当前位置:广昱文档网 >专题范文 > 公文范文 >

建筑小区海绵城市专项设计研究

时间:2023-10-23 09:35:04 来源:网友投稿

肖秀丽(北京市住宅建筑设计研究院有限公司,北京 100005)

随着国家政策的密集出台与示范城市的相继推动,海绵城市理念正在得到全面、有效落实。其中“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针包含了海绵城市设计的主要工程技术,建筑小区的海绵设计应从场地设计、小区道路、小区绿地等几个方面来考虑。海绵城市在建筑小区类型项目中进行推广应用,取得了不少成效,但是在设计配合过程中发现对某些观点、做法认识有误区或者理解不清,海绵城市专项设计需要各专业的配合和协调,希望通过梳理这些问题,加强各专业对海绵城市的理解和认识,全面贯彻落实海绵城市理念。

海绵城市建设多年,但是仍然存在一些对海绵城市概念理念理解不到位的情况,比如一些错误的认识“海绵城市无用论”和“海绵城市万能论”等等,所以正确的理解海绵城市,有助于我们理解为什么要建海绵,并坚定不移的推进海绵城市建设。

海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。其本质是从末端治理走向源头减排、绿色设施优先,控制雨水径流,尽可能降低城市开发建设对汇流过程的影响,使其尽可能接近开发前的水文状态。海绵城市不是万能的,海绵城市有利于缓解城市内涝,但是不能彻底解决城市内涝,海绵城市有利于控制雨水径流污染,有助于缓解部分地区的水资源紧张问题。

海绵城市建设应统筹低影响开发雨水系统、城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统。低影响开发雨水系统可以通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等功能,有效控制径流总量、径流峰值和径流污染;
城市雨水管渠系统即传统排水系统,应与低影响开发雨水系统共同组织径流雨水的收集、转输与排放。超标雨水径流排放系统,用来应对超过雨水管渠系统设计标准的雨水径流,一般通过综合选择自然水体、多功能调蓄水体、行洪通道、调蓄池、深层隧道等自然途径或人工设施构建。以上三个系统并不是孤立的,也没有严格的界限,三者相互补充、相互依存,是海绵城市建设的重要基础元素。

两个专业都会涉及绿色设施的设计,但是侧重点不同,海绵城市专项设计要考虑在源头控制雨水径流,因地制宜采用雨水花园、绿色屋顶、透水铺装等措施,实现对雨水径流总量的削减和峰值流量的削减,以尽可能减少城市开发建设对水文过程的影响,而景观主要是考虑整体美化效果。判断一个项目是海绵工程还是景观工程,应注意项目设计之初,是否考虑对本地区降雨所产生的雨水径流进行消纳和控制。在项目实施时,要避免海绵城市为景观效果让步的情况,避免打着提高景观效果,提高项目档次,把透水铺装改为石材铺装,把下沉式绿地做成普通绿地等情况。

海绵城市专项设计应细分汇水分区,根据各汇水分区需要控制的径流总量和雨水径流路径,落实在什么地方设置海绵设施,设置多大,各个 LID 设施的设置需保证所承担汇水分区雨水有效汇入。景观专业需对整体景观效果进行把控,并对海绵设施形态优化调整,并进行植物配置,优先选择本地植物。

从海绵城市本质不难看出,海绵城市专项设计离不开景观设计,离不开绿色设施,海绵城市专项设计包含排水专业,更涉及景观专业,当然,还涉及建筑、结构等多个专业,要确保既能实现排水设计目标,又要美观好看,必须互相融合才能做出高质量的海绵设计方案,使海绵城市建设综合效益最大化。

海绵城市项目建设要合理选择指标,并且与国家和省市相关文件要求相衔接。建设项目的低影响开发指标应按该区域海绵城市专项规划执行。海绵城市规划编制体系包括总体规划、控制性详细规划。总规层面将指标分解到排水分区;
控规层面在排水分区指标的基础上,将指标分解到地块,优化落实海绵设施。

