基于海綿城市理念的建筑小區(qū)設計方式

劉 欣

山西筑城建筑設計有限公司（030006）

在建筑小區(qū)設計中運用海綿城市理念，可以提高建筑小區(qū)設計中排水系統(tǒng)的整體質量，完善功能特性，提高安全系數(shù)，減少水源過多導致的問題，提高水資源利用率，保障人們的生活質量。

1 海綿城市理念的內(nèi)涵

海綿城市理念是新時期下進行雨洪管理的重要理念，目的是提升城市水彈性，建立完善的雨水開發(fā)和利用系統(tǒng)，對雨水進行及時吸收、凈化、存儲，降低雨水對城市建筑以及道路的影響。同時，海綿城市理念還可以在城市用水需求增加時，將存儲的雨水資源及時釋放出來，保證城市內(nèi)部的良好運行。海綿城市理念的融入，修復了城市水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，實現(xiàn)了資源的科學利用，降低了城市受洪澇災害威脅的可能[1]。海綿城市理念的落實，為城市生態(tài)系統(tǒng)完善，人、城市、自然三者關系協(xié)調(diào)提供了堅實的保障，也為城市內(nèi)滲、滯、蓄、凈、用、排等功能的完善奠定了堅實的基礎。

2 海綿城市理念設計的作用

近幾年，農(nóng)村耕地被大量占用，土地上被覆蓋上較多透水性差的材料，如鋼筋混凝土，導致大雨時路面有過多的積水，無法有效滲透和排放，使得城市出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象。另外，在道路修建中，材料問題的出現(xiàn)也會使得路面存在坑洼現(xiàn)象，增加積水風險，道路長時間浸泡在積水內(nèi)，會對交通環(huán)境構成嚴重威脅，加劇內(nèi)澇及污染力度[2]。

為此，就需要在城市建設中，加大海綿城市理念的融入力度，針對現(xiàn)存問題，給出合理的解決措施和方案，降低雨水堆積帶來的威脅，保證城市內(nèi)部環(huán)境質量。此外，據(jù)現(xiàn)有資料統(tǒng)計分析可知，城市住宅小區(qū)面積占城市總面積的1/3 左右，小區(qū)建設及使用會帶來較大的水資源消耗。如果單純依靠市政管網(wǎng)供水，不僅會加劇供水壓力，很多水資源還會存在浪費及嚴重污染問題。如小區(qū)內(nèi)植被澆灌，如果單純依靠市政供水管網(wǎng)，會增加耗水量，加劇水資源危機。海綿城市理念的應用，則將雨水進行科學存儲和凈化處理，凈化后的水源能夠直接應用到植被澆灌，既不會污染環(huán)境，也節(jié)省了更多水源，對于城市發(fā)展有著重要作用。

如此一來，小區(qū)像海綿一樣有儲水、凈化水的能力，對雨水進行了凈化再利用，美化了小區(qū)居民的住宅環(huán)境，并幫助城市生態(tài)在一定程度上恢復平衡，對城市生態(tài)文明建設以及可持續(xù)發(fā)展起到了很大的作用。

3 海綿城市理念下建筑小區(qū)的基本設計思路

海綿城市理念在建筑小區(qū)設計中的應用，是對傳統(tǒng)建筑小區(qū)設計方式進行了革新和優(yōu)化，在保證建筑小區(qū)功能的基礎上，提高了綠化種植面積，充分利用小區(qū)建筑空間，實現(xiàn)科學規(guī)劃的目標。海綿城市理念對建筑小區(qū)綠化設計要求相對較高，在實際設計中，要做好綠色植被的科學選擇及結構布局的合理規(guī)劃，利用剩余建筑用地打造生態(tài)環(huán)保空間體系，降低小區(qū)內(nèi)硬化處理面積[3]。

在建筑小區(qū)規(guī)劃中要預留車行道空間，并保證其不出現(xiàn)變更，一方面是為保證建設質量，提高綠化面積，另一方面也是為降低資金投入，減少不必要損耗的產(chǎn)生。人行道設計中，選擇的材料應以透水性高的材料為主，并在停車位置設置植草磚，增加透水效果，實現(xiàn)雨水的快速排放。對于道路與綠地連接處，可通過設置植草溝等，來實現(xiàn)雨水的集中處理和排放，保證水源凈化效果。凈化后的雨水可直接應用到特定區(qū)域，減少污染和浪費。在植草溝的雨水口位置需要設置截污裝置，以避免污染[4]。同時，綠地雨水口的截污功能能夠很好地控制初期的雨水污染或者徑流污染。對于綠地及時進行改造，盡量改成下凹型，且要結合建筑小區(qū)實際地面為參照。若是小區(qū)雨水的儲存不能滿足小區(qū)的需求，還需要設置蓄水池。

4 海綿城市理念在建筑小區(qū)時的具體應用

海綿城市建設與城市內(nèi)部各環(huán)節(jié)均有著緊密聯(lián)系，而建筑小區(qū)雨水開發(fā)則是其中最為基礎的工作。開發(fā)雨水建設工程需要在景觀、道路、排水、建筑等多個角度加以分析，合理規(guī)劃建設內(nèi)容，提高建筑小區(qū)排水能力，實現(xiàn)雨水資源的凈化和循環(huán)利用，從而在保證建筑小區(qū)整體效果的同時，提高使用價值[5]。

4.1 下沉式綠地

下沉式綠地，狹義的解釋為：地域周邊鋪砌道路100～200 mm 距離的綠地，在綠地內(nèi)根據(jù)實際情況設置雨水溢流口，用于雨水排放。下沉式綠地在目前建筑小區(qū)中的應用較為廣泛，可對建筑小區(qū)空間、道路等進行靈活布置和規(guī)劃，實現(xiàn)空間的有效利用，提高建筑小區(qū)內(nèi)部雨水處理能力。同時，下沉式綠地的費用成本較低，不會對土地資源構成較大威脅，可以滿足目前的建設需求。

