李向軍
【摘要】近年來,城市建設步伐加快,房地產也保持高速勢頭,高層建筑越來越多。但是在建筑規劃和后期管線綜合中,雨水控制與利用中調蓄池的設置對整個項目的室外管線走向及規劃中綠化面積都有很大影響,尤其在實土綠化少、車庫覆土淺的情況時常出現,本文對一種按住宅單體進行設置雨水調蓄設置作了詳細敘述,希望對同行設計有所幫助。
【關鍵詞】室外管線綜合;雨水控制與利用;雨水調蓄
隨著我國城市化進程的推進,人口向城市集中,住宅小區越來越多,而市政管網排水標準比較低,同時小區內的硬化降雨滲透性不好,造成城市的大面積積水,城市內澇,威脅人民生命安全并造成重大財產損失。習近平總書記就保障國家水安全問題指出“要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”,綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施,最大限度地減少城市開發建設對生態環境的影響,將70%的降雨就地消納利用。
2012年北京“7.21”大雨后,北京市規劃委員會在2012年8月緊急出臺1316號文件《新建建設工程雨水控制與利用技術要點(暫定)》,目的是減少雨水徑流,提高城市防洪能力,改善生態環境。文件中明確指出:新建建設工程(含改、擴建工程)均應進行雨水控制與利用工程規劃和設計,雨水控制與利用工程的規劃設計,以建設工程硬化后不增加建設區域內雨水徑流量和外排水總量為標準。新建建設工程硬化面積達10000平方米以上(含)的項目,應配建雨水調蓄設施,具體配建標準為:每萬平米硬化面積配建不小于500立方米的雨水調蓄設施。
2013年7月發布北京市地方標準《雨水控制與利用工程設計規范》(DB11/685-2013),標準中4.2.3條:新建工程硬化面積達2000平方米及以上的項目,應配建雨水調蓄設施,具體配建標準為:每千平方米硬化面積配建調蓄容積不小于30立方米的雨水調蓄設施。2015年北京市人民政府7號文件《北京市居住公共服務設施配置指標》中,要求超過1萬平方米硬化面積設置最小規模500立方米的雨水調蓄設置。
在根據現行的《城市排水工程規劃規范》、《室外排水設計規范》、《綠色建筑評價標準》等國家標準規范,編制的海綿城市建設技術指南中指出:宜采取雨落管斷接或設置集水井等方式將屋面雨水斷接并引入周邊綠地內小型、分散的低影響開發設施。水資源緊缺地區可考慮優先將屋面雨水進行集蓄回用。
目前居住區,一般在室外設置雨水調蓄池,調蓄池的容積根據硬化面積來計算,1萬平方米以上的硬化面積,按每千平米50噸設置雨水調蓄水池;1萬平方米以下的硬化面積,按每千平米30噸設置雨水調蓄水池;雨水調蓄水池位置,一般設置在小區內雨水管網的末端,從調蓄池內的出水直接接市政雨水管道。
所以雨水調蓄水池一般靠近用地紅線,而小區現在在規劃審批中,紅線到建筑物的距離一般推線距離為6米左右。這個范圍有燃氣、自來水、電力等管線,設置雨水調蓄池位置極其緊張。另外,雨水調蓄池一般是溢流進市政雨水管道,室外構筑物一般深度不宜超過5米,所以一般雨水調蓄池高度為3米左右,對于500噸的雨水池,占地180平米左右,池頂標高一般在2米覆土左右,也就是說占了小區的實土綠地(土壤深度)3米)規劃面積。
1.設計方案
按照《建筑屋面雨水排水系統技術規程》CJJ142-2014,一般性建筑物屋面雨水設計重現期為3~5年。高層建筑的屋面雨水排水工程與溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量。
當前做法一般是設置雨水管滿足3年雨水重現期的雨水排水量,在屋面上設置溢流口用來滿足50年重現期的雨水量,即管道系統加溢流設施方式。該方式應注意溢流口位置開設應避免砸傷行人或損壞室外地面。
