分析海綿城市在建筑設(shè)計(jì)中的利用

武寶虎

（山西省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030013）

1 海綿城市的基本概念

海綿城市指的是城市在面臨著氣候和天氣變化過程中，在水資源的處理方面表現(xiàn)出良好的彈性效能，也被稱為水彈性城市。在海綿城市理念指導(dǎo)之下，強(qiáng)降雨天氣下可以實(shí)現(xiàn)自由的蓄水、吸水、凈水，在非降雨階段可以進(jìn)行水資源的后續(xù)利用工作。建筑作為城市發(fā)展的重要組成部分，將海綿城市理念與建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)相結(jié)合，可以促進(jìn)整個(gè)城市的長期穩(wěn)定發(fā)展?；诤＞d城市理念的建筑規(guī)劃通過滲水磚、綠化屋頂、雨水收集系統(tǒng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，既保證建筑設(shè)計(jì)合理性，又提升了水資源的利用效率，使得水資源匱乏和利用率低的問題得以解決。

2 海綿城市在建筑設(shè)計(jì)中的規(guī)劃方法

2.1 總體規(guī)劃

全面推廣海綿城市理念的背景之下，對雨水導(dǎo)排系統(tǒng)方面做了更為深入和細(xì)致的研究工作。在持續(xù)的強(qiáng)降雨天氣之下，雨水導(dǎo)排系統(tǒng)可以很好的發(fā)揮分流采集雨水的作用，核心設(shè)計(jì)中，通過對區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境、地下水環(huán)境、生態(tài)資源環(huán)境等方面的特點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合建筑區(qū)域場地的特色進(jìn)行雨水倒排系統(tǒng)確定。在總體布局和規(guī)劃過程中，還需要滿足城市建設(shè)的客觀需求，在城市內(nèi)部優(yōu)化布局工作方面做好優(yōu)化和指導(dǎo)，增強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)的操作性。

2.2 專題規(guī)劃

專題規(guī)劃工作的核心內(nèi)容是將整體規(guī)劃的工作做好分類處理，對于不同類別的內(nèi)容進(jìn)行分析與規(guī)劃。實(shí)際的規(guī)劃過程中，需要重點(diǎn)做好以下幾個(gè)方面的工作：①城市水系統(tǒng)規(guī)劃，根據(jù)城市水系統(tǒng)應(yīng)用方面的差別，儲水系統(tǒng)、凈水系統(tǒng)、節(jié)水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是提升水資源利用效率的關(guān)鍵點(diǎn)。②城市交通系統(tǒng)規(guī)劃。交通系統(tǒng)不僅僅是城市道路規(guī)劃布局的主體，還需要在綠化帶位置選擇、機(jī)動(dòng)車道、人行道位置規(guī)劃方面考慮到排水功能特性，發(fā)揮排水引流的作用。③城市綠色空間規(guī)劃，其中包括了公共綠地、城市濕地、公共雨水花園等，這些綠色空間的導(dǎo)入使得城市內(nèi)部生態(tài)環(huán)境得到了改善，并且在植被綠化過程中可以更好的發(fā)揮涵養(yǎng)水土的作用。

2.3 加強(qiáng)詳細(xì)規(guī)劃

各個(gè)專題內(nèi)部的細(xì)節(jié)規(guī)劃工作也是十分重要的，實(shí)際設(shè)計(jì)工作中需要將海綿城市理念的建筑設(shè)計(jì)和整體城市的規(guī)劃發(fā)展工作緊密結(jié)合，從而做好細(xì)節(jié)方面的調(diào)整，不斷增強(qiáng)整體工作的協(xié)調(diào)性。尤其是在細(xì)節(jié)方面的規(guī)劃，使得整體工作的可操作性增強(qiáng)，進(jìn)行客觀和綜合的整體評價(jià)，利用多角度和多元化價(jià)值評估體系做好使用價(jià)值方面估計(jì)，從而使得整體工作的有效性提升，減少不合理設(shè)計(jì)的負(fù)面影響。

3 海綿城市在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用形式

3.1 采取滲水鋪裝形式

滲水鋪裝工作的優(yōu)勢就在于以下幾個(gè)方面：首先，可以迅速完成雨水倒入地下的工作，使得地下水的水資源儲量進(jìn)一步提升。其次，地表徑流被縮減，一方面可以保證好日常城市運(yùn)行的安全性和便利性，也減少了水資源的蒸發(fā)浪費(fèi)。最后，還可以起到一定的空氣凈化和減少污染的現(xiàn)象，做好了地表溫度和濕度方面的調(diào)節(jié)，吸收粉塵、減少噪音，為整體的生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。滲水鋪裝工作以滲水磚、透水混凝土和其他生態(tài)鋪裝材料為主：滲水磚具備了滲水性強(qiáng)、防腐蝕能力強(qiáng)、耐久性好的特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于鋪裝人行道、盲道、路堤等位置上。另外在應(yīng)用的過程中，也可以進(jìn)行形狀和顏色方面的積極調(diào)整，從而展現(xiàn)出不同的色彩，結(jié)合主體搭配的效果十分明顯。透水混凝土也具有著提升城市美觀度和藝術(shù)性的作用。而生態(tài)鋪裝材料指的是在鋪裝層面之間預(yù)留出一定的過渡區(qū)，在此過渡區(qū)種植一定的綠化植被，保證了整體設(shè)計(jì)工作的綠化和生態(tài)性，保證了在工作過程中生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

