設計靈感丨讓大雨傾盆落下——集水和儲水系統
隨著城市的發展和集中式供水系統的開發，集水系統的使用逐漸退居其次，只是在面對現代氣候變化和日益嚴重的水資源短缺時才重新興起。如今，建築師正在重新審視當代設計中集水設計的潛力。
01 < 傳統集水裝置 >
縱觀歷史，傳統的水資源收集方法在滿足水需求方面發揮著至關重要的作用。這些方法是根據降雨量、土地性質、土壤類型、以及該地區的地質和地形而開發的，用於儲存、保存以及收集水。
以下是一些典型的傳統技術，這些技術從早期開始就在各個地區用於收集雨水、地下水和地表水等。
[屋頂集水]
屋頂集水系統主要用於獲取飲用水。在這個系統中，落在房屋和其他建築物屋頂上的雨水通過一系列渠道收集並儲存在合適的水箱中。該應用程式一般用於高降雨量地區的個體家庭水平。
siemens: the crystal a sustainable cities initiative
[階梯式水井]
一個著名的階梯式雨水收集技術的例子是印度和巴基斯坦的地下台階，它的功能是收集季節性雨水的大型蓄水池。
Stepped water well in Rajasthan, India
這些階梯井有一個獨特的集水系統。巨大的開放表面就像一個雨水管道，收集水並將其輸送到井下。除了基本的供水需求外，它們有時還用於水上運動。
[Tanka/Kund/Kundi]
這些被稱為「Tanka」、「Kund」或「Kundi」的儲水罐被建造在廣場、房屋或室外農田等各種地方，是收集雨水的一種方法，用於乾旱地區的飲用水供應。
它可以用當地的材料建造成不同的形狀和大小。可用於大型社區和個人家庭。地面上有入口孔，以方便雨水進入水箱。井的邊緣塗上石灰和灰，以便在水中消毒。
此外。大多數結構都有一個圓頂狀的蓋子，以防止水蒸發和防止蒸發。通過這種簡單的傳統方法，在大多數情況下，全年都可以收集和儲存足夠的水。
02 < 現代雨水收集技術 >
技術和材料的進步為創新型集水系統鋪平了道路，從簡單的屋頂集水裝置到複雜的大型綜合系統。
綠色屋頂、透水路面以及生物渠和雨水花園等景觀設計元素在城市環境中越來越多地被採用，以最大限度地收集和滲透雨水。隨著 LEED 和 BREEAM 等綠色建築認證的興起，建築師將雨水收集納入他們的設計中，從而進一步推動了雨水收集的應用。
[參考案例]
Rain Harvest Home，Mexico
該住宅與景觀和場地的自然循環融為一體，提供了與地方的體驗聯繫。生活功能分散在三座多孔木建築中，這些建築輕輕地坐落在景觀中，浴室和書房與主生活館分開。這三棟建築各自收集雨水，連接到水庫和現場處理及存儲系統，全年為房屋提供 100% 的用水。
該住宅是水再生設計的原型。在水已成為日益稀缺資源的地方，La Reserva 聚集了 80 個家庭，實施再生設計策略來保護和補充土地，包括 100% 自主用水的社區集水系統。
Rain Harvest Home 的分散式項目鼓勵人們與土地進行密切的感官和功能接觸，建築物之間的步道兼作生態窪地，有助於引導雨水。該設計提供了與自然的微妙參與，三座建築作為用戶與環境互動的窗口，與場地產生互惠互利的聯繫。
Confluence Park / Lake|Flato Architects + Matsys Design
主館由混凝土花瓣建成，經過精心設計，輕巧地坐落在土地上，形成一個幾何形狀，收集雨水並將其輸送到整個場地的集水系統中。
遍布公園的涼亭提供了遮陽和避雨的場所，同時讓遊客直觀地了解匯流公園的水循環以及它與聖安東尼奧河流域的直接關係。
03 < 仿生集水技術 >
仿生學(Biomimesis)是一門分析自然過程並使其適應人類使用的新興的革命性科學。仿生學是以生物實體和過程為模型的材料、結構和系統的設計及生產。
「Project Breathe」 by Amber Goveas (Canada)
而仿生學對於集水裝置的應用，來自於生物如何通過自己的方式儲存或者收集水的系統，並探究了創新的集水系統結構。
「Rain Bellows」 by Rachael Meyer Alexandra Ramsden Jennifer Barnes Michele Richmond (USA)
[參考案例]
Namibia University Hydrological Center Building
納米比亞大學水科學中心大樓的設計靈感來自英國建築師馬修·帕克斯(Matthew Parkes)設計的納米比亞甲蟲集水系統。
建築位於一堵牆的後面，牆的表面是高的、彎曲的尼龍網，面朝海洋，吸收海風中的潮濕，這樣水就可以有效地保留下來。在這堵尼龍網牆中，網的表面形狀就像納米比亞蟲殼上的凹凸不平的結構。
Namibia Bug and Namibia Hydrology Center
該系統與建築的基礎設施相結合，被尼龍表面捕獲的水在重力的幫助下通過通道被引導並儲存在地下水庫中。
Las Palmas Water Theatre
拉斯帕爾馬斯水上劇院是由Grimshaw建築事務所提出的露天劇院，其靈感來自納米比亞沙漠昆蟲的集水系統。
在拉斯帕爾馬斯水上劇院的表皮設計中，覆蓋著一系列垂直蒸發的「百葉窗」，朝向大海和海風。從港口吹來的風吹到水面的潮濕空氣被凝結在這些百葉窗中，系統所獲得的水被引導到通道中儲存。
Warka Tower
Warka水塔是由Arturo Vittori提出的。這種水塔造價低廉，易於安裝，設計時只需考慮形狀和外形等基本要素，無需複雜的工程和施工要求。
Warka水塔不需要任何電力或其他能源，僅依靠重力、冷凝和蒸發等自然環境產生水。
Chaac Ha
Chaac Ha是一個簡單的水收集原型，可以從空氣中收集水。該設計的靈感來自於鳳梨屬植物的結構特徵，這種植物可以捕獲水。
該設計的靈感來自Chaac Ha，它有親水的葉子，上面覆蓋著羽毛，可以保持水分。Chaac Ha的膜表面被設計成模仿植物葉子表面的特徵和形式，這種織物表面可以吸收空氣中的水分。
04 < 總結 >
自地球存在以來，水就對地球生物的生存至關重要。雖然水是自然生命周期內不斷再生的資源，但由於工業化、環境污染、人口快速增長、水資源的無意識利用、不當的農業做法、扭曲的城市化、氣候變化和全球變暖等問題，水資源面臨著嚴重的威脅，許多國家已經開始缺水。
因此，建築有必要結合先進的高效率集水系統，以確保生態生命的可持續性。更有效地利用地下和地表水資源，以及社區的可持續發展可以通過自然的教導來緩解世界的缺水問題。