淺談海綿城市設(shè)施中下沉式綠地的常見問題及設(shè)計優(yōu)化

□ 覃敏貴 張建治

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市排水防澇安全的前提下，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。常見的海綿城市設(shè)施有下沉式綠地、透水鋪裝、綠色屋頂、雨水花園、植草溝、雨水收集池、景觀水體等。

經(jīng)過借鑒澳大利亞水敏感性城市設(shè)計、新西蘭低影響開發(fā)城市設(shè)計以及美國、日本等國家的經(jīng)驗，我國于2013年正式提出海綿城市的概念及要求，隨后推行相應(yīng)的技術(shù)指南（試行）。2015年，南寧市作為國家第一批試點城市，率先對海綿城市建設(shè)進(jìn)行了探索及實施，并制定了相關(guān)的設(shè)計導(dǎo)則、圖集、驗收指南等地方標(biāo)準(zhǔn)。即便如此，因海綿城市建設(shè)是一項專業(yè)涉及面廣、系統(tǒng)工程復(fù)雜的技術(shù)，目前仍處于初級發(fā)展階段，在規(guī)范體系不完善、技術(shù)經(jīng)驗匱乏的情況下，在實施過程中難免出現(xiàn)各類問題。筆者在回訪南寧市海綿城市建設(shè)工程中發(fā)現(xiàn)，建筑小區(qū)海綿城市設(shè)施在使用過程中存在諸多問題，如下沉式綠地長期積水、植被成活率低、透水鋪裝潮濕長青苔、雨水回用系統(tǒng)出水水質(zhì)差等。其中下沉式綠地因其建設(shè)及維護(hù)成本較小、可靈活集中或分散布置、調(diào)蓄能力強(qiáng)、可有效去除徑流污染物等優(yōu)點，被設(shè)計、業(yè)主等工程人員大力推廣應(yīng)用，其工程占比較大，因而發(fā)生問題的頻率也較高，現(xiàn)通過研究設(shè)計圖紙及施工效果，總結(jié)如下幾點問題及優(yōu)化方法。

1 匯水面積設(shè)計計算不準(zhǔn)確

下沉式綠地在設(shè)計降雨量條件下的最大調(diào)蓄容積，與匯水面積有直接關(guān)系，而匯水面積又受場地豎向標(biāo)高、周邊建筑功能布置、海綿設(shè)施配套工程等內(nèi)容影響，其中一項設(shè)計不當(dāng)，便會降低設(shè)施的實際調(diào)蓄量，進(jìn)而降低整個場地的年徑流總量控制率。

目前，國家及地方的各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍在不斷完善中，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅對下沉式綠地設(shè)施提出了技術(shù)要求，而未對與之相對應(yīng)的匯水面積提出標(biāo)準(zhǔn)化要求，加之項目情況千變?nèi)f化，設(shè)計人員很容易忽視匯水面積的準(zhǔn)確性，做出不合理的設(shè)計。通過技術(shù)分析，總結(jié)出影響匯水面積準(zhǔn)確性的幾個問題，并給出解決方法。（見圖1、圖2、圖3、表1）

圖1 屋面雨水?dāng)嘟哟胧?/p>

圖2 路緣石開口措施

表1 影響匯水面積準(zhǔn)確性的問題分析表

圖3 跨路式雨水?dāng)嘟邮疽鈭D

2 土壤層透水能力不足

海綿城市的核心理念為對雨水的“滲（滲透）、滯（滯留）、蓄（調(diào)蓄）、凈（凈化）、用（利用）、排（排放）”，下沉式綠地作為一項應(yīng)用率極高的海綿措施，具有“滲、滯、蓄、凈”等功能，同時要求能在停雨后24h內(nèi)排空調(diào)蓄雨水（最大不超過36h）。這就要求下沉式綠地的下墊層滿足一定的級配及透水性能，《廣西海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中要求，具有雨水調(diào)蓄和凈化功能的綠地，其土壤入滲率要求為10mm/h～360mm/h（2.8×10-6m/s～1.0×10-4m/s）。

