□ 覃敏貴 張建治
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結(jié)合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實(shí)現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。常見的海綿城市設(shè)施有下沉式綠地、透水鋪裝、綠色屋頂、雨水花園、植草溝、雨水收集池、景觀水體等。
經(jīng)過借鑒澳大利亞水敏感性城市設(shè)計(jì)、新西蘭低影響開發(fā)城市設(shè)計(jì)以及美國、日本等國家的經(jīng)驗(yàn),我國于2013年正式提出海綿城市的概念及要求,隨后推行相應(yīng)的技術(shù)指南(試行)。2015年,南寧市作為國家第一批試點(diǎn)城市,率先對海綿城市建設(shè)進(jìn)行了探索及實(shí)施,并制定了相關(guān)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則、圖集、驗(yàn)收指南等地方標(biāo)準(zhǔn)。即便如此,因海綿城市建設(shè)是一項(xiàng)專業(yè)涉及面廣、系統(tǒng)工程復(fù)雜的技術(shù),目前仍處于初級發(fā)展階段,在規(guī)范體系不完善、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)匱乏的情況下,在實(shí)施過程中難免出現(xiàn)各類問題。筆者在回訪南寧市海綿城市建設(shè)工程中發(fā)現(xiàn),建筑小區(qū)海綿城市設(shè)施在使用過程中存在諸多問題,如下沉式綠地長期積水、植被成活率低、透水鋪裝潮濕長青苔、雨水回用系統(tǒng)出水水質(zhì)差等。其中下沉式綠地因其建設(shè)及維護(hù)成本較小、可靈活集中或分散布置、調(diào)蓄能力強(qiáng)、可有效去除徑流污染物等優(yōu)點(diǎn),被設(shè)計(jì)、業(yè)主等工程人員大力推廣應(yīng)用,其工程占比較大,因而發(fā)生問題的頻率也較高,現(xiàn)通過研究設(shè)計(jì)圖紙及施工效果,總結(jié)如下幾點(diǎn)問題及優(yōu)化方法。
下沉式綠地在設(shè)計(jì)降雨量條件下的最大調(diào)蓄容積,與匯水面積有直接關(guān)系,而匯水面積又受場地豎向標(biāo)高、周邊建筑功能布置、海綿設(shè)施配套工程等內(nèi)容影響,其中一項(xiàng)設(shè)計(jì)不當(dāng),便會降低設(shè)施的實(shí)際調(diào)蓄量,進(jìn)而降低整個(gè)場地的年徑流總量控制率。
目前,國家及地方的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷完善中,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅對下沉式綠地設(shè)施提出了技術(shù)要求,而未對與之相對應(yīng)的匯水面積提出標(biāo)準(zhǔn)化要求,加之項(xiàng)目情況千變?nèi)f化,設(shè)計(jì)人員很容易忽視匯水面積的準(zhǔn)確性,做出不合理的設(shè)計(jì)。通過技術(shù)分析,總結(jié)出影響匯水面積準(zhǔn)確性的幾個(gè)問題,并給出解決方法。(見圖1、圖2、圖3、表1)
圖1 屋面雨水?dāng)嘟哟胧?/p>
圖2 路緣石開口措施
表1 影響匯水面積準(zhǔn)確性的問題分析表
圖3 跨路式雨水?dāng)嘟邮疽鈭D
海綿城市的核心理念為對雨水的“滲(滲透)、滯(滯留)、蓄(調(diào)蓄)、凈(凈化)、用(利用)、排(排放)”,下沉式綠地作為一項(xiàng)應(yīng)用率極高的海綿措施,具有“滲、滯、蓄、凈”等功能,同時(shí)要求能在停雨后24h內(nèi)排空調(diào)蓄雨水(最大不超過36h)。這就要求下沉式綠地的下墊層滿足一定的級配及透水性能,《廣西海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中要求,具有雨水調(diào)蓄和凈化功能的綠地,其土壤入滲率要求為10mm/h~360mm/h(2.8×10-6m/s~1.0×10-4m/s)。
