建筑小區海綿城市設計思考與建議

黃均兆

(貴陽建筑勘察設計有限公司， 貴州貴陽 550001)

1 概述

建筑小區的海綿城市設計是城市雨洪管理設計基本的、起端的內容，建設類型多樣，涉及面廣，在建筑小區給排水設計中，要充分進行論證分析，引進雨水海綿城市設計的內容，選擇雨水利用和排出方案，使建筑小區的雨水在小區內得到充分利用和儲存，減少外排量，踐行海綿城市設計理念，要根據工程特征、自然條件和相關要求，優選方案，包括雨水排出、雨水入滲、雨水回用、雨水開發設施等。

海綿城市，是新一代城市雨洪管理概念，也可稱之為“水彈性城市”。國際通用術語為“低影響開發雨水系統構建”，雨水的綜合利用在于自然積存、自然滲透、自然凈化，使城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用，提升城市生態系統功能和減少城市洪澇災害的發生。海綿城市建設有利于修復城市水生態，涵養水資源，增強城市防澇能力，擴大公共產品有效投資，提高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展。海綿城市建設內容涵蓋雨水的滲、滯、蓄、凈、用、排等方面。

2 海綿城市構建途徑

海綿城市的建設需要統籌協調城市開發建設的各部門各環節，明確低影響開發雨水的控制總目標，制定相應規模工程的規劃控制指標，制定詳細規劃指標，落實相應的建設內容。包括明確責任主體、制定規劃、設計建設、運行維護等。設計階段要進行平面和豎向設計，統籌考慮景觀綠化、景觀湖、濱水帶等，建設低影響雨水開發設施，主要包含建筑與小區、城市道路、綠地與廣場、水系等方面的內容。低影響雨水開發設施建成后要明確管理維護責任單位和責任人，加強設施的日常維護管理，確保低影響設施運行正常，發揮應有作用。

3 建筑與小區海綿城市設計

海綿城市的建設范圍廣，涉及城市建設各方面，其中建筑與小區的低影響雨水開發是基本的、起端的建設內容，適宜作為低影響開發雨水建設的工程，應在景觀、道路交通、排水、建筑等各專業設計方案中體現低影響開發雨水建設的內容，落實規劃目標。建筑與小區的海綿城市設計內容屬于建筑給排水設計的一部分，低影響雨水開發融合于建筑與小區雨水系統設計中，雨水的凈化回用也屬于建筑節水的主要方面。

各類低影響雨水開發設施主要有：透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調節塘、植草溝、滲管、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、人工土壤滲透等。

(1) 下沉式綠地：狹義的下沉式綠地指低于周邊鋪砌地面100～200 mm的綠地，綠地內設雨水溢流口，超出溢流口的雨水排到雨水管。下沉式綠地廣泛應用于建筑與小區、道路、廣場內，布置方式靈活，面積大小可根據場地確定。下沉式綠地建設費用和維護費用較低，但大面積應用時易受地形影響，實際調蓄容積較小。

(2) 滲透塘：是一種用于雨水下滲補充地下水的洼地，具有凈化雨水和削減峰值流量的作用。滲透塘前應設置沉砂池等預處理設施，以去除大顆粒污染物，滲透塘水深不小于0.6 m，塘底部構造一般為200～300 mm的種植土、透水土工布、300～500 mm的過濾介質層。滲透塘設溢流設施和放空管，并與城市雨水管網和超標雨水徑流排放系統銜接。滲透塘適用于匯水面積大于1 hm2且具有一定空間條件的區域；建設費用較低，但對場地要求較嚴格，后期維護費用較高。

(3) 滲井：滲井通過井底和井壁進行雨水下滲，還可在滲井周圍設置水平滲排管，并在滲排管周圍鋪設礫石。滲井的出水管的管內底高程應高于進水管管內頂高程。滲井適用范圍廣，布置靈活，占地面積小，建設和維護費用抵，但滲井的水質和水量控制作用有限。

