喬大鵬
(山西省城鄉規劃設計研究院有限公司,山西太原 030001)
改革開放以來,我國現代城市化進程加快,城市規模不斷擴大,新的城市規劃、建設水平在持續提升。但受到傳統城市規劃理念、建設質量及技術的影響,通常處于城市核心區且人口密集的老舊小區暴露出一些問題,其中排水問題首當其沖。老舊小區排水不暢、水澇問題嚴重的現狀,影響了居民的生活質量。因此,有必要基于現代海綿城市的理念,對老舊小區的排水設計改造創新思路進行探究。
海綿設計是海綿城市概念中的重要組成部分,主要是指在城市規劃和設計中,基于特定的生態環境特點和氣候條件,利用工程設施、生態設施,實現城市水文良性循環的設計過程。海綿設計主要是根據海綿的特性,設計一個類似海綿能夠科學實現吸水、導水、存水及凈水的城市水文循環體系[1]。海綿設計涉及多個學科知識的應用,同時需要聯合現代城市規劃、城市建設、市政管理、生態環境管理等多個領域的資源,目的在于提高城市環境適應性、提高人民生活質量、建立人與自然和諧共存的發展體系。
隨著城市化進程的不斷加快,城市規模在逐步擴大,不同時期城市規劃理念、建設技術工藝存在不同。受理念、標準、技術的影響,加上時間的推移,老舊小區暴露出諸多問題。給排水系統混亂、排水能力不足,導致老舊小區居民的生活環境較差。下雨時老舊小區各個區域很容易出現積水,甚至是水澇的情況,因積水、水澇問題還會引發水污染問題,給居民的生活出行、身體健康帶來不良影響。在國家針對老舊城區改造的一些政策精神下,我國各個地區都在逐步開展老舊小區的改造活動。如前文所述,海綿設計是一種基于城市設施布局、排水規劃設計,達到優化區域水文環境、提高居民生活質量、促進城市生態健康發展的工作[2]。在新形勢下,海綿設計代表的是老舊小區居民優化生活環境、提高生活質量的呼聲,也是現代城市規劃建設的核心理念體現,更是國家當下乃至未來民生工程建設和發展的重要手段。
傳統的老舊小區規劃建設,考慮的人口居住體量小,針對排水系統的設計標準低。同時,沒有針對城市發展、人口增長情況做好排水系統及相關配套設施的規劃,導致老舊小區排水、導水能力較差。同時,老舊小區給排水系統、排污系統、生活垃圾設施配置不合理,導致居民日常生活存在的環境污染風險較大。尤其是在出現積水、水澇的情況下,會直接產生嚴重的水污染問題。
通常情況下,建成年代在10 年以上的小區可以稱為老舊小區,而年代不同的老舊小區暴露出的問題存在差異。同時,這些問題還會受到小區管理、維護水平的影響[3]。目前多數老舊小區都存在工程、設施年久失修、老化的情況,相關功能的減弱或失效,直接給居民的生活帶來巨大影響。例如,排水管道堵塞、破裂問題,導致排水能力減弱,甚至產生污染問題;地面沉降、破損,在下雨時容易產生積水;屋面破損,導致積水、漏水問題等。這些問題的存在,都影響了居民的生活。
在多數老舊小區中,針對雨水的排放,僅僅依靠排水溝構成的排水系統,其他區域多數為硬質路面。這些路面不具備吸收、滲透水分的功能,如果存在找坡工藝質量差或路面沉降問題,很容易在降雨時形成積水。與之相對應的是,很多老舊小區中的綠地面積都比較小,而綠地有很好的吸水作用。并且,受到傳統設計理念的影響,老舊小區綠地和其他區域都有明顯的間隔物,并且多數情況下綠地比硬質地面高,導致其滲水、戲水功能不能被發揮出來。
由于部分年代較為久遠的老舊小區在規劃和建設管理方面存在一定問題,小區建筑物、公共設施、私人設施存在復雜的聯系。同時,在老舊小區歷年的維護、改造中,新舊設施的功能也存在互相影響的情況[4]。這意味著在針對老舊小區進行海綿設計及改造時,涉及的工程量較大,產生的影響也比較大。同時,在老舊小區復雜的環境中,無論是地下設施施工改造,還是地面、綠化改造,或是增添排水處理設施,操作空間都比較小。尤其是多數老舊小區人口密集,改造工程施工也受到較多的條件限制及約束。
