海綿城市理念下的建筑雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉偉華

【摘要】在現(xiàn)階段城市發(fā)展中，海綿城市已經(jīng)成為城市發(fā)展的新理念，為了實(shí)現(xiàn)這種理念，需要在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，綜合考慮城市建筑發(fā)展的具體要求，分析好各個(gè)方面的因素可能會(huì)帶來的影響，認(rèn)準(zhǔn)系統(tǒng)建設(shè)的主要方面，通過切實(shí)可行的研究，進(jìn)行海綿城市建筑雨水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。只有城市建筑排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到要求，才能滿足城市的內(nèi)部發(fā)展需要和居民的用水需求。本文結(jié)合湖南宜章玉溪新城的具體案例對(duì)海綿城市理念下的建筑雨水排水系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】海綿城市；建筑設(shè)計(jì)；雨水；給排水

1、引言

從一個(gè)城市的發(fā)展來看，給排水系統(tǒng)在城市的建設(shè)之中，有著不可替代的重要作用。然而隨著城市化的迅速發(fā)展，越來越多的水資源問題不斷的出現(xiàn)，例如旱澇災(zāi)害、居民用水不足、水資源污染等問題，為了很好的解決這一問題，便需要建設(shè)海綿城市，在建設(shè)的時(shí)候，要注意利用合理的科學(xué)技術(shù)，結(jié)合城市本身的特點(diǎn)來進(jìn)行規(guī)劃，加強(qiáng)雨水資源在城市中的再利用。目前，我國應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)更為完善的城市建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)人們居住環(huán)境的改善并減少城市中自然災(zāi)害的發(fā)生概率，同時(shí)提高對(duì)雨水資源的利用效率，進(jìn)而確保城市環(huán)境的優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展，并保障居民正常的生產(chǎn)生活用水。

2、海綿城市的內(nèi)涵

2.1 海綿城市的概念

所謂海綿城市，就是指在城市的發(fā)展和建設(shè)中，對(duì)城市各部分體系集約化設(shè)計(jì)，包括道路、建筑、綠化場(chǎng)地和給排水系統(tǒng)等，通過各部分對(duì)雨水的吸收利用，可以實(shí)現(xiàn)像海綿一樣的功能，即對(duì)于城市環(huán)境的突變和一些自然災(zāi)害具有很好的適應(yīng)和調(diào)節(jié)能力。我國海綿城市這一名詞是在新時(shí)期的背景下，為了平衡我國迅速發(fā)展的城市化與相對(duì)脆弱的城市水系統(tǒng)的矛盾而提出的，其中體現(xiàn)了“滲、蓄、滯、用、排”五位一體，落實(shí) “節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的原則。

2.2 海綿城市的思想內(nèi)涵

海綿城市這一理念在國外發(fā)展較早，其提出的目的是為了解決城市雨水帶來的問題。其中包括低影響開發(fā)（LID）、最佳管理措施（BMP）、綠色基礎(chǔ)設(shè)施（GI）等，這些理論被用于解決農(nóng)村和城市在日常運(yùn)行中產(chǎn)生的面狀污染源等問題，隨后又被用于降水的徑流量控制和水質(zhì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等方面。在海綿城市的理念中，低影響開發(fā)理論是其核心要素，具體表現(xiàn)為通過生態(tài)化的以景觀建設(shè)為主的雨水管理措施，結(jié)合軟工程技術(shù)，以綠色植被自身可以吸水儲(chǔ)水的特點(diǎn)控制地表的雨水徑流量，因此這種理念可以從根本上控制雨水徑流。通?？梢酝ㄟ^雨水花園、綠色屋頂、城市下凹綠地等設(shè)施進(jìn)行海綿城市的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)城市對(duì)于雨水的吸收和緩釋的作用，從而實(shí)現(xiàn)城市水環(huán)境的改善。

