海綿城市設(shè)計(jì)給排水的研究

李聰

【摘要】海綿城市，是現(xiàn)代城市轉(zhuǎn)型的重要試點(diǎn)，特別是海綿城市設(shè)計(jì)中的給排水內(nèi)容，是海綿城市設(shè)計(jì)工作的核心和重點(diǎn)。本文以海綿城市給排水設(shè)計(jì)為主要研究對象，針對海綿城市給排水設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行多角度、多層次、多內(nèi)容的論述和分析，結(jié)合筆者多年從事給排水設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)，提出一系列行之有效的設(shè)計(jì)建議和應(yīng)用技巧，助力相關(guān)領(lǐng)域設(shè)計(jì)人員給予力所能及幫助和支持。僅供參考。

【關(guān)鍵詞】海綿城市;給排水設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)方案;優(yōu)化理念

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.028

隨著城市的拓建和發(fā)展，以海綿城市為代表的新時(shí)代城市發(fā)展思維，成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和議題。一方面，海綿城市設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，大量水資源需要進(jìn)行集中和采集，需要提高水資源的利用效率，另一方面，近年來不少地區(qū)的極端雨水天氣，亟待開展海綿城市的相關(guān)設(shè)計(jì)，不斷優(yōu)化城市給排水能力，保障城市的穩(wěn)定和安全。

1、海綿城市給排水工程設(shè)計(jì)案例

本文以廣州市南沙區(qū)某超高層項(xiàng)目為案例模板，工程項(xiàng)目總占地面積11447平方米，建筑面積約18萬平方米，其中地上總建筑面積約13.8萬平方米，地下總建筑面積約4.2萬平方米，綠地率為20%，項(xiàng)目共設(shè) 1035個(gè)機(jī)動(dòng)車停車位，928個(gè)非機(jī)動(dòng)車停車位。本項(xiàng)目通過設(shè)置海綿城市設(shè)施，在雨水控制方面達(dá)到了較為理想的效果，以下為本項(xiàng)目海綿城市建設(shè)內(nèi)容：

項(xiàng)目詳細(xì)情況如表2所示。

2、海綿城市給排水設(shè)計(jì)理念

海綿城市設(shè)計(jì)理念，是基于現(xiàn)代城市水資源匱乏、地下水干枯、城市內(nèi)澇嚴(yán)重等一系列問題的基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)內(nèi)容。因此，海綿城市設(shè)計(jì)再一次成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)和議題。一方面，傳統(tǒng)城市的給排水設(shè)計(jì)工作存在諸多的不合理和不適應(yīng)，未能夠充分考慮雨水天氣帶來的關(guān)聯(lián)影響，導(dǎo)致在城市發(fā)展進(jìn)程中出現(xiàn)無法處理和解決的事故，特別是多年一遇的雨水天氣必然會(huì)對城市的環(huán)境造成極為嚴(yán)重的影響，甚至?xí)T發(fā)大量人員的傷亡，另一方面，基于城市發(fā)展的設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)一步提高城市的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)化城市給排水設(shè)計(jì)的核心和要點(diǎn)，促進(jìn)城市邁向海綿城市的設(shè)計(jì)方向，構(gòu)建現(xiàn)代化城市給排水設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

3、以海綿城市為基礎(chǔ)的給排水設(shè)計(jì)策略

3.1構(gòu)建城市綠色生態(tài)體系

按照《建設(shè)項(xiàng)目排水專項(xiàng)及海綿城市建設(shè)指標(biāo)響應(yīng)自評表》的要求，海綿城市給排水設(shè)計(jì)，是城市綠色生態(tài)體系建設(shè)的重要組成部分。首先，海綿城市排水設(shè)計(jì)，需要從城市綠色規(guī)劃領(lǐng)域中進(jìn)行著手和研究，探索城市規(guī)劃的生態(tài)性和影響性，從而實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)與城市綠色生態(tài)體系的平衡。一方面，城市綠色生態(tài)體系需要大量水資源， 特別是在部分干旱區(qū)域，需要從根本上改變城市區(qū)域局域的氣候和環(huán)境，以綠色生態(tài)體系保障城市的基本狀態(tài)，另一方面，城市綠色生態(tài)體系，能夠?yàn)槌鞘薪o排水工程帶來強(qiáng)大的便捷和服務(wù)，能夠打造城市局部區(qū)域的生態(tài)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)地區(qū)水資源和生態(tài)資源的有效平衡。其次，綠色生態(tài)體系的應(yīng)用，能夠?yàn)槌鞘薪o排水設(shè)計(jì)工作帶來一定的創(chuàng)新和提升，能夠進(jìn)一步提高海綿城市給排水設(shè)計(jì)的功能和價(jià)值。例如，綠色生態(tài)體系需要大量的植被和樹木，其固水能力能夠進(jìn)一步提升城市的儲(chǔ)水效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)海綿城市給排水項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過大量植被進(jìn)行水資源的儲(chǔ)存和收集，能夠降低人工降水的壓力和負(fù)擔(dān)，能夠?qū)崿F(xiàn)城市區(qū)域內(nèi)生態(tài)改善，包括區(qū)域防塵、固沙、空氣質(zhì)量等一系列內(nèi)容，都會(huì)得到不同程度的改變和提升。最后，綠色生態(tài)體系的創(chuàng)建需要大量的時(shí)間進(jìn)行維護(hù)和建設(shè)，需要對應(yīng)的城市在設(shè)計(jì)規(guī)劃過程中進(jìn)行必要資源投入，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)體系的持續(xù)發(fā)展。需要注意的是，綠色生態(tài)體系的建設(shè)需要實(shí)現(xiàn)完善的生態(tài)閉環(huán)，需要從植物多樣性以及生態(tài)關(guān)聯(lián)性等領(lǐng)域進(jìn)行著手和研究，需要考慮關(guān)聯(lián)植物產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)。例如，綠色生態(tài)體系的建設(shè)，需要維系城市給排水能力的有效施展，而不是對城市水資源進(jìn)行資源掠奪，影響城市儲(chǔ)水能力和發(fā)展?jié)摿?，需要進(jìn)行綠色生態(tài)體系的優(yōu)化和調(diào)整[2]。圖1所示，為案例工程下沉綠地大樣圖，能夠結(jié)合綠地設(shè)施的進(jìn)行有效搭建，提高建筑的吸水性。

3.2構(gòu)建多功能的雨水花園

基于《建設(shè)項(xiàng)目海綿城市專項(xiàng)設(shè)計(jì)方案自評表》的設(shè)計(jì)要求，雨水花園，是海綿城市給排水設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的重點(diǎn)內(nèi)容。傳統(tǒng)的雨水花園是將大量雨水進(jìn)行收集和儲(chǔ)存，結(jié)合人工搬運(yùn)或者人工設(shè)計(jì)，將多余的雨水進(jìn)行充分利用，實(shí)現(xiàn)城市建設(shè)的水資源生態(tài)平衡。雨水花園的建設(shè)，主要是利用自然界的水資源，實(shí)現(xiàn)多元化的回