表5-3. 生物恢復的建議 維護活動。
5.3植被。
5.3.1描述。
植被流水線是雨水徑流輸送系統,可提供地表流量作為地下雨水下水道系統的替代方案。植被的石屋深度較淺,並配置為線性通道,具有拋物線或梯形橫截面(圖 5-7 和圖 5-8)。植被茂密的樹苗被茂密的各種樹木、灌木、草和其他草本植物所種植。它們可以從低流量中滲透到整個雨水徑流中,或將徑流從大雨中帶向雨水渠或直接流入地表水。
通過增加濃度和通過滲透和蒸發減少徑流量,植物性沼澤地通過增加濃度和減少徑流量來減少峰值流量。通過沉降、過濾、滲透和植物吸收雨水徑流中的污染物,植被的沼澤地改善了水質。 Swales 還可以為其他雨水處理實踐提供預處理。
作為雨水輸送系統,植被是路邊和排水溝和雨水渠的可取選擇,開發密度、地形和土壤允許。 與混凝土或裂土襯砌的排水溝或溝渠相反,植被的沼澤地美觀,可以與生物雷生相似。 與混凝土/裂土襯砌通道的施工和維護成本通常較低。
照片5-7。與不起眼的停車場相鄰的植被斯瓦萊。
照片5-8。商業環境中的植物斯瓦萊。
5.3.2植被的斯瓦萊斯類型 。
有三種類型的草草:草草,濕草,和生物樹。下文簡要說明每一項。
5.3.2.1 草斯瓦勒。
草叢(也稱為草渠)與傳統的排水溝非常相似,主要區別在於平坦的邊坡和縱向斜坡,以及小風暴事件水質處理設計速度較慢(圖5-9)。草叢是最不昂貴的選擇,因為它們是在原生土壤中建造的,不使用人造土壤介質。草叢的常見應用是作為其他結構性雨水處理做法的預處理,如生物重活(如第 5.1 節所述)。
swale 的長度通常相當於貢獻的不性區域。徑流進入草叢作為橫向板流和總貢獻排水面積累積增加沿草叢的長度。swale 的治療元件可以擴展到更大的長度,以進行額外的存儲。
草叢可以在雨水輸送系統中提供適量的徑流過濾和體積衰減。草叢的性能會因底層土壤的滲透性而異。然而,草叢不能提供與生物石質相同的雨水功能,因為它們缺乏與生物樹叢(工程土壤介質和礫石層)相關的儲存量。當堆肥修正被添加到 swale 的底部時,其徑流減少性能可以提高。草叢還可用於處理草皮密集用地管理草皮區域(如運動場和高爾夫球場)以及結合不易和草皮覆蓋(如道路和碼)的排水區。
5.3.2.2 濕斯瓦萊。
濕草與草叢相似,但與地下水位相交,其行為幾乎像線性濕地細胞。 這種設計變化包括淺永久池和濕地植被,以提供雨水處理。
這些線性濕地細胞經常截取淺層地下水,以維持濕地植物群落。飽和土壤和濕地植被為重力沉降、生物吸收和微生物活動提供了理想的環境。細胞形成於通道內,以形成飽和土壤或淺水條件(通常小於6英寸深)。
5.3.2.3 生物- 斯瓦勒。
生物系統是生物重放系統的線性適應,它將貢獻的不致區域的邊緣(如道路或停車場)進行線化(圖5-10)。 生物的橫截面在設計上與傳統的生物重生區相似(見第5.1節,生物重生)。該設計將製造/工程土壤介質和礫石層整合到通道下。礫石層可能有也可能沒有下層系統(沿石勒長度穿孔的管道)。
生物-swale是一種土壤生物過濾系統,過濾並臨時存儲雨水徑流。如果底層土壤非常滲透,徑流會滲透,系統的功能與沒有底水的生物恢復系統完全一樣。如果生物排層有底干,土壤介質處理的徑流會流入底流,從而將經過處理的徑流輸送回下游的雨水排放系統(或日光到地表流),其功能就像離線生物再徑。地下系統由過濾媒體下方的砂礫層內的穿孔管道組成。
照片5-10。典型的生物-斯瓦勒。
5.3.3規劃注意事項 。
5.3.3.1 套用。
植物的線性性質,使它們非常適合處理道路,低密度和中等密度的住宅道路徑流,或商業應用,其中有房地產等級的swale。 植物性植物的主要應用包括:
• 在道路右側,沿道路和高速公路。
• 在屋頂下泄排放點。
• 沿著鋪面區域(道路、停車場)、停車場島嶼、中間公共區域、開放空間或建築物相鄰的區域邊緣。
• 住宅開發和商業物業。
• 其他 LID 實踐的預處理。
• 替代傳統路邊/排水溝和雨水下水道。
5.3.3.2 約束。
植物的沼澤地有一些限制,包括:
• 個別草叢不能處理非常大的排水區。
• 由於蚊子繁殖,濕水可能會成為滋擾。
• 必須保持厚厚的植被覆蓋,才能正常工作。
• 由於缺少可用土地和沿通道的車道交叉頻率,如果住宅密度超過每英畝 4 個住宅單元,則不建議使用植被。
• 熱點土地利用(如加油站和汽車修理店)的徑流不應用滲入的幹流處理 - 在過濾熱點徑流時應使用不滲透的襯線。
5.3.4設計標準和規範 。
植被的樹草可以設計為簡單,如草叢,或更複雜的,如生物樹,但所有類型的需要空間和適當的地形或分級來輸送水。 設計植被的河源的關鍵是確保雨水徑流從不滲透表面輸送到接收水體、雨水系統,或在減緩徑流速度並增加濃度時間的同時滲入地下水。 下面將討論設計標準和規範,並在表 5-4 中介紹所有三種類型的植物植物。
5.3.4.1 可用空間。
植被的腳印可以適應公用設施、道路、停車區或其他場地限制之間的相對狹窄的走廊。干排板應大約為排水面積的 3% 到 10%,具體取決於不穿水蓋的數量。
5.3.4.2 場地地形。
植物樹的縱向坡度應小於4%,但最好小於2%。 逐漸斜率有助於降低通道中的流速。
5.3.4.3 貢獻排水區。
生物沼澤地的最大排水面積應為5英畝,但最好不超過2英畝。當生物沼澤地或植被處理較大的排水區時,流經地表通道的速度往往變得太大,不能處理徑流或防止通道中的侵蝕。同樣,徑流通過土壤、石頭和排水的縱向流動可能導致河下游段的液壓過載。另一種選擇是提供一系列入口或分流,將處理過的水輸送到出水口位置。
5.3.4.4 土壤。
土壤條件並不限制植物的植物的使用,儘管它們通常確定是否需要下層。滲透率低於每小時1/2英寸的低滲透土壤,如水文土壤組(HSG)C和D中分類的土壤,需要下層。
5.3.4.5 水錶深度。
地下水深度的限制取決於使用的沼澤地類型。 草叢或生物樹層的底部應至少比季節性高地下水錶高出2英尺,以確保地下水不會與草叢底部相交,因為這可能導致地下水污染或實踐失敗。在潮濕的沼澤地中,由於飽和條件加強了處理,因此允許與地下水位相交。
5.3.4.6 液壓容量和 Swale 尺寸。
植物的沼澤地通常大小暫時存儲和滲透"第一次沖洗"(一英寸)風暴事件。 除了處理水質徑流外,草叢還需要安全地傳達更大的風暴。典型的設計允許2年風暴的徑流(即平均每兩年發生一次的風暴)流過沼澤地,而不會造成侵蝕。斯沃爾斯也應該有能力安全地通過更大的風暴(通常是10年的風暴)。 這意味著 swale 應包含其銀行內的 10年設計流程,因此 swale 的表面尺寸更通常由通過 10 年風暴事件的需要決定,這可以是現有路權(例如,受人行道或道路約束)內植被的設置的一個限制。最大池塘時間是48小時,但24小時更可取。研究表明,對於水深低於6英寸的水,最大限度過濾量。
植被與其他雨水處理方法之間的一個主要區別是用於調整該做法的大小。大多數雨水處理方法的大小是徑流量。也就是說,該實踐捕獲並處理定義的水品質或水量。另一方面,草叢是根據流速(即水質風暴的峰值流量;這因地區而異,但典型值為一英寸風暴),草叢的設計應確保徑流從渠道頂部到底部平均需要十分鐘。 Bio-swales 使用這種大小調整方法的組合,但也將存儲納入土壤介質和礫石層。
5.3.4.7 可用液壓頭。
有效的生物鏟油需要最小量的液壓頭,測量為流入點與下游下水倒置之間的高程差。Bio-swales 通常需要 3 到 5 英尺的液壓頭,因為它們同時具有濾床層和下層。
5.3.4.8 植被。
茂密的植被有助於減少流速,保護水土免受侵蝕,並充當處理雨水徑流的篩檢程式。在施工過程中,在草皮建立之前,必須穩定草皮的通道,或者使用臨時草皮覆蓋物,或使用天然或合成侵蝕控制產品。
5.3.4.9 通道 幾何。
雖然植物樹(如草、濕和生物)有不同的設計變化,但一些設計注意事項是共同的。例如,所有三個選項的橫截面幾何體都類似。通道通常應具有梯形或拋物線橫截面,側坡相對平坦(通常為 3:1 或平坦)。使用平邊斜坡設計通道也會最大限度地擴大周長。濕潤的周長是沿通道橫截面邊緣的長度,流經通道的徑流與植被的邊和河底接觸。增加濕潤的周長可減緩徑流速度,並提供與植被更多的接觸,以鼓勵過濾和滲透。平邊斜坡的另一個優點是,從邊坡進入草地的徑流沿邊坡得到一些預處理。每種植物的平通道應寬2至8英尺。最小寬度確保過濾水質處理,最大寬度防止編織,形成小通道內,在水底。
表5-4總結了植被的設計指導。
T 能夠 5 - 4 。植被的斯瓦勒設計指南 。
5.3.5植被的 Swale 元件 。
植物樹草的設計成分因草草、濕草和生物草。 植物植物的斯瓦勒的關鍵要素是:
• 預處理。
• 傳送和溢出。
• 園林綠化和種植計劃。
• 土壤介質(用於生物-swale 兒子)
• 排水和礫石儲存層(僅適用於生物石器)
5.3.5.1 預處理。
