基于海綿城市理念的下沉式綠地優(yōu)化設(shè)計(jì)

摘要：隨著城市化建設(shè)速度的不斷加快，傳統(tǒng)排放雨水的方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要，因此需要通過(guò)綠地、花園等的建設(shè)，使城市能夠與海綿一樣富有彈性，從而能夠在雨水量過(guò)多的季節(jié)吸收多余的雨水，并在干旱季節(jié)將其排出緩解旱情，這就是海綿城市理念。文章對(duì)基于海綿城市理念的下沉式綠地優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：海綿城市理念；下沉式綠地；優(yōu)化設(shè)計(jì)；城市建設(shè)；雨水排放 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TU985 文章編號(hào)：1009-2374（2017）08-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.054

在城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，雨水控制是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，為提升水資源利用的科學(xué)性，海綿城市理念被提出來(lái)，并應(yīng)用于下沉式綠地的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。將海綿城市理念應(yīng)用于下沉式綠地優(yōu)化設(shè)計(jì)中，能夠有效降低地面的徑流量，從而使城市洪澇災(zāi)害得到控制。

1 海綿城市與下沉式綠地

1.1 海綿城市

在城市建設(shè)中融入海綿城市理念，最終目的是要實(shí)現(xiàn)城市的自然化，并對(duì)城市中的各類資源進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃，避免對(duì)生態(tài)造成破壞，從而在人與自然之間形成更加和諧的關(guān)系。在海綿城市的構(gòu)建中，為增強(qiáng)城市的適應(yīng)能力，使其不會(huì)受到環(huán)境變化的影響，需要對(duì)城市建筑的屋頂進(jìn)行綠化。在強(qiáng)降雨天氣時(shí)，綠化屋頂能夠截流雨水，使雨水的溢流量減少，從而避免強(qiáng)降雨引起的自然災(zāi)害。并且通過(guò)這樣的舉措，還能改善建筑的保溫效果。此外，海綿城市理念要求在城市設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)變排水防澇的思路，改變傳統(tǒng)思路下，大規(guī)模修建基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)排放雨水的方式，將雨水進(jìn)行循環(huán)利用，提高其利用率。海綿城市理念下，在降雨天氣時(shí)，先將雨水截流，使其能夠緩慢的滲透，由于綠地、濕地等具有集蓄功能，所以能夠通過(guò)集蓄將雨水分流并凈化雨水。在遇到干旱天氣時(shí)，將集蓄的雨水排放出來(lái)緩解旱情，從而有效地減少地面的徑流量。在海綿城市理念下建設(shè)新城市，會(huì)對(duì)城市中原有的水文特征進(jìn)行保護(hù)，將開發(fā)的邊界劃分出來(lái)，確保建設(shè)的綠地、濕地等水文特征能與原有的水文特征相協(xié)調(diào)，從而形成高度統(tǒng)一的生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 下沉式綠地

從狹義上來(lái)看，地勢(shì)相對(duì)較低的綠地就稱為下沉式綠地，如果用數(shù)據(jù)來(lái)衡量，下沉式綠地一般比其周圍地面高度要低0.5～3cm。由于下沉式綠地與周圍綠地之間存在高度差，所以在遇到降雨天氣時(shí)，雨水能夠流入下沉式綠地，并被蓄積在下沉式綠地中，且蓄積的水面會(huì)低于其周圍地面。從廣義上來(lái)看，下沉式綠地在狹義意義上的下沉式綠地基礎(chǔ)上，其范圍還有所擴(kuò)展，洼地、雨水花園等都屬于下沉式綠地。其中，狹義意義上的下沉式綠地，在道路和停車場(chǎng)的使用頻率較高，且其應(yīng)用范圍也更廣。在海綿城市理念下，對(duì)下沉式綠地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的參數(shù)有具體的要求，在新建城市中，下沉式綠地至少要占綠地總面積的一半，且其設(shè)計(jì)深度應(yīng)控制在5～10cm，不能超過(guò)20cm。而在城市下沉式綠地的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)城市綠地的實(shí)際情況，結(jié)合其土壤的滲水能力對(duì)下沉式綠地進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣才能確保其能夠滿足城市的發(fā)展需要。

2 下沉式綠地優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 豎向設(shè)計(jì)

