闕 平

(福州市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 福建福州 350108)

海綿技術(shù)在建筑與小區(qū)中的應(yīng)用

闕 平

(福州市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院 福建福州 350108)

城市進(jìn)程迅猛發(fā)展的同時(shí)，帶來了嚴(yán)重的水資源污染、內(nèi)澇等問題；通過“自然積存、自然滲透、自然凈化”等具體技術(shù)措施，才能解決城市化進(jìn)程的問題；小區(qū)建設(shè)應(yīng)用海綿技術(shù)是建設(shè)海綿城市的重要組成部分，唯有在小區(qū)中廣泛應(yīng)用海綿技術(shù)，才能建設(shè)一個(gè)美好的家園。在小區(qū)與建筑的海綿建設(shè)中應(yīng)遵循因地制宜的原則，充分考慮雨水的收集、利用和排放；同時(shí)，還需考慮與景觀相協(xié)調(diào)與居民使用感受相銜接，方可打造生態(tài)宜居社區(qū)。

城市小區(qū)與建筑；海綿城市；地面徑流；水環(huán)境

0 引言

自中國(guó)進(jìn)入現(xiàn)代化建設(shè)以來，城市化進(jìn)程迅猛發(fā)展。近年來，一方面是看上去貌似“建筑森林”一般的大規(guī)模城市建成區(qū)；另一方面又是屢屢創(chuàng)新擴(kuò)大的城市內(nèi)澇淹沒區(qū)。表面光鮮的背后，是城市化進(jìn)程的后遺癥——城市地表徑流問題。

多年來，城市建設(shè)蓬勃發(fā)展，但由于建設(shè)中大量土地硬化鋪裝，使原有水系被圍、填用于基建，河道駁岸硬化，污水、垃圾直排水系。這些普遍現(xiàn)象導(dǎo)致水的自然循環(huán)規(guī)律被干擾，徑流發(fā)生變化，水生系統(tǒng)被割裂，生物多樣性減少。由于地面徑流大幅度增加，因此很多城市一下大雨就發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇，導(dǎo)致40%的城市河道黑臭臟，多數(shù)城市嚴(yán)重缺乏安全水源。上述問題，可由建設(shè)“自然積存，自然滲透、自然凈化”的海綿城市來解決。城市小區(qū)與建筑物作為城市組成的重要部分，其海綿化處理同樣要遵循上述的基本原則。

1 海綿城市建設(shè)三要素

“自然積存”指的是削峰調(diào)蓄，控制徑流；充分利用自然地形地貌，滯蓄雨水徑流。

“自然滲透”是要恢復(fù)生態(tài)、自然循環(huán)，需充分利用下墊面自然條件，提高雨水滯滲。

“自然凈化”是指減少污染、改善水質(zhì)，充分利用天然植被、土壤和微生物，凈化水質(zhì)。

通過上述措施，可有效控制小區(qū)內(nèi)的年徑流總量，福州市年徑流總量控制在70%～85%之間。

2 海綿技術(shù)的三重關(guān)系

大到一個(gè)城市，小到一個(gè)小區(qū)、一幢建筑，在海綿技術(shù)上要重點(diǎn)處理好以下3個(gè)關(guān)系：

一是水質(zhì)和水量的關(guān)系，有質(zhì)無量，不夠用；有量無質(zhì)，不能用。

二是景觀和功能的關(guān)系，有景觀無功能是花架子；有功能無景觀更不能滿足群眾的需求。

三是分布與集中的關(guān)系，化整為零，源頭減排；集零為整，末端統(tǒng)一處理。

3 福州市海綿城市建設(shè)目標(biāo)

按照目標(biāo)：2018年城市建成區(qū)15%以上的面積達(dá)到徑流控制率75%要求；到2020年建成區(qū)20%以上面積達(dá)到徑流控制率75%要求；到2030年城市建成區(qū)80%以上面積達(dá)到徑流控制率75%要求。目前，選取了鶴林片區(qū)和三江口片區(qū)為福州海綿城市建設(shè)試點(diǎn)片區(qū)，總面積為56.95km2，如圖1所示。除去片區(qū)內(nèi)3座山體(金雞山、城門山及清涼山)，總建設(shè)面積為36.9km2。