無論選擇哪種水輪類型,建議進行預處理,以便從雨水徑流中清除沉積物。 預處理可以形成通道上游的一個小前貝,以捕獲傳入的沉積物。豌豆礫膜片(一條裝滿河道礫石的小溝)也可用於預處理進入通道兩側的徑流。此外,還可沿貢獻的不及排水區(如停車場)的長度使用草過濾條(至少 10 英尺寬)。
5.3.5.2 傳送和溢出。
植被的底寬和坡度的設計應使1英寸降雨的流速不超過3英尺/秒。礫石檢查壩可用於實現所需的徑流減少量和流速。檢查大壩應根據通道坡度和池塘要求進行空間。使用非腐蝕性材料,如木材、木屑、裂土或混凝土。所有檢查大壩應用過濾織物下層,並包括哭泣孔。用於檢查水壩的木材應包括經過壓力處理的原木或木材,或耐水樹種,如雪松、黃木、沼澤橡樹或蝗蟲。 。
5.3.5.3 園林綠化和種植計劃。
設計師應選擇草,草本植物,或樹木,可以承受濕和旱期和相對較高的速度流在管道內種植。應選擇耐鹽草種,用於位於道路沿線的植物草。更高更密集的草是可取的,雖然該物種不如良好的穩定性和茂密的植被覆蓋重要。草種應具有以下特徵:深根系抗沖刷,莖密度高,具有良好的分支頂部生長,耐水性強,耐徑流壓扁,以及淹沒后恢復生長的能力。 照片5-11展示了乾涸的沼澤地的茂密植被。 要查找適合您地區的植物物種清單,請諮詢當地的美國農業部 NRCS 辦事處。
照片5-11。干斯瓦勒。
5.3.5.4 土壤媒體(僅適用於生物- swales) 。
生物土壤需要用工程土壤介質替代原生土壤。土壤介質提供充足的排水系統,支援植物生長,並促進在沼澤地內清除污染物。生物土壤介質與生物重質系統土壤介質相同。土壤介質應從經批准的供應商獲得,以創建一致的均勻填充介質。
5.3.5.5 底和礫石儲存層(僅適用於生物石器) 。
如果底層土壤滲透率滿足適用要求,則生物滲漏設計將不需要下層。在不滲透土壤的情況下(滲透率低於每小時0.50英寸),礫石儲存層將環繞穿孔的地下管道,以確保風暴后適當的排水。底下應包裹在礫石床內。 礫石儲存層的深度將取決於滿足水質、管道保護和/或防洪標準所需的目標處理和儲存量。 圖 5-8 中提供了具有底和礫石儲存層的生物石結構的典型構造細節。
圖5-8。 生物 Swale 的典型設計細節。
5.3.6材料 。
生物瓦勒是唯一涉及製造材料的swales類型。 有關生物回收材料,請參閱第 5.2.5 節表 5-2 中的材料規格。設計人員在指定材料時應遵循當地的雨水管理要求。
5.3.7施工注意事項 。
5.3.7.1 一 般。
在上梯度地點已充分穩定且國家批准的臨時侵蝕和沉積物控制措施到位后,應開始建設植被。 使用輕型設備,避免在建造植被時過度壓實和/或土地擾動。 挖掘設備應從石面的兩側操作,切勿在底部操作。如果挖掘導致下層大量壓實,則挖掘18英寸,代之以表土和沙子的混合物,以促進滲透和生物生長。植被圍欄或建築圍欄應充分保護,特別是如果它們將在附近地區施工期間提供滲透功能(即沒有下拉)。
在施工過程中,植被應保持在干擾範圍之外,以防止重型設備壓實土壤。然而,鑒於在大多數地點,排水系統的關鍵部分,這很少實際。在這些情況下,臨時侵蝕和沉積物控制,如堤壩、淤泥圍欄和其他類似措施,應納入整個施工序列的規劃設計中。具體來說,應在重點檢查壩位設置屏障,使用侵蝕控制織物保護通道,開挖不應超過計劃下水底的擬議倒置2英尺。沒有提供滲透的下水,必須充分保護有滲漏的植被,必須用淤泥柵欄或建築圍欄進行保護,以防止重型設備在附近地區施工時壓實。
5.3.7.2 施工順序。
以下是正確安裝植被的典型構造順序,儘管這些步驟可能會經過修改以適應不同的場地條件。
1. 安裝只能在整個排水區穩定後才開始。
2. 挖掘機或反鏟應從兩側工作,以挖掘植被區域,以適當的設計深度和尺寸。挖掘設備應具有足夠觸手可及的鏟鬥,這樣它們就不必坐在項目區域的足跡內。
3. 水底應被撕破、羅托耕種或以其他方式疤痕,以促進更大的滲透。
4. 粗糙的等級的 swale 。 對於生物-swale,繼續執行第5步。 對於草和濕草,跳到第7步。
5. 將過濾織物放在植被的挖掘邊上,根據製造商的具體情況,具有最小的重疊。放置存儲層所需的石頭。鋪設穿孔的下排水管。添加剩餘的石夾克,確保至少3英寸的礫石高於下層,然後添加豌豆礫石扼流圈層。
6. 將工程土壤介質放在 12 英寸升降機中,直到達到所需的頂部高程。等待幾天以檢查結算,並根據需要添加其他媒體。
7. 安裝檢查大壩,車道涵洞和內部預處理功能,如計劃中指定。
8. 精細等級的 swale 。
9. 為指定的樹木和灌木準備種植孔,根據需要安裝侵蝕控制織物,鋪種或鋪草,並安裝任何臨時灌溉。
10. 植物美化材料,如美化計劃所示,並在頭2個月每周澆水。施工合同應包括護理和更換保修,以確保植被在施工后的第一個生長季節得到妥善的建立和生存。
5.3.7.3 最終檢驗。
應進行最後的施工檢查,並制定一個沖孔清單,以接受設施驗收。 要檢查的專案如下:
• 檢查高程,如下水倒置、流入和流出點的倒置,以及濾床表面與溢流結構之間提供的池塘深度。
• 檢查過濾媒體以確認其符合規格並安裝到正確的深度。
• 確保將帽放置在底德拉的上游(但不是下游)末端。
• 確保在建造過濾床及其貢獻側坡時,實現草皮或侵蝕控制織物所需的覆蓋。
• 檢查大壩和預處理結構,確保它們正確安裝和有效工作。
• 檢查集中流入和流出點的出流保護/能量耗散措施是否穩定。
植物人小沼澤地的真正考驗發生在第一次大風暴之後。風暴後檢查應側重於計劃中假定的所需表流、淺集中流量或完全集中流量是否實際發生在現場。 此外,檢查員應檢查 swale 排水管是否完全在最短的 6 小時回撤期內。 由於這次風暴後檢查(例如,即即即點重新播種、溝渠修復、在入口或出水口添加裝甲,以及檢查大壩重新調整),通常需要進行細微的調整。
5.3.8維護 。
一旦建立,植被樹屋有最小的維護需求,除了春季清理,定期割草,修剪和管理樹木和灌木。 可能需要付出額外的努力來修復檢查大壩、穩定入口點和清除預處理單元中沉積的沉積物。
在生物沙瓦中,隨著時間的推移,濾床的表面可能會被細小的沉積物堵塞,但這可以通過濾芯通化或濾床的深耕來緩解。可能需要額外努力來修復檢查大壩、穩定入口點和清除預處理單元中沉積的沉積物。 維持活動與生物維持活動相似;有關生物重物維護,請參閱第 5.1.7 節。
表5-5是建議用於植被的檢查和維護啟用時程表。
表5-5. 建議 馬加強活動 為植物斯瓦萊斯 。
5.3.9好處 。
通過增加濃度和徑流體積減少,通過滲透和蒸發減少峰值流量。通過過濾受污染的徑流,植被也改善了水質。它們比混凝土/裂土襯砌的排水溝更美觀。與內襯通道的構造和維護成本通常較低。植被通過減少沉積物和養分來保護當地和區域水質;增加社區特色和審美。 下面總結了一些好處。
• 可用於住宅和商業環境。
• 廉價。
• 將水質處理與徑流輸送相結合。
• 降低徑流速度。
• 低維護。
5.4植被濾條。
5.4.1描述。
植被過濾帶是一塊茂密的植被地帶,旨在接收來自不防人區(如道路或停車場)的雨水徑流。 當雨水徑流通過過濾帶或滲入地下水時,這些系統通過減緩雨水徑流和過濾沉積物和其他污染物來發揮作用。 雨水徑流被土壤吸收,被植物吸收,如果土壤排水良好,可能會滲入地面。 正確設計和操作的濾條通過減少雨水徑流中攜帶的沉積物、有機物、養分和金屬的數量,降低陸地流速並提供水質處理。
VFS 的主要目的是通過植被的表面粗糙度降低雨水徑流的速度,並鼓勵過濾、沉澱沉積、滲透、吸收和植物吸收雨水徑流的養分。 通常,植被過濾帶用作預處理成分,與初級雨水 BMP(如生物回載、植被水輪等)配合使用,以減緩徑流速度,減少沉積物和顆粒污染物負載,否則可到達初級 BMP 並影響其有效性。
植被濾條在歷史上一直使用,並證明在農田上有效,通常沿著田間作物下坡(Grimser,2006年)。 在城市環境中,植被濾條對處理來自孤立的不穿孔區域(如屋頂、停車場和小不穿孔區域)的徑流效果最有效。 從上坡鋪面區域到濾條的板材流訪問是其正確功能和有效性的強制性要求。 因此,與濾條相關的一個挑戰是,很難在較長的流路徑上保持板材流動,因此,這種做法可能會因集中流動而"短路",很少或沒有治療。
5.4.2規劃注意事項。
5.4.2.1 應用。
植被濾條適用於住宅、商業和工業環境中的多種開發專案。 它們通常被推薦用作其他雨水BMP的預處理元件,因為它們可以減緩徑流速度,並可將雨水徑流引導到另一個BMP,儘管它們不能提供足夠的污染物去除好處,同時作為獨立做法。 如上所述,植被濾條通常不建議作為"獨立"功能,而是作為其他 BSP 的預處理系統,如滲透溝、植被帶或生物再活區。 它們通常是一個糟糕的雨水改造選擇,因為它們消耗了相對大量的空間,不能處理較大的排水區(PA DEP,2006年)。
