余俊君

同圓設(shè)計集團股份有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著自然環(huán)境逐步地惡化，很多城市面臨嚴重的城市內(nèi)澇或者干旱問題，這是由于水資源供應(yīng)過?；蛘咚Y源供應(yīng)不足所導(dǎo)致，為了實現(xiàn)對雨水資源的合理利用，很多城市開始新建海綿工程項目。建設(shè)海綿城市的核心在于對城市的給排水系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過對海綿城市進行優(yōu)化設(shè)計，可以解決雨水內(nèi)澇的問題，從而使得水資源能夠得到充分合理地利用。

1 海綿城市理念的相關(guān)內(nèi)涵

海綿城市理念來源于海綿具有良好的滲透性和蓄水性能，旨在城市進行規(guī)劃建設(shè)過程中，通過對城市的給排水系統(tǒng)進行充分合理的設(shè)計，使其能夠完成雨水的收集、滲透、存儲以及利用等過程，從而使得雨水能夠自然滲透和自然進化，降低路面積水對城市交通所造成的影響，從而促進水資源的循環(huán)利用。隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快，對于城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃而言，通過采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，用來對現(xiàn)代化城市進行改造，完善城市的自然修復(fù)功能，使其在防洪、抗旱等方面發(fā)揮自身應(yīng)有的作用，同時也有利于推動城市生態(tài)城市的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 海綿城市理念的重要性

2.1 為給排水設(shè)計提供理論依據(jù)與指導(dǎo)

在過去城市給排水設(shè)計方面很多的不足以及存在設(shè)計缺陷，在城市雨季降水量過大時，由于給排水系統(tǒng)不能夠及時對水流進行疏通，從而導(dǎo)致城市部分路段就仿佛像一個大池塘，存在大量的雨水淤積，這會給行人的日常出行帶來極大的不便。為此城市規(guī)劃建設(shè)部門，在進行城市建筑規(guī)劃建設(shè)時引入海綿城市的理念，完善城市建筑給排水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，尤其是針對老城區(qū)的給排水系統(tǒng)，進行科學(xué)合理的改造，使其能夠在雨季可以改善城市洪澇的現(xiàn)象[2]。

2.2 滿足排水設(shè)計中可持續(xù)發(fā)展要求

將海綿城市理念應(yīng)用到建筑給排水結(jié)構(gòu)設(shè)計中來，不僅有利于對水資源的保護和促進水資源的循環(huán)利用，同時還能夠很好地維持城市生態(tài)平衡，以推動城市朝向綠色環(huán)保的道路發(fā)展。因此在進行城市建筑規(guī)劃設(shè)計時，需要結(jié)合海綿城市理念來對城市建筑給排水結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，這樣不僅能夠改善城市的抗?jié)?、泄洪能力，同時也能夠在與干旱時期對存儲在地下的地下水進行合理的利用，解決城市供水不足的問題。

2.3 實現(xiàn)城市水資源的利用

城市在快速發(fā)展的過程中也積累了優(yōu)秀的醫(yī)療資源，教育資源以及便捷的交通運輸系統(tǒng)，這就造成越來越多的農(nóng)村人口涌向城市，這也間接的推動現(xiàn)代化城市的快速發(fā)展，由于城市用地面積相對受限，為了解決城市人口快速增長的壓力，需要對城市空間進行合理的規(guī)劃，在保證城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善的同時，需要對其現(xiàn)有的空間結(jié)構(gòu)對給排水系統(tǒng)進行優(yōu)化，使其不僅能夠承載人口快速增長所帶來的排水壓力，同時還能夠在城市雨季對雨水進行收集、滲透以及重復(fù)利用。

3 在建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)用海綿城市理念的意義

將海綿城市理念應(yīng)用到城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中來，可以解決很多城市在雨季排水系統(tǒng)性能嚴重不足的問題，避免很多城市因為雨季雨水過大，而致使路面產(chǎn)生嚴重的積水，這給人們的正常出行帶來極大的不便。將海綿城市理念應(yīng)用到城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中來，可以極大地提升水資源利用的效率，同時還能夠在很大程度上降低雨季所造成的城市內(nèi)澇情況，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 提高水資源利用率

隨著人類工業(yè)化進程的不斷加快，在進行大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過程中，對于淡水資源的需求也在不斷地提升，同時工業(yè)生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生大量的廢水，對環(huán)境造成嚴重的污染。水資源作為一類不可再生資源，目前全世界范圍內(nèi)，各國水資源匱乏的問題也日漸嚴峻，這對于一些大規(guī)模的城市群而言更是如此，由于城市人口的基數(shù)大、增長速度快，我們在日常生活中離不開水資源，然而部分城市由于水資源缺乏極度地影響到城市的發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)。為了解決城市用水問題，保障城市在干旱時期的用水問題成為當(dāng)前城市現(xiàn)代化建設(shè)需要重點考量的一個問題。將海綿城市理念應(yīng)用到城市給排水系統(tǒng)設(shè)計中來，能夠很好地實現(xiàn)對雨水進行采集、滲透、儲存及過濾，并且在水資源極度匱乏的情況下可以將儲存的雨水釋放出來進行利用，以此用來滿足人們的日常用水需要，緩解和改善部分城市的用水壓力[3]。