海绵城市控制指标一般分为显性控制项和隐形控制项,显性控制项主要有绿化屋顶率、透水铺装率、下沉式绿地率等,这些指标在复核时根据景观数据计算即可得到;
还有一些隐形控制项,比如年径流总量控制率、年径流污染控制率、雨水资源化利用率等,这些指标属于主控指标,需要根据项目方案、降雨量等进行较为详细的计算分析才能得到。

4.1 透水铺装不计调蓄容积

低影响开发设施以径流总量和径流污染为控制目标进行设计,设施具有的调蓄容积一般应满足“单位面积控制容积”的指标要求。设计调蓄容积一般采用容积法进行计算。透水铺装作为常用的海绵设施,它的容积是否计入总调蓄容积呢。根据相关规范说明,透水铺装仅对综合雨量径流系数的减小有贡献,其结构内部的孔隙容积不再计入总的调蓄容积。

透水铺装是以原位下渗为主、顶部无蓄水空间的渗透设施,其基层及垫层空隙虽有一定的蓄水空间,但其蓄水能力受面层或基层渗透性能的影响很大,因此透水铺装可通过参与综合雨量径流系数计算的方式确定其规模,其容积不再计入雨水净流污染控制容积。类似的海绵设施有:透水铺装、绿色屋顶等。透水铺装虽不计入总的调蓄容积,但是它对滞蓄雨水、削减峰值流量,对径流面源污染的截留、地下水位的补给,尤其是小雨天出门不湿鞋等都有较明显的作用,应大力推广。

4.2 透水铺装的应用

透水铺装设置:规范中要求,在公共停车场、人行道、步行街、自行车道和休闲广场、室外庭院设置透水铺装,且对透水铺装率有一定的要求,透水铺装设置在这些场地,主要是解决中小降雨,雨季出行湿鞋的问题,对于机动车道目前没有透水铺装的要求,可根据项目需求自行设置,有些项目因考虑到安全因素以及铺装耐久性,场地内消防车道常设置为不透水路面。

透水铺装样式:透水砖路面一般用于居住区、公园的道路步行道,透水水泥混凝土路面用于小区道路、非机动车道等,透水沥青混凝土路面用于快速路或高速公路,嵌草砖一般适用于低流量交通区域,如宅区间小路、停车场、高尔夫手推车车道、建筑与小区人行道等。

另外大家比较关心的一点,消防车道是否可以设计成透水铺装,答案是可以。根据消防车道的使用特点,使用频次低,车辆荷载大的情况,消防车道需选用强度大的透水混凝土,保障其稳定性和耐久性。透水混凝土的强度取决于骨料自身的强度及粒径大小,此外胶凝物质(如沥青和水泥等)的粘结能力也会对强度造成影响。在具体工程应依据实际情况选择不同强度的骨料种类和粒径,提高胶凝材料的性能。对于强度要求特别高的路段可选择半透水模式,即面层使用透水混凝土而基层半透水铺装结构。

4.3 下沉式绿地的设置

下沉式绿地具有较低的投入费用和维护费用,是最常用的海绵设施之一,也最容易产生问题,在项目设计时,很多情况下需要跟景观专业,跟业主解释什么是下沉式绿地。海绵设施中的下沉式绿地,并非简单的下凹绿地。这就是为什么很多项目设置了下沉式绿地,但是起不到削减雨水,消纳雨水的作用,效果大打折扣。

首先是深度要求,下沉式绿地下沉深度宜为 100~200 mm,溢流口的高度为 50 mm。下沉式绿地的调蓄空间与其下沉深度有关,一般取平均下沉深度乘以其面积,即为其调蓄容积。如下图所示,下沉式绿地的下沉深度为 0.15 m(-0.15~0 m),有效水深 0.1 m(-0.15~-0.05 m),计算调蓄容积时,应采用有效水深。下沉式绿地中标高应严格按设计图纸施工,保证下沉绿地的调蓄空间。

图1 下沉式绿地典型结构示意图

另外,下沉式绿地并不是普通绿地做下沉就可以,对其中的绿地渗透系数是有要求的,如果绿地渗透系数不满足渗透要求时,应对其进行改良或采取其他措施增加渗透性能。例如,厦门海绵城市项目对种植土的要求,应用于LID 设施中的土壤尽量以原始土壤为主,有机质≥2.5%;
密度≤1.20 g/cm3;
渗透能力>1.3 cm/h 等。不能满足要求的,需进行换填。一般采用 85% 的洗过的粗砂,10% 左右的细沙,有机物的含量 5%,渗透能力≥2.5 cm/h。不同地区,应根据当地要求或项目实际情况调整。