植被濾條依靠相對平坦的橫坡、溫和的下坡和茂密的植被來減緩和清除雨水徑流污染物。 這些設計功能可確保徑流在穿過條帶時保持為板材流。 佛吉尼亞保護和娛樂區(2011年)建議,植被過濾帶系統只有在徑流從占排水區上方進入過濾帶時,才有效,作為板材流動,在流經帶時保持板材流動狀態。 此要求將不經性表面的流量長度限制在不超過 75 英尺(克萊托和舒勒,1996 年)。
過濾帶的適當規劃和建設應考慮以下因素:土壤特性(紋理、土壤類型、水文土壤群、滲透率和滲透性);貢獻區域的斜率、形狀、長度和大小;以及從徑流(沉積物、養分、有機物、金屬和碳氫化合物等)中去除污染物的設計數量。 適用於當地氣候條件的植被類型,以及一年中適當確定植被(通過種子或草)的時間也是重要的考慮因素。 雖然使用的植被類型可能非常廣泛,但最佳性能與本地植物物種具有深、纖維根和密集的地面模式(如草皮形成草)有關。
5.4.2.2 約束。
植被濾條要求徑流作為板材流進入以有效工作,因此,它們不應收到大量徑流,因為這種流往往集中並形成通道。 濾條內的通道允許徑流短路 BMP,使其無效。
植被濾條具有與性能和空間消耗相關的其他一些限制,例如:
• VFS 不用於處理集中流量,並且僅在徑流流作為板材流時才有效。
• 不建議粘土含量高的土壤使用,因為 VFS 需要一些滲透來進行適當處理。
• 不能維持草覆蓋的非常貧瘠的土壤也是一個限制因素。
• 濾條需要大量的空間,使得它們往往在土地空間有限的城市環境中不可行。
• 植被濾條不應因潛在含水層污染而獲得"熱點"徑流,因為這種做法鼓勵滲透。
• 板材流是 BMP 正常運行的強制性要求,很難實現和維護,尤其是對於到達的較長流量。
5.4.3設計標準與規範。
植被濾條需要最小的設計,因為它們本質上是一個草地景觀與一個平坦的斜坡。 因此,設計和施工標準與播種/播種住宅草坪沒有太大不同。 但是,一些設計功能對於確保植被濾波帶正確減緩雨水徑流並提供預期的水質處理至關重要。 這些特徵包括其斜率、長度、寬度和表面覆蓋類型。 為了有效,植被濾條需要雨水徑流到整個條帶的薄板流。
關鍵的植被過濾條設計元素在幾個州風暴水BMP手冊中描述,如新澤西州BMP手冊(2003年)、PA DEP(2006年)、弗吉尼亞DCR(2011年)等,並在美國環保局網站上進行了討論:在「植被處理系統管理措施」下,雨水BMP的EPA菜單(http://cfpub.epa.gov/npdes/stormwater/menuofbmps/index.cfm)。 ( 。 以下各節將簡要介紹這些元素。
5.4.3.1 一 般。
植物濾條的基本設計參數是縱向坡度和長度(即與流平行)和植被覆蓋類型。 過濾帶中的植被將減緩雨水徑流;植被減緩徑流的程度與植被的粗糙度有關。 不同類型的植被具有不同的粗糙度係數,稱為曼寧的粗糙度係數n,它是指通道床對水流的阻力。 植被被選擇具有一定的粗糙度,以減緩徑流速度,結合植被濾帶坡度,用於確定與流經帶平行所需的濾條長度。 此外,由於上坡引排水區徑流必須作為板材流入植被濾條,因此源自貢獻排水區(如停車場)的峰值徑流率必須足夠低且分佈均勻,以確保整個區域的板材流量條件。 板材流長度限制反過來又限制了濾芯帶的排水面積,從而限制了峰值徑流速率。 以下各節將介紹這些參數和其他設計參數的詳細資訊。 圖 5-9 顯示了典型植被濾條的元件。
5.4.3.2 貢獻排水面積和徑流特徵。
通常,植被濾條用於處理非常小的排水區域。然而,限制設計因素不是排水區,而是徑流在不通區時的流動要求,這限制了流的長度不超過鋪面面積的75英尺(CWP,1996年)。如上所述,在不經力的鋪面上的最大板材流量行程長度為 75 英尺(CWP,1996 年)。 因此,VFS 的最大排水面積將限制為垂直於濾條的上坡邊緣的 75 英尺長測量區域。 如果排水的寬度等於植被濾條的寬度,則貢獻的排水面積基本上等於長度乘以寬度。
圖5-9。 植被濾條元件。
(資料來源:《星期一》1996年)
5.4.3.3 植被覆蓋和曼寧粗糙度係數,n 。
過濾帶的植被可以由草皮草、草甸草、灌木和本地植被組成。 原生植被通過穩定土壤與本地植物中常見的深根結構,説明最大限度地減少侵蝕。 植被過濾帶應密集植被,混合具有纖維根系的抗侵蝕物種,以有效結合土壤。植物的選擇應基於其與當地氣候條件、土壤、地形的相容性;及其耐受城市熱應力、可變土壤濕度條件、乾旱和池塘條件的能力。
下表 5-6 顯示了曼寧的粗糙度係數 n,各種表面覆蓋值。 這些 Manning 的「n」值與相應的坡度結合可用於確定 VFS 系統的最大濾條長度(新澤西 BMP 手冊,2003 年)。
表5-6.曼寧的粗糙度係數 (n) 。
(資料來源:《新澤西州BMP手冊》2003年)
5.4.3.4 濾芯條坡度。
一般來說,植被濾條應設計為與流量長度平行的斜坡,在 2% 到 6% 之間。 最大坡度不應超過 8%,而最小坡度不應小於 2%,以促進正排水。 陡坡將增加流速,導致徑流集中,並可能導致侵蝕和海鷗。 此外,隨著坡度的增加,治療效果會降低。 在某些地理區域,坡度高於 2% 可能適用,但在住宅區,由於表面池塘的傾向,可能會造成潛在的滋擾條件,因此不鼓勵使用。 植被濾條推薦的橫坡為 1% 或更平坦。
表 5-7 顯示了各種植被覆蓋和植被濾帶的最大過濾帶坡度。除粗沙土壤外,其他土壤類型和水文土壤群(HSG)的推薦坡度大多在8%左右。 縣土壤調查可以幫助確定植被過濾帶內的土壤類型和HSG,儘管現場土壤測試對於精確設計可能是必要的。
表5-7. 各種土壤類型的麥母植物化過濾帶斜坡。
(資料來源:《新澤西雨水BMP手冊》2003)
5.4.3.5 濾芯條長度。
在植被濾條系統中,限制設計因素是流過貢獻排水區以及通過植被濾條本身的流量長度;需要在整個貢獻的排水區和植被濾條帶保持板材流動(PA DEP,2006 年)。 植被濾帶長度(平行於流路徑的尺寸)是坡度、植被類型、土壤類型和所需預處理量的函數。圖 5-10 提供了植被濾條長度,作為各種植被類型的函數(曼寧的粗糙度,n,表 5-6)和坡度,表 5-7。 應該注意的是,線性插值可用於曼寧的 n 個值,而不是圖中專門繪製的。 如圖所示,無論坡度或曼寧的 n 值如何,最小濾條長度為 20 英尺。
圖5-10。 植入濾條長度測定( 資料來源:新澤西 BMP 手冊,2003 年) 。
還必須注意,圖 5-10 中顯示的長度僅適用於具有粗糙土壤的濾條帶,如砂。 對於土壤較粗糙的區域(如淤泥和粘土)的過濾帶區域,圖 5-10 中顯示的長度必須乘以表 5-8 中所示因數。
表5-8.濾條長度校正因數。
(資料來源:《新澤西州BMP手冊》2003年)
5.4.3.6 濾芯條寬度和行程(接觸)時間。
植被濾條應設計為為流經濾條的徑流提供 20 分鐘的行駛時間(接觸時間)。 愛荷華州SUDAS(2000年)建議,這20分鐘的接觸時間與植被將提供約85%的懸浮固體去除。
VFS 的寬度垂直於流長,應根據曼寧的方程進行調整,以將流深度限制為半英寸或更少。 一般來說,寬度應等於上述排水區域的寬度。 當無法這樣做時,應提供豌豆礫石隔膜或水準攤鋪器,以降低過濾條的流量寬度。 CWP (1996) 和弗吉尼亞 DCR (2011) 指南建議在 1% 或平坦的橫坡下最小植被濾條寬度為 25 英尺或平坦的橫坡。
5.4.3.7 豌豆 礫或礫石溝。
豌豆礫石隔膜應沿條帶的整個上梯度邊緣安裝。 豌豆礫石隔膜有兩個用途。首先,它充當預處理裝置,在沉澱物顆粒到達實踐之前沉澱掉。其次,當徑流流過濾條時,它充當水平擴散器或能量消耗器,用於保持板材流量。豌豆礫石隔膜是挖掘一條2英尺寬1英尺深的溝渠,該溝的輪廓與濾條的頂部相同。 應在礫石和底層土壤溝之間放置一層土工過濾織物。 當直接放置在不per 的地面(停車場)附近時,建議放置2-3英寸的掉落(在鋪面邊緣和溝渠之間)。
5.4.3.8 可滲透護堤。
過濾帶的有效性可以通過在斜坡的地趾增加一個可穿的護堤來提供臨時的池塘面積來提高。 過濾帶的設計應在植被濾條的腳趾上用沙子和豌豆礫石的滲透護堤進行設計。護堤後面的徑流量應等於水質體積。 水質體積是濾條內清除污染物的徑流量。 典型的水質體積是1英寸風暴的徑流或1/2英寸的徑流,整個貢獻排水區到過濾帶。 滲透護堤應具有以下設計特性:
• 在護堤的上游腳趾處應挖掘一條寬而淺的溝渠,深6-12英寸。
• 護堤的介質應包括 40% 的開挖土壤、40% 的粗砂和 20% 的豌豆礫石。
• 護堤,6至12英寸高,應位於挖掘溝渠的向下梯度,應該有溫和的側坡,以促進容易割草。
• 石頭可以用來護甲護堤的頂部, 以處理徑流過頂。
當 VFS 用作另一個雨水做法的預處理時,不需要滲透護堤。
5.4.4材料 。
為濾條選擇的植被應具有密集的生長,以提供良好、均勻的土壤覆蓋,以及纖維根系的穩定性。 此外,所選植被類型應適應當地土壤和氣候條件,在休眠和割草后具有良好的再生特性。表 5 中概述了濾條中使用的常用材料。
9.