3.2 城市建筑給排水系統(tǒng)的未來發(fā)展要求

隨著城市化建設(shè)的不斷加快和城市規(guī)模的不斷擴大，為了協(xié)調(diào)好城市發(fā)展與周邊生態(tài)環(huán)境保護相協(xié)調(diào)，在進行城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計時，需要對環(huán)境周邊的自然生態(tài)進行考量，將城市化建設(shè)與周邊環(huán)境發(fā)展相協(xié)調(diào)，推動城市建筑供水、排水問題得到有效解決。由于我國幅員遼闊，不同地區(qū)的氣候條件存在著明顯的差異，一些地方由于受自然環(huán)境的影響，常年降水豐富，而某些地區(qū)又面臨著常年干旱的情況。針對不同地區(qū)降水上的差異，無法協(xié)調(diào)好各個城市在發(fā)展過程中的用水問題。在以往的城市給排水系統(tǒng)設(shè)計上缺乏自然氣候觀察和統(tǒng)計，加上給排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠合理，在雨季降水量較大時，單排水量超過排水系統(tǒng)設(shè)置的最大值，造成城市給排水系統(tǒng)的彈性不足，從而引發(fā)城市內(nèi)澇，而有的城市又會因為常年降水不足而導(dǎo)致干旱頻發(fā)。為此人們將海綿城市理念應(yīng)用到城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計中來，通過采用特殊的建筑材料來提高地表對于水的過濾及滲透能力。除此之外，還可以充分地利用城市內(nèi)部的自然綠地和綠化帶來提升雨水的滲透、排水和蓄水等方面的能力，最大限度上降低城市內(nèi)澇所發(fā)生的概率，同時可實現(xiàn)對水資源進行循環(huán)利用，也有利于解決一些地區(qū)所面臨的干旱問題。

3.3 減輕城市污水排放壓力

隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快，城市人口數(shù)量不斷增長，人們在日常生活中也會產(chǎn)生大量的生活污水，這些生活污水會隨著城市給排水系統(tǒng)，被排放到自然環(huán)境中，嚴重危害城市周邊的自然環(huán)境以及破壞周邊生態(tài)平衡，阻礙了城市的綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，為了解決城市居民生活污水排放問題，在進行城市建筑設(shè)計時，需要對城市給排水系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，提高對生活污水采集、儲存，以及過濾等性能，通過對污水進行回收，再利用來解決城市用水短缺的問題，同時也降低生活污水的排放，對環(huán)境所造成的影響，提高城市對生活污水的自然修復(fù)能力。在進行城市規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)避免城市周邊新建大量的工業(yè)化設(shè)施，盡可能地提高城市的綠化面積，并通過利用綠色環(huán)保的施工手段來促進城市建設(shè)和自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，可以極大地提升城市對水體的自然調(diào)節(jié)能力和凈化能力，改善水體水質(zhì)[4]。

4 海綿城市理念在建筑給排水設(shè)計應(yīng)用中存在的問題

4.1 自然因素

雖然當(dāng)前人們能夠?qū)夂蜃兓M行相對準確的監(jiān)測，但是由于人類的技術(shù)水平有限，不能夠?qū)夂驐l件的變化進行有效的干預(yù)。對于一些降水量較大的城市而言，由于受天氣條件突然變化的影響，導(dǎo)致降水量劇增，這就會給城市給排水系統(tǒng)帶來很大的壓力，因此設(shè)計人員在進行城市給排水結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要結(jié)合天氣變化等因素來進行分析，針對城市周邊天氣的突發(fā)性來促進給排水系統(tǒng)得到優(yōu)化，從而使得給排水系統(tǒng)能夠針對不同的氣候條件來擴展其功能。

4.2 雨水資源的應(yīng)用

盡管越來越多的城市管理者逐漸地意識到對雨水資源進行循環(huán)利用的重要性，然而受限于城市規(guī)劃管理部門，設(shè)計人員自身能力的局限性以及其他的外部影響因素，這就導(dǎo)致在進行城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計上，不能夠發(fā)揮出海綿城市應(yīng)有的作用和價值，因此很難實現(xiàn)對水資源的合理應(yīng)用。

