“海綿城市”在建筑設計中運用策略

程 曄

（山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013）

近年來，我國城市化進程不斷加快，建筑設計逐步向著多元化的方向發展，人們生活質量不斷提升，對建筑設計提出了更高的要求，既要滿足質量和舒適的需求，又要滿足低碳、綠色、環保的要求。“海綿城市”是一項新型的城市建設理念，在建筑設計運用“海綿城市”，既能緩解城市的熱島效應，也能產生更高的經濟效益和社會效益。基于此，本文結合理論實踐，對“海綿城市”在建筑設計中的運用策略做了如下分析。

1 “海綿城市”基本概述

“海綿城市”指的是城市像海綿一樣就有吸水、蓄水、滲水、凈水的功能，其本質是通過應用一系列綠色生態化技術和手段，修復城市生態系統，并到達改善城市水環境，實現城市綠色、生態、文明發展的目的。“海綿城市”建設的核心是通過自然水文條件，從而源頭上控制雨水，避免暴雨擦長沙徑流和污染等問題[1]。利用低碳綠色材料和先進的設計理念，合理解決城市水源和雨水污染問題，逐步構建綠色環保的城市水循環系統，從而抑制城市建設發展對水文地質和滲透環境的影響。通過人工或者自然滲透設施促使雨水滲入地下，補充城市地下水，提升水系統自我修復能力，改善城市水環境，為城市居民營造一個綠色、環保、文明的生活環境。而把“海綿城市”運用到建設設計中，則是實現“海綿城市”目的和作用的主要途徑之一。

2 “海綿城市”在建筑設計中的運用思路

2.1 充分滿足城市生態發展的需求

近年來，我國社會經濟快速發展，城市化進程不斷加速，導致人和自然之間的矛盾越來越突出，幾乎每座城市都存在洪澇災害、雨水徑流等問題。隨著城市規模的不斷擴增，人工和逐年增加，地下水過度應用，部分地區經常發生地下水回灌不足的問題，嚴重破壞了城市的降水循環系統，這一點也是引發熱島效應的主要原因。但把“海綿城市”理念運用到建筑設計，可有效改善上述問題。在具體設計中，要先對建筑項目的地理位置和實際功能進行充分調研，然后結合附近的自然生態水循環系統，應用“海綿城市”相關理念進行設計，實現對雨水的收集和利用，在城市地下水少時進行放水，在地下水充裕時蓄水，從而調節城市系統水生態系統。

2.2 提升水資源的循環利用率

近年來，我國各大城市頻繁發生洪澇災害，造成了嚴重的經濟損失，因此，對城市建筑設計排水系統提出更高要求。如果排水系統容量不足，不但會影響居民日常生活，而且在雨季不能把雨水及時排出，導致城市基礎設施造成嚴重的侵蝕[2]。但在建筑設計中運用“海綿城市”理念，可賦予建筑工程綠地一樣的性能，促使雨水及時滲入地下，避免發生洪澇災害，還能提升雨水的利用率。因此，在建筑設計中，要確保建筑具有蓄水以及雨水收集和凈化的能力，充分發揮海綿城市對建筑設計的現實作用。

3 “海綿城市”在建筑設計中運用策略

3.1 應用滲水材料進行鋪裝

合理應用滲水材料進行鋪裝“海綿城市”在建筑設計中主要內容， 也是建筑工程實現吸水、蓄水、滲水、凈水的功能主要途徑。從綠色節能的角度而言，滲水材料比非滲水材料有明顯的優勢，比如：利用滲水材料進行鋪裝，可減少路面積水、便于居民和車輛通行、加速雨水滲入地下的速度、保持地下水資源儲量等。此外，滲水材料還能有效減少噪音和粉塵，在美化城市環境方面具有非滲水材料無法比擬的優勢。

在建筑滲鋪裝中常用的材料有兩種，一種是滲水磚，另一種是透水混凝土。其中滲水磚在耐久性、滲水性等方面的作用比較突出，既能應用人行道鋪裝和路測石鋪裝中，還能應用在圍路石和盲道鋪設中。透水性混凝土結構多樣，色彩豐富，可應用在廣場路基鋪設上。