表5-9. 植被濾條材料規格。
(資料來源:弗吉尼亞DCR,2011年)
5.4.5施工注意事項 。
一般說來,安裝過濾帶與建立草坪和其他景觀區域的考慮也相同。 土地平整和其他土壤表面準備是必要的,以確保建立植被和徑流將進入帶狀的板流的形式。
只有在上梯度網站已充分穩定且"國家批准"的臨時侵蝕和沉積物控制措施到位后,才開始進行植被過濾帶施工。
如果可能的話,應在一年中最有可能在沒有灌溉的情況下成功建立建設時開始建設。 然而,在很少或沒有降雨的時期可能需要灌溉。
5.4.5.1 施工順序。
施工過程中應遵循以下程式。
1. 使用輕型設備對場地進行粗糙的分級,以避免壓實。
2. 如果在平整過程中剝離現有表土,應儲存起來供以後使用。
3. 通過犁地和栽培到6-12英寸的深度準備一個穩固的種子床。
4. 用種子鑽或廣播種植淺水(1/4英寸)的種子。 確保種子在穩固的種子床上,以獲得良好的種子與土壤接觸。
5. 在播種之前,應用通常用於草皮的土壤修正,包括肥料、石灰、堆肥或石膏。每個土壤測試。
6. 按照當地 USDA NRCS 擴展辦公室的建議使用原生植被。
7. 必須在播種面積使用麥草或毛毯覆蓋物,以確保發芽和早期植物的建立。
8. 播種后灌溉。 在乾燥天氣期間,種子和植物的發芽可能需要隨後的灌溉。
5.4.6維護 。
植被濾條需要定期維護。 在最初幾年中,檢查對於確保 VFS 得到充分建立至關重要。 一旦 VFS 建立並正常工作,仍可能需要定期維護,如澆水、施肥和現場維修。 監督和重新種植應限於那些已經顯示出茁壯成長能力的物種。
草濾條的維護可包括以下簡單步驟,如表 5-10 所示。
表5-10。植被濾條的建議維護活動。
5.4.7優勢 。
植被濾條是農業小植物,它們在城市環境中的有效性,特別是作為預處理做法,尚未得到廣泛調查和建立(Yu等人,1992年)。 然而,植被濾帶系統的一些顯著優勢和局限性包括:
• 通過過濾懸浮沉積物和NPS污染物控制進行水質處理。
• 提供預處理控制,在粗糙沉積物到達主雨水 BMP 之前捕獲這些沉積物,如生物沉積或植被。
• 可用於處理沿住宅街道、溪流走廊和停車場的徑流。
• 提供美觀的外觀。
5.5 滲透路面。
滲透或滲透路面由鋪設在未緊湊土壤上的均勻分級的石床所鋪設的滲透表面路線組成。表面過程由多孔瀝青、多孔混凝土或各種多孔攤鋪機組成。 雨水通過可滲透的表面路線排入石床,在那裡臨時儲存,以提供峰值流量減少,並促進對底層土壤的滲透。 一層土工過濾織物將集料與底層土壤分離,防止罰款遷移到床上。 滲透路面的應用使雨水徑流更均勻地滲入地表,從而減少徑流並最大限度地減少集中流量。 可滲透路面和攤鋪機通過促進滲透提供水量和品質效益,同時在不增加專案不滲透面積的情況下,仍然提供穩定的承重面。
5.5.1可滲透路面類型。
ere是幾種類型的可滲透路面和攤鋪機。 為《陸軍 LID 技術使用者指南》的目的,將討論滲透路面和攤鋪機的四大類:多孔瀝青、滲透混凝土、滲透混凝土攤鋪機、鋼筋草皮。
5.5.1.1 多孔 瀝青。
多孔瀝青在結構和形式上與傳統瀝青相似,只是從父瀝青混合物中去除細(砂和細材料)的細條(砂和細材料)。 與不滲透瀝青相同的混合和應用用於多孔或滲透瀝青;只有瀝青的配方是不同的。
多孔瀝青僅適用於行人使用區域和非常低容量、低速的車輛區域,如溢流停車區、住宅車道、小巷和停車攤位。
照片 5-12 顯示了在遊樂場和籃球場上使用多孔瀝青。
5.5.1.2 可維混凝土。
在大多數情況下,可代替傳統混凝土使用。少量的罰款、較大的豌豆礫石和較低的水水泥比用於實現壓實的鵝卵石開放表面。在大西洋北部和中部氣候,如賓夕法尼亞州,可覆蓋的混凝土應始終由專為雨水管理的石頭基底所覆蓋,並且不應直接放置在土壤基底上。 如照片 5-13 中,可觀混凝土的外觀比傳統混凝土更粗糙。 在放置過程中,必須小心避免工作表面並創建不一不光采的圖層。
5.5.1.3 可滲透混凝土鋪路機。
滲透攤鋪機由聯鎖單元(通常是混凝土或磚塊)組成,這些單元之間的空間內有滲透豌豆礫石、植被或覆蓋物,以形成網格系統。 攤鋪機之間的滲透空間允許通過露天聚集層過濾雨水,並滲透到底層土壤中。 滲透攤鋪機在整個不滲透表面提供滲透表面,同時增強該地區的美觀感。 它們最常用於車道、小型停車區、入口、人行道、廣場、庭院或露臺,以達到更美觀的外觀。 照片 5-14 說明瞭使用兩種顏色的滲透攤鋪機來勾勒出較大停車場內的停車位。
照片5-14。穆特諾馬藝術中心的可滲透帕夫斯。
(來源:波特蘭費城雨水手冊)
5.5.1.4 鋼筋草坪。
鋼筋草皮和礫石具有高度滲透性,因為它們有空隙,一旦安裝,草,花,或植被種植在裡面,並允許通過攤鋪機生長。攤鋪機本身可以由塑膠、混凝土或礫石製成,可用於高流量區域(圖 5-15)。
鋼筋草皮由聯鎖結構單元組成,這些單元包含草皮生長的空隙或區域,適用於交通負荷和停車。加固草皮由石頭和/或沙層覆蓋,以過濾污染物並臨時儲存徑流。 此外,還有一些產品,通過使用充滿礫石或草的高強度塑膠地質網格(通常由回收材料製成)提供完全滲透的表面。 大雨過後,網格充當小型保持池,讓水逐漸吸收到下面的土壤中。
加固草皮應用適用於消防通道、溢流停車和偶爾使用停車。 鋼筋草皮應用可減少道路和車道所需的標準路面寬度,這些道路和車道偶爾必須提供緊急車輛進入。
加固的草皮網格為重型車輛提供了支撐結構,防止侵蝕。雖然塑膠和混凝土裝置都很好地滿足雨水管理和交通需求,但塑膠裝置往往能提供更好的草坪建立和壽命,這主要是因為塑膠不會吸收水分並降低土壤水分條件。有許多產品(例如,格拉斯帕夫、地理塊、格拉維爾帕夫、草鋪、Geoweb)可用,我們鼓勵設計師評估和選擇適合有關設計的產品。
照片5-15。鋼筋草坪示例。
5.5.2規劃注意事項 。
在大多數土地利用區域,可採用滲透路面作為不可滲透路面的替代品,以減少雨水徑流。 然而,由於有許多機會採用滲透攤鋪機,也有許多限制因素。 可滲透路面在停車場和一些道路上工作良好,但在重型車輛或重型交通的支撐下,可能會受到限制。 還有一些人類安全問題,例如在障礙停車區使用,如果路面不平整,攤鋪機可能會造成危險。
5.5.2.1 套用。
有幾種機會將滲透路面納入許多類型的土地利用。 此類應用包括:
• 超城市、商業、工業、改造、高速公路/道路(有限使用)以及住宅街道和車道。
• 公共遊戲場地、網球場、停車場、廣場和類似用途。
• 停車場中樹島附近的區域(圖 5-16)
• 服務驅動器和緊急車輛通道和消防通道。
• 人行道(照片5-17和照片5-18)
照片5-17。沿行人通道的多孔瀝青。
照片5-18。沿路和街道的混凝土。
5.5.2.2 約束。
滲透路面不適合底層土壤排水不良好的區域。 可滲透路面應鋪設在不折不起的平地土壤上。 壓縮子級將防止徑流滲透。如果需要新的填充,它應該包括額外的石頭和不壓實的土壤。
不建議在:
• 過量的沉積物可能沉積在地表。
• 易發生泥沙和堵塞路面的易侵蝕區域。
• 底層土壤由填充材料組成,當飽和時,填充材料可能會變得不穩定。
• 維護不太可能以適當的時間間隔執行。
• 不建議超過 5% 的斜坡使用多孔瀝青。
• 不建議在超過 6% 的斜坡上使用混凝土。
• 多孔瀝青不適合高流量/高速區域,因為它的負載能力低於傳統瀝青。
• 適用《美國殘疾人法》要求的地區,如殘疾人停車位。
• 在雨水"熱點土地利用"(如加油站)應用中,不應使用可滲透路面,因為直接落在鋪面上的雨水在過濾路面部分並滲入下層之前無法進行預處理。
5.5.3設計標準與規範 。
可滲透路面可用於代替傳統路面,但在佈置和設計時應考慮其他因素,因為存在一些結構差異。 設計考慮因素包括底層土壤的滲透性、熱點地區污染地下水的風險以及要使用的可滲透路面的類型。
5.5.3.1 現場調查。
應在設計過程早期評估整個場地的潛在滲透路面/滲透區域。滲透路面和滲透床不應放置在最近填充或壓實填充的區域。任何需要填充的分級都應使用礫石基材進行。
5.5.4可滲透鋪面部分的元件 。
滲透路面部分由滲透路面(多孔瀝青、滲透混凝土、滲透混凝土攤鋪機或鋼筋草皮)組成,由層均勻分級和清潔洗净的粗料料層組成,空隙空間至少為 40%。床的深度是雨水儲存要求、霜凍深度考慮、場地平整和預期載荷的函數。 雨水通過地表排水,暫時被控制在石床的空隙中,然後慢慢排入底層的、不折不入的土層。石床可以設計一個溢流控制結構或子排水,以便大型風暴事件期間峰值速率得到控制,而且水位不會上升到地表。一層土工過濾織物將集料與底層土壤分離,防止罰款遷移到床上。 圖 5-11 顯示了一個沒有下底的可滲透混凝土攤鋪機部分的示例。
圖5-11。 可滲透混凝土鋪路器橫截面 (來源:USACE,2011年) 。
5.5.4.1 排水/溢出。
所有系統都應使用溢流系統進行設計。地下石床內的水絕不應上升到路面的水準。
雖然滲透床的大小通常大小,以處理風暴增加的體積,他們也應該能夠傳達和緩解不太頻繁,更強烈的風暴的高峰(如10年或100年)。 地下床和溢流可以像拘留盆地相同的方式設計和評估,以證明峰值流量的緩解。這樣,可以消除或縮小拘留盆的需要。床中的控制通常以出口控制結構的形式提供。具有內部孔和低流量孔的改性進氣箱是一種常見的控制結構類型。這些結構的具體設計可能會有所不同,具體取決於速率和存儲要求等因素,但它始終應包括來自系統的正溢出。