4.4 地下建筑顶板覆土厚度对透水铺装和下沉绿地的影响

建筑小区类建设项目用地都非常紧张,而且地下建筑及下沉广场日益增多,在地下建筑顶板上设置透水铺装和下沉式绿地也是普遍做法,但是有些地下建筑的覆土厚度很小。根据中国科学院地理科学与资源研究所的试验研究报告,质地为粉质壤土的黄锦土,在试验雨强(0.77~1.48 mm/min)条件下,60 min 历时降雨入渗深度在 200 mm 左右,90 min历时降雨入渗深度在 250~300 mm。这意味着,对于 300 mm厚的地下室覆土层,某时刻的降雨需要 90 min 后才能进入土壤下面的渗排系统,明显会延迟雨水径流高峰的时间,同时,土壤层也会存留一部分雨水,使渗排引流的雨水流量小于降雨流量,由此实现控制雨水的目的。

考虑到透水铺装的结构层做法,工程上普遍要求地下建筑顶板覆土层厚度≥0.6 m,可设置下沉式绿化和透水铺装,并应设置排水层考虑顶板疏排水问题。

4.5 末端雨水调蓄池容积的计算

各地都有按硬化面积配置雨水调蓄设施的要求,以北京为例,新建工程硬化面积达 2 000 m2及以上的项目,应配建雨水调蓄设施,配建标准为:每千平方米硬化面积配建调蓄容积≥30 m3的雨水调蓄设施。很多设计师简单认为,这里的雨水调蓄设施就是雨水调蓄池,这是不对的。雨水调蓄设施包括:雨水调蓄池、具有调蓄空间的景观水体、降雨前能及时排空的雨水收集池、洼地及入渗设施,但不包括仅低于周边地坪 50 mm 的下沉式绿地。也就是说,雨水调蓄容积包含源头的绿色海绵设施以及末端的调蓄池容积两部分,通过源头有效设置海绵设施,可减小末端调蓄池容积,减少末端投资费用。

一般调蓄池容积的计算,按年径流总量控制率、硬化面积配置要求和雨水回用要求,三种方式进行计算,最后取大值即可。

另外需注意硬化面积的计算方法:居住区项目,硬化面积指屋顶硬化面积,按屋顶(不包括实现绿化的屋顶)的投影面积计算。非居住区项目,硬化面积包括建设用地范围内的屋顶、道路、广场、庭院等部分的硬化面积,具体计算办法为“硬化面积=建设用地面积-绿地面积(包括实现绿化的屋顶)-透水铺装用地面积”。

在城市建设中应注重建筑小区项目的海绵城市专项设计应用,进一步加深各专业对海绵城市的认识和理解,有助于海绵城市与各专业方案相融合,呈现最佳设计效果,从而打造最适合建筑小区的海绵城市建设模式。

猜你喜欢调蓄容积径流格陵兰岛积雪区地表径流增加研究水利水电快报(2022年8期)2022-11-23怎样求酱油瓶的容积小学生学习指导(高年级)(2022年4期)2022-04-26长春市某雨水调蓄池的工艺设计与计算商品与质量(2021年43期)2022-01-18巧求容积读写算·高年级(2017年6期)2017-06-27截断的自适应容积粒子滤波器系统工程与电子技术(2016年2期)2016-04-16长江流域径流演变规律研究三峡大学学报(自然科学版)(2016年6期)2016-04-16不同容积成像技术MR增强扫描对检出脑转移瘤的价值比较癌症进展(2016年10期)2016-03-20江垭水库降雨径流相关图的建立湖南水利水电(2014年2期)2014-02-27郴州市雨水调蓄利用对洪涝的影响初步探索湖南水利水电(2014年1期)2014-02-27洪水河径流变化趋势及成因分析河南科技(2014年24期)2014-02-27

推荐访问:海绵 专项 小区