圖1 鶴林新城及三江口片區(qū)

建筑與小區(qū)項(xiàng)目包括新建、改擴(kuò)建項(xiàng)目，由于改擴(kuò)建項(xiàng)目受場(chǎng)地等客觀因素制約，因此在海綿城市建設(shè)過程中需與新建項(xiàng)目區(qū)別開。福州市目前新建項(xiàng)目年徑流總量控制率控制在75%以上，改擴(kuò)建建筑與小區(qū)項(xiàng)目控制在70%。

建筑與小區(qū)的海綿建設(shè)包括場(chǎng)地建設(shè)、建筑建設(shè)、小區(qū)道路建設(shè)、小區(qū)綠地建設(shè)，建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮與景觀相協(xié)調(diào)，在有效控制雨水徑流量的前提下提升景觀品質(zhì)，打造生態(tài)宜居城市。

4 建筑與小區(qū)海綿建設(shè)遵循的思路

4.1 場(chǎng)地海綿建設(shè)應(yīng)因地制宜

保護(hù)并合理利用場(chǎng)地內(nèi)原有的濕地、坑塘、溝渠等；優(yōu)化不透水硬化面與綠地空間布局，建筑、廣場(chǎng)、道路宜布局可消納徑流雨水的綠地，如圖2所示；建筑、道路、綠地的建設(shè)應(yīng)利于徑流匯入海綿設(shè)施。

圖2 康斯伯格生態(tài)城——小區(qū)雨水花園

4.2 建筑的海綿措施建設(shè)應(yīng)充分考慮雨水的控制和利用

屋頂坡度較小的建筑宜采用綠色屋頂，未設(shè)置綠色屋頂?shù)慕ㄖ?yīng)采取措施將屋面雨水進(jìn)行收集消納。

4.3 區(qū)內(nèi)道路

小區(qū)道路海綿建設(shè)應(yīng)考慮道路橫坡坡向、道路路面與后排綠地的豎向關(guān)系，建成后應(yīng)便于徑流雨水匯入綠地內(nèi)的海綿設(shè)施。

4.4 綠地

小區(qū)內(nèi)綠地可設(shè)置消納屋面、路面、廣場(chǎng)及停車場(chǎng)徑流雨水的海綿措施，并通過溢流系統(tǒng)與城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)和超標(biāo)雨水徑流系統(tǒng)有效銜接。

4.5 低影響設(shè)施

當(dāng)上述措施不能滿足設(shè)定的低影響開發(fā)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)設(shè)置低影響設(shè)施，即按照所需蓄水容積或污染控制要求合理建設(shè)蓄水池、雨水花園、雨水桶及污染處理設(shè)施。

5 雨水排放

建筑與小區(qū)內(nèi)的海綿建設(shè)，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是雨水的組織排放。

首先是落在屋面的雨水，經(jīng)過初期棄流，可進(jìn)入高位花壇和雨水桶，并溢流進(jìn)入下沉式綠地，雨水桶中的雨水宜作為小區(qū)綠化用水。

其次，降落在道路、廣場(chǎng)等其他硬化地面的雨水，應(yīng)利用可滲透鋪裝、下沉式綠地、滲透管道、雨水花園等設(shè)施對(duì)徑流進(jìn)行凈化、消納。超標(biāo)雨水可就近排入雨水管網(wǎng)，在雨水口可設(shè)置截污掛籃、旋流沉砂等設(shè)施截留污染物。

再次，經(jīng)處理后的雨水一部分可以下滲或排入雨水管網(wǎng)，間接進(jìn)行利用；另一部分可進(jìn)入雨水池和景觀水體進(jìn)行調(diào)蓄、儲(chǔ)存，經(jīng)過處理后用于綠化灌溉、景觀水體補(bǔ)水和道路澆灑等。

