房地产项目雨水径流研究
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房地产项目不同下垫面分类及面积
1不透水建筑物屋顶
不透水建筑物屋顶的面积相当于建筑物的占地面积,主要依靠建筑密度来确定。建筑密度是指居住区内,各类建筑基底总面积与居住区用地面积的比率。住宅建筑净密度是指住宅建筑基底面积与住宅用地面积的比率。住宅用地面积占居住用地面积(项目总占地面积)的比率由居住用地平衡控制指标确定。考虑到房地产项目中公建用地中建筑物面积较小,将房地产项目中的建筑密度用两者相乘来表示。根据5城市居住区规划设计规范6(GB50180293(2002年版)),居住区用地平衡控制指标和住宅建筑净密度控制指标,应符合表2、表3的规定。因此计算的房地产项目的建筑密度为10%~25.5%,考虑到目前北京市房地产项目建设的实际情况,建筑密度取值为24%,即不透水建筑物屋顶面积占建设用地总面积的24%。
2硬化地面
根据2009年2月份北京市水务局印发的5北京市房地产建设项目水土保持方案技术导则6,房地产项目中硬化地面控制率在平原区应不大于30%。硬化地面控制率是指项目区内不透水材料硬化地面面积与外环境总面积的百分比。不透水硬化地面主要包括硬化不透水的沥青、混凝土路面、停车场、广场等,外环境总面积指项目区内除建筑设施占地以外的区域面积。房地产项目建设中将硬化地面控制率确定为30%,因此硬化地面占总建设用地面积的比率为2218%。
3透水型地面
透水型地面主要包括以透水砖、碎石等铺装的停车场、人行步道,具有一定的渗水能力,根据绿地、不透水建筑物屋顶、硬化地面占总建设用地面积的比率确定透水型地面面积占项目建设总面积的比率为28.2%。2006年到2011年6年间北京市房地产建设面积为13460hm2,以此为基础可以计算出这6年间每年房地产项目建设形成的不同下垫面的面积。具体见表4。
房地产项目的雨水径流量
1计算方法
根据绿地、不透水建筑物屋顶、硬化地面和透水地面面积,查其径流系数,再根据表5中所列的2006年-2011年北京市月降水量分别进行计算,得出2006年-2011年不同下垫面总的雨水径流量。需注意的是:要考虑到多场雨中,降雨量较小的降雨不会形成地面径流,尤其是非雨季降水,根据北京地区的降雨特点,仅计算3月-10月份,共计8个月的雨水径流量。根据北京建筑工程学院的车武、李俊奇[5]对城市雨水回收利用的多年来的研究,雨水径流量按下式计算。
2径流系数U的确定
参考5建筑给水排水设计规范6(GB5001522003)规定,得出基本结论:不透水建筑物屋顶、硬化地面、透水型地面和绿地的径流系数分别为0.95、0.90、0.45、0.15。
3雨水径流量
利用上文中所提到的计算方法对2006年-2011北京房地产建设项目的雨水径流量进行计算,结果见表6、表7。
4北京市房地产项目雨水径流特征分析
(1)北京房地产项目建设中形成的4种下垫面分别为:不透水建筑物屋顶、硬化地面、透水型地面和绿地。单位房地产建设面积中各自的占地比例分别为0.24、0.228、0.282、0125,4种下垫面各自径流系数分别为0.95、0.90、0.45、0115,加权平均得出北京市房地产项目建设形成的下垫面的总的径流系数。(2)北京房地产建设项目形成的4种不同下垫面,在相同的降雨条件下,不透水建筑物屋顶、硬化地面、透水型地面和绿地形成的雨水径流量依次减小,其中不透水建筑物屋顶形成的雨水径流占总雨水径流量的38.2%,在房地产项目建设中,不透水建筑物屋顶即建筑物的面积在4种不同下垫面中所占比重较大,同时由于普通建筑物屋顶均采用混凝土、钢材等防雨材料,径流系数较大,因此不透水建筑物屋顶形成的雨水径流最大。(3)由表7可以看出,2006年-2011年北京房地产建设项目形成的雨水径流总量分别为2965521m3、8074087m3、16520010m3、14388535m3、22526106m3、40698358m3,总体趋势依次增大。这是由于随着北京市的发展,城市化进程加快,房地产项目的建设面积不断累加形成的。其中2009年雨水径流总量比2008年雨水径流总量低,这是由于2009年降雨量减少造成的。(4)由表7可以看出:2006年-2011年北京房地产建设项目形成的雨水径流量在每年的7月、8月达到最大值,约占全年雨水径流总量的53.12%。这是由于北方地区在雨季降雨较为集中造成的。(5)目前北京市一般房地产项目建设面积约为5hm2,其中不透水建筑物屋顶、硬化地面、透水型地面和绿地的面积分别为:1.2hm2,1.18hm2,1.41hm2,1.25hm2。北京市1年一遇24h最大雨量为47.3mm[7],根据上述方法计算,北京市一般房地产项目一场降雨形成的雨水径流量约为1058m3,其中不透水建筑物屋顶、硬化地面、透水型地面和绿地4种下垫面产生的雨水径流量分别为399m3、371m3、222m3、66m3。
房地产项目雨水径流收集与利用主要措施
增加透水铺装设施,加快雨水入渗
透水铺装是采用大孔隙的多孔介质材料代替水泥等不透水材料铺装地面,目前已经被广泛地应用于城区各类停车场和人行步道。透水铺装代替硬化地面,能有效削弱城市雨水径流总量,使大量雨水人渗地下,并减少对城市水体的污染。随着科技的发展,新型材料不断涌现,透水铺装的强度逐渐加大,在房地产项目建设过程中应尽可能加大透水铺装的比例,消除不透水铺装给城市带来的危害。同时,城市规划部门应该采取适当的经济手段,促使建设单位根据经济-效益分析,按照费用最小化原则,自觉主动增加透水铺装[8]。
加大屋顶绿化建设,削减雨水流量
房地产项目建设形成的不透水建筑物屋顶产生的雨水径流占总雨水径流的38.2%,是房地产项目中产生径流最大的下垫面。屋顶绿化是针对不透水建筑物屋顶最好的减少雨水径流的方法,既可以应用在新建建筑上,也可以应用已建建筑物屋顶。屋顶绿化补偿了建筑占据的自然植被,绿化屋面既可以通过植物的茎叶对雨水的截流作用和种植基质的吸水把大量的降水储存起来,又可以降低雨水的流速。研究表明,仅仅是简式屋顶草坪绿化就可以截留和储存50%以上的雨水,可以控制暴雨雨水流量的70%~100%[9]。北京市2005年颁布了5北京屋顶绿化规范6、2006年颁布了5种植屋面防水施工技术规程6以及2007年国家住房和城乡建设部也了行业标准5种植屋面工程技术规范6,说明城市屋顶绿化已经有了的技术保证。今后城市房地产项目建设中,在城市各类建筑上广泛建设屋顶花园,就可以大大缓解城市雨水径流大的问题,同时可以改善城市的水环境。
本文作者：王国1,2王冬梅1孟岩3郭晶晶1作者单位：1北京林业大学水土保持学院2沃德兰特(北京)生态环境技术研究院3北京市水利规划设计研究院
