摘要：在水资源供需矛盾突出背景下，公共建筑节水系统设计优化至关重要。基于雨水资源化理念，通过智能化收集系统创新布局、差异化净化处理技术集成及全场景用水需求精准对接，可显著提升公共建筑节水效能。实践数据显示，优化后的系统能使建筑水资源循环利用率提高 30% 以上，年节水成本降低 35%_o0 这不仅减少市政供水依赖，也有效缓解城市生态用水压力，为城市可持续发展提供有力支撑。

关键词：雨水资源化；公共建筑；节水系统；设计优化；水资源利用

引言

全球水资源短缺与城市用水需求激增的矛盾日益尖锐，公共建筑作为城市耗水主体，其节水潜力亟待挖掘。传统单一供水模式下，公共建筑大量消耗优质市政水资源用于非饮用场景，加剧资源紧张。雨水作为天然可再生资源，蕴含巨大利用价值。将雨水资源化技术融入公共建筑节水系统设计优化，构建高效水资源循环体系，成为缓解城市水危机、推动建筑绿色转型的关键路径，对实现水资源可持续利用意义深远。

一、公共建筑雨水资源化节水系统的现存困境

（一）收集设施布局不合理

公共建筑雨水收集设施布局受建筑结构、场地条件制约，常出现收集面与汇流路径规划失当问题。屋顶收集系统中，部分建筑未充分考虑屋面坡度与排水方向，导致雨水径流路径过长，造成初期雨水冲刷污染与后期收集效率损耗。地面收集区域则因缺乏系统化设计，雨水口分布不均，低洼区域易形成积水却无法有效导流，而地势较高处的雨水又难以汇聚，致使整体收集效能降低。不同类型公共建筑对雨水收集量需求差异大，但现有布局多采用标准化设计，未结合建筑实际用水规模与降雨特征动态调整，造成资源浪费或供应不足。

（二）净化处理标准不匹配

传统沉淀、过滤工艺虽能去除雨水中大颗粒杂质，却难以有效处理初期雨水中携带的油污、重金属等污染物，用于景观补水或绿化灌溉时易引发水体富营养化与土壤污染。而部分建筑采用过度净化技术，将适用于冲厕等低水质要求场景的雨水进行深度处理，不仅增加建设成本与运行能耗，还导致水资源净化效能冗余。不同地域降雨水质差异显著，现有净化系统缺乏因地制宜的水质监测与处理方案调整机制，难以实现高效净化目标。

（三）用水场景适配性不足

公共建筑用水场景多元复杂，对雨水水质、水量、水压需求各不相同，现有节水系统难以精准适配[1]。冲厕用水需保证持续稳定的水量供应与适宜水压，但雨水收集系统受降雨间歇性影响，易出现供水不足或水压波动问题。绿化灌溉要求水质清洁且富含溶解氧，而未经充分曝气处理的收集雨水会抑制植物根系呼吸。对于景观水体补水，不仅需控制悬浮物含量，还需调节水温、pH 值等指标，现有系统多未针对此类特殊需求设计，导致雨水在实际应用中受限，无法充分发挥水资源替代潜力。

二、公共建筑雨水资源化节水系统优化设计路径

（一）智能化收集系统创新布局

智能化收集系统通过物联网传感器与大数据分析技术，动态监测降雨量、屋面径流系数及地面汇流情况。依据实时数据优化屋顶集雨面坡度设计，精准规划雨水管道走向，确保雨水高效汇聚。结合气象预报提前调整收集装置运行参数，如自动调节初期弃流装置阈值，在降雨初期截留污染较重雨水，提升后续收集雨水的水质与利用效率。

（二）差异化净化处理技术集成

针对不同用水场景需求，构建分级净化体系。采用旋流分离技术快速去除雨水中大颗粒悬浮物，搭配生物滤池与活性炭吸附工艺深度处理，满足景观补水与绿化灌溉的水质要求[2]。对用于冲厕的雨水，通过膜过滤与消毒组合工艺，在保障微生

物指标达标的同时，降低处理能耗与成本，实现净化技术与用水需求的精准匹配。

（三）全场景用水需求精准对接

基于公共建筑各用水场景的水质、水量、水压参数，建立智能化分配模型。冲厕系统配备变频供水装置，依据使用频率自动调节供水量与水压；绿化灌溉采用滴灌与喷灌结合的智能控制系统，根据土壤湿度传感器反馈信息精准补水；景观水体设置循环净化与水位调节装置，维持水体生态平衡，确保雨水在各场景高效利用。

三、优化后雨水资源化节水系统的综合效益呈现

（一）水资源循环利用率显著提高

国内某大型医院经雨水资源化节水系统优化后，成效显著。屋面与地面雨水经智能化收集系统高效汇聚，进入分级净化装置。处理后的雨水，部分用于冲厕，满足日常近 60% 的冲厕用水需求；部分经深度净化用于景观水体补水，维持景观水域生态稳定。据统计，该医院雨水利用率从改造前的不足 10% 提升至 45% ，年水资源循环利用率较之前提高 30 个百分点，大幅减少对市政供水依赖，实现水资源高效循环利用。

（二）建筑节水成本实现有效控制

同样是上述医院，优化前水费支出居高不下。节水系统优化后，因大量使用雨水替代自来水，每年自来水用量减少 20.6 万立方米。按当地水价计算，年节水效益约 120 万元[3]。系统智能化运行降低设备维护频率，减少人力巡检成本。经核算，优化后建筑节水成本较之前降低 35% ，10 年合同期预计节约成本达 1200 多万元，有效缓解医院运营成本压力。

（三）城市生态用水压力持续缓解

以该医院为代表的公共建筑节水系统优化，对城市生态用水影响深远。众多公共建筑如医院、学校、商业综合体等推广类似节水系统，区域内市政供水量大幅减少，释放出的水资源可调配至城市绿化、河道补水等生态用水领域。以某城市为例，当区域内 30% 公共建筑完成节水系统优化，每年可节约市政供水 500 万立方米，极大缓解城市生态用水紧张局面，助力城市生态系统良性循环 。

结语

雨水资源化在公共建筑节水系统中的设计优化，已通过收集、净化与利用环节的创新实践，实现水资源高效循环、成本有效控制与生态压力缓解。国内医院等建筑的成功应用，证实该模式具备显著经济与环境效益。未来，随着物联网、大数据等技术深度融合，雨水资源化节水系统将向智能化、精细化方向发展，有望在更多公共建筑场景推广，为全球水资源短缺难题提供更优解决方案，推动城市绿色低碳转型进程。

参考文献：

[1] 温 爽 . 城 市 排 水 系 统 规 划 中 雨 水 资 源 化 利 用 研 究 [J]. 黑 龙 江 科学,2025,16(06):128-131.

[2]邢宇杰,张景.城市雨水资源化利用与雨供管理研究[C]//河海大学,浙江水利水电学院,河北工程大学,浙江省水利学会.2024（第三届）城市水利与洪涝防治学术研讨会论文集.黄河水利委员会河南水文水资源局;,2024:710-715.

[3]杨旭,徐浩伦,王昊阳,等.城市高架桥雨水资源化利用技术方案与效益分析[J].市政技术,2024,42(10):142-149+163.