下沉式綠地積水時(shí)間過長,會降低植被的成活率,增加園林維護(hù)成本,影響小區(qū)景觀品質(zhì),甚至?xí)拐{(diào)蓄的雨水水質(zhì)惡化,不僅達(dá)不到凈化雨水的功能,還會影響小區(qū)居民的衛(wèi)生健康;另外,積水還會降低下沉式綠地的調(diào)蓄功能,再次降雨時(shí),因?qū)嶋H可利用調(diào)蓄容積減少,部分設(shè)計(jì)被調(diào)蓄的雨水通過溢流設(shè)施,將惡化的積水一并帶入城市雨水管網(wǎng),造成不利的環(huán)境影響。經(jīng)調(diào)查,南寧市大部分地區(qū)土質(zhì)為黏土,黏土的透水性能遠(yuǎn)低于下沉式綠地的要求(見表2)。目前,設(shè)計(jì)人員對下沉式綠地下墊面的設(shè)計(jì),均只簡單索引圖集,未根據(jù)項(xiàng)目地質(zhì)情況,因地制宜地提供對應(yīng)的土壤工藝措施,導(dǎo)致下墊面土壤滲透能力不滿足要求。另外,現(xiàn)行地標(biāo)圖集對土壤層的技術(shù)要求未做詳細(xì)規(guī)定,也間接導(dǎo)致了問題的發(fā)生。結(jié)合上述情況,筆者提出在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的地質(zhì)勘查資料(含土壤滲透系數(shù)),根據(jù)不同的地質(zhì)條件,采取不同的技術(shù)措施:當(dāng)原土透水能力滿足要求時(shí),采用原土回填以節(jié)約建設(shè)成本;當(dāng)原土透水能力不滿足要求或原土為劣質(zhì)土?xí)r,應(yīng)通過改良或者置換原土的方法以滿足土壤層透水能力的要求。(見表3)
下沉式綠地內(nèi)的調(diào)蓄雨水一般要求在停雨后24h~36h排空,因此設(shè)施內(nèi)的植物要滿足耐旱、耐澇、凈化雨水、低維護(hù)等要求。部分項(xiàng)目采用馬尼拉草、朱瑾、龍吐珠、紅花羊蹄等,此類植物在水濕情況下存活率達(dá)到90%以上,但在水淹情況下存活率均低于25%,導(dǎo)致下沉式綠地在運(yùn)行一段時(shí)間后植被大量枯死,不僅影響小區(qū)景觀環(huán)境,還降低了下沉式綠地的污染去除能力。
解決方法:工程人員可參考2016年4月出版的《海綿城市工程實(shí)用手冊》“南方地區(qū)常見的耐水耐旱植物一覽表”設(shè)計(jì)選用植物種類,以滿足下沉式綠地的技術(shù)要求。其他地區(qū)的工程應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn),采用符合當(dāng)?shù)貤l件的植物。
下沉式綠地的深度直接影響該設(shè)施的雨水調(diào)蓄容積,深度過淺,不能充分發(fā)揮其調(diào)蓄能力;深度過大,又增大其下墊面的滲排負(fù)荷,導(dǎo)致蓄水排空時(shí)間過長,影響景觀效果、植物生長及環(huán)境衛(wèi)生等。海綿城市各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖集中規(guī)定下沉式綠地下沉深度不宜超過200mm。部分項(xiàng)目因場地受限,盲目加大下沉式綠地深度,人為提高調(diào)蓄容積以滿足場地年徑流總量控制率,下沉深度設(shè)計(jì)為250mm~400mm,對下沉式綠地的使用和維護(hù)帶來了非常不利的影響。
解決方法:應(yīng)按下沉深度不超過200mm實(shí)施。針對綠地面積較少、場地空間受限的項(xiàng)目,可采用多種海綿設(shè)施相結(jié)合,如采用綠化屋頂、透水鋪裝等較為經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)施降低雨水徑流量,采用雨水回收池等設(shè)施進(jìn)行雨水調(diào)蓄,多項(xiàng)設(shè)施相互作用,以滿足場地年徑流總量控制率及污染削減率的控制要求。
表2 各種土壤層的滲透系數(shù)
表3 下墊面土壤層工藝要求
海綿城市設(shè)計(jì)需要多專業(yè)相互配合才能實(shí)現(xiàn)其技術(shù)性能和環(huán)境美觀性能。根據(jù)目前項(xiàng)目實(shí)施情況,大部分建設(shè)單位將海綿城市建設(shè)作為獨(dú)立子項(xiàng),單獨(dú)發(fā)包給海綿設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì),加之項(xiàng)目設(shè)計(jì)周期較短,海綿設(shè)計(jì)單位、土建設(shè)計(jì)單位及園林設(shè)計(jì)單位之間缺乏充分溝通協(xié)調(diào),導(dǎo)致海綿設(shè)施與建筑總平?jīng)_突,甚至設(shè)施中設(shè)置有園林小品及園林步道,造成下沉式綠地實(shí)際調(diào)蓄容積減少,并影響建筑總平規(guī)劃及園林景觀的使用功能。
解決方法:作為海綿城市建設(shè)的技術(shù)先行者,海綿城市設(shè)計(jì)人員應(yīng)承擔(dān)起牽頭協(xié)調(diào)的責(zé)任,引導(dǎo)工程參建各方重視海綿城市的建設(shè)和實(shí)施效果,做到分專業(yè)、分單位但是不分家,各專業(yè)之間做好緊密協(xié)調(diào),主動與建筑總平、園林專業(yè)溝通,避免專業(yè)沖突。