4.3 維護管理的問題

如何實現(xiàn)對海綿城市建筑給排水系統(tǒng)進行維護，也是當(dāng)前推動海綿城市理念在現(xiàn)代化城市建設(shè)方面的一大難點。很多城市在進行城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計時，只注重海綿城市理念在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用，對于給排水后期的維護工作不夠重視，這也會導(dǎo)致其在使用過程中，難免會發(fā)生各種問題，影響到期使用的效果。

5 海綿城市理念在建筑給排水設(shè)計中的應(yīng)用策略

5.1 因地制宜進行給排水設(shè)計

由于我國地域遼闊，這就導(dǎo)致了各個地區(qū)之間的城市化建設(shè)受限于當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地理條件以及氣候條件等因素的影響，存在著不同的差異，因此城市在采用海綿城市理念進行建筑，給排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計時，需要結(jié)合自身城市的發(fā)展特點以及地理環(huán)境因素來進行綜合考量，可以適當(dāng)?shù)亟梃b和參考一些優(yōu)秀城市的相關(guān)成功案例，避免盲目照搬其他城市的發(fā)展經(jīng)驗，這樣不僅會影響到建筑給排水系統(tǒng)的建設(shè)效果，同時還會導(dǎo)致大量的財力和物力遭到浪費。

5.2 注重專業(yè)性技術(shù)方面的研究

城市在推動建筑給排水系統(tǒng)建設(shè)的過程中，不僅要保證建筑物的建設(shè)質(zhì)量，同時還要結(jié)合建筑給排水系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)理論進行研究和分析，不斷提升給排水系統(tǒng)的設(shè)計水平以及施工質(zhì)量，從而保證給排水系統(tǒng)的使用質(zhì)量以及使用壽命。目前，我國在將海綿城市理念應(yīng)用到城市給排水系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)方面發(fā)展起步較晚，缺乏相關(guān)的施工經(jīng)驗和施工理論作為支撐，為此，我國很多城市還在處于不斷探索階段，旨在完善海綿城市理念在城市給排水系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)方面的研究。

5.3 落實責(zé)任體系機制

由于城市化建設(shè)的發(fā)展周期較差，因此在將海綿城市理念應(yīng)用到城市建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)上，也面臨著漫長的建設(shè)周期，由于我國在相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計和施工經(jīng)驗相對比較缺乏，這就會導(dǎo)致在施工過程中難免會存在各種問題，為此需要完善和落實設(shè)計及施工主體的責(zé)任體系，統(tǒng)籌好相關(guān)的規(guī)劃設(shè)計，確保建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計以建設(shè)工作的有效落實，從而能夠滿足城市的發(fā)展需要。

5.4 高效集水，維護生態(tài)

目前在地下管網(wǎng)設(shè)計和建造上，采用先進的技術(shù)和手段來豐富和完善與水循環(huán)利用系統(tǒng)，并將人們的日常生活污水和雨水等自然水資源來進行分離，構(gòu)建起支撐城市給排水系統(tǒng)的混合性管網(wǎng)，促使在雨水收集和污水治理方面能夠充分發(fā)揮其作用，其管網(wǎng)深埋在地下，對于城市空間的占用較小。

5.5 全民治水

目前在個別城市給排水系統(tǒng)設(shè)計方面上進行了大膽的創(chuàng)新，在過去，雨水會先降落在建筑物的屋頂，然后由屋頂沿著屋檐或者屋頂管道排入到地下排水系統(tǒng)中，這種雨水排放方式會導(dǎo)致雨水資源的大量浪費，后來通過對建筑物樓頂進行改造。頭頂頂部設(shè)置很多小洞，利用管道來與樓頂?shù)男《催M行連接，從而實現(xiàn)對樓頂雨水進行采集和存儲在蓄水池內(nèi)，就可以實現(xiàn)對雨水進行收集以及存儲。在經(jīng)過自然凈化和處理后，可以滿足自身的水資源需求。

5.6 恪守標準，疏導(dǎo)有道

為了改善強降雨導(dǎo)致城市發(fā)現(xiàn)內(nèi)澇的問題，可以通過對建筑給排水系統(tǒng)進行科學(xué)化設(shè)計以及標準化施工，使其能夠有效地應(yīng)對強降雨天氣，降低城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

6 結(jié)束語

將海綿城市理論與城市給排水系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)相結(jié)合，極大地提升了城市給排水系統(tǒng)的排水能力，同時又能夠為城市在進行建筑給排水系統(tǒng)設(shè)計提供必要的理論支撐。技術(shù)人員在靈活地掌握海綿城市理論的相關(guān)內(nèi)涵，可以在實際應(yīng)用過程中能夠針對當(dāng)前城市給排水系統(tǒng)設(shè)計方面存在的，以及難點進行分析，并對建筑給排水系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，推動城市用水的合理性。