3、海綿城市建筑雨水系統(tǒng)構(gòu)成的設(shè)計(jì)介紹

3.1 雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，要緊密貼合城市的實(shí)際進(jìn)行。一般而言，雨水收集系統(tǒng)包括屋面和地面兩部分。其中屋面雨水收集系統(tǒng)是通過屋頂?shù)挠晁占b置對(duì)降落在屋頂?shù)挠晁M(jìn)行收集，再使其流入室外的雨水口或雨水收集井中。地面雨水收集系統(tǒng)是在室外的收水井中，通過雨水調(diào)蓄系統(tǒng)，將地面流入的雨水收集起來的系統(tǒng)。在基于海綿城市的理念下，需要將收集的雨水先進(jìn)行凈化處理，確保雨水在利用中不會(huì)產(chǎn)生危害。此外，還應(yīng)使雨水流入專門的特定收水井而非城市的排水系統(tǒng)。通過這樣的措施，可以實(shí)現(xiàn)雨水的無公害重復(fù)利用，并且減少了市政水系統(tǒng)處理的壓力。在地面雨水收集系統(tǒng)中，可以利用透水材質(zhì)的路面，如透水地磚或透水混凝土，同時(shí)在地下安置雨水收集箱，既可以避免道路的積水發(fā)生，又可以實(shí)現(xiàn)雨水的重復(fù)利用。

3.2 雨水入滲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

雨水入滲系統(tǒng)是基于綠地的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。在海綿城市的理念下，綠地的規(guī)劃是必不可少的。在綠地系統(tǒng)中，建筑周邊的綠化帶內(nèi)采用下沉式綠地措施設(shè)計(jì)，雨水優(yōu)先進(jìn)入下凹式綠地，可以實(shí)現(xiàn)集水、蓄水的天然功能，從而實(shí)現(xiàn)建筑的生態(tài)化理念。此外，利用透水材質(zhì)的路面，也可以實(shí)現(xiàn)類似于綠地的功能，從而加強(qiáng)雨水入滲，減少地表的徑流，保證城市水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 雨水調(diào)蓄、回用、排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在雨水收集過程中，可能出現(xiàn)雨水量過大，從而導(dǎo)致建筑雨水處理系統(tǒng)的壓力過大。為了解決這一問題，需要設(shè)計(jì)雨水調(diào)蓄系統(tǒng)。在雨水過多時(shí)，它可以儲(chǔ)存雨水，當(dāng)降雨量減少時(shí)，又可以排出雨水，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的調(diào)節(jié)。通常利用管道的方式進(jìn)行雨水的調(diào)蓄，管道埋設(shè)在地下，可以節(jié)約建筑的使用空間。雨水的回用是指將收集到的雨水進(jìn)行凈化處理后再加以利用，從而實(shí)現(xiàn)解決居民用水不足的問題。在設(shè)計(jì)雨水回收系統(tǒng)時(shí)，要依據(jù)建筑的居民具體用水需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)可以考慮利用雨水進(jìn)行綠化灌溉、衛(wèi)生保潔等。

4、案例分析

湖南宜章玉溪新城位于宜章玉溪河上游、老縣城西北部。根據(jù)該地區(qū)的氣象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2008-2013），其多年的年均降水量為1298毫米，為降水豐富、雨水濕潤的地區(qū)。該建筑小區(qū)的匯水設(shè)計(jì)為由南北兩向往中間流、從西到東流的自然匯水狀態(tài)。針對(duì)宜章縣玉溪新城小區(qū)建設(shè)進(jìn)行海綿城市理念下的建筑雨水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

4.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容

設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是基于海綿城市的理念，對(duì)玉溪新城進(jìn)行雨水系統(tǒng)的生態(tài)化設(shè)計(jì)，即滿足水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。具體措施是通過小規(guī)模、分散化的方式進(jìn)行雨水的凈化、調(diào)蓄和回收，以實(shí)現(xiàn)海綿城市理念下的建筑雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

4.2 雨水滲透系統(tǒng)

通過雨水滲透系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)玉溪新城的雨水回收再利用，主要通過綠地和地下水環(huán)境的結(jié)合，進(jìn)行雨水的收集。另外在道路和廣場(chǎng)中，可以通過鋪設(shè)透水材料保證雨水的滲透。透水鋪裝主要有：（1）人行道采用透水效果好的鋪裝，而車道則采用透水混凝土路面或透水瀝青路面。對(duì)于道路的坡度設(shè)計(jì)一般為1.5%。（2）在城市綠地和廣場(chǎng)中，采用鋪設(shè)透水鋪裝材料的方法，對(duì)于透水材料的鋪裝面積，不應(yīng)小于總鋪裝面積的70%。（3）在小區(qū)道路和廣場(chǎng)的透水地面中，透水材料的鋪裝面積不能小于90%。