3.2 改造綠化屋頂

綠化屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)可以使得雨水的滯留能力和滲透能力大幅度提升，雨水的收集系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)一定程度上的過濾凈化。眾所周知，南方的梅雨時(shí)節(jié)面臨著持續(xù)性的降水，并且降水量比較大。綠化屋頂?shù)纳鷳B(tài)植被可以將雨水滲透并滯留在土壤中，起到了儲存水資源的作用。另外，因?yàn)檫@些水資源的蓄積，對頂端建筑物的表面溫度和濕度都進(jìn)行了積極的調(diào)整，做好了生態(tài)環(huán)境方面的調(diào)節(jié)。在選擇綠化植被的過程中，需要做好以下幾個(gè)方面的工作：植被需要具有與當(dāng)?shù)爻鞘猩鷳B(tài)環(huán)境特征相結(jié)合的性質(zhì)，以提升其存活率；綠化植被位于屋頂，因此在養(yǎng)護(hù)工作方面的要求要盡可能低，以免在后續(xù)出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)膯栴}；選擇成活率高、生長周期長的植物；還需要在植被的抗污染程度方面進(jìn)行分析，從而減少環(huán)境的污染現(xiàn)象；植被的選擇還需要與土壤環(huán)境條件、光照條件、灌溉條件等進(jìn)行綜合性分析。

設(shè)計(jì)種植層需要嚴(yán)格控制好介質(zhì)種植栽培的密度，在一般情況下堆積密度應(yīng)該小于10kN/m3。濾水層的設(shè)計(jì)需要根據(jù)植物生長方面的差異進(jìn)行分析，根據(jù)根系生長情況的不同做好滲水層厚度的設(shè)計(jì)。蓄水層通常是需要粗細(xì)骨料的結(jié)合分析，根據(jù)不同植物的類型選擇好堆積顆粒的粒度，并控制堆積厚度。例如：選擇綠籬、藤本植物等小型植物時(shí)，需要粒徑在15～20mm 之間的陶粒，并將陶粒堆積厚度控制在80mm 左右。防水層的設(shè)計(jì)也是必不可少的，需要選擇復(fù)合的防水材料，盡可能一次成型。

3.3 設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)

根據(jù)雨水的收集功能進(jìn)行分析，可以將其分為普通雨水收集系統(tǒng)和自動(dòng)雨水收集系統(tǒng)。自動(dòng)雨水收集系統(tǒng)指的是在屋頂?shù)拈軠吓潘帯⒌孛娴芈┡潘幍戎攸c(diǎn)部位的集水口進(jìn)行設(shè)置，經(jīng)過一系列的凈化過程，將雨水儲存在水箱中，從而在后續(xù)用于地面道路的清潔和綠地的灌溉等工作。如果出現(xiàn)了降水量比較大的情況，就需要進(jìn)行雨水收集的工作，降低城市內(nèi)澇發(fā)生的概率。普通的雨水收集池是最為原始的雨水收集裝置，包括蓄水池、深水井等。兩種雨水收集系統(tǒng)進(jìn)行相互的比較，普通雨水收集系統(tǒng)的投資成本低，并且需要進(jìn)行人工的干預(yù)和處理工作。而自動(dòng)的雨水收集裝置面臨著造價(jià)成本較高的問題，雖然在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的便利性，但是在管理和維護(hù)的過程中工作難度依然比較大。相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)的過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，采取部分建筑物實(shí)施的方式，做好整體雨水收集工作方面的布局。基于海綿城市理念的建筑設(shè)計(jì)工作需要具有協(xié)調(diào)性的理念，在整體的功能、美觀度、成本方面都進(jìn)行控制。兩種雨水排放系統(tǒng)都各有優(yōu)勢，可以借鑒國外的方式，將這種雨水收集系統(tǒng)的政策推行到每家每戶中，設(shè)置好屋頂?shù)挠晁占?，將雨水倒入到蓄水池中，后續(xù)進(jìn)行再利用和凈化的工作。

3.4 已建建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)

對于已經(jīng)進(jìn)行的綠化設(shè)計(jì)工作，還需要進(jìn)行深入的分析和優(yōu)化。需要對綠化屋頂改造后的承重能力進(jìn)行分析，以免出現(xiàn)改造之后超負(fù)荷的現(xiàn)象。在改善屋頂?shù)姆浪阅芊矫嬉残枰嵘P(guān)注程度，做好防水性能和結(jié)構(gòu)整體能力的分析，減少屋頂?shù)恼w負(fù)荷，可以選擇更輕的防水層和過濾層的材料。

4 結(jié)論

綜上所述，海綿城市理念在建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)中有著十分重要的應(yīng)用，需要在鋪設(shè)滲水磚、改造綠化屋頂、設(shè)計(jì)雨水收集系統(tǒng)等各個(gè)方面都進(jìn)行一定的工作。海綿城市理念是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，加大了水資源的綜合利用率，改善了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量，也為城市發(fā)展和建筑物的設(shè)計(jì)提供了更好的工作依據(jù)。在未來的工作中，還需要進(jìn)行更為深入的設(shè)計(jì)和研究工作。