海绵城市在建筑小区建设中应用

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摘要：海绵城市建设遵循因地制宜、资源节约、生态环保、经济适用原则，通过建筑、景观、给排水、结构等多专业融合，以有效控制雨水排入规划区域内的径流总量，径流污染和径；流峰值成为重点，达到源头减排、过程控制和系统治理的目的。海绵城市在建筑小区中的建设采用渗、滞、蓄、净、用、排等技术，根据雨水径流的方向，通过入渗和收集回用把雨水转化为水资源，进而由小区就地利用。本文主要探讨海綿城市在郑州各建筑小区中的应用及存在的问题，来为郑州海绵城市的建设提供更多的经验和准备。

关键词：海绵城市；低影响开发雨水系统；绿色屋顶

１引言

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，简称“水弹性城市”。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设受到各地方政府的重视，已经在全国范围内开展试点工作。郑州在２０１６年列为河南省海绵城市试点城市，２０１８年郑州市人民政府发布《关于郑州市海绵城市规划建设管理的指导意见》，郑州市到２０２０年，城市建成区２０％以上面积达到国家要求的目标；到２０３０年，城市建成区８０％以上面积达到国家要求的目标。年径流总量控制率总体指标为７５％，雨水径流年ＳＳ（悬浮固体）总量去除率按照４０％￣６０％控制。海绵型建筑与小区建设应采用低影响开发（ＬＩＤ）雨水系统，包含新建小区及老旧小区改造２个部分。新建小区建设项目应充分发挥控制性详细规划作用，根据确定的年径流总量及面源污染削减率，各专业配合合理制定建筑小区海绵城市方案及规划专篇，确定地块竖向和汇水分区，落实具体的低影响开发设施的类型、布局、规模等。海绵城市专项规划对新建小区海绵城市施工图设计起重要的指导作用。老旧小区改造项目应重视场地评估，资料收集，实地踏勘，掌握地下设施情况，项目地质和土壤信息，下垫面分析，制定合理的ＬＩＤ系统方案。郑州属温带亚湿润季风气候，四季分明，雨热同期，干冷同季，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨雪。年平均降雨量６３２ｍｍ，这样环境因素，因此决定了郑州在海绵城市建设体系中应充分发挥低影响开发雨水系统的作用。

２ＬＩＤ系统设施在建筑小区中的应用

２．１绿色屋顶

绿色屋顶主要布置在可上人屋面平屋顶上，建筑小区的屋顶大多是可上人平屋顶适合做成绿色屋顶，具有减少屋面雨水径流，过滤净化水质，储存水质，缓解热岛效应，调节建筑温度等功能，同时增加居住者可视性绿化空间。绿色屋顶特别适合新建小区建筑缓解屋面雨水溢流，减少屋面雨水排水压力，保持建筑单体冬暖夏凉，其在节约能耗，提髙城市绿化面积，创造城市空中景观方面发挥重要作用。

２．２屋丽水管断接册

屋面雨水管断接设计屋面雨水通过雨水管断接导人传输型植草沟，富余雨水可以传输至雨水花园，下沉式绿地再次蓄渗和净化，也可以直接设置雨水桶和高低雨水花坛，经二次过滤后由穿孔管排人雨水收集系统。屋面雨水管断接设计可以有效去除屋面雨水较大的悬浮颗粒及胶体，达到预处理目的。因此屋面雨水管断接设计在老旧小区改造海绵城市建设起重要作用。