在對(duì)下沉式綠地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮環(huán)境因素的影響，如其周邊的建筑、道路高程等，這些因素可能會(huì)影響雨水的滲透，使其不能緩慢地滲入下沉式綠地中。如果要在道路周圍設(shè)計(jì)下沉式綠地，則應(yīng)該將其設(shè)置在路緣石和人行橫道之間。將下沉式綠地設(shè)置在靠近機(jī)動(dòng)車道和人行道的地方，應(yīng)注意把握好其與雨水口之間、與硬化地面之間的豎向銜接方式，避免其對(duì)交通造成困擾，影響人們的出行安全。因此，在下沉式綠地的豎向設(shè)計(jì)中，要做到以下三點(diǎn)：第一，在硬化地面與下沉式綠地之間設(shè)計(jì)合理的坡度，坡度不能太大，否則就會(huì)影響雨水流入綠地的速度。只有保持合理的坡度，才能使雨水能夠通過(guò)地面，緩慢流向下沉式綠地中；第二，將路緣石和地面保持在同一高度，如果前者高度高于后者，則應(yīng)該在所有的路緣石上設(shè)置缺口，在缺口周圍鋪設(shè)鵝卵石，并保證鵝卵石的鋪設(shè)的均勻程度，從而使雨水能夠以分散的方式流入下沉式綠地中；第三，在下沉式綠地的中間或者在其與硬化地面相銜接的地方，設(shè)置雨水溢流口，在雨水的總匯流處栽種綠色植物或者用保護(hù)膜進(jìn)行覆蓋，從而避免由于雨水的長(zhǎng)期沖刷，導(dǎo)致土壤流失。如圖1所示為下沉式綠地豎向設(shè)計(jì)效果圖。

2.2 景觀效果設(shè)計(jì)

目前，我國(guó)的下沉式綠地設(shè)計(jì)中還存在許多問(wèn)題，導(dǎo)致其不能將雨水有效的蓄積起來(lái)，在改善生態(tài)系統(tǒng)方面并沒有達(dá)到較好的效果。因此，需要在下沉式綠地設(shè)計(jì)中融入海綿城市理念，使下沉式綠地更具觀賞價(jià)值，并提升其使用價(jià)值。具體來(lái)說(shuō)，可從以下四個(gè)方面著手：第一，在下沉式綠地的周邊開發(fā)池塘、打造園林、建設(shè)濕地，將下沉式綠地不能蓄積起來(lái)的水都分流至這些系統(tǒng)中，在土壤需要提高含水率時(shí)，就可將池塘中蓄積的水利用起來(lái)；第二，在下沉式綠地上面，種植一些耐旱和耐澇的綠色植被，在降雨天氣，耐澇植物能夠?qū)⒋罅康挠晁者M(jìn)來(lái)，而在干旱天氣時(shí)也不用對(duì)耐旱植物補(bǔ)充水分；第三，在綠地上鋪設(shè)各種顏色的石頭，如果遇到強(qiáng)降雨天氣，就能夠?qū)τ晁M(jìn)行分流，從而有效避免在某一區(qū)域因降水量過(guò)高而使綠地下沉；第四，如果下沉式綠地的面積比較大，則應(yīng)該將其細(xì)分為多塊綠地，并通過(guò)逐層沉降來(lái)縮小土方工程的工程量，節(jié)約施工成本，并打造出具有特色的綠地景觀。

2.3 植物淹沒時(shí)間設(shè)計(jì)

在對(duì)下沉式綠地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，要把握好植物的淹沒時(shí)間，淹沒時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則就會(huì)導(dǎo)致植物根部的呼吸不順暢，致使植物死亡。因此在下沉綠地的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)土壤的滲透性進(jìn)行充分的考慮，并結(jié)合綠地的下沉高度和雨水高度，對(duì)植物的淹沒時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。如圖2所示為下沉式綠地下沉深度與控制降雨量之間的關(guān)系：