下沉式綠地積水時間過長，會降低植被的成活率，增加園林維護(hù)成本，影響小區(qū)景觀品質(zhì)，甚至?xí)拐{(diào)蓄的雨水水質(zhì)惡化，不僅達(dá)不到凈化雨水的功能，還會影響小區(qū)居民的衛(wèi)生健康；另外，積水還會降低下沉式綠地的調(diào)蓄功能，再次降雨時，因?qū)嶋H可利用調(diào)蓄容積減少，部分設(shè)計被調(diào)蓄的雨水通過溢流設(shè)施，將惡化的積水一并帶入城市雨水管網(wǎng)，造成不利的環(huán)境影響。經(jīng)調(diào)查，南寧市大部分地區(qū)土質(zhì)為黏土，黏土的透水性能遠(yuǎn)低于下沉式綠地的要求（見表2）。目前，設(shè)計人員對下沉式綠地下墊面的設(shè)計，均只簡單索引圖集，未根據(jù)項目地質(zhì)情況，因地制宜地提供對應(yīng)的土壤工藝措施，導(dǎo)致下墊面土壤滲透能力不滿足要求。另外，現(xiàn)行地標(biāo)圖集對土壤層的技術(shù)要求未做詳細(xì)規(guī)定，也間接導(dǎo)致了問題的發(fā)生。結(jié)合上述情況，筆者提出在設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合項目的地質(zhì)勘查資料（含土壤滲透系數(shù)），根據(jù)不同的地質(zhì)條件，采取不同的技術(shù)措施：當(dāng)原土透水能力滿足要求時，采用原土回填以節(jié)約建設(shè)成本；當(dāng)原土透水能力不滿足要求或原土為劣質(zhì)土?xí)r，應(yīng)通過改良或者置換原土的方法以滿足土壤層透水能力的要求。（見表3）

3 未采用耐旱、耐澇植物

下沉式綠地內(nèi)的調(diào)蓄雨水一般要求在停雨后24h～36h排空，因此設(shè)施內(nèi)的植物要滿足耐旱、耐澇、凈化雨水、低維護(hù)等要求。部分項目采用馬尼拉草、朱瑾、龍吐珠、紅花羊蹄等，此類植物在水濕情況下存活率達(dá)到90%以上，但在水淹情況下存活率均低于25%，導(dǎo)致下沉式綠地在運(yùn)行一段時間后植被大量枯死，不僅影響小區(qū)景觀環(huán)境，還降低了下沉式綠地的污染去除能力。

解決方法：工程人員可參考2016年4月出版的《海綿城市工程實用手冊》“南方地區(qū)常見的耐水耐旱植物一覽表”設(shè)計選用植物種類，以滿足下沉式綠地的技術(shù)要求。其他地區(qū)的工程應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)或?qū)嵺`經(jīng)驗，采用符合當(dāng)?shù)貤l件的植物。

4 綠地下沉深度過大

下沉式綠地的深度直接影響該設(shè)施的雨水調(diào)蓄容積，深度過淺，不能充分發(fā)揮其調(diào)蓄能力；深度過大，又增大其下墊面的滲排負(fù)荷，導(dǎo)致蓄水排空時間過長，影響景觀效果、植物生長及環(huán)境衛(wèi)生等。海綿城市各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、圖集中規(guī)定下沉式綠地下沉深度不宜超過200mm。部分項目因場地受限，盲目加大下沉式綠地深度，人為提高調(diào)蓄容積以滿足場地年徑流總量控制率，下沉深度設(shè)計為250mm～400mm，對下沉式綠地的使用和維護(hù)帶來了非常不利的影響。

解決方法：應(yīng)按下沉深度不超過200mm實施。針對綠地面積較少、場地空間受限的項目，可采用多種海綿設(shè)施相結(jié)合，如采用綠化屋頂、透水鋪裝等較為經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)施降低雨水徑流量，采用雨水回收池等設(shè)施進(jìn)行雨水調(diào)蓄，多項設(shè)施相互作用，以滿足場地年徑流總量控制率及污染削減率的控制要求。

表2 各種土壤層的滲透系數(shù)

表3 下墊面土壤層工藝要求

5 未結(jié)合建筑總平及園林景觀設(shè)計

海綿城市設(shè)計需要多專業(yè)相互配合才能實現(xiàn)其技術(shù)性能和環(huán)境美觀性能。根據(jù)目前項目實施情況，大部分建設(shè)單位將海綿城市建設(shè)作為獨立子項，單獨發(fā)包給海綿設(shè)計單位設(shè)計，加之項目設(shè)計周期較短，海綿設(shè)計單位、土建設(shè)計單位及園林設(shè)計單位之間缺乏充分溝通協(xié)調(diào)，導(dǎo)致海綿設(shè)施與建筑總平?jīng)_突，甚至設(shè)施中設(shè)置有園林小品及園林步道，造成下沉式綠地實際調(diào)蓄容積減少，并影響建筑總平規(guī)劃及園林景觀的使用功能。