２．３场地雨水径流册

建筑小区传统景观设计中，利用微地形手法抬高绿地增加人们对层次化绿化面积美感的需求，抬高的绿地在雨洪时期不能收集雨水，雨水冲刷泥土，垃圾汇聚路面，污染环境，下凹道路被淹，影响小区道路使用功能。在水体、水景设计时水源采用小区市政水源，景观水体采用市政水源对水资源造成浪费，这些问题可以通过小区场地雨水ＬＩＤ系统解决。２．３．１传统住宅区。传统住宅区中的绿地可以改造成下沉式宅间雨水花园，用来收集屋面及周围雨水。停车场可以改造成透水植草砖生物滞留带，活动场地附近设计滞留式生态树池，宅间道路和绿化带改造成透水路面和生物滞留池收集道路雨水，道路牙开口吸纳道路积水到两旁的生物滞留施设中，停车场及活动区附近可以增设雨水回用池，回用雨水代替自来水用于绿化浇灌，道路冲洗和景观水体补水。２．３．２新建住宅小区。地库顶板居住小区园路设计采用透水路面，道路两边增加植草沟，收集周边雨水，小区内硬质广场可以结合透水铺装，线型排水沟及生物滞留设施，设计成一个集收集，净化，储存雨水为一体良性循环系统，地库顶板上居住绿地综合利用场地地形设计成下凹式雨水花园收集周边雨水，当ＬＩＤ系统蓄滞效果饱和时，溢流雨水通过小区雨水收集管网排至末端雨水回用池，经收集处理的雨水用于绿化浇灌，Ｉ观水体补水，多余溢流排放至建筑小区外。

３ＬＩＤ设施在建筑小区海绵城市设计中存在的问题

３．１场地雜难度大

在老旧小区改造项目中，由于一些小区设计年代比较久远，施工图纸及市政资料收集存在难度，需要实地踏勘，了解地下设施情况，分析地质、土壤特征和水文数据，掌握具体的暴雨强度，雨水径流量，降雨量。根据方案合理计算出综合雨量径流系数，了解当地环境与文化，踏勘可建设海绵设施的空间位置。

３．２多专业融合协调

ＬＩＤ设施是基于土地开发规划，场地特征，环境保护，生态协调构建雨量平衡生态系统。需要景观，建筑，给排水，地质土壤，生物等多个专业协同工作，满足水质水量控制对景观生态系统的需要，通常情况下方案不止一个，需要各专业协同配合从功能性，生态性，经济性等多方面考虑，选择适合建筑小区的ＬＩＤ设施方案。

３．３对ＳＷＭＭ模型雨水管网优化经验少

ＳＷＭＭ模型（暴雨洪水管理模型）是一个动态降水一径流模拟模型，利用数值模拟手段，了解雨水管网运行现状，合理地进行排水管网优化。通过模拟不同重现期下的降雨过程，管道内雨水流动以及地面积水情况，找出排水系统“卡脖子”问题，提出改造措施并评估这些措施是否合适，为排水管网优化与改扩建提供理论和技术指导，我国城市排水管网的数字化起步较晚，由于资金、软件、人员这几方面的制约，使得ＳＷＭＭ模型分析应用在ＬＩＤ设施设计中较少，无法通过数值模拟核算设计降雨控制能力。

４结论

ＬＩＤ设施在建筑小区中的应用，主要通过绿色屋顶，植草沟，雨水花园，透水铺装以及雨水桶，高低雨水花坛，蓄水池这些绿色灰色海绵设施实现。采取这些措施可以有效控制雨水径流，在应对环境变化和自然灾害等方面表现出良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。上海、深圳、南京、镇江等城市在此领域有比较成功的案例。它山之石，可以攻玉。郑州海绵城市建设实践充分发挥自身优势，分析各种设施应用的南北差异问题，结合本地水文，生态环境和土壤特点因地制宜，构建合理的ＬＩＤ海绵城市，为最终建成水循环城市，７ＪＣ敏型城市做准备。

参考文献：

［１］李晗，王建龙，冯萃敏，等．低影响开发建筑小区雨水控制效果监测与评估［Ｊ］．环境工程，２０２０，３８；２６２（０４）：１４８－１５３．

［２］王岩松，张弛？《海綿城市建设国家建筑标准设计体系》解读［Ｊ］．建设科技，２０１６，３０６（０３）：５５－５６．

［３］中国建筑标准设计研究院．海绵型建筑及小区雨水控制及利用［Ｓ］．

［４］上海市住房和城乡建设管理委员会．海绵城市建设技术标准图集［Ｓ］．２０１９

［５］曹万春，林俊雄，蒋彬，等．海綿城市建设技术适宜性分析及规划指引研究［Ｊ］．中国给水排水，２０１８（８）：５－１０．

［６］中国建筑工业出版社镇江市规划设计研究院．海绵城市规划设计案例集［Ｓ］

作者:李娅 杨鹤 单位:郑州市建筑设计院