所有可採用的路面安裝應具有備用方法,以便水在路面發生故障或發生改變時進入石材儲存床。在未開的地段,這種備用排水系統可由直接連接到床的未鋪砌的石邊或窗簾排水管組成。在帶水的地方,在低點可能需要帶水質裝置的入口。如果滲透路面受損,備用排水元件將確保滲透系統的功能。
在土壤排水不良的地區,可設計滲透床在滲透路面下方緩慢排放到鄰近的濕地或生物恢復區。只有在極端情況下(即土壤受污染或岩手岩質地形的工業場所),才需要將總床排成一排,以防止滲透。
5.5.5材料 。
表 5-11 概述了前幾頁中描述的可滲透路面部件的典型材料要求。設計人員在指定材料時應遵循當地的雨水管理要求。
表5-11。典型 ical 可滲透鋪路配合 l 規格。
5.5.6施工注意事項 。
5.5.6.1 一 般。
由於建築工地的性質,在施工期結束時,當周圍地區穩定下來時,應安裝滲透路面和其他滲透措施。 如果無法實現,施工過程中應分流在可滲透路面周圍進行泥沙淤泥徑流。 在覆蓋表面或構造的礫石床上的沉積物會堵塞毛孔並導致系統故障。
在施工過程中,挖掘的床可以作為臨時沉澱盆或陷阱。這將減少整體網站干擾。床應挖掘到最終床底高程的一英尺內,用作沉積物陷阱或盆地。在施工和現場穩定之後,應清除沉積物,並確定最終等級。
5.5.6.2 施工順序。
安裝技術因所選的滲透材料類型而異,但順序通常相似。 滲透路面的安裝和施工應按照記錄規範和標準的設計人員進行。但是,應遵循以下構造順序。
1. 床底應該是水準。傾斜的床底會導致池塘和分佈減少。
2. 將項目區域挖掘到整個路面部分的深度。
3. 用土工織物覆蓋未合成的底土,將罰款的遷移還原到礫石儲層中。 按照製造商的規格放置土工。
4. 安裝乾淨、洗凈的礫石底(如果需要,並進行穿孔下層)。 將礫石放在升降機中,並按照規格輕巧緊湊。
5. 安裝礫石基路(將床上用品課程過渡到地下基地)。
6. 安裝床上用品路線(豌豆礫石或沙子取決於可滲透路面類型)。
7. 鋪設表面路線(設置在混凝土攤鋪機或開放式網格單元、塑膠地質網格或澆築到位瀝青/混凝土)。
8. 如果使用滲透混凝土攤鋪機,用豌豆礫來填充攤鋪機之間的空隙。 對於鋼筋草皮,用種植土壤、沙子或礫石填充空間或空隙。 遵循製造商的規格。
9. 播種、施肥和覆蓋整個表面,用於草應用。
10. 水立即,然後每隔幾天,直到草建立。
5.5.7維護 。
5.5.7.1 一 般。
滲透路面維護的主要目標是防止路面表面和/或底層滲透床被細小的沉積物堵塞。為了保持系統全年清潔和使用壽命,路面應用街道清掃機進行清掃,每兩年用商用真空裝置吸塵一次。不建議使用傳統的路面清洗和/或壓縮系統。
應很好地維護與可覆蓋路面相鄰的種植區域,以防止土壤沖刷到路面表面。如果確實發生沖刷,應立即清理路面,以防止將來堵塞毛孔。此外,如果在種植區內發現任何裸露斑點或侵蝕區域,應重新種植或重新播種,以穩定該地區。在例行檢查中觀察到的所有垃圾和其他垃圾都應清除。反覆使用交通而變成地面的土壤顆粒會導致堵塞。因此,應防止卡車或其他重型車輛跟蹤和將沉積物濺到可滲透路面上。
維護協定應明確說明如何進行維護活動。 有關建議的維護活動和頻率,請參閱表 5-12。
5.5.7.2 冬季維護。
滲透路面停車場的冬季維護可能是必要的,但通常比標準不滲透表面所需的密集程度要低。就其本質而言,與標準路面相比,具有地下集料的滲透路面系統具有優越的融雪特性。底層的石床傾向於吸收和保留熱量,使冰凍的雨雪在覆蓋表面上融化得更快。然而,雪會在更猛烈的暴風雪中累積。 雪犁葉片應比平時稍微高約一英寸。鹽可作為除冰劑在表面使用;雖然無毒的有機除氧劑,無論是作為混合的,氯化鎂為基礎的液體產品或預處理的鹽,是可取的。 絕不應使用沙子。
5.5.7.3 維修。
多孔瀝青和滲透混凝土中的坑坑窪窪的可能性不大;雖然在施工過程中未移除子級中的軟點,則可能發生沉降。小損壞區域可以通過任何合適的方法進行修補。在任何情況下,路面都不應密封塗裝。
表5-12。 建議 Mai ntenace 活動 fo r 可滲透鋪路。
5.5.8優勢 。
滲透路面系統具有許多優點,包括:
• 降低排水基礎設施成本。
• 通過滲透減少雨水徑流。
• 有助於良好的水質。
• 體積和峰值流量減少。
• 美學景觀美化。
• 促進雨水滲透和地下水補給。
• 以 過濾 quality / 滲透 reduction 等過程 processes 減少 污染物改善水質。
• 最小化"城市熱島"效應。
5.6 雨水收穫。
5.6.1描述。
雨水收集是在下雨時從屋頂表面和不易防人面(如停車場)收集水,並將其儲存在水箱、桶或蓄水池中供非飲用水使用的過程。 潛在用途包括室內非飲用水應用(即馬桶沖水、洗衣)和室外應用(如景觀灌溉)。
雨水收集遵循生態良好的原則,促進節水,減少洪峰流量和徑流量,併為乾旱時期的美化提供灌溉用水。從屋頂收集的徑流不含鈉和氯,含鹽量低,氮含量高,相對清潔,可用於灌溉和沖水廁所和小便池。捕獲和使用雨水徑流還可以減少場地排放和侵蝕,以及雨水污染物的可能性。
5.6.2雨水收集系統類型。
雨水桶和蓄水池是用於捕獲和儲存屋頂雨水或來自其他不防人表面的徑流的最常見儲水罐。
5.6.2.1 雨桶。
雨桶是 50-150 加侖覆蓋塑膠罐,頂部有一個孔,用於下口排放,有一個溢流出口,底部有一個閥門和軟管適配器。它們幾乎完全用於住宅物業。由於雨桶依賴於重力流,因此它們應放置在使用點(無論是花園、花壇還是草坪)附近,並且略高於使用點。 軟管連接到桶底部的水龍頭上,水通過重力壓力分配。溢流出口應路由到幹井、生物重活區或雨水花園。業主必須定期使用雨水桶中的水,否則,他們填滿,不能存儲額外的屋頂徑流。建議每家至少有兩個雨桶;一英寸的風暴在1000平方英尺的屋頂上產生超過500加侖的水。
對於住宅應用,典型的雨桶設計將包括頂部有一個孔,允許從下噴口流出,密封蓋,溢出管(一旦桶滿後分流多餘的水),以及一個噴水管在桶底部或附近(圖 5-19)。 通常包括一個螢幕來控制蚊子和其他昆蟲。 然後,水可用於草坪和花園澆水或其他用途,如補充家庭供水。 雨桶可以連接在一個系列中,以提供更大的存儲量。
一些市售的雨桶由上部和下部埠製造,將主桶和第二桶(可能還有其他)連在一起。在水箱的任何孔或入口點進行篩查會阻止蚊子等病媒。 食品級塑膠桶,用於在餐館和雜貨店的散裝液體儲存,可以安裝一個散裝袋配件和尖刺花園澆水。然而,那些不不透明的必須從陽光中遮罩。 標準儲罐必須安裝在地面之上。
照片5-19。 住宅雨桶。
5.6.2.2 西斯特恩。
表面儲罐和蓄水池可能大於雨桶,但功能相同。它們可以集成到存在大量水需求或需要雨水收集和再利用的場地。它們可能由於重力而排幹或被泵送。與雨桶不同,蓄水池和儲罐通常需要設計專業協助,以進行更複雜的取水和輸送系統設計。 此外,它們通常需要由經過認證和保稅管道或建築承包商安裝到本地代碼中。
Cistern 的容量範圍從 250 加侖到 30,000 加侖(弗吉尼亞保護和娛樂部雨水設計規範 6,2011)。 多個儲罐可以相鄰放置,並連接到管道,以平衡水位,並根據需要增加總的儲存量。
西斯特恩是部分或完全掩埋的儲罐,帶安全蓋和排放泵;它們比桶提供比桶更多的儲存以及加壓分配。西斯特恩可以從多個下水口甚至多個屋頂收集水,然後將水分配到需要通過電動泵的地方。業主可以使用一個大罐或多個坦克系列。無論哪種方式,系統的溢流應該是一個幹井或其他滲透機制,這樣,如果蓄水池是滿的,多餘的屋頂徑流被滲透,而不是排放到雨水系統。一些蓄水池被設計成以非常緩慢的速度連續排放水進入滲透機構,使水箱在暴風雨發生后慢慢清空。
5.6.3 規劃注意事項 。
雨水的收集和再利用是減少雨水徑流量的直接方法。 收穫桶、儲罐或蓄水池的大小應適合氣候和降雨事件的範圍,並涉及不利用面積的數量、再利用應用和下游效應的考慮。 在所有土地使用情況下,都有機會收集雨水,但限制最小。 雨桶和蓄水池可以改裝到現有建築中,或集成到新的建築設計中。 雨水收集系統可以從一個簡單的55加侖雨桶到一個複雜的數百萬加侖的蓄水池與電子泵和控制。評估專案的現有場地條件,以確保在規劃階段符合州和當地要求,這一點非常重要。確定可重新用於灌溉、釋放到滲透區或滿足室內使用需求的機會和領域。估計水的再利用率。
5.6.3.1 套用。
雨水收集系統可以像雨水桶一樣簡單,用於在下水結束時的花園灌溉,也可以像家庭飲用水供應系統或更大規模的多個最終使用系統一樣複雜。 雨水收集系統可能位於地面上方或下方,它們可能通過重力排幹或抽水。儲存的水可以慢慢釋放到可覆蓋的草區,用於景觀灌溉,或在室內用於非飲用水目的,如馬桶沖水。
雨桶設計和施工很簡單,其中雨桶在商業上幾乎"準備安裝"配置。 唯一的考慮是,必須有足夠的空間,附近的下口安裝雨桶。此外,一個雨桶將需要一個平坦,穩定的表面坐。 相反,蓄水池很大,需要仔細規劃場地地形、地下水位和土壤條件。但是,它們不需要位於建築物附近,因為管道和泵將輸送雨水。
地下公用設施、高水位或淺基岩可能會限制可用於地下安裝的水箱。在規劃階段找到公用設施,並調查地下水和地質限制。浮力可以對一個空的地下進行活動,導致它浮出地面。應仔細考慮製造商的安裝指南和說明,以便正確定位和保護儲罐免受高水位土壤的負面影響。