6 建筑與小區(qū)海綿建設(shè)中的具體措施

前人在傳統(tǒng)歷史街區(qū)和建筑院落內(nèi)大多設(shè)有池塘、天井、滲水暗渠、大水缸等雨水自滲、排放和儲(chǔ)存系統(tǒng)，可將多余的雨水收集匯流，再通過地下排水系統(tǒng)排入附近河道，保證大雨不出現(xiàn)積水和內(nèi)澇，如圖3所示。今天，更應(yīng)該理性地全面梳理前人經(jīng)驗(yàn)防水排澇，以保證實(shí)施的全面性。

圖3 庭院內(nèi)池塘

6.1 采用因地制宜的原則

綜合考慮功能性、景觀性、安全性，采取保障公共安全的保護(hù)措施。

6.2 透水鋪裝

小區(qū)內(nèi)的路面、停車場(chǎng)、步行道及自行車道、休閑廣場(chǎng)、室外庭院采用滲透鋪裝，新建區(qū)透水鋪裝率不小于50%，改建區(qū)透水鋪裝率不宜小于40%。

6.3 道路設(shè)計(jì)

區(qū)內(nèi)道路最大縱坡為8%，最小縱坡0.3%。對(duì)于下沉式綠地段道路、豎向應(yīng)高出綠地不小于50mm。

6.4 植草溝

區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)及廣場(chǎng)采用植被淺溝、滲透溝槽等地表排水形式輸送、消納、滯留雨水徑流，減少小區(qū)內(nèi)雨水管使用。植草溝斷面形式采用拋物線型或梯形，植草溝頂寬不宜過大，深宜為50mm～250mm，最大邊坡宜為3∶1，縱向坡度不應(yīng)大于4%。

6.5 建筑屋面

新建建筑屋頂坡度小于15°時(shí)可采用屋頂綠化，且屋頂綠化面積占比不宜小于30%。設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，植被灌溉建議采用滴灌、噴灌或滲灌等方式。

6.6 雨水管

屋面雨水采取雨落管斷接或設(shè)置集水井等方式將屋面雨水?dāng)嘟硬⒁胫苓吘G地內(nèi)小型、分散的低影響開發(fā)設(shè)施，或通過植草溝、雨水管渠將雨水引入場(chǎng)地內(nèi)的集中調(diào)蓄設(shè)施。雨水回用于生活雜用水、綠地澆灑、道路沖洗和景觀水體補(bǔ)給等，如圖4所示。

圖4 雨水管植被灌溉

6.7 下凹綠地

小區(qū)內(nèi)綠地采用可用于滯留雨水的下沉式綠地，下沉式綠地應(yīng)低于周邊鋪砌地面或道路，下沉深度宜為100mm～200mm。周邊雨水宜分散進(jìn)入，當(dāng)集中進(jìn)入時(shí)應(yīng)在入口外設(shè)置緩沖；當(dāng)采用綠地入滲時(shí)可設(shè)入滲池、入滲井等入滲設(shè)施增加入滲能力；下沉式綠地內(nèi)一般應(yīng)設(shè)置溢流口(如雨水口)，保證暴雨時(shí)徑流的溢流排放，溢流口頂部與綠地高差不宜超過50mm。

6.8 雨水調(diào)蓄

根據(jù)小區(qū)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)條件設(shè)置雨水調(diào)蓄設(shè)施，包括：雨水桶、雨水調(diào)蓄池，雨水調(diào)蓄模塊，具有調(diào)蓄空間的景觀水體、洼地，不包括低于周邊地坪50mm及以內(nèi)的下沉式綠地。雨水調(diào)蓄池可采用室外埋地式塑料模塊蓄水池、硅砂砌塊水池、混凝土水池等，同時(shí)應(yīng)考慮荷載影響，內(nèi)部水應(yīng)有良好流動(dòng)性。有設(shè)置景觀水體的小區(qū)，應(yīng)兼具雨水調(diào)蓄功能，水體應(yīng)低于周邊道路及廣場(chǎng)，同時(shí)配備將匯水區(qū)內(nèi)雨水引入水體的設(shè)施。景觀水體的規(guī)模根據(jù)降水規(guī)律、水面蒸發(fā)量、徑流控制率、雨水回用量等，通過全年水量平衡分析確定。

