低影響開發設施的分類及選用分析

林燦雄

1 引言

隨著人口的快速增長，城市建設快速擴張，人們在城市開發建設的過程中往往直接改變了地表的原始地貌，導致開發后的徑流系數遠遠大于開發前，這造成了近年來雨澇災害、水浸街頻繁發生，尤其以城市最為嚴重。避免這種破壞進一步惡化，促進人類城市建設與自然的和諧發展，采取低影響開發技術已迫在眉睫。

2 低影響開發的興起

低影響開發是近幾年在國內興起的設計概念，其實早在20世紀90年代這設計概念在國外就已經興起，只是當時國人并未意識到其重要性，沒有引起給排水相關部門的重視。隨著中國城鎮化的快速發展，開發建設對地表、水環境的破壞越來越大，雨澇災害發生越來越頻繁，水體污染愈來愈嚴重，對人民的生命財產、出行交通造成了嚴重威脅，人們這才重新意識到低影響開發的重要性和必要性。

3 低影響開發的意義

低影響開發旨在最大限度地減小人類在開發建設過程中對地表原始地貌、自然水循環、生態環境的破壞，構建與自然相適應的城市雨水排水系統。通俗點講就是保持地塊開發前后的雨水徑流量基本不變或更低，做到雨水就地消納補充地下水源，實現雨水的自然凈化，減少對水體的污染，就近收集回用節約自來水資源。

4 低影響開發設施的分類及功用

低影響開發主要通過各種低影響開發設施來實現，設施按功能主要分為滲透型、儲存型、調節型、傳輸型和凈化型五大類，各類設施又細分為幾種單項，詳表1。

表1 低影響開發設施分類表

5 低影響開發設施的選用要點

我們在進行項目的開發建設過程中應根據原始地塊的水文地質特征、建筑類別分布，地表功能建設及周邊水域環境等組合采用各項低影響開發設施以同時實現徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等多重目標，最大限度減小對自然水循環的破壞。在實際工程中可參考表2選用。

表2 低影響開發設施選用參考表

6 案例分析

本工程為多層公共建筑，包含一個主樓和兩個小裙樓。項目位于廣州舊城區，用地建設前是辦公樓、廠房、商鋪等，為征拆新建性質，總占地面積29263m2，下墊面主要由硬屋面、混凝土路面、水面及少量綠化組成，計算得出建設前綜合徑流系數為0.795。項目新建后下墊面主要由屋面、路面、露天停車區及綠化等組成，若不采取任何低影響開發設施，計算得出建設后綜合徑流系數為0.865，比原來的要大，不滿足相關政策要求。此外，廣州對新建項目也有規定，要求建設后的雨水徑流量不超過建設前的雨水徑流量，因此本項目必須采取一些低影響開發設施來降低地塊內的雨水徑流量。

6.1 場地分析

（1）本項目為公建，位于舊城區，占地面積不大。

（2）建筑物為單體，首層室外被大片水景環繞，且水景池正投影下方為負一層結構頂板，水體無法就地滲透到地下。

（3）室外場地空間十分有限，大部分面積為屋面、水景、道路，只有東邊、北邊有少量綠化區及停車區。

綜合分析考慮，本項目只有屋面、東邊和北邊具備條件采用低影響開發技術。

6.2 低影響開發設施選用

針對本項目的實際情況及室外地面的功能劃分，本項目主要考慮滲透鋪裝、下凹式綠地、植草溝、雨水花園、綠化屋頂、雨水調蓄池等低影響開發設施，具體選用分析如下：

（1）滲透鋪裝

建筑物東邊、南邊、北邊的廣場、道路、露天停車場考慮滲透鋪裝設計，具體如下：車道采用透水混凝土，廣場、人行道采用透水磚，車位停車區采用嵌草磚。透水鋪裝面積共計1480m2。透水鋪裝施工方便，能實現雨水就地入滲補充地下水源，具有一定的峰值流量削減和雨水凈化作用。

（2）下凹式綠地、植草溝

將東邊北邊的綠化區域設計成下凹式綠地，綠地比周邊地面、道路低200mm；東、北裙樓屋面雨水立管考慮斷接，即裙樓屋面雨水直接散排至室外道路；綠地周邊道路不設路緣石和雨水口，降雨時裙樓屋面雨水、地面雨水、道路雨水可順地勢自由流淌至下凹式綠地匯集，部分雨水能直接下滲到地下，有效減少地塊內的地表雨水外排量。