(4) 蓄水池：蓄水池具有雨水儲存功能和削減峰值流量的作用，包括鋼筋混凝土蓄水池、塑料蓄水模塊拼裝式蓄水池、地下封閉式蓄水池等。適用于有雨水回用需求的建筑與小區，需配建相應的雨水凈化設施。蓄水池具有占地節省、雨水管渠易接入、儲水量大等優點，雨水回用于綠化、沖洗地面、洗車等，但建設和維護費用高。

(5) 植草溝：指種植有植被的地表溝渠，可收集、輸送和排放徑流雨水，并對雨水凈化，也可用于銜接其他單項設施、城市雨水管渠。植草溝斷面宜為倒拋物線形、三角形、梯形，縱坡不應大于4 %，最大流速應小于0.8 m/s，溝內植被宜控制在100～200 mm。植草溝適用于廣場、道路等不透水面周邊，可與雨水管渠聯合應用。植草溝具有建設和維護費用低，易與景觀結合，但易受場地條件制約。

(6) 滲管/渠：指具有滲透功能的雨水管渠，可用穿孔塑料管、無砂混凝土管渠等組成。滲管/渠的開孔率應控制在1 %～3 %，敷設坡度滿足排水要求。滲管/渠適用于建筑與小區、公共綠地內雨水轉輸流量較小的區域，不適用于地下水位高、徑流污染嚴重的區域。滲管/渠對場地空間要求較小，但建設費用較高，易堵塞，維護困難。

(7) 初期雨水棄流設施：通過一定方法或裝置將儲存在初期沖刷效應、污染較嚴重的降雨初期徑流棄除，以降低雨水的后續處理難度，棄流雨水排入市政污水管網由污水處理廠進行處理，棄流形式包括自控棄流、滲透棄流、雨落管棄流、棄流池等。初期雨水棄流設施是其他雨水開發設施的重要預處理設施，主要用于屋面雨水、徑流雨水等集中入口的前端。初期雨水棄流設施占地面積小、建設費用地，可降低后續設施的維護管理費用，但徑流污染物棄流量不易控制。

低影響雨水開發設施的選擇應結合建筑密度、綠地率及土地利用布局等條件，根據城市總規、專項規劃及詳規明確的控制目標，結合設施的主要功能、經濟性、適用性、景觀效果等因素選擇效益最優的單項設施及其組合系統。組合系統中各設施的主要功能應與規劃控制目標相對應：缺水地區以雨水資源化利用為主要目標時，可優先選用以雨水集蓄利用主要功能的雨水儲存設施；內澇風險嚴重的地區以徑流峰值控制為主要目標時，可選用峰值削減效果較優的雨水儲存和調節等技術；水資源較豐富的地區以徑流污染控制和徑流峰值控制為主要目標時，可選用雨水凈化和峰值削減功能較優的雨水截污凈化、滲透和調節等技術。以總投資成本宜最低，并綜合考慮設施的環境效益和社會效益。

對控制雨水徑流總量作用較強的設施有：透水磚鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、滲管/渠；對控制雨水徑流峰值作用較強的設施有：濕塘、雨水濕地、調節池/塘；對控制雨水徑流污染作用較強的設施有：復雜型生物滯留設施、雨水濕地、濕式植草溝、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施。

建筑小區占據城市城區將近70 %的面積，是城市雨水排水系統的起端，建筑小區雨水控制與利用是城市雨水利用控制的重要組成部分，效果明顯且相對經濟。對于維護自然界水循環、節約用水、修復城市生態環境、抑制城市洪澇災害有重要作用和深遠意義。建筑小區雨水海綿城市設計應根據工程設計情況選擇采用雨水入滲系統、收集回用系統、調蓄排放系統中的一種系統或多種系統組合，在每個系統中選擇合理的設施和方式。

4 結束語

適用于建筑與小區的低影響雨水開發設施有：透水磚鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、調節池/塘、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、雨水收集回用。在建筑與小區的海綿城市應用設計中，需根據工程特征經技術經濟比較后合理選擇，如年均降雨量小于400 mm的地區或雨水年回用水量小于項目年用水量的3 %的項目，不宜選用雨水收集回用系統。建議在建筑小區的雨水排水系統設計中，積極引進海綿城市設計概念，因地制宜選用合理經濟的雨水控制、利用、排出方案，使雨水得到充分的控制和利用，促進生態環境的良好發展。