圖5 下沉式綠地

6.9 污染物處理

對(duì)有污染的建筑，綠地中不宜設(shè)雨水入滲系統(tǒng)，宜設(shè)置雨水截流設(shè)施，防止污染水體對(duì)土壤和地下水造成污染。

6.10 地下室

新建項(xiàng)目有地下室時(shí)，考慮雨水花園、蓄水池、下沉式綠地等設(shè)施的水向更深處土壤滲透的要求。

通過以上具體措施，完整體現(xiàn)了雨水的“滲、滯、蓄、凈、用、排”海綿城市建設(shè)六字方針[1]。

7 海綿城市與綠色建筑關(guān)系

海綿城市的建設(shè)理念與綠色建筑是緊密聯(lián)系的，是融為一體的。在具體的綠色建筑實(shí)踐中，應(yīng)體現(xiàn)在結(jié)合現(xiàn)狀地形地貌進(jìn)行場(chǎng)地設(shè)計(jì)與建筑布局，保護(hù)場(chǎng)地內(nèi)原有的自然水域、濕地和植被，采取表層土利用等生態(tài)補(bǔ)償措施；合理規(guī)劃地表與屋面雨水徑流，對(duì)場(chǎng)地雨水實(shí)施外排總量控制；充分利用場(chǎng)地空間合理設(shè)置綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施；合理使用非傳統(tǒng)水源等。歸納而言，綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，在統(tǒng)籌規(guī)劃、生態(tài)條件、雨水利用等方面綜合體現(xiàn)了海綿建設(shè)的理念。同時(shí)，在節(jié)地與室外環(huán)境利用、節(jié)水與水資源利用的選項(xiàng)中，強(qiáng)調(diào)了海綿城市策略的重要性和高占比。

8 結(jié)語

建筑與小區(qū)作為城市占地最多的功能區(qū)域，是海綿建設(shè)源頭控制的重點(diǎn)，新建小區(qū)與建筑在進(jìn)行海綿城市建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮與景觀相協(xié)調(diào)、與居民使用和感受相銜接，打造生態(tài)宜居社區(qū)。在改造建筑與小區(qū)內(nèi)，應(yīng)充分利用文化資源，區(qū)別對(duì)待；采用有機(jī)更新模式，促進(jìn)海綿城市建設(shè)的建筑風(fēng)貌協(xié)調(diào)；在不破壞原有歷史文化遺產(chǎn)基礎(chǔ)上，逐步完善海綿城市建設(shè)相關(guān)措施，增強(qiáng)社區(qū)活力。

[1] 章林偉.海綿城市建設(shè)典型案例[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2017.

Application of sponge technology in architecture and community

QUEPing

(Fuzhou Planning Surveying & Design Research Institute, Fuzhou 350108)

The rapid development of urban process has brought serious water pollution, waterlogging and other problems Only through " natural accumulation, natural seepage, natural purification" and other specific technical measures to solve the above problems of urbanization process; The application of sponge technology is an important part of building sponge city. only in the community, sponge technology is widely used in order to build a good home. The principle of suiting measures to local conditions should be followed in the construction of the sponge in the area and buildings, and the collection, utilization and discharge of rainwater should be taken into account At the same time, the ecological livable community can be built only by considering the connection with the landscape and the residents' use feeling.

Urban district and building; Sponge city; Surface runoff; Water environment

闕平(1972.11- )，男，高級(jí)工程師。

E-mail:sj8s@sina.com

2017-04-14

TU984

A

1004-6135(2017)06-0006-04