海綿城市理念視域下的屋頂綠化規(guī)劃方法

李夢為

摘要：建設(shè)海綿城市已經(jīng)成為當前一些城市防洪治理工作的重要目標和城市規(guī)劃建設(shè)的重點所在。建設(shè)海綿城市不僅能綜合利用城市水循環(huán)，削減掉暴雨天氣下雨水徑流對于城市可持續(xù)發(fā)展所帶來的安全隱患問題，還能保護原有的城市生態(tài)性。屋頂綠化作為城市建設(shè)中的基礎(chǔ)性設(shè)施，是建設(shè)海綿城市的重要一個環(huán)節(jié)，能夠在城市的防洪抗?jié)持邪l(fā)揮重要作用。闡述了海綿城市的建設(shè)特征，分析如何展開屋頂綠化規(guī)劃設(shè)計，并且提出建設(shè)屋頂綠化規(guī)劃的優(yōu)點所在，旨在水循環(huán)較差的城市中逐步建設(shè)起海綿城市生態(tài)體系。

關(guān)鍵詞：城市建設(shè);海綿城市;屋頂綠化;規(guī)劃設(shè)計

隨著全球氣候變暖，帶來一系列的極端天氣，突降的暴雨給城市的水循環(huán)系統(tǒng)帶來巨大的沖擊，城市不僅無法實現(xiàn)對雨水的循環(huán)利用，反而因大量的城市積水造成發(fā)展困境。海綿城市的建設(shè)要求能夠采用綠色生態(tài)的城市建設(shè)理念，依靠生態(tài)化的建設(shè)理念展開“慢排緩釋”和“源頭分散”的規(guī)劃設(shè)計，實現(xiàn)“快速排除”和“末端集中”的理念;重新調(diào)整城市的水循環(huán)，讓城市中的水能夠?qū)崿F(xiàn)更加自然的遷移。因而闡述了海綿城市的建設(shè)特征，分析如何展開屋頂綠化規(guī)劃設(shè)計，并且提出建設(shè)屋頂綠化規(guī)劃的優(yōu)點所在，旨在水循環(huán)較差的城市中逐步建設(shè)起海綿城市生態(tài)體系。

1海綿城市建設(shè)的理念和特征

1.1海綿城市的理念

海綿城市主要是寓意城市建設(shè)能夠像海綿一樣，在面對自然突發(fā)問題，做好彈性的管理。海綿城市在下雨時能夠?qū)崿F(xiàn)吸水、儲水和滲水、凈水的管理，在雨后能夠?qū)⑦@些儲備的水投入到水循環(huán)利用中，在“一吸一收”中實現(xiàn)對城市水資源時間和空間上的彈性管理，實現(xiàn)對城市水資源的優(yōu)化配置。

1.2海綿城市的特征

海綿城市理念誕生的主要意義在于：①依靠城市的自然環(huán)境實現(xiàn)對城市各種水資源的有效吸收和存儲，緩解城市的內(nèi)澇問題，同時讓城市能夠“彈性適應”自然環(huán)境變化下各種自然災害對于城市的侵害，并能保護城市內(nèi)部水系統(tǒng)能夠保持在一個相對穩(wěn)定的彈性變化幅度中，不需要借助外界的“灰色”設(shè)備（城市給排水設(shè)施、城市的內(nèi)河道）來實現(xiàn)對城市內(nèi)部的水系統(tǒng)的管理。②傳統(tǒng)的城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)中，對于城市的排水模式主要是采用“快排式”，但是一旦城市內(nèi)在一定時間內(nèi)的水資源達到排水模式的最頂峰，此時必然會造成城市的內(nèi)澇，如最經(jīng)典的就是“來北京看海”這一現(xiàn)實情況的出現(xiàn)。因而在海綿城市的建設(shè)理念下，當前城市的主要排澇方針是“滲、滯、蓄、凈、用、排”，環(huán)環(huán)相扣，每一個方針下都有相匹配的基礎(chǔ)設(shè)施，以屋頂綠化建設(shè)為例，屋頂綠化解決了城市在時空上的水問題。如果單純的依靠地面進行排澇，對于一些城市規(guī)劃建設(shè)較為緊湊的城市具有不利的影響，從導入屋頂綠化水循環(huán)管理，能夠有效地提高水循環(huán)管理的效率，減少城市的內(nèi)澇問題。另外一方面、海綿城市建設(shè)過程中最基本的要求是建設(shè)雨水處理基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)源頭的消納和滯蓄，實現(xiàn)過程的減速消能，展開末端的彈性適應。常見的雨水處理基礎(chǔ)設(shè)施主要有地下管網(wǎng)，利用地下管網(wǎng)對雨水進行集中處理，將過多量的雨水排放進江河湖海中，減少峰流值。在城市中增加綠化率可同城市地下管網(wǎng)結(jié)合起來發(fā)揮作用，對雨水進行有效的處理。屋頂綠化系統(tǒng)作為雨水基礎(chǔ)設(shè)施的項目之一，能夠通過屋頂綠化的方式，增加屋頂?shù)膬λδ?，分散地面對于雨水的處理量，有效緩解城市的?nèi)澇問題。