一般規劃注意事項包括:
• 現有的地形將影響存儲位置、場地佈局、雨水收集設計和佈局以及雨水收集功能的類型。
• 在不剝奪鄰近或下游植被的水的情況下捕獲盡可能多的徑流,在不侵犯下游水權的情況下(適用於美國西部)。如果無法永久捕獲所有徑流,則減慢剩餘體積的流動,以增加滲透和現場滲透。
• 設計大型降雨事件的溢流,包括侵蝕控制和溢流輸送,以進行有用和安全的排放。
• 地上儲罐保持頭部壓力,以允許一些重力流動。地下儲罐的地面空間較少,但通常需要泵。地面儲罐的位置越高,重力進給壓力越大。水可以通過重力流或增壓泵通過軟管、灌溉系統、通道或穿孔管道進行分配。
• 對於所有儲罐,安裝儲罐溢出,並路由到景觀中的邏輯位置,在那裡它將被置於有利用途。溢出容量必須等於或大於流入容量。
• 從屋頂到油箱的螢幕流入,防止碎屑。在水箱進入灌溉系統之前,螢幕水箱流出,以防止堵塞。
• 根據計劃使用水箱水(金屬或瓷磚屋頂提供高品質的徑流水)選擇屋頂表面。
• 評估在場地冷卻塔中使用水箱水或在洗水使用中的潛力;設計位置和管道。
• 根據水箱容量仔細規劃屋頂坡度,將水引導至特定的下坡。
5.6.3.2 約束。
蓄水池和雨水桶的雨水量/峰值排放率取決於每次風暴開始時的可用儲存量。一個雨桶可能為花園灌溉提供有用的水,但它對總徑流量的影響很小,特別是如果整個水箱在暴風雨之間沒有排幹。通過增加存儲容量和設計具有連續放電到滲透機制的系統,可以提高效率,以便始終有可用的容量可供保留。
在選擇蓄水池安裝位置時,請注意,用焦油、礫石、經過處理的雪松搖床或舊石棉石板屋頂建造的屋頂可能會產生太多的雨水收集污染。同樣,如果雨水通過帶鉛焊接或鉛基塗料的排水溝輸送,則不應收穫雨水。屋頂暴露在源自水泥窯、礫石採石場、作物除塵或汽車集中排放物的空氣中產生的顆粒中,將產生徑流,從而對雨水質量產生不利影響。
一個必須考慮的擔心是蚊子。 在某些情況下,設計不良的雨水系統可以創造適合蚊子繁殖和繁殖的棲息地。 設計人員應在地面和地下的水箱上提供螢幕,以防止蚊子和其他病媒昆蟲進入水箱和附近,如果水是用於美化用途。
收集的水僅供非飲用水使用,用於飲用水(飲用)用途不具有成本效益。
儲罐和蓄水池可能有許可證要求。
5.6.4設計標準與規範 。
5.6.4.1 大小調整標準。
為滿足 EISA 第 438 節的要求,雨水收集系統的大小應與需要現場管理的雨水徑流量(請參閱第 4 章)一樣,並考慮其他 BP 的可能用途。 一般來說,一平方英尺的屋頂面積在降雨期間每一英寸降雨量將產生大約 0.62 加侖的水。 可從給定降雨事件中收集的水量可以計算為:
V收集 = 0.62 =屋頂=降雨。
地點:
V收集 = 收集的雨水量,加侖。
屋頂= 車頂表面積,英尺2 。
降雨 = 設計降雨,英寸(如 95100分位或 2 年,24 小時) 。
調整雨水收集系統的基本規則是,可捕獲和儲存的積水(供應)必須等於或超過使用的量(需求)。儲存能力需要足以儲存大雨期間收集的水,以持續到枯水期。由於空間或成本,某些住宅可能受收集表面的大小和/或可安裝的存儲容量的限制。以下部分介紹如何確定降雨量、估計需求以及需要多少存儲容量來提供足夠的雨水來滿足需求。美國雨水集水系統相關網站(HTTP://www.arcsa.org)提供了更深入的分析,如何計算潛在雨水。
西斯特恩的大小可能不同,可能由幾千加侖的存儲容量組成。重要的是要衡量什麼大小和存儲容量是適合的場地和設施。儲存能力低將限制雨水收集,使系統在低降雨量期間可能無法提供水,而增加的儲存能力將增加施工和運營成本。有助於確定蓄水池大小的一個因素是可供捕獲的積水。應分析降水記錄,以確定該地區的降雨量、頻率和季節變化。建議包括幾年的數據,以便說明乾燥和潮濕的年數。還應確定預計的每日或每月對收穫雨水的需求。這將首先需要確定收集的水的最終用途,然後預測所需的量。廁所和小便池沖洗對水系統的日常需求是一致的,而室外灌溉可能更具有偶發性。屋頂的總表面積是決定蓄水池尺寸的另一個因素。
5.6.4.2 雨水收集的組成部分。
西斯特恩儲罐應有三個開口,用於放置管道:入口、出口/流出(或水龍頭)和溢流。溢出應遠離結構並定向到滲透區域,以便進行滲透。
通常,所有雨水池/蓄水池設計都應包括以下元件。 本節提供了有關某些元件的更多資訊。
• 堅固的安全蓋。
• 蓄水池入口處的葉子/蚊子螢幕。
• 帶清理閥的粗進氣篩檢程式。
• 溢流管道。
• 人孔、油底殼和排水管,便於清潔。
• 不污染水的提取系統(如水龍頭或泵)
• 浸泡,防止溢出的水在水箱附近形成水坑。
其他功能可能包括:
• 指示水箱中水量的裝置。
• 沉積物陷阱、傾翻桶或其他"污物沖洗"機制。
• 水龍頭上的鎖。
螢幕。
螢幕可防止樹葉和其他碎屑進入和堵塞雨桶/蓄水池。螢幕還可以防止蚊子在存儲元素中繁殖。在水流進入雨桶或蓄水池之前,通常將螢幕放置在車頂領導人的端。也可以將葉片過濾器放置在排水溝連接到車頂領導人的位置。
存儲元素。
存儲元件是桶、蓄水池或儲罐本身(圖 5-20)。雨桶通常由塑膠製成。地下蓄水池可澆注混凝土或預製塑膠罐,類似於化糞池。還提供以各種結構儲存水的專有產品。比雨桶更大的儲罐可用於地面上方或下方。
儲罐的選擇基於三個主要標準:尺寸、位置和材料。
所有系統都由相同的基本元件組成:收集表面(車頂 – 本練習中只處理屋頂表面)、運輸系統、水箱前處理、儲水和分配。
照片5-20。雨水收集儲存元件。
慢速釋放機制或泵。
存儲元件要服務於其雨水控制功能,必須在大多數潮濕天氣事件之間部分或全部排幹。雨水桶通常以兩種方式之一排空:手動通過類似於普通外部水龍頭的噴頭;使用浸泡軟管持續、緩慢釋放到花園或滲透區。較大的表面儲罐可能會由於重力而排空,或者可能會抽水。地下系統和系統,其中雨水再利用,以滿足灌溉以外的需求(廁所沖水,洗車)通常泵送。
溢出機制。
雨桶、蓄水池和其他儲罐的儲存能力在大風暴中可能超過。在雨桶中,在靠近桶頂的高程處提供柔軟管。軟管的直徑至少等於車頂領導人,使徑流在大型活動期間暢通無阻。從蓄水池和較大的儲罐溢出可能發生通過一個威爾,管道,或其他機制。
涉及溢流管的設計考慮是將其連接到第二個蓄水池的入口(圖 5-12 和照片 5-21)。這適用於降雨量大的地區或對非飲用水需求量大的大型設施。
圖5-12。 連結雨水收集西斯特恩。
第一次沖洗分流器。
蓄水池入口的分流器可以重定向徑流的「第一次沖洗」,該徑流更有可能將顆粒物、樹葉和空氣污染物從屋頂上沖走。 將第一次沖洗引導至滲透溝、生物重物區或草叢大小,以滲透到所需的體積。
化妝水。
當需要從市政系統向蓄水池提供化妝水時,必須採取步驟防止交叉污染。連接到流出管道(或收穫系統的任何部分)的管道絕不應連接到飲用水管道。蓄水池的化妝供應是飲用水交叉污染的最大風險點。必須在飲用水供應線上提供迴流預防元件、氣隙或兩者,以防止收集的雨水進入飲用水供應。專用管道應進行顏色編碼,並標記為收穫的雨水,而不是用於消費。提供非可儲存雨水的水龍頭還應包含標識水源為不可飲用且不可食用的標牌。指定的雙管道系統也是交叉污染預防措施的一部分。 當地供水系統主管部門可以獲得具體要求。
發洩。
所有儲罐(地上和地下)必須有一個通風口,當雨水進入水箱時排出空氣,當雨水從水箱中抽出時,必須排出空氣。如果水箱溢出沒有水陷阱,當雨水進入水箱時,空氣可能會通過溢流排出。在這些情況下,通風口的直徑只需要與離開水箱的供水管一樣大。如果空氣無法通過溢流離開油箱,通風口直徑應是進氣管直徑的 1.5 倍。
5.6.4.3 設計注意事項。
Cistern 設計應由在雨水收集設計方面經驗豐富的持牌專業工程師進行。法律要求有執照的水管工安裝任何管道系統。只有持牌承包商應安裝任何雨水收集系統,但不需要特殊的雨水收集安裝人員。
以下清單包括設計和安裝雨桶和蓄水池時應遵循的基本準則。
• 只應收集屋頂雨水。
• 應仔細選擇車頂材料。
• 系統必須配備溢流管,將水直接輸送到另一個水箱、雨水管道、可穿草的草面。
• 儲罐應便於維護和清潔。地下系統應具有標準尺寸的井眼或等效開口,以便進行清潔、檢查和維護。 此存取點應安全/鎖定,以防止不必要的訪問。
• 必須蓋住儲罐開口並進行遮罩。
• 排水溝和屋頂排水溝應按照當地規範進行設計。
• 地上儲存罐應具有抗紫外線性,或以其他方式防止陽光直射,以抑制藻類生長,並應進行篩查,以防止蚊子繁殖和繁殖。
• 地下儲罐的設計必須支持覆蓋的土壤負擔和任何其他預期的負載(例如車輛、行人交通等)。
• 所有雨水收集系統都應使用安全、無毒的防水物質進行密封。
• 對於重力送入系統,至少應提供6英寸的死藏,用於沉降。
• 儲罐的大小應根據當地降水模式、屋頂面積和預期需求充分捕獲徑流。
• 應在降雨事件(灌溉)之間排水,以最大限度地提高效果。
• 當雨水桶被設計成有助於滿足對非飲用水的需求(如灌溉)時,它們最有效。
水箱大小始終取決於屋頂面積和預期的用水。但是,大小決策也可能基於現場空間的可用性、雨水或 LEED 要求以及備份供水的可用性。油箱尺寸選擇將影響可能的油箱位置和位置和大小,這將有助於選擇油箱材料。美國雨水集水系統協會已經發佈了雨水收集系統的指導方針,該協會制定了雨水收集行業的國家標準,這些標準可於其網站(www.arcsa.org)。 目前,由ARCSA和美國管道工程師協會(ASPE)聯合制定雨水集水區設計和安裝標準。這些標準的目的是幫助工程師、設計師、水管工、建築商、開發商、地方政府和最終使用者成功實施雨水集水系統。