在鋪裝時采用生態鋪裝法，在混凝土和其他材料之間預留出一定的空隙，并在空隙中種植綠色植物，將綠色植物和建筑物聯合有機結合，既能充分發揮建筑應有的價值和作用，又能優化城市生態和綠化狀態，為居民營造一個更加接近大自然的生態環境[3]。

3.2 合理綠化屋頂

綠化屋頂是“海綿城市”在建筑設計中常用的方法之一，在屋頂種植一些根莖比較小的綠色植物，既能提升城市綠化面積，改善小范圍內的氣候條件，還能提升建筑雨水滲透和滯留的能力。屋頂綠化結構示意圖如圖1 所示：

圖1 屋頂綠化結構示意圖

從圖1 中可以看出，屋頂綠化由綠色植被、種植媒介、蓄水排水復合板、保濕毯、耐根穿刺層、保護層、防水層等共同組成。對設計質量有很高的要求，任何一個環節控制不當，都會對居民生活造成嚴重影響。在放置雨水收集裝置的基礎上，設置滲透層來達到凈化雨水的目的。特別是在多雨的南方，有時陰雨會持續1～3 個月，當雨水進入屋頂綠化土壤中以后，可通過綠化屋頂自身的調節作用，將雨水滲透和滯留，為綠色植物正常生長提供充裕的水資源。

3.3 合理布置雨水收集系統

收集雨水是“海綿城市”建設的主要目的之一，通過收集雨水既能緩解城市地下水不足的問題，還能避免城市發生洪澇災害。在建筑設計中，根據雨水收集方式不同，雨水收集系統可分為兩大類，一類是自動式雨水收集系統，另一類是普通式雨水收集系統。其中自動式雨水收集系統主要布設是建筑地面滲漏、屋頂排水溝、綠地低凹處，在這些位置合理設置自動式雨水收集系統，可把經過簡單過濾的雨水儲存到水箱中，進行居民沖廁用水或者綠地灌溉用水。如果降雨量比較大，則自動式雨水收集系統的收集裝置可進行自動化規劃，控制雨水的排出量，從而避免城市發生洪澇災害[4]。普通式雨水收集系統指的是在建筑旁邊設置蓄水池或者滲透井來對雨水進行收集，和自動式雨水收集系統系統，其最大的特點是成本低，但儲量有限，需要人工進行定期管理和維護。

3.4 提升建筑場地綠化面積

“海綿城市”在建筑設計中運用，最重要的一點是提升建筑設計的通透性。近年來，各大城市在發展規劃過程中，逐步認識到了“海綿城市”的重要性，在建筑設計中，下沉式庭院、下沉式綠色花園、首層架空的設計模式越來越受到人們的廣泛青睞。和傳統的設計方式相比，此種設計模式可最大限度上確保建筑場地原有的綠色植物和植被。此外，通過建造綠化停車場，也可以提升建筑場地綠化率。如果條件允許，可以在建筑場地中建造人工湖，既能提升綠化率，還能收集雨水，產生的水汽還能改善小范圍內的氣候條件。

4 結語

綜上所述，本文結合能力實踐，分析了“海綿城市”在建筑設計中的運用策略，分析結果表明，“海綿城市”現代化城市發展建設過程中需要遵循的首要理念，在改善城市水系統、自然生態環境、環境噪音污染、粉塵粉塵污染等方面皆有非常重要的意義。 把“海綿城市”理念應用到建筑設計中，通過收集和運用雨水資源，進行綠化植物灌溉，不近可以滿足城市綠化的需求，還能提升水資源的利用率，促進城市人與自然和諧相處。具體做法為把生態設計融入到建筑設計中，再通過合理運用“海綿城市”理念，就能實行吸水、蓄水、滲水、凈水的功能，為城市建設的長遠發展奠定堅實基礎。