解決方法：作為海綿城市建設(shè)的技術(shù)先行者，海綿城市設(shè)計人員應(yīng)承擔(dān)起牽頭協(xié)調(diào)的責(zé)任，引導(dǎo)工程參建各方重視海綿城市的建設(shè)和實施效果，做到分專業(yè)、分單位但是不分家，各專業(yè)之間做好緊密協(xié)調(diào)，主動與建筑總平、園林專業(yè)溝通，避免專業(yè)沖突。

6 溢流口設(shè)置不合理

溢流口應(yīng)按匯水面積的設(shè)計重現(xiàn)期降雨量設(shè)計，設(shè)置數(shù)量不足，雨水溢流排水速度慢，造成場地積水內(nèi)澇；設(shè)置數(shù)量過多，又造成建設(shè)浪費。另外，部分項目溢流口設(shè)置高度不準(zhǔn)確，直接影響下沉式綠地的實際調(diào)蓄容積。

解決方法：應(yīng)根據(jù)下沉式綠地的匯水面積、設(shè)計重現(xiàn)期進(jìn)行雨水量計算，再根據(jù)溢流口的排水能力選定設(shè)置數(shù)量；安裝高度應(yīng)結(jié)合下沉式綠地的有效容積確定，必要時繪制安裝大樣圖，避免施工錯誤。

7 未按要求設(shè)置滲排系統(tǒng)

下沉式綠地分簡易型和復(fù)雜型，簡易型不含滲排系統(tǒng)，復(fù)雜型含滲排系統(tǒng)。通常情況下，設(shè)置在實土區(qū)域的下沉式綠地，只要其下墊面土壤層滿足透水能力要求，可不設(shè)滲排系統(tǒng)。近年來，為充分利用地下空間，建筑小區(qū)地下室在規(guī)劃許可范圍內(nèi)越做越大，實土綠地則越來越少，下沉式綠地設(shè)置在地下室頂板覆土上也成為較為常見的技術(shù)措施。部分此類項目未設(shè)置滲排系統(tǒng)，調(diào)蓄雨水不能在規(guī)定時間內(nèi)滲透排放，影響植物生長及頂板結(jié)構(gòu)安全。

解決方法：應(yīng)按要求設(shè)置滲排系統(tǒng)，使調(diào)蓄雨水能在24h內(nèi)滲透排空，系統(tǒng)應(yīng)有定期維護(hù)、保養(yǎng)技術(shù)措施，保證其生命周期內(nèi)的滲透能力。

8 未按項目地址對應(yīng)的控制率計算容積

南寧市年平均徑流總量控制率的設(shè)計依據(jù)《南寧市海綿城市規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》《南寧海綿城市總體規(guī)劃》《南寧示范區(qū)海綿控規(guī)》《南寧五象新區(qū)海綿城市專項規(guī)劃》等。各城區(qū)地塊的指標(biāo)控制要求均不相同，部分項目未根據(jù)項目地址準(zhǔn)確選用設(shè)計依據(jù)，選定的控制率指標(biāo)略有偏差，導(dǎo)致下沉式綠地的設(shè)計容積不滿足行政規(guī)劃指標(biāo)要求。

解決方法：按照項目所在的區(qū)域，選擇對應(yīng)準(zhǔn)確的控制指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，當(dāng)遇到同個區(qū)域在不同依據(jù)中要求不一致時，原則上可按指標(biāo)嚴(yán)格的要求執(zhí)行。最直接、準(zhǔn)確的方法是咨詢當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)主管部門，以主管部門批復(fù)的要求為準(zhǔn)。另外，南寧市海綿城市建設(shè)控制規(guī)劃指標(biāo)文件過多，也間接導(dǎo)致了容易發(fā)生錯誤的設(shè)計，建議主管部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一各項規(guī)劃文件，以便技術(shù)人員更方便、準(zhǔn)確地執(zhí)行。

9 結(jié)語

海綿城市建設(shè)是國家近年提出的新概念、新要求，即使經(jīng)歷了數(shù)年的實踐，仍處于初級探索階段，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善、實踐經(jīng)驗不足是目前技術(shù)人員面臨的主要問題。要善于研究、積極與省內(nèi)外同行交流學(xué)習(xí)、吸取國外先進(jìn)經(jīng)驗、不斷總結(jié)項目經(jīng)驗，提高對海綿城市技術(shù)措施的理解和運(yùn)用技能。設(shè)計時要結(jié)合地方規(guī)劃政策、深入了解業(yè)主訴求，各專業(yè)充分配合實施，才能充分發(fā)揮其雨水控制利用的技術(shù)性能和環(huán)境友好的美觀性能，為推進(jìn)海綿城市建設(shè)發(fā)揮技術(shù)力量。