基于海綿城市理念的城市建筑設(shè)計方法探究

張靜

摘?要：在海綿城市理念指導(dǎo)下，應(yīng)把握好建筑設(shè)計要點，提高雨水收集和利用效率。文章首先對海綿城市理念進(jìn)行簡要介紹，分析海綿城市理念下的建筑設(shè)計要點。在此基礎(chǔ)上，提出幾點基于海綿城市理念的城市建筑設(shè)計方法，以期促進(jìn)建筑設(shè)計水平的提高和建筑功能的完善。

關(guān)鍵詞：海綿城市理念;城市建筑;設(shè)計方法

在我國城市建設(shè)發(fā)展過程中，海綿城市理念是城市規(guī)劃的基本指導(dǎo)理念，需要從城市給排水、道路、建筑設(shè)計等多方面著手，解決城市內(nèi)澇問題，改善居民生活環(huán)境。同時，在建筑綠色設(shè)計要求下，也應(yīng)提高對自然資源的利用效率，緩解水資源壓力，促進(jìn)城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、海綿城市設(shè)計理念

海綿城市理念的核心思想是建設(shè)像海綿一樣擁有吸水、儲水能力的城市，提高城市應(yīng)對環(huán)境變化的能力，減輕城市內(nèi)澇問題，并實現(xiàn)對雨水資源的合理利用。在海綿城市理念的指導(dǎo)下，城市建筑設(shè)計越來越重視雨水收集系統(tǒng)的設(shè)計。要建設(shè)海綿城市，必須發(fā)揮建筑雨水收集系統(tǒng)的作用，提高其吸水和儲水能力。同時也需要實現(xiàn)對雨水資源的合理利用，保護(hù)原有水環(huán)境系統(tǒng)，修復(fù)受損的生態(tài)環(huán)境。因此，在城市建筑設(shè)計過程中，應(yīng)充分結(jié)合工程范圍內(nèi)水文條件以及城市給排水管道的建設(shè)情況，合理設(shè)計雨水收集系統(tǒng)。在海綿城市設(shè)計理念的指導(dǎo)下，堅持自然和諧的發(fā)展原則，在建筑建設(shè)過程中盡可能降低對環(huán)境的破壞，在保護(hù)城市水資源的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對自然資源的合理利用[1]。

二、海綿城市理念下的建筑設(shè)計要點

（一）減輕市政管網(wǎng)壓力

海綿城市理念下的城市建筑設(shè)計應(yīng)以減輕市政管網(wǎng)壓力為目標(biāo)，在大規(guī)模連續(xù)降水過程中，避免出現(xiàn)城市內(nèi)澇問題。在設(shè)計建筑儲水池的過程中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件及年平均降水量，合理設(shè)計儲水池規(guī)格。對于降水較為集中、降水量較大的城市，應(yīng)根據(jù)城市過去30年的最大降水量情況，確定建筑最大出水量，從而確保建筑集水系統(tǒng)設(shè)計可以滿足實際使用需求。

（二）保證建筑使用安全

在城市建筑設(shè)計過程中，與需要考慮建筑使用安全問題，將安全設(shè)計與海綿城市理念結(jié)合起來，確保建筑的實際使用性能。在此方面，設(shè)計人員需要制定安全考量標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計建筑集水系統(tǒng)、儲水池等設(shè)施的過程中，充分考慮可能會對建筑使用安全造成的影響，杜絕建筑內(nèi)澇情況的發(fā)生。比如在儲水池設(shè)計方面，為了提高建筑使用安全性，需要采取用備結(jié)合的設(shè)計方法，通過設(shè)計兩個或多個儲水池，滿足降水高峰期的安全性儲備要求。在相關(guān)管道設(shè)計過程中，需要結(jié)合電氣設(shè)備安裝設(shè)計等方面的考慮，避免因管路沖突引發(fā)安全問題。此外，也需要保證電氣設(shè)備使用的自身安全性。

（三）注意經(jīng)濟(jì)成本效益

為了推廣海綿城市設(shè)計理念在城市建筑中的應(yīng)用，在設(shè)計過程中必須從工程實際情況出發(fā)，注意經(jīng)濟(jì)成本效益，確保建筑設(shè)計方案的可操作性。對于開發(fā)商而言，則應(yīng)在建筑工程建設(shè)活動中兼顧社會效益，積極響應(yīng)海綿城市的建設(shè)號召，滿足相關(guān)設(shè)計要求。海綿城市理念在建筑中的應(yīng)用，由于要增加相應(yīng)的設(shè)施，會在一定程度上增加建筑初始投入成本。但是雨水收集系統(tǒng)的應(yīng)用可以極大的降低建筑運行成本，提高其節(jié)水效益。因此，在城市建筑設(shè)計過程中，要平衡好經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的關(guān)系，推動海綿城市理念在建筑工程中得到更廣泛的應(yīng)用[2]。