因而基于海綿城市理念下的城市屋頂綠化系統(tǒng)的規(guī)劃是海綿城市建設(shè)的主要表現(xiàn)，也是實現(xiàn)城市建筑設(shè)施智能化、現(xiàn)代化發(fā)展的主要措施。

2基于海綿城市理念的屋頂綠化規(guī)劃方案

由上文可知，生態(tài)屋頂綠化以體積小、成活率高、經(jīng)濟性價比高等優(yōu)點，極大程度地緩解了暴雨導致城市的排泄壓力，在構(gòu)建新型的城市雨水開發(fā)系統(tǒng)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，也成為南方暴雨天氣較多的“海綿城市”建設(shè)的主要方式。當前實現(xiàn)屋頂綠化規(guī)劃方案要求以實際的建筑案例為例，對其自然環(huán)境以及綠化方案進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。

2.1海綿城市屋頂綠化的規(guī)劃背景

早在2015年《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導意見》中就提出要統(tǒng)籌部署推進海綿城市的建設(shè)工作，實現(xiàn)地上地下的建設(shè)。《意見》中強調(diào)了構(gòu)建屋頂綠化方案必須要同地下的建設(shè)相結(jié)合。即要求充分考慮到該城市的自然環(huán)境、城市的地下“海綿城市”的建設(shè)情況。以南方的某城市為例，在城市新區(qū)核心區(qū)域中，由于城市效應，夏季溫度普遍高于郊區(qū)，并且年降水量在1400mm以上;城市新區(qū)中，以建筑設(shè)施和交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為主要的組成，缺少公園等海綿城市建設(shè)的內(nèi)容，整體上帶來該新區(qū)的暴雨天氣下排洪壓力較大，因而可以采用綠色屋頂?shù)木G化規(guī)劃建設(shè)，有效緩解城市地下管道的排洪的壓力。

2.2海綿城市屋頂綠化的規(guī)劃方案

2.2.1屋頂綠化的規(guī)劃結(jié)構(gòu)層。由下往上依次為：屋頂板、阻凝 層、隔熱層、不透水層、排水層、過濾層、種植基質(zhì)、植被層。結(jié)合該城市的外界氣候因素以及該地區(qū)生態(tài)屋頂植被的生長特征，展開對整個屋頂?shù)暮＞d城市建設(shè)設(shè)計、施工。首先，要求將屋頂綠化層的排水管系統(tǒng)同地下蓄水池進行連接管理，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對水資源的儲存再循環(huán)利用;其次，在屋頂植被層的植被種類選擇中，主要以喬木、灌木、藤木地被草坪為主，并且在屋頂修建蓄水池，形成多種水景的景觀配置，并且形成雨養(yǎng)型的屋頂綠化，如在本棟建筑中，主要打造了運動、休閑和科普3塊區(qū)域的屋頂綠化區(qū)域，不僅發(fā)揮其收納城市降雨、調(diào)節(jié)所在區(qū)域雨水資源的功能，還實現(xiàn)整個城市的生態(tài)綠化建設(shè)。

2.2.2屋頂綠化的建設(shè)方案。首先，展開屋頂綠化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，即土木工程施工，要求能夠構(gòu)建好屋頂?shù)呐潘疁?、盲溝以及種植區(qū)排水層的設(shè)計建設(shè)。在施工過程中本著將中心地下蓄水池對于城市雨水收集處理并且反哺到屋頂植物養(yǎng)護的整體水循環(huán)。其次，做好屋頂綠植的養(yǎng)護以及屋頂滲透施工管理。前者是要求在屋頂綠化工程中回填40～50cm的無土營養(yǎng)基質(zhì)，并能夠處理該營養(yǎng)基質(zhì)，如進行生物發(fā)酵后無蟲卵，保水性較強、營養(yǎng)豐富能夠滿足植物生產(chǎn)需求。在采用草坪種植時，要求能選用適應屋頂高溫、干旱氣候的景天科植物，對于排放方式進行規(guī)劃，在成活的前提下展開規(guī)劃發(fā)展;對于后者是要求能夠按照設(shè)計方案，鋪設(shè)好防滲層、隔離層、保水層等，并且能夠采用噴灌的灌溉方式，為屋頂植物提供必要的水分。