溢流口應(yīng)按匯水面積的設(shè)計(jì)重現(xiàn)期降雨量設(shè)計(jì),設(shè)置數(shù)量不足,雨水溢流排水速度慢,造成場地積水內(nèi)澇;設(shè)置數(shù)量過多,又造成建設(shè)浪費(fèi)。另外,部分項(xiàng)目溢流口設(shè)置高度不準(zhǔn)確,直接影響下沉式綠地的實(shí)際調(diào)蓄容積。
解決方法:應(yīng)根據(jù)下沉式綠地的匯水面積、設(shè)計(jì)重現(xiàn)期進(jìn)行雨水量計(jì)算,再根據(jù)溢流口的排水能力選定設(shè)置數(shù)量;安裝高度應(yīng)結(jié)合下沉式綠地的有效容積確定,必要時(shí)繪制安裝大樣圖,避免施工錯(cuò)誤。
下沉式綠地分簡易型和復(fù)雜型,簡易型不含滲排系統(tǒng),復(fù)雜型含滲排系統(tǒng)。通常情況下,設(shè)置在實(shí)土區(qū)域的下沉式綠地,只要其下墊面土壤層滿足透水能力要求,可不設(shè)滲排系統(tǒng)。近年來,為充分利用地下空間,建筑小區(qū)地下室在規(guī)劃許可范圍內(nèi)越做越大,實(shí)土綠地則越來越少,下沉式綠地設(shè)置在地下室頂板覆土上也成為較為常見的技術(shù)措施。部分此類項(xiàng)目未設(shè)置滲排系統(tǒng),調(diào)蓄雨水不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)滲透排放,影響植物生長及頂板結(jié)構(gòu)安全。
解決方法:應(yīng)按要求設(shè)置滲排系統(tǒng),使調(diào)蓄雨水能在24h內(nèi)滲透排空,系統(tǒng)應(yīng)有定期維護(hù)、保養(yǎng)技術(shù)措施,保證其生命周期內(nèi)的滲透能力。
南寧市年平均徑流總量控制率的設(shè)計(jì)依據(jù)《南寧市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《南寧海綿城市總體規(guī)劃》《南寧示范區(qū)海綿控規(guī)》《南寧五象新區(qū)海綿城市專項(xiàng)規(guī)劃》等。各城區(qū)地塊的指標(biāo)控制要求均不相同,部分項(xiàng)目未根據(jù)項(xiàng)目地址準(zhǔn)確選用設(shè)計(jì)依據(jù),選定的控制率指標(biāo)略有偏差,導(dǎo)致下沉式綠地的設(shè)計(jì)容積不滿足行政規(guī)劃指標(biāo)要求。
解決方法:按照項(xiàng)目所在的區(qū)域,選擇對應(yīng)準(zhǔn)確的控制指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì),當(dāng)遇到同個(gè)區(qū)域在不同依據(jù)中要求不一致時(shí),原則上可按指標(biāo)嚴(yán)格的要求執(zhí)行。最直接、準(zhǔn)確的方法是咨詢當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門,以主管部門批復(fù)的要求為準(zhǔn)。另外,南寧市海綿城市建設(shè)控制規(guī)劃指標(biāo)文件過多,也間接導(dǎo)致了容易發(fā)生錯(cuò)誤的設(shè)計(jì),建議主管部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一各項(xiàng)規(guī)劃文件,以便技術(shù)人員更方便、準(zhǔn)確地執(zhí)行。
海綿城市建設(shè)是國家近年提出的新概念、新要求,即使經(jīng)歷了數(shù)年的實(shí)踐,仍處于初級探索階段,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足是目前技術(shù)人員面臨的主要問題。要善于研究、積極與省內(nèi)外同行交流學(xué)習(xí)、吸取國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、不斷總結(jié)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),提高對海綿城市技術(shù)措施的理解和運(yùn)用技能。設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合地方規(guī)劃政策、深入了解業(yè)主訴求,各專業(yè)充分配合實(shí)施,才能充分發(fā)揮其雨水控制利用的技術(shù)性能和環(huán)境友好的美觀性能,為推進(jìn)海綿城市建設(shè)發(fā)揮技術(shù)力量。