住宅設計。
住宅環境中的住宅雨水收集系統主要收集屋頂和下水口的雨水。 它們可以設計為可重複使用,以滿足非飲用水需求,如馬桶沖水、洗衣和景觀灌溉。 這些非飲用水占家庭用水總數的78%,僅戶外用水就佔家庭用水的59%(《VA雨水收集手冊》2009年),因為室外用水占住宅用水的一半以上,將室內收穫的雨水用於飲用水或非飲用水用途往往不具有成本效益,尤其是在改造情況下。
商業, 工業, 機構。
商業、工業和機構環境中的雨水收集系統從屋頂收集到地下蓄水池中大型不盡性表面的收集各不相同。 收集的雨水可以滿足這些環境中的不可飲用需求。 例如,辦公樓87%的用水僅用於廁所(Huston等人,2004年)。 Huston(2004年)報告說,美國34%的用水用於景觀灌溉。
屋頂注意事項。
屋頂材料應無孔和光滑。銅屋頂和帶鉛部件(例如,閃爍或焊劑)的屋頂不應用於任何具有人類攝入潛力的應用(例如菜園)。推薦使用鋁和橡膠膜進行雨水收集的屋頂材料。在雨水收集時應謹慎使用綠色屋頂,而從具有土壤基礎的綠色屋頂中採集的雨水應僅用於灌溉。
屋頂排水管。
雖然雨桶和蓄水池可以與任何屋頂排水系統集成,但虹吸式屋頂排水管(圖 5-22)具有許多優點。 使用虹吸式屋頂排水管時,下管可以位於蓄水池附近。 當使用傳統的屋頂排水溝代替虹吸時,管道往往必須延長距離(通常圍繞或建築物下)。
照片 5-22: 屋頂排水。
5.6.5材料 。
5.6.5.1 屋頂。
金屬屋頂,除了銅和鉛成分,建議雨水收集。 由於徑流係數低,許多用於處理木材的產品,不建議在雨水收集中收集木瓦片。 膜屋頂為雨水收集創造了理想的表面。 這些屋頂的徑流係數很高,沒有證明會向收穫的水添加有害污染物。
5.6.5.2 材料規格。
西斯特恩可以建造幾乎任何不具有不清潔的防水材料。但是,通常建議選擇國家衛生基金會為飲用水使用評級的材料,以防止在收穫的雨水中引入任何其他污染物。商用系統通常由高密度塑膠製成。它們也可以由金屬或混凝土製成,可以就地鑄造。室外儲罐應採用不透明材料或遮蔭或掩埋,以防止陽光照射。它們還應在每個開口時進行充分的篩查,以防止昆蟲進入水箱。
用於建造蓄水池的其他材料包括紅木、聚乙烯、玻璃纖維、金屬、混凝土、石膏(牆壁上)、鐵水泥和不透明度岩石,如石板和花崗岩。
雨水收集系統的基本規格見表5-13。 設計人員應諮詢經驗豐富的灌溉安裝人員,以選擇推薦的製造罐和其他系統元件製造商。
表5-13。雨水收集系統材料規格。
(資料來源:弗吉尼亞DCR雨水設計規範2011年第6號)
表5-14比較了不同蓄水池材料的優缺點。
表5-14。Various Cistern 材料的阿德瓦 ntage 和缺點。
(來源:卡貝爾品牌,2009)
5.6.6施工注意事項 。
5.6.6.1 一 般。
預製雨水收集蓄水池或雨水桶可以專業購買和安裝。儲罐內部應便於定期檢查和維護。將出口管道放在儲罐底部上方幾英寸處,使沉積物在底部沉澱。所有儲罐都需要一個容量等於或大於填充管的溢流管。溢流管應該能夠被動運行(即不依賴於泵)。地上水箱中的水可以通過重力流直接送到附近的低壓用水。地下儲罐節省土地面積,但需要大量施工。可以添加增壓泵將儲罐鉤入灌溉系統中。水箱水在進入灌溉線時應進行過濾,防止碎屑堵塞灌溉系統。儲罐應向上安裝一些角度,以保護已沉積的沉積物和安裝在儲罐底部上方的入口,以提供沉積物沉澱。 油箱的溢流應至少與進氣管直徑相同,以防止在排水溝和下溢中備用。此溢出應定向到附近景觀草區等覆蓋區域。
5.6.6.2 施工順序。
可安裝的地上和地下儲罐應始終按照製造商的建議安裝。根據系統的類型和用途,可以涉及安裝。 西斯特恩必須由有執照的專業承包商安裝。在建造地下蓄水池時,應與當地公用事業公司聯繫,以便找到安裝現場可能的任何地下管道或電纜。
建議由單一承包商安裝雨水收集系統、室外灌溉系統和二次徑流減少做法。承包商應熟悉雨水收集系統尺寸、安裝和放置情況。需要有執照的水管工才能將雨水收集系統元件安裝到管道系統中。
下面提供了適當的雨水收集系統安裝的標準施工順序。這可以通過修改來反映不同的雨水收集系統應用或預期的場地條件。
1. 如果需要安裝雨水桶和/或蓄水池以用於非飲用水,請與當地司法管轄區核實。
2. 將孔挖掘到所需的尺寸(用於地下),或為地面系統準備平臺。 確保蓄水池或雨桶表面光滑穩定。
3. 根據製造商的規格安裝預製蓄水池或雨桶。
4. 密封蓄水池內部。
5. 安裝泵(如果需要)和管道以用於最終用途(室內再使用、室外灌溉或水箱脫水釋放)
6. 安裝蓋子、螢幕和艙口。
7. 將所有下排或屋頂排水管路由到預篩選裝置和首次沖洗分流器。在溢流篩檢程式之前,不應將雨水轉移到雨水收集系統中。
5.6.6.3 最終檢驗。
施工期間需要進行檢查,以確保蓄水池的建造符合製造商的規格。在最終簽署和接受雨水收集系統之前,應檢查以下專案。
• 屋頂區域與設計方案相匹配。
• 分流系統調整大小並安裝正確。
• 安裝預處理系統。
• 所有開口都安裝了螢幕和密封件。
• 溢出設備指示,如設計計畫所示。
• 坦克基礎或平台的構造,如計劃所示。
• 集水區和溢流區穩定。
5.6.7維護 。
雨水收集系統的維護要求因使用而異。用於提供補充灌溉水的系統具有相對較低的維護要求,而為室內用途設計的系統具有更高的維護要求(表515)。
雨水收集系統,包括其所有部件和附件,應每年至少接受兩次定期檢查。可在《弗吉尼亞雨水管理手冊》(2010年)第9章附錄C中訪問雨水收集維護檢查清單。 如有必要,應隨後更換或修理整個裝置及其任何部件和附件。 儲罐必須在冬季前"過冬"或排幹,以防出現冰凍情況時損壞。
表5-15:雨水收集系統的建議維護任務。
(資料來源:弗吉尼亞DCR雨水設計規範2011年第6號)
5.6.8優勢 。
安裝得當,蓄水池通過滯留降低峰值排放速率和徑流量。然而,與其他雨水BMP選項相比,峰值排放受雨水桶或蓄水池的使用影響最小。然而,如果安裝了許多雨水桶或大容量儲罐,那麼從減少峰值流量和進入下水道和溪流的體積方面可以看到好處。
• 降低雨水徑流量和流量。
• 減少城市環境中的侵蝕。
• 減少現場洪水。
• 節水與補充供水。
• 增加非飲用水用水的供水量。
• 滿足 LEED 信用。
5.7 綠色屋頂。
5.7.1描述。
綠色屋頂(也稱為植物屋頂、活屋頂、生物屋頂或生態屋頂)是安裝在傳統屋頂頂部的薄薄的活植被層(圖 5-23)。綠色屋頂通常由防水和排水材料以及專為支援植物生長而設計的生長介質組成。
綠色屋頂的目的是最大限度地減少養分和污染物的去除和徑流體積。捕獲的雨水的一部分蒸發或被植物捕獲併發生,這有助於減少開發場地的徑流量、峰值徑流率和污染物負荷。
綠色屋頂過濾空氣中的顆粒物,保留和清潔雨水,為生物多樣性保護和棲息地的創造提供新的機會。它們產生美觀效益,並有助於減少城市熱島效應(夏季城市因黑暗的屋頂表面過度加熱,導致空氣污染和能源消耗增加)。
5.7.2綠色屋頂類型。
有兩種類型的綠色屋頂系統:廣泛和密集的綠色屋頂。 每種類型的變化是生長介質的深度,這與可被植被和土壤吸收的雨水量有關。
5.7.2.1 寬闊的綠色屋頂。
寬闊的屋頂通常有更淺的生長介質(3 至 8 英寸),這些介質種植有精心挑選的耐旱植被(照片 5-24 和照片 5-25)。隨著較淺的介質生長,這種類型的綠色屋頂是羽量級的,相對容易建造和維護。 寬闊的屋頂可以很容易地應用於軍隊建設。
陸軍設施在溫帶氣候中最常見的植被屋頂覆蓋物將來可能是一層未灌溉的 4 到 6 英寸輕質土壤生長介質,種植多汁的植物和草藥。在德國,這種簡單的設計已經證明瞭最高的收益成本比(佛吉尼亞保護和娛樂部,2011年第5號雨水設計規範)。
5.7.2.2 強化綠色屋頂。
密集的綠色屋頂具有更深的介質層,厚度從 6 英寸到 4 英尺不等。這些深層屋頂種植了更廣泛的美觀植物,包括灌木和淺根樹木。 厚實的介質和茂密的植被使這些綠色屋頂變得沉重,給屋頂和建築結構帶來壓力。 設計必須考慮建築結構、屋頂洩漏的可能性、綠色屋頂的重量以及高維護要求。 密集的綠色屋頂可能並不總是適用於陸軍設施,也不適用於他們可能管理的雨水量,因此,下面只提供了廣泛的綠色屋頂的細節。 寬闊的綠色屋頂比密集的綠色屋頂更輕、更便宜,推薦用於大多數開發和重建場地。
5.7.3規劃注意事項。
5.7.3.1 套用。
綠色屋頂是商業、工業、機構、市政和多家庭住宅建築的的理想之選。它們特別適合用於超城市開發和重建場地,以減少/防止"城市熱島"的影響。
5.7.3.2 約束。
綠色屋頂有幾個限制,包括:
• 結構容量 – 考慮結構容量,以支援活重和死重量,包括額外的(15 至 30 psf)重量的雨水為廣泛的綠色屋頂。
• 車頂通道 – 必須提供足夠的進入屋頂,以提供建築材料和執行日常維修和維護。
• 屋頂類型 – 可應用於大多數傳統表面,但混凝土屋頂甲板是首選。
• 挫折 – 綠色屋頂不應位於屋頂電氣和 HVAC 系統附近。
• 當地建築規範 – 每個城市的建築規範往往不同,應諮詢當地規劃和分區當局以獲得適當的許可證。