3基于海綿城市理念的屋頂綠化規(guī)劃方案的優(yōu)勢

由此可知屋頂綠化工程規(guī)劃對于整個海綿城市具有重要的作用。具體表現(xiàn)在以下3點：

3.1屋頂綠化調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境的作用

屋頂綠化能夠調(diào)節(jié)空氣的濕度、使得空氣變得清新、潔凈，同地面的植物相比，屋頂?shù)闹脖惠^少受到人為影響的污染，地面植被會受到城市建設(shè)垃圾、城市交通尾氣等的污染，在凈化空氣等方面的效果不如屋頂綠化。另外在城市空氣的調(diào)節(jié)中，隨著城市建設(shè)的進一步發(fā)展，當前城市的空氣質(zhì)量并不盡如人意，而大型的屋頂綠化，其擁有的豐富的植物材料和平地植物，能夠釋放氧氣，吸收二氧化碳，吸附塵埃等作用。根據(jù)調(diào)查可知，當前的屋頂綠化的吸塵降霾主要參考值為：1m2每天吸收二氧化碳15mg以上，釋放氧氣9mg，吸收塵土150～200g/m2·a左右。

3.2屋頂綠化能夠?qū)崿F(xiàn)城市水資源的再利用

在海綿城市建設(shè)理念下所展開的屋頂綠化規(guī)劃建設(shè)將會實現(xiàn)屋頂排水管線同建筑中心的排水系統(tǒng)的連接，從而建立起新型的城市雨水開發(fā)系統(tǒng)，實現(xiàn)雨養(yǎng)型屋頂綠化建設(shè)，根據(jù)上文提到的屋頂綠化規(guī)劃案例可知，在采用該技術(shù)之后，城市的儲水量多增加了36L/m3，并在實際中，屋頂綠化不需要再對建筑中心儲水系統(tǒng)的水資源的使用，反而實現(xiàn)了對城市降雨的資源有效配置，減少了屋頂綠化建設(shè)的成本;另外屋頂綠化在保護城市天然水系中發(fā)揮著重要的作用，實現(xiàn)了屋頂中的園林同建筑的水利儲存設(shè)施之間的相結(jié)合，自行形成小型的配水體系，從而降低了城市基礎(chǔ)實施規(guī)劃建設(shè)、運營維護的費用。

3.3屋頂綠化規(guī)劃項目實現(xiàn)城市資源的有效配置

一方面是對于水資源的有效配置，城市在展開日常運行管理中，能夠統(tǒng)籌調(diào)配雨水資源。另一方面是屋頂綠化能夠達到保溫隔熱的效果，在現(xiàn)代化城市建設(shè)中，電能是高層建筑不可或缺的能源，即城市熱島效應的發(fā)展以及人口的集中化，都導致城市上空的空氣流通效果不佳，因而不論是什么季節(jié)，都需打開照明設(shè)施、打開空調(diào)設(shè)施等，這無形中增加了城市能源的消耗;而屋頂綠化做好了整棟建筑的隔熱層建設(shè)，能夠有效控制整棟樓宇的溫度情況，從而減少空調(diào)的使用。并且在屋頂綠化建設(shè)中設(shè)置有休閑區(qū)等形式多樣的功能區(qū)，在改善建筑內(nèi)人員的身心健康和幸福指數(shù)方面具有重要的作用，例如城市白領(lǐng)容易在工作和生活中被苦難阻礙，而前往屋頂親近大自然能夠改善人們的心胸以及對事物的看法，從而有效的提高人們的生活質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，海綿城市能解決城市水生態(tài)失衡以及城市的雨洪等問題，能夠保證城市中水資源的循環(huán)利用。實現(xiàn)屋頂綠化的規(guī)劃設(shè)計，一方面能夠提高城市的綠地率，提高城市的蓄水能力，減少城市的降雨的下泄和流失，同時還可以降低對城市的“灰色設(shè)備”的依賴性，提高城市水環(huán)境的管理平衡性。當前規(guī)劃屋頂綠化規(guī)劃方法要求能夠明確綠化方案，有效劃分屋頂綠化的功能區(qū);最后是按照規(guī)劃方案展開建設(shè)施工，做好工程基礎(chǔ)施工和屋頂植被的種植管理等，可以說實現(xiàn)屋頂綠化的規(guī)劃設(shè)計是一項長期且漫長的工程項目。