【摘要】本文通過對源頭減排類型中居住小區海綿城市建設體系進行分析,從政策規范、設計過程、發展方向等方面討論了精細化海綿城市建設的設計目標及實現方法,對于海綿城市優化設計有著借鑒作用。
【關鍵詞】海綿城市;方案設計;材料與設備;發展
1、海綿城市建設背景及現狀
1.1政策文件的要求
自2013年頒發了《國務院關于加強城市基礎設施建設的意見》、《國務院辦公廳關于做好城市排水防澇設施建設工作的通知》(國辦發〔2013〕23號)等政策法規以來,在各地城市建設與開發過程中,低影響開發模式被逐步推廣開來。在《國家新型城鎮化規劃(2014-2020年)》中提出了要提升我國城鎮化質量。2014年住房城鄉建設部發布了《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建(試行)》,文中指出我國大多數城市土地開發強度普遍較大,必須從規劃、設計、建設、運行維護等方面構建低影響開發雨水系統。根據住房建設部要求,各省市建設廳又制定發布了結合本省情況的海綿城市設計導則,例如《江蘇省海綿城市建設導則(試行)》,《浙江省海綿城市建設導則(試行)》,《南京市海綿城市規劃建設指南》等,補充了海綿城市建設管理流程以及規劃設計依據。
1.2規范及政策的新發展
隨著第一批海綿城市建設工程的竣工,2018年又頒布了GB/T51345-2018《海綿城市建設評價標準》,其目的之一就是對建筑小區源頭減排的有效性進行評判。標準中除了年徑流量、徑流污染控制外還提出了徑流峰值控制與新建項目硬化地面率不宜大于40%的要求。在5.2節中對于源頭減排項目的實施有效性評價中要求:“徑流峰值控制應采用設計施工、模型模擬評估資料查閱與現場檢查相結合的方法進行評價”。通過將《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建(試行)》與《海綿城市建設評價標準》進行對比,可以發現海綿城市建設要求有逐步向量化、精細化程度轉變的趨勢。
2、海綿城市設計實踐中存在的問題
以住宅小區為例,目前在進行海綿城市設計時的主要依據是建設部發布的《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建(試行)》以及各省市所發布的海綿城市設計指南。在指南中明確了年徑流總量控制率與面源污染削減率的要求。例如南京市規定了居住用地新建項目年徑流總量空置率應≥80%,面源污染削減率應≥50%。揚州市將規劃區具體細分為30個海綿城市建設管控分區,按照規劃中提出的海綿城市總體布局要求,確定區內各類地塊可以實現的雨水徑流控制率。《海綿城市建設技術指南—低影響開發雨水系統構建(試行)》在給出的計算方法中,對于徑流總量空置率列出了:容積法、流量閥、水量平衡法等,并分別明確了不同類型海綿設施的計算方法。但是對于SS總去除率的描述并不充分,江蘇省及省內各市技術指南均未給出計算公式。
在目前住宅區海綿城市設計中,一般僅根據規劃給出的年徑流量控制率和面源污染消減率計算出下凹綠地、雨水花園、透水鋪裝等海綿設施面積,再根據具體項目景觀布置做足所需設施面積。但此種做法存在一些天然的缺陷,具體如下:
1)海綿城市建設的主要目的之一就是對雨水進行調蓄與利用,降雨存在各種情形,沒有針對性的設置海綿設施將無法對不同雨量雨情中的雨水進行充分利用。
2)匯水分區、管網設計僅憑借經驗劃分,未能充分利用已設置海綿設施對降雨進行滯納。
3)豎向設計時仍按原有設計方法,將綠地標高設置高于小區道路標高,則無法將道路上的雨水引向綠地,導致出現不合理的雨水徑流方向。
綜上所述,雖然海綿城市建設已經實行了一段時間,但居住小區的低影響開發雨水系統設計方面仍存在許多可以改善的地方。
3、居住小區海綿城市建設實例分析
項目地點位于揚州市,項目所在位置交通網完善,交通便利。其地塊用地面積為62008m2,總建筑面積為149820.43m2,地下建筑面積為42364.13m2,覆土厚度為1.5m。在海綿方案設計中,地庫頂面覆土影響海綿城市海綿設施種類的選用及布置,因此在海綿方案的選擇中應充分考慮和論證地庫覆土對于海綿設施的影響,以便選出適合本項目的海綿方案和設施。整個場地下墊面分為建筑屋面、綠化場地、硬化場地,綠地主要集中在住宅區,住宅區綠地面積較大,綠地率為25%。場地下墊面圖詳見圖1,面積統計詳見表1。
3.1 設計前期準備
1) 高程分析,經查看土建設計圖紙,本地塊場地分為2塊臺地,南側高程為26.50m,北側高程為28.00m。周邊道路由北向南,由東向西逐漸降低,西南角最低。
2) 小區地庫范圍內覆土深度基本滿足管網及下凹綠地與雨水花園設計需求,道路鋪裝中人行通道均可布置為透水鋪裝。通過分析,項目內綠色空間分布均勻,場地相對較為平整,有利于后期布置海綿措施,達到海綿目標。通過對場地的基本評估及查找規劃條件,確定設計的具體量化目標,詳見表2。
3.2 海綿城市建設技術選擇
海綿城市建設嚴格執行雨污分流的排水策略,從而達到減少城市徑流外排滿足年徑流總量控制率的要求。結合項目整體設計要求,對海綿城市建設設施進行選擇與設計,優選技術先進、經濟可靠的技術措施,確定總體布局方案。在住宅小區的海綿城市建設中主要采用滲透技術與儲存技術,其包含了透水鋪裝、透水瀝青混凝土、下凹式綠地綠色屋頂雨水模塊及雨水罐等組成的雨水回用設施等。
需要注意的是,綠色屋頂在實際應用時往往會遭到來自建設方的較大阻力。原因主要有2點:
1)在目前設計規范要求下,住宅屋面布置的太陽能光熱設備占據了屋面大部分面積,不利于綠色屋頂的設置。綠色屋頂的建造,會增加其成本。成本不僅包括建設成本還包括后期管理成本。綠色屋面植物如不按時照料容易破壞屋面設施設備。如在底層商業屋面一般設有排風口、空調設備及其他設備等。從綠色建筑設計理念出發,應考慮適當增大雨水回用設施設置規模,小區建設應優先將有限的雨水資源滯留在小區范圍內。將收集的雨水經過沉淀消毒后用于小區內綠地灌溉及消防用水補給。
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