gè)花瓣的弧度。事實(shí)上，在利用自然資源方面，藝術(shù)科學(xué)博物館采取了富有前瞻性的方式。博物館采用10個(gè)向外伸出的手指狀結(jié)構(gòu)，如此設(shè)計(jì)除了利于雨水收集利用外，每一根“手指”均建有巨型天窗，讓上層的展廳獲得充足的陽(yáng)光，起到自然采光的作用?？照{(diào)格柵則安裝在地板中，通過(guò)冷卻地面到游客身高之間的空氣而不是整個(gè)空間，降低能耗等等一些細(xì)節(jié)方面的設(shè)計(jì)均體現(xiàn)了綠色建筑的設(shè)計(jì)理念。蓮花博物館首先考慮作為公共建筑在雨水收集利用方面的實(shí)際效用，充分應(yīng)用建筑美學(xué)設(shè)計(jì)與社會(huì)審美結(jié)合的集約優(yōu)勢(shì)，為其公共建筑雨水收集作用和城市地標(biāo)觀光作用的雙重體現(xiàn)奠定厚重基礎(chǔ)。

以上三個(gè)在雨水收集利用方面位列世界前列的國(guó)家共同特征明顯，優(yōu)勢(shì)各異。它們?cè)跉夂蛏虾w了我國(guó)東部地區(qū)的主要類型，溫帶、亞熱帶和熱帶，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度上類同于我國(guó)東部地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況。本文選取他們作為參考對(duì)象的原因基于他們開(kāi)展雨水收集利用的特點(diǎn)有三：①政府大力推動(dòng)，貫徹落實(shí)公共政策，為雨水收集利用提供足夠的政治、經(jīng)濟(jì)等多方面支持；②技術(shù)水平高，多年經(jīng)驗(yàn)積累形成的雨水收集利用技術(shù)為其達(dá)成城市公共建筑雨水收集目標(biāo)奠定基礎(chǔ)；③因地制宜，以上各國(guó)雨水收集利用的實(shí)踐過(guò)程避免生搬硬套，立足本國(guó)本地特色，有效利用資源，實(shí)現(xiàn)自然資源、社會(huì)資源等多方面資源優(yōu)勢(shì)的集中開(kāi)發(fā)，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。相關(guān)情況比較研究總結(jié)信息如下：

綜上所述，中國(guó)地域遼闊，南北差異較大，城市公共建筑雨水收集利用潛在可行性極大，實(shí)際可操作技術(shù)可借鑒的資源豐富，亟需我國(guó)各地積極實(shí)踐，努力探索。

參考文獻(xiàn)

[1]李亮.德國(guó)建筑中雨水收集利用[J].《世界建筑》，2002年第12期.

[2]唐世平.城市市區(qū)雨水收集和利用研究[J].《重慶建筑》，2009年第3期.

[3]賴臻、艾福梅等.看發(fā)達(dá)國(guó)家怎樣利用雨資源[J].《半月談》，2010年第18期.

基金項(xiàng)目：本文為華南師范大學(xué)2012年度國(guó)家級(jí)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目“廣州市公共建設(shè)雨水收集與利用的可行性和操作性研究”研究成果。

作者簡(jiǎn)介：方芳（1994-），女，華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)2011級(jí)本科生。

陳鴻佳（1994-），男，華南師范大學(xué)歷史文化學(xué)院，歷史學(xué)2011級(jí)本科生。