侯平金
(廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司,廣東東莞 523000)
自國家推行海綿試點城市方案以來,各省市也陸續就海綿城市發布了意見[1]。所以,雨水管控及利用現已發展成為現代城市當中的規劃建設重點及熱點。基于綠色建筑,來設計場地雨水管控利用系統除了能夠快速適應時新代的發展、符合法律法規外,還呈現出很重要的節能、環保、高效利用資源的意義。除了全面提升水資源利用率外,還明顯降低了雨水排放量,有效緩解了城市雨水管網體系壓力[2]。
當前,就海綿城市、各種綠色建筑而言,都十分強調資源節約、生態健康、宜居環境。在海綿城市中,會基于規劃設計的場地,從根源、過程、末端來科學管控雨水徑流并加以有效利用[3]。而在綠色建筑中,則會立足建筑和其以外的場地環境,會兼顧建筑體能耗及四周場地是生態環境體系設計。
在海綿城市中,各種綠色建筑就是建設之根本。因此,二者在設計場地雨水上的態度原則是統一的,即需要實現“蓄”“凈”“滲”“滯”“用”目標。具體而言,就綠色建筑中極為關鍵的“滲”來加以說明,就是需要建筑四周綠地可以及時入滲雨水,所以在建筑設計中,應規劃好場地當中的滲水管、滲井,積極完善灰色設施基本功能[4]。
基于因地制宜的要求,當面臨各種水文、地理、氣候、土壤條件,還有類型各異的建設項目時,便需要選取適合的低影響綠色開發建筑及設施與重要的關鍵性技術。就各種地理氣候、建筑風格、場地種類,二者在建設成果及設計要求方面都具有地域化、區域化特征。
考慮到海綿城市、各種綠色建筑都是系統性工程,所以單純地割裂某項工程或某專業均很難達到最終建設設計目標。所以,在具體的建設中,需要注意統籌協調多方,方才能滿足建設要求[5]。
(1)當前的下凹式綠地一般指的就是在附近路面約10cm 以下的綠地以及植草溝、雨水花園、干塘等。借助下凹式綠地,可很好地蓄、凈、滲、滯、排雨水,但在應用實踐中卻還暴露出未處理好的缺陷。
縱觀豎向設計常見問題可知,以往的景觀園林常常設計超出道路、廣場等部位地面的綠地。小區里、道路邊上這種設計很普遍,但下雨后的綠地僅可消納落下的雨水,而場地及道路雨水則不能進入綠地,則很難利用綠地來消納雨水。
另外,豎向設計領域還有一個問題,盡管綠地切實有下凹,但卻有經由道路、綠地中間,統一設置了各種排水溝(槽)、雨水口。這樣場地、道路上的雨水未入綠地前便被截留,而不能進入綠地,所以也難以起到凹式綠地應有的作用。
此外,還有的是有設計出來植草溝、各種下凹式綠地,但卻普遍超出了附近道路的高,甚或還超出四周綠地,以至于道路雨水會從附近截留雨水口被排走。同時,綠地中存在的雨水無疑不能流進高處植草溝,而呈現出景觀場地設計問題。
(2)設計好下凹式綠地:規劃好雨水徑流渠道,盡可能地收納來自場地中的雨水,先注意雨水來源,控制雨水就近便可流進下凹形式的綠地。一般來講,在整個建筑場地,會設置大約30%范圍的綠地面積。這些綠地不可以僅消除自身場地雨水,還應消納其他的70%場地范圍的降雨。所以,便需做好豎向設計工作,以便地面、屋頂、硬質廣場部位的雨水均可基于重力作用而直接流進綠地。值得注意的是,在大坡度處,還應添加跌水設計,以防流失水土。其中還應以綠色設施為先,輔以必要的灰色設施。在最初開始設計時,宜知曉場地總的徑流量大小、綠地綜合滲水能力。在國內有些地方仍以黏土類型土質為主,所以入滲能力有限,需要通過雨水滲透管、滲透井來強化入滲效果。
安全排放雨水:在海綿城市內,需要達到總徑流量的70%控制率,主要會面向的是常見小降雨處理情形,但在小概率范圍還是不乏暴雨現象。所以,針對雨水排放,還需要注意安全性。在具體設計下凹式綠地時,還應設計好溢流口,以便可以安全排出場地雨水。當前是下凹式綠地實際設計卻流入了一些不可思議的設計,主要就是各專業間的不暢溝通導致。所以,在總圖進行豎向設計時,必須和排水、園林景觀等專業加強溝通聯系。