三、海綿城市理念下的城市建筑設(shè)計方法

（一）雨水收集

海綿城市理念下的城市建筑設(shè)計主要通過采用雨水收集系統(tǒng)，減輕城市給排水壓力。做好雨水收集系統(tǒng)設(shè)計，對后續(xù)的雨水利用環(huán)節(jié)也有直接影響，是城市建筑設(shè)計的關(guān)鍵部分。目前海綿城市建筑雨水收集系統(tǒng)設(shè)計一般采用兩種方式，一是普通收集系統(tǒng)，通過設(shè)計滲水井、蓄水池等設(shè)施，滿足建筑雨水收集需求。這種方式的優(yōu)點是容易實現(xiàn)、成本較低，但使用方式也較為固定，而且需要做好日常運行維護(hù)工作。另一種設(shè)計方式是自動收集系統(tǒng)，通過在建筑建筑屋頂設(shè)計檐溝排水、在地面設(shè)計地漏和明暗溝渠，自動進(jìn)行雨水收集，然后經(jīng)過過濾裝置，將收集到的雨水存儲到水箱中，供建筑內(nèi)部供水以及綠地灌溉等使用，具有較高的節(jié)水效益。無論采用哪種設(shè)計方式，都需要與建筑結(jié)構(gòu)特點緊密結(jié)合起來。比如目前在建筑屋頂設(shè)計雨水收集裝置，通常將屋頂設(shè)計為斜面形式，然后安裝導(dǎo)管，利用重力作用自動將雨水輸送至水箱中。除了在建筑本體設(shè)計集水系統(tǒng)，還可以在建筑園區(qū)內(nèi)設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，連接地面管網(wǎng)，輸送至地下儲水池，提高建筑綜合集水能力。

（二）雨水利用

在海綿城市理念指導(dǎo)下，城市建筑不僅要具備雨水收集和存儲的能力，還要具備一定的消化能力，實現(xiàn)對雨水的合理利用。在此方面，需要重點考慮雨水收集利用的水質(zhì)要求，同時根據(jù)降雨變化規(guī)律，合理預(yù)估可以利用的雨水收集量，從而采取恰當(dāng)?shù)睦梅绞?。目前城市建筑雨水收集利用系統(tǒng)主要由取水泵井、雨水回用管路、回水儲蓄池、過濾和凈化裝置等部分組成。通過對雨水進(jìn)行凈化處理，使其可以滿足水質(zhì)要求，實現(xiàn)對雨水資源的充分利用。如果在降雨高峰期，儲存的雨水在正常利用下仍有剩余，為避免對后續(xù)雨水收集工作產(chǎn)生影響，需要定期進(jìn)行排放。可以通過設(shè)計錯峰排放周期，確保雨水排放的合理性。同時應(yīng)注意，直接排放的雨水未經(jīng)過過濾和凈化處理，可能會引起泥沙堵塞管道的問題，需要定期對排水管道進(jìn)行清洗。此外，為了滿足嚴(yán)重降雨災(zāi)害情況下的緊急排放需求，還要通過建立緊急排放管道，直接連接市政排水管，防止建筑出現(xiàn)內(nèi)澇問題。在此情況下，可以在安全的前提下實現(xiàn)對雨水資源的最大化利用。

（三）滲水鋪裝

滲水鋪裝設(shè)計是海綿城市建筑的主要內(nèi)容之一，通過采用滲水鋪裝材料，可以減少地面給水，加快雨水滲入地面，對地下水資源進(jìn)行補(bǔ)充，而且可以達(dá)到改變地表溫濕度條件的效果，具有建筑微環(huán)境調(diào)節(jié)作用。通過采用滲水鋪裝材料，還有利于降低粉塵，營造良好的建筑園區(qū)環(huán)境。目前使用較多的滲水鋪裝材料是滲水磚、透水混凝土材料等。其中，滲水磚具有較好的滲水性和耐久性，不僅可用于小區(qū)路面鋪裝，還可以進(jìn)行盲道鋪裝，其色彩豐富，可以起到較好的裝飾效果。另一種透水混凝土材料屬于生態(tài)材料，在混凝土及其他材料的鋪裝過程中，通過預(yù)留一定空隙，用于種植植物，將植物與建筑設(shè)施相結(jié)合，提高建筑園區(qū)綠化程度。目前滲水混凝土鋪裝方式在小區(qū)生態(tài)停車場、景觀道路等方面應(yīng)用較多。

（四）屋頂綠化

為了進(jìn)一步提升城市建筑的生態(tài)環(huán)保效益，在建筑設(shè)計過程中，屋頂綠化技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。在降雨集中的季節(jié)，建筑屋頂容易產(chǎn)生積水，對屋頂材料產(chǎn)生腐蝕，還容易引發(fā)滲水漏水問題，影響居民正常生活。在海綿城市理念指導(dǎo)下，通過將屋頂綠化技術(shù)與雨水回收技術(shù)結(jié)合使用，可以有效解決屋頂積水問題。在屋頂綠化設(shè)計過程中，應(yīng)重點把握好植被的選擇。根據(jù)屋頂環(huán)境特點，應(yīng)栽種生命力頑強(qiáng)、抗風(fēng)、抗倒伏能力較強(qiáng)的品種。此外還要做好種植層、濾水層、防水層等的設(shè)計，形成較為穩(wěn)定的屋頂綠化生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮植被的作用，進(jìn)一步提高建筑吸水和儲水能力。

四、結(jié)語

綜上所述，海綿城市理念為城市建筑設(shè)計作出了具體指導(dǎo)，在城市建筑設(shè)計過程中，應(yīng)合理設(shè)計雨水收集和利用系統(tǒng)，結(jié)合其他技術(shù)的使用，提高建筑吸水儲水能力，實現(xiàn)對雨水資源的高效利用。這樣也有利于提升建筑使用性能以及生態(tài)環(huán)保效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯健，張冬.海綿城市在建筑規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（15）：1-2.

[2]鄧楠.海綿城市理念下的建筑設(shè)計方式分析及研究[J].居舍，2017（16）：68-69.