某居民小區位于福州市鼓樓區,占地面積1.3 萬m2,包括6棟12 層樓房,房屋分三列布置,無地下車庫。房屋屋頂面積0.52萬m2,為硬質斜屋頂。綠化面積0.21 萬m2,小區行車、人行道路及公區廣場均為不透水鋪裝,面積為0.39 萬m2。小區路面破損嚴重,人行道被車輛占用,排水管網堵塞,綠地大量被私人侵占用作菜地。雨天小區內多處容易積水,幾乎每年夏季都會出現內澇的情況,結合相關資料數據計算得出該小區綜合徑流系數為0.68。針對該小區的問題,本文結合海綿設計的理念及方法,從以下幾個方面提出改造建議:
結合福州市年降雨量數據,確定改造之后該小區年徑流量控制率超過68%。為減少小區地面積水、馬路行泄的問題,改造硬質路面,采用透水鋪裝。同時,改造綠地,打造下沉式綠地,恢復植物景觀,目的在于延長匯流時間,削減徑流峰值。疏通、改造雨水系統及排污系統,移除露天垃圾池,減少徑流污染。最后,結合透水鋪裝、綠化改造、公共景觀優化等,達到兼顧功能性和提升小區品質環境的目的[5]。
(1)綠地部分。綠地是海綿城市建設理念中不可或缺的一部分,大量的綠地具有涵養水源、滲水存水和改善環境質量的作用。因此,針對老舊小區的海綿設計,需要首先對綠地系統進行改造。在本項目中,首先消除所有私人圈占綠地的情況,在結合整體區域布局改造,將小區綠地面積提升至0.29 萬m2。同時,將約39%的綠地區域設置為下沉式綠地,增設下沉式樹苗池,有效蓄水深度及容積分別為5cm 和35m3。下沉式綠地及植草溝、樹池的具體地下結構,在礫石層中設置穿孔管,上部鋪設砂層,然后是種植土壤層,在植物種植層中鋪設溢流管。通過這種方式,提高綠地蓄水、滲水能力。另外,去除老式的路緣石,采用透水性強的開口路緣石材。
(2)地面及路面部分。對車行道進行改造,采用透水瀝青工藝。漏水瀝青路面具體結構從下至上分別為級配碎石、粗碎石透水層及瀝青透水層。針對公共休閑區、人行道,進行透水鋪裝改造。通過擁有較大孔隙結構的鋪裝石料,提高路面滲水率,減少地表徑流,避免路面積水。透水鋪裝從下而上分別為粒徑3~5cm的礫石層、粒徑為1~2cm 的礫石層,以及LID 透水磚層。
(3)輔助設施部分。通過在綠地排水網附近設置下沉式樹池、石籠等形式,讓地表徑流、自然降水或屋面水匯集于此,在超過樹池及石籠最高蓄水量之后,流入與市政排水管網相通的排水口。這有助于起到削減徑流峰值,減少排水系統壓力的作用[6]。另外,將小區所有露天垃圾池去除,設置集中室內垃圾分類點,結合有效的管理措施,在改善小區環境的同時,減少水污染風險。
(4)其他方面。對小區屋面進行改造,設置內置式雨水管道和雨落管,一方面將部分屋面雨水采集、儲存,用于小區綠化灌溉及公共衛生管理,另一方面避免大量雨水沿建筑外部隨意下落。同時,考慮到小區沒有地下停車位,統計小區汽車保有量,在小區內劃分三個停車區,停車區路面采用植草磚鋪設。另外,對所有排水管道進行檢查、修復和疏通,并在排水口設置過濾網,降低管內堵塞的風險。
綜上所述,在如今社會經濟快速發展的背景下,人們的生活品質越來越高。而城市發展中,老舊小區較為復雜的環境中,積水、內澇、排水不暢、水污染問題比較嚴重,對居民的生活造成了較大影響。為此,有必要基于現代海綿城市的打造理念,充分結合老舊小區的實際情況,對綠地、地面鋪裝、排水系統進行科學改造,再結合現代雨水回收技術,響應現代節能環保倡議。在本文研究案例中,通過以上改造設計方案,該小區排水能力大幅度提升。同時小區環境品質也得到了全面升級,為居民的生活舒適度及身體健康,做出關鍵性的貢獻。