把屋顶面积和降雨量换算成可收集水量
屋顶的集雨量等于其集水面积乘以降雨深度,换算成加仑或升,再按实际能到达雨水桶的比例进行折算。 输入屋顶的集水面积和降雨总量(单场暴雨,或月/年平均值),本计算器会返回你理论上能收集的水量——如果你输入了雨水桶容量,还会告诉你这相当于几桶水。
这背后的物理关系是精确的:1 平方米屋顶在 1 毫米降雨下恰好排出 1 升水。但实际屋顶永远无法全部收集——部分蒸发,部分从屋顶表面溅落,部分在暴雨期间从装满的排水沟溢出。本计算器采用一个可调节的径流收集效率(默认为 80%)来考虑这一点。
公式
来源:通过单位换算,1 平方米 × 1 毫米降雨恰好等于 1 升。换算成美制常用单位后,就是广为引用的经验法则:1 平方英尺屋顶在 1 英寸降雨下约排出 0.62 加仑——这是同一物理关系,只是用不同单位表达而已(1 平方英尺 × 1 英寸 = 0.0929 平方米 × 0.0254 米 = 2.36 升 ≈ 0.62 加仑)。常被引用的 75%-90% 径流收集效率考虑了任何实际系统都无法完全避免的蒸发、溅落和排水沟溢流——本计算器默认使用 80%,但你可以根据自己的系统进行调整。
计算示例
一个 1,500 平方英尺的屋顶集水面积,在 1 英寸降雨、75% 径流收集效率、配备 200 升雨水桶的情况下:
- 换算为标准单位: , .
- 理论水量: .
- 可收集水量: .
- 装满的雨水桶数: .
需要考虑的关键因素
- 只有实际排入某一根特定排水沟/落水管的屋顶面积,才应计入该雨水桶的集水面积。 如果一栋 房屋的不同屋顶区域连接着多根不同的落水管,就需要针对每根落水管分别计算(只使用该区域自身 的屋顶面积),而不是使用整栋房屋的总屋顶面积,除非所有落水管都汇入同一个雨水收集系统。
- 通常建议加装初期雨水弃流装置以提高收集水质,但代价是损失一小部分收集水量。 每场降雨最 初的那部分径流往往携带着从屋顶冲刷下来的最多灰尘、花粉和杂物——把这部分初期径流引离雨水 桶(而不是收集起来),能提高实际储存水的水质,但会在总收集水量上有小幅取舍。
- 一旦雨水桶在暴雨中装满,溢流管理就变得很重要。 一套设计良好的雨水桶系统会在桶装满后, 将溢出的水安全引离房屋地基,而不是任由其在排水沟排水的地方随意溢流——这是在容量计算之外, 一个真实的安装考量因素。
- 各地对雨水收集的相关规定不尽相同,少数辖区对此设有限制或要求。 大多数地区都积极鼓励使 用雨水桶来管理雨水径流,但少数辖区设有特定的许可规定或限制——在建立更大规模的收集系统之 前,值得先向当地主管部门快速核实一下。
常见错误
- 输入屋顶的倾斜表面积,而不是其水平投影面积。 集雨量取决于屋顶部分遮蔽的地面平面面积, 而不是倾斜屋顶面较大的表面积——在这里使用屋面材料面积(例如 屋顶计算器 计算器的输出)会高估实际可收集的水量。
- 假设径流收集效率为 100%。 蒸发、溅落和排水沟溢流意味着实际系统永远无法收集全部理论 水量——默认的 80% 效率(可根据您自己的系统调整)正是让这个估算变得现实,而非最佳情况的 上限。
- 为整个屋顶的径流只配置一个雨水桶。 即使是较小的屋顶区域,一场暴雨也可能多次装满一个 标准雨水桶——参见计算示例本身:1,500 平方英尺屋顶上仅一场 1 英寸的暴雨就需要 13 多个雨水 桶。
需要了解的其他信息
- 想检查排水沟能否承受这片屋顶面积产生的水流?排水沟尺寸与长度计算器 可根据屋顶的排水需求确定排水沟和落水管的尺寸。
- 正在规划高架花池中收集雨水的用途?高架花坛培土计算器 可估算高架花池所需的土壤体积。
- 正在用收集的雨水浇灌草坪?草坪施肥计算器 可根据草坪大小计算需要施用的肥料量。