(1)一般而言,人類往往崇尚逐水草而居。就此,開發商便很注重景觀水體領域的各種美化元素。加之附帶景觀水體領域的樓盤,還會具有較高的售價,說明老百姓很喜愛景觀水體。在具體建設海綿城市、打造綠色建筑時,這些景觀水體不僅可以用于美化環境,還可以用于管雨水理。基于景觀水體,能夠達到海綿城市“滯、蓄、凈、用”雨水方面的要求。通過景觀水體,能夠及時凈化調蓄降落的雨水,并將其用于澆溉、沖洗等。
(2)注意事項:利用好景觀水體的基礎調蓄功能,在建設城市、實施項目中均會牽涉到雨水調蓄。倘若存在景觀水體,基于水面的水位或面積改變,便能夠極易調蓄雨水。值得注意的是,在景觀駁岸設計中,便應全面考慮有效處置水體水位及水面面積改變情況,防止影響景觀效果。
通過改變水面面積、整體水位,一般就是意欲適應各季不均衡的降雨量。當冬天較少降雨時,便可考慮減小水體面積,進而減小水體蒸發水量損耗。所以,可將景觀水體設置成冬季的干塘、旱溪,而將夏季設置成水面景觀。
倘若已有景觀水體,注意不可再另外修建雨水儲水池或調蓄池。主要就是雨水池成本高,而且池中還是死水,極易變質變臭。所以,總體上的生態效果、水的利用率都明顯較生態水體差。同時,后續運營、管維費也很高,且極具風險、無較好生態經濟效益。
在場地范圍的豎向設計中,宜基于重力流作用集聚雨水:想要用雨水來補充景觀水體,則還宜立足場地呈現出的地形地貌,基于豎向高差來全面收集各種雨水。就此,則還需注意景觀水體位不可以在水平場地之上,并引導場地雨水在重力下流入周圍景觀水體,以避免引入水泵而增大所需能耗。但是,常見的景觀水體卻并不采取以上設計模式,而一般會基于常規雨水管道體系,收集雨水至最低場地點,再規劃出雨水池,流經必要的水處理設施后,才可經由泵往各種水體景觀進行送水。但以上做法無疑不經濟、美觀,呈現的原因之一就是建筑總圖、給排水、景觀等專業并未很有效地配合、溝通、協調。另外一個原因極有可能就是設計人員太過依靠主動技術,只會通過水池、管網、水泵等之類人工方式展開設計工作,卻甚少了解各種生態設施。針對重力匯流而言,就需要積極和有關專業配合。
基于徑流渠道部位,從植被、土壤出發,來充分縮減各種徑流污染物:以場地地面上分布的各種生態環保設施,大力縮減徑流引起污染的面積。其中常常就近來引導雨水流進有關地方,以便下落的雨水在融入景觀水體前就能及時被凈化處理。如果水量大、還附帶許多不良污染物,便可以考慮在雨水融入水體前,便經由前置塘、濕地等的功能來及時降解徑流部位污染。
利用好水體自凈作用:考慮到生態景觀水的優異水體自凈功能,宜適當投放水生動、植物,以促使景觀水體強化自凈效果。鑒于此,為了增強景觀水體的整體自凈能力,則應打造出適宜的水生環境,考慮設計非硬質池體、生態駁岸,來打造出適合水生動植物的優良生長環境。再基于水生動植物,來達到水體自凈目的。若污染物很大,還可以設置必要的人工濕地來凈化水體。
通過雨水斷接,主要改良了以往雨水排水體系。立足先前的雨水舊體系,通常意欲安全排出降落的雨水,但各種場地、屋面上的雨水則會往基礎市政管網大量排放。而從海綿城市、先進綠色建筑上看,不僅要做到安全合理排放,還需要兼顧生態體系。也就是在場地留下雨水,從以往雨水體系斷接原有管道,統一截斷入網渠道,以促使雨水直接流向生態設施體系。再從場地充分滲透消化降落的雨水,然后再向市政管網排除多余下來的雨水。
為了斷接屋面部位雨水,就應把雨水管科學連接到地面設施體系,并可以將雨水及時充分滲入。這里講的對地面雨水進行的斷接就是指將硬質地面上的雨水引入附近存在的地面生態體系設施,再經由綠地進行入滲、凈化后,才順著溢流口排放雨水至管網。與此同時,在往生態基礎設施大量流入各種雨水時,還不免會附帶一些不容忽視的勢能。尤其是屋面雨水很可能會顯著沖擊、影響地面上的各種植被,就此便要注意及時消能,如設置必要的卵石溝等來達到消能目的。在綠地中還應設好必要的雨水溢流口。
總之,在現代海綿城市中,各種綠色建筑備受關注,尤其是場地雨水設計呈現出很可觀的應用價值。所以,需要結合場地地形地貌,積極做好場地雨水設計,進而打造出影響低、綠色環保型雨水體系,以便創造更大的生態社會效益。