本方案是屋面雨水排水、外墻雨水排水集水溝和大堂屋面設置雨水調蓄池的組合形式。在樓座三層頂板位置的建筑立面上,設置一道雨水排水溝,結合建筑腰線,將屋面雨水攔截,雨水溝設置在腰線內,可以采用混凝土內襯成品不銹鋼雨水溝,優點有:(1)可以自由調節坡度;(2)模具化凹凸接口;(3)帶圓角的無死角溝槽。屋面雨水管直接排水進雨水溝內,在溝內順水流方向做彎頭,這樣利于水流平穩地進入溝內。排水溝設置及參照屋面雨水集水溝的設置要求:集水溝凈寬不宜小于300mm,縱向坡度不宜小于0.003,集水溝內水流速度按照規范計算。
由于建筑出入口大堂位于建筑物北側,集水溝的設置在北側設置,屋面雨水立管也設置在建筑物北側,這樣不影響建筑物正立面。樓座的左邊單元在西側有局部的集水溝,相應的東邊單元在東側有局部的集水溝,其余集水溝均在北側。雨水調蓄池按單元設置。在樓座每個單元出入口大堂的頂板上分別設置一個調蓄水池,蓄水池采用鋼板焊接。屋面的雨水匯入屋面雨水斗,沿雨水管排入四層位置的雨水集水溝內,沿集水溝收集到蓄水池中,多余的雨水通過水箱內溢流到大堂屋頂的屋面,通過雨水口排到室外綠地。蓄水池檢修和淤泥清理每年兩次,每次暴雨之前預留放空,預留蓄水容積。
2.具體做法
取一棟建筑物為例,具體做法見圖1,2所示:該樓座有三個單元組成,北側是建筑入戶大堂位置,每個單元面積約300平米。
按照《建筑給水排水設計規范》(GB50015-2003(2009年版))4.9.2條:
根據項目單體樓座屋面面積300平米,由于高層建筑的屋面雨水排水工程和溢流設施的總排水能力不應小于其50年重現期的雨水量,所以按照50年雨水重現期設置屋面雨水排水管道系統,則:
1x768 x300/10000=23.04L/s;
即每個單元集水溝的排水流量,由于集水溝有大于10度的轉角,排水能力折減系數取0.85,即每個單元的排水溝的總排水能力為27.10 L/s。
集水溝采用混凝土內襯不銹鋼板制作,粗糙系數0.011,溝寬取0.3,水深0.20,保護高度0.1,坡度0.003,按照《建筑屋面雨水排水系統技術規程》(CJJ 142-2014)中集水溝的過水斷面計算公式:ω=Q/v
3.創新閃光點
利用建筑物本體的出入口大堂屋頂設置室外雨水調蓄水箱,將小區集中設置的大型雨水調蓄變為分散式布置,這樣居住區內不需要結合市政排水管道位置布置大型雨水調蓄池,同時節省了土方開挖等造價,節省了雨水調蓄池內的排空泵,也達到了節能減排的目的。
室外雨水調蓄水箱充滿后,溢流進樓座周邊綠地,然后排放到小區內管網。池底設置有泄空管和閥門,儲存的雨水,可以利用重力泄空,也可以用于平時澆灑周邊道路和綠化使用。
該種做法符合海綿城市的設計理念,在源頭進行控制,削減每棟建筑物的雨水峰值流量,并將每個單體的開發后雨水排水量都小于開發前的雨水排水量。
同時四層以上的冷凝水也可以排放到集水溝內,進入蓄水池,集中用于室外綠地澆灑,節水節能。
4. 結語
將一般設計中的園區內集中設置埋地雨水調蓄池分散到各個樓座中,解決了室外空間緊張無法設置雨水調蓄池的情況;解決了集中雨水調蓄池在室外設置占用實土綠地,以及降低了施工難度。建筑室外雨水調蓄水箱和建筑主體同時施工,縮短了整個項目的施工周期。尤其對于一個小區,分期建設,這種分散式,按樓座分別解決雨水調蓄的形式更為實用。
參考文獻
[1]《建筑給水排水設計規范》 (GB50015-2003)(2009年版).中國計劃出版社2010
[2] 《建筑與小區雨水控制及利用工程技術規范》GB 50400-2016.中國建筑工業出版社2016
[3] 《雨水控制與利用工程設計規范》 DB 11/685-2013.2014年2月
[4] 《住宅區及住宅管線綜合設計標準》DB 11/1339-2016.2016年8月
【中圖分類號】TV992
【文獻標識碼】A
【文章編號】1671-3362(2019)04-0058-03