為提高土壤的滲透效率，可從以下三個(gè)方面著手：第一，在下沉式綠地的施工過(guò)程中，有的作業(yè)空間必須被夯實(shí)，應(yīng)將這部分空間設(shè)計(jì)為硬質(zhì)鋪裝，已經(jīng)預(yù)定的下沉式綠地區(qū)域，則應(yīng)該對(duì)其加以保護(hù)，避免其受到重型設(shè)備的碾壓；第二，對(duì)于已經(jīng)進(jìn)行壓實(shí)處理的土壤，如果需要借助相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備來(lái)改善其夯實(shí)度，則應(yīng)注重改善土壤的結(jié)構(gòu)，并通過(guò)加入適量的有機(jī)質(zhì)、多孔陶粒等來(lái)改善；第三，如果土壤的滲透性本身比較差，為增強(qiáng)其滲透性，可在該區(qū)域添加適量的爐渣，以減少綠地植物的淹水時(shí)間。而在對(duì)下沉式綠地的深度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，則應(yīng)該考慮施工區(qū)域的具體環(huán)境。一般情況下，砂土地區(qū)的滲透性都比較好，綠地的下沉深度就可設(shè)計(jì)為15～30cm，還可適當(dāng)增加其設(shè)計(jì)深度，只要將植物的淹沒時(shí)間控制在24小時(shí)內(nèi)即可。但是，如果增加下沉式綠地的下沉深度，施工需要投入的人力、物力也更多，所以下沉深度最好不要超過(guò)50cm。而黏土地區(qū)的滲透性一般都比較差，如果植物長(zhǎng)期處于淹沒狀態(tài)，其根部的呼吸就會(huì)不順暢，久而久之根部缺氧就會(huì)導(dǎo)致植物死亡。因此，黏土地區(qū)的下沉式綠地下沉深度不能超過(guò)10cm。同時(shí)還可通過(guò)縮小雨水溢流口高程與綠地高程之間的差值，使綠地蓄積的雨水能夠在24小時(shí)內(nèi)滲入到綠地中，從而減少植物淹沒的時(shí)間。此外，還需要考慮下沉式綠地周圍的地質(zhì)環(huán)境和水文環(huán)境，從而促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。

3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在進(jìn)行基于海綿城市理念的下沉式綠地的設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格注意和做到以下四點(diǎn)：第一，要綜合考慮綠地與其周圍的空間關(guān)系和豎向關(guān)系，避免各種突然情況出現(xiàn)，并對(duì)雨水出路進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。為了增強(qiáng)綠地的蓄水能力，可適當(dāng)建設(shè)一些雨水花園和濕地公園，以提高其承載力。同時(shí)還可在綠地或者公園內(nèi)部，建設(shè)一些影響力較小的系統(tǒng)，對(duì)雨水進(jìn)行凈化，并為周邊市民提供游憩服務(wù)；第二，在城市化建設(shè)中，需要建設(shè)活動(dòng)廣場(chǎng)，打造商業(yè)區(qū)域，這些區(qū)域不僅面積大且硬化程度很高，因此可在這些區(qū)域建設(shè)透水路面，推行植草溝，并將廣場(chǎng)的地下空間利用起來(lái)，構(gòu)建雨水調(diào)蓄設(shè)施，將下滲的雨水儲(chǔ)存起來(lái)，用于周邊的綠化澆水和灑水；第三，在城市的居住區(qū)域，可對(duì)屋頂進(jìn)行綠化，也可進(jìn)行家庭綠化，從而增加蓄水的有效面積；第四，在城市道路建設(shè)中，道路除要具備基本的道路交通安全功能外，還可將其自身空間與周邊空間利用起來(lái)，建設(shè)下凹式綠地或者透水路面，從而對(duì)雨水徑流量進(jìn)行控制，提高徑流的水質(zhì)。同時(shí)可將道路景觀綠化帶利用起來(lái)，構(gòu)建下凹式的綠地系統(tǒng)，使道路雨水地表的徑流能夠流入綠化帶，并將其凈化后儲(chǔ)存于綠化帶中，而超標(biāo)的雨水則會(huì)被排放出來(lái)。透水路面能夠增加雨水的入滲量，尤其是在人行道和非機(jī)動(dòng)車道，更應(yīng)該大力推廣滲水路面，通過(guò)滲水路面來(lái)減少道路的雨水徑流。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在相關(guān)研究中指出，海綿城市是指城市能夠像海綿一樣富有彈性，并在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，城市能夠通過(guò)自我調(diào)整適應(yīng)這些變化，從而降低環(huán)境對(duì)城市的影響。因此，在下沉式綠地設(shè)計(jì)中融入海綿城市理念，需要對(duì)下沉式綠地的豎向設(shè)計(jì)、景觀效果設(shè)計(jì)、植物淹沒時(shí)間設(shè)計(jì)等進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化，以便更好地促進(jìn)城市發(fā)展，從而提升綠地的蓄水能力，并合理凈化雨水，對(duì)雨水進(jìn)行循環(huán)利用，對(duì)于提高其利用效率有著重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：袁鵑莉（1978-），女，湖北天門人，武漢時(shí)代建筑設(shè)計(jì)有限公司工程師，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。

（責(zé)任編輯：王 波）