• 漏水屋頂 – 綠色屋頂的研究表明,設計和安裝良好的綠色屋頂與傳統屋頂相比,屋頂洩漏的問題更少。 建議使用防水襯墊以防止洩漏。
5.7.4設計標準與規範。
在美國,綠色屋頂設計通常使用壓載屋頂的現有標準進行規範。一般來說,市政當局遵循國際法典理事會(ICC),前BOCA,建築規範,要求「濕重」的綠色屋頂被視為額外的死負載。 。
具體的設計考慮可能包括能源效率、綠色建築或 LEED 點、建築考慮、視覺設施和景觀美化功能,供人類享受。
5.7.4.1 一 般。
所有精心設計的綠色屋頂側重於三個主要設計標準:
排水。
必須為未被綠色屋頂吸收的雨水提供屋頂排水服務。排水層可能包括過濾織物、礫石,也可以是生長(土壤)介質本身。必須為所提供的每個綠色屋頂和排水管確定已批准的排放位置。設計必須既保持植物土壤生長介質的最佳生長條件,又必須管理強降雨,而不會因水土流失或水塘而造成破壞。
植物營養與支援。
工程或製造的土壤生長介質必須滿足空隙(孔隙或開放)比、水分保持和植物材料中含有足夠的養分,以可持續植物建立和持續增長的要求。 選擇植物種類,使屋頂在植被初步建立后不需要補充灌溉或施肥。
基礎防水系統保護。
綠色屋頂設計必須為底層防水系統提供保護措施,防止人類活動(包括維護的影響)和生物、天氣、氣候和其他環境影響,以防止從屋頂洩漏到可能危及建築物的建築物。
5.7.4.2 尺寸調整要求。
綠色屋頂的大小應調整,以捕獲專案現場的雨水徑流量的一部分,因為符合 EISA 第 438 節(稱為處理體積)的要求。 治療量(電視)估計如下:
X- X= (RA _ D _ P)
地點:
• 電視 = 所需的儲存容量,英尺3 。
• RA = 植被屋頂表面積,英尺2 。
• D = 土壤介質深度,英尺。
• P = 土壤介質孔隙度(通常為 0.30,但可能更高,請諮詢製造商)
第 4 章「水文建模和類比」中提供了有關估計水量徑流量的詳細資訊,以符合 EISA 第 438 節。本節中介紹的方法可用於確定用於設計綠色屋頂的水質要求。
5.7.4.3 結構容量。
綠色屋頂可以限制完全飽和土壤和植物的額外重量,在物理/結構容量方面,以承受額外的(15 至 30 磅/sft)結構負載,這種情況可能排除改造應用。
5.7.5綠色屋頂元件 。
如圖 5-13 所示,綠色屋頂由多個不同的系統或層組成。通用切口顯示常見的綠色屋頂類型,這些屋頂利用低粒度排水層與上生長介質或基材相結合。
• 植物 – 多年生植物和灌木。
• 侵蝕控制毯。
• 植物生長介質 – 3" 至 6" 用於廣泛,6" 至 4 英尺用於密集車頂。
• 過濾織物。
• 排水:4" 到 6"
• 過濾織物。
• 鋁製壓板。
• 礫石(選擇性的)
• 無植被帶礫石。
• 保溫。
• 洩漏檢測系統。
• 保護層。
• 根屏障。
• 防水膜。
• 帶蒸汽屏障和根結構的根甲板。
• 穿孔鋁製曲線帶排水織物。
• 車頂排水帶護欄井。
• 緊急溢出。
施膠。
綠色屋頂以 1:1 的比例取代不per。。他們不允許從其他不光采的地區接收徑流。
邊坡。
除非設計者提供陡坡徑流控制檔,否則最大屋頂坡度應為 25%。
防水和屋頂膜。
在屋頂表面應使用優質防水材料,如改性瀝青、合成橡膠或增強熱塑膠。一些防水材料也起到根屏障的作用。屋頂膜覆蓋自然屋頂,以保護屋頂的結構支架。膜保護和根屏障保護屋頂膜,防止根部穿透屋頂。絕緣有助於為建築物絕緣,在夏季保持涼爽,在冬季保持溫暖。排水段保證生長介質中適當範圍的含水量,呼吸段對促進植被最佳生長至關重要;蓄水區將更成功地促進植被的生長。
保護板或材料(選擇性的)
這些材料保護防水膜在施工期間和系統使用壽命期間免受損壞,通常由軟纖維材料製成。它們通常不需要,具體取決於所選的膜。
壓載(選擇性的)
礫石鎮流器有時沿屋頂的周長和通風口或其他垂直元件放置。鎮流器需求取決於操作和結構設計問題。它有時用於提供維護訪問,尤其是對需要定期維護的垂直元件。在許多情況下,只需要很少(如果有任何)鎮流器。
圖5-14。 密集綠色屋頂的橫截面。
(資料來源:北弗吉尼亞地區委員會)
頭/分離板(可選)
在某些情況下,在礫石壓載物和相鄰元素(如土壤或排水溝)之間可以放置頭或分離板,但禁止經過壓力處理的木材。在許多情況下,不需要標頭,並且鼓勵設計人員僅根據需要使用標頭。
根屏障。
除了防水材料之外,有時還需要根屏障,具體取決於使用的類型和提議的植被類型。不允許用殺蟲劑、金屬或其他可能滲入雨水的化學品浸漬根屏障,除非申請人可以提供不會浸出的檔。如果使用根屏障,它必須延伸到任何礫石鎮流器和生長介質下,並位於任何垂直元素的側面。
5.7.6材料 。
表 5-16 提供了用於廣泛綠色屋頂的典型材料規格指南。 始終遵循製造商的規格。
表 5-16。廣泛的綠色屋頂墊 規範。
5.7.7施工注意事項 。
5.7.7.1 施工順序。
鑒於綠色屋頂設計種類繁多,綠色屋頂安裝沒有典型的分步施工順序,可以覆蓋所有情況。 應始終遵循綠色屋頂製造商的說明。以下是一般建構序列:
1. 用適當的坡度和材料建造屋頂甲板。
2. 安裝防水方法,根據製造商的規格。
3. 進行洪水測試,通過在膜上放置至少 2 英寸的水 48 小時,確保系統防水,以確保系統防水,以確認防水系統的完整性。
4. 添加額外的系統元件(如絕緣、根屏障、排水層、內部排水系統和過濾織物等),注意不要損壞防水功能。應安裝排水圈和保護閃爍,以確保多餘的雨水自由流動。
5. 在交付到現場之前,不斷增長的媒體應混合使用。介質應均勻地分佈在濾芯織物表面。生長的媒體應該覆蓋,直到種植,以防止雜草生長。外部級膠合板的板材也可以鋪設在不斷增長的介質上,以適應步行或手推車的交通。步行交通和設備流量應限制在不斷增長的介質上,以減少壓實。
6. 種植介質應在種植前進行濕潤,然後按照種植計劃或按照 ASTM E2400 種植地蓋和其他植物材料。工廠應在安裝后立即澆水,並在初始建立期間定期澆水。
7. 一般需要12至18個月,植被完全建立在屋頂上。使用緩慢釋放肥料(例如,14-14-14)的初始施肥,以及足夠的礦物質,往往需要支援和促進植物生長和密化。如果乾旱狀況持續下去,在第一個夏天也可能需要臨時澆水。在頭兩年,手工雜草也是至關重要的。
8. 所有建築合同都應包含承包商的「護理和更換保修」,該保修規定在種植物種的第一個生長季節之後最低存活率為 75%,平屋頂的最低有效植被覆蓋為 75%,傾斜屋頂為 90%。
5.7.7.2 檢查。
施工期間需要進行檢查,以確保植被屋頂按照記錄規格的設計者進行建造。此外,應保留經驗豐富的安裝人員來構建植被屋頂系統。植被屋頂應分段建造,以便於檢查和維護進入膜和屋頂排水溝。在植被屋頂安裝的幾個步驟中,需要仔細進行施工監督,如下所示:
• 在防水層放置過程中,確保正確安裝防水。
• 在排水層和排水系統放置期間。
• 在放置生長介質期間,確認其符合規格並應用於正確的深度。
• 安裝植物時,確保它們符合種植計劃。
• 在簽發使用和佔用批准之前;和。
• 在第一個或第二個生長季節結束時,確保實現護理和更換保修中指定的所需表面覆蓋。
5.7.8維護 。
植被屋頂的設計具有最小的維護要求。選擇植物種類,使屋頂在植被初步建立后不需要補充灌溉或施肥。 表5-17列出了大量綠色屋頂的維護活動。
植物屋頂應在生長季節每年檢查兩次,以評估植被覆蓋情況,並尋找漏水、排水問題和任何屋頂結構問題。此外,植被屋頂應手工除草,以去除入侵或自願植物,並添加土壤介質來修復裸露區域(請參閱 ASTM E2400)。許多從業者還建議在植被屋頂安裝後頭五年內每年施用慢放肥料。
如果懷疑有屋頂洩漏,建議進行電氣洩漏測量(即電場向量圖),以精確定位,進行局部修復,然後重新建立系統部件和接地層。 。
應避免使用除草劑、殺蟲劑和殺菌劑,因為它們的存在會加速防水膜的降解。只能使用非化肥。此外,應避免進行電力清洗和其他外部維護操作,以便清潔劑和其他化學品不會損害植被屋頂植物群落。
綠色屋頂維護可能包括澆水、施肥和雜草,在植物建立后,在頭兩年通常是最大的。維護在很大程度上取決於安裝的綠色屋頂系統的類型和種植的植被類型。在屋頂上種植植被時,不能過分強調使用本地植被,強烈建議減少廣泛和密集系統中的植物維護。
在完成工廠建立、洩漏和其他功能或結構問題時,應監控綠色屋頂。應監測植被的建立和生存能力,特別是在頭兩年。
表5-17。 廣泛的綠色 屋頂的建議 主營活動 。
5.7.9優勢 。
綠色屋頂的好處包括:
• 控制雨水徑流峰值流量和流量。植被屋頂特別有效地控制商業和機構建築中大型屋頂的徑流。
• 通過生物過濾和植物吸收機制提高雨水品質。
• 減輕非禁令熱島效應和節能(見下圖)。
• 綠色屋頂可能會減少夏季的冷卻能源需求,冬季由於頂屋頂的隔熱,可以減少取暖費用;它們在多層建築中不那麼重要。
• 延長屋頂材料的使用壽命。研究表明,一個覆蓋著綠色屋頂的屋頂總成,如果沒有綠色屋頂,其屋頂的運行時間預計將超過至少兩成,而且通常為三分之一。
• 在城市地區,高達30%的氮和磷釋放到接收流中,來自屋頂上積累的灰塵。綠色屋頂可利用天然生物過濾裝置,減少屋頂徑流所攜帶的營養污染。
圖 5-15 展示了綠色屋頂的雨水徑流減少效益。