4.2 滲透塘

滲透塘是進行雨水滲透與補充的洼地結構，在控制雨水徑流及提高雨水凈化效果上有顯著優(yōu)勢。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、透水土工布及300～500 mm 的過濾介質層。在滲透塘內(nèi)會設置溢流管和放空管，并將其連接到城市雨水管網(wǎng)及雨水徑流排放系統(tǒng)內(nèi)，實現(xiàn)對雨水的快速排出和凈化處理。滲透塘的面積要在1 hm2以上，對建筑小區(qū)空間要求較高，雖然建設費用不高，但后期維護費用較高。

4.3 滲井

滲井是通過對井底和井壁的科學處理實現(xiàn)雨水下滲的，設計中除井底、井壁會設置滲水管外，在周邊區(qū)域也會設置一些滲排管，并在滲排管周邊鋪設礫石，以達到凈化效果。在對滲井處理過程中，要求出水管內(nèi)底部高程大于進水管頂部高程，以保證其性能發(fā)揮。滲井設計優(yōu)勢在于靈活性高、占地面積小、費用相對較低，且能夠對水質和水量進行嚴格把控，減少內(nèi)澇可能。

4.4 蓄水池

蓄水池是進行雨水存儲及徑流流量控制的關鍵設施。目前建筑小區(qū)設計中常見的蓄水池類型有鋼筋混凝土蓄水池、塑料蓄水模塊拼裝蓄水池、地下封閉蓄水池這三種。蓄水池的設計主要是實現(xiàn)雨水的循環(huán)利用，蓄水池處理后的雨水能夠應用在植被澆灌、沖洗等環(huán)節(jié)，但蓄水池后期維護成本較高，需要結合實際情況進行科學選擇。

4.5 植草溝

植草溝（如圖1 所示）指的是種植綠色植被的地表溝渠，具有收集、排放、輸送和凈化雨水的功能。植草溝和建筑小區(qū)內(nèi)的單項設施及管渠進行連接，可保證建筑小區(qū)內(nèi)的環(huán)境質量，減少雨水侵蝕。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(nèi)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(lián)合應用。植草溝建設和維護費用低，易與景觀結合，但也易受場地條件制約。

圖1 植草溝

4.6 滲渠

滲渠具有較好滲透功能的管道和渠道，一般是以塑料管穿孔及無砂混凝土管渠組合而成。滲渠開孔率在1%～3%，敷設過程中要注意對坡度的科學把控。滲渠在建筑小區(qū)、公共綠地等輸水量較小的區(qū)域有著廣泛應用，而對于較大輸水量或凈流污染嚴重的區(qū)域則無法使用。滲渠建設具有空間占地面積小的優(yōu)勢，但因為建設費用較高，且容易出現(xiàn)擁堵問題，增加了后期維修難度，已經(jīng)很少應用。

4.7 初期雨水棄流設施

該設施主要是在初期階段對因沖刷或存在較大污染物質的雨水進行有效處理，降低后續(xù)雨水處理難度，保證雨水循環(huán)利用率。初期雨水棄流方式有自控棄流、滲透棄流、雨落管棄流和棄流池這幾種形式。初期雨水棄流設施是其他雨水開發(fā)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、建設費用低，可降低后續(xù)設施的維護管理費用，但徑流污染物棄流量不易控制。

海綿城市理念下建筑小區(qū)低影響雨水開發(fā)設施的設計及材料選擇，需要考慮建筑密度分布、綠化空間及土地資源應用量等內(nèi)容，根據(jù)建筑所在區(qū)域的地質水文等特征，按照設定的目標要求，開展規(guī)劃設計工作，保證系統(tǒng)設施規(guī)劃的經(jīng)濟性、可靠性、適用性及合理性。在規(guī)劃設計中，可根據(jù)功能及目標要求進行科學處理，保證兩者的對應效果。如在缺水地區(qū)，要將資源優(yōu)化作為核心內(nèi)容，科學規(guī)劃蓄水系統(tǒng)，實現(xiàn)雨水的集中處理，并將處理后的雨水應用到相應區(qū)域內(nèi)，以減少資源浪費。對于內(nèi)澇嚴重地區(qū)，需將徑流峰值把控作為核心內(nèi)容，做好雨水調(diào)節(jié)和存儲。對水資源較豐富的地區(qū)，在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(yōu)的雨水截污凈化、滲透和調(diào)節(jié)等技術，以總投資成本宜最低，并綜合考慮設施的環(huán)境效益和社會效益。

控制雨水井流量的設施有透水磚、綠色屋頂規(guī)劃、下沉式綠地、生物滯留代、滲透塘、滲井等，控制雨水徑流峰值的設施有濕塘、濕地、調(diào)節(jié)池等，控制雨水徑流污染的設施有復雜性生物滯留設施、濕地、植草溝、緩沖帶等。建筑小區(qū)面積占城市總面積7 成以上，做好雨水有效處理，很好地融合海綿城市理念，能夠在保證建筑小區(qū)功能質量的同時，快速解決現(xiàn)存的內(nèi)澇問題，營造良好的生態(tài)系統(tǒng)，為人們提供舒適的生活空間。

5 結語

基于海綿城市理念的建筑小區(qū)設計要考慮雨水處理系統(tǒng)的合理規(guī)劃，在不影響建筑功能的基礎上，對現(xiàn)有空間進行科學規(guī)劃，合理設置雨水收集和排放系統(tǒng)，做好管道的科學布置，加快雨水處理效率，減少內(nèi)澇可能，營造良好的生活環(huán)境和生態(tài)體系。