同時，沿圍墻邊在綠地和圍墻之間設置傳輸型植草溝，雨水流進下凹式綠地后通過植草溝匯集再傳輸至雨水花園積蓄。下凹式綠地和植草溝總面積約848m2。通過綠地和植草溝的雙重過濾能一定程度上去除地表徑流中的垃圾污染物。

（3）雨水花園

建筑物北面的綠化面積相對較大，且不是建筑物的主入口，設計考慮在西北角和東北角的位置設置小型雨水花園。雨水花園通過植草溝和周邊下凹式綠地連通。雨水花園可削減暴雨徑流峰值、延遲徑流峰值出現時間。本項目雨水花園面積共計120m2，按蓄水深度0.3m考慮可有效蓄水 36m3。

（4）綠化屋頂

本建筑共有3個屋面，分別為主樓屋面和2個裙樓屋面。裙樓屋面為不上人屋面，因此考慮在裙樓屋面設置綠化屋頂；主樓屋面面積較大，且屋面日后也將作為展覽場地使用，所以考慮在主樓屋面也設置一部分綠化區域，既能美化屋面環境，又能起到削減屋面雨水徑流量及凈化雨水的作用。綠化屋頂采用種植土加PP蓄水模塊的構造模式，具體做法參閱綠化屋頂構造示意圖1。

圖1 綠化屋頂構造示意圖

雨天時屋面初期雨水直接下滲到種植土里面；在小雨時能實現雨水就地消納，大雨時一部分雨水經植被下滲到種植土過濾后進入到下層鏤空的蓄水模塊空間積蓄有效地削減屋面徑流量，另一部分雨水則從植被表層流走，通過植被表層截留去除徑流中的垃圾污染物后再匯集到屋面天溝。主樓及裙樓設置的綠化屋頂面積約448m2。

（5）雨水調蓄

本項目最大的亮點之一是室外規劃有環繞主體建筑的大片水景，水面面積高達8266.5m2，考慮將室外水景池設計成具有雨水調蓄功能的池體作為雨水調蓄設施。具體做法是在水景池景觀常水位以上預留4cm的水位調節高度作為雨水調蓄水位，則水景池可調蓄的雨水量為8266.5×0.04=330m3。

此外，本項目設計有雨水回用系統，在室外設置了一個有效容積為1050m3的雨水收集池，此雨水收集池亦可作為雨水調蓄設施使用。具體操作是在雨季時根據天氣預報在強暴雨來臨之前提前將雨水收集池放空，暴雨時一部分雨水通過棄流管或安全分流井外排，一部分在雨水收集池中積蓄回收利用。雨水調蓄設施可削減地塊內的雨水徑流量，降低城區的市政雨水管網負荷，削減量可根據《廣州市建設項目雨水徑流控制指引》中雨水調蓄設施徑流削減量公式計算：

式中：Qtxd——雨水調蓄設施雨水徑流削減量（L/s）。

Vtxd——雨水調蓄設施有效容積（m3）。

t——降雨歷時（s）。

Ttxd——排空時間（s）

降雨歷時假設取60min，排空時間8h，Qtxd計算可得：

6.3 結論

根據計算，本地塊重新開發后如果未采取任何低影響開發設施時綜合徑流系數為0.865，采取上述低影響開發設施后綜合徑流系數為0.802，接近開發前水平。扣除雨水調蓄設施的削減量后本地塊開發后的雨水外排量遠遠小于開發前，已滿足相關政策要求。表3為本地塊建設前后雨水徑流量的對比。

表3 本地塊建設前后雨水徑流量的對比

7 總結

低影響開發技術對于保護地球環境、保持水生態環境的平衡，削減城區市政雨水管網的洪峰流量，減少人為的雨澇災害有著十分關鍵的作用，且效果明顯，我們在實際的項目建設過程中應當積極推廣使用低影響開發技術，讓低影響開發設施在實際工程中切切實實地落地，讓其發揮應有的作用，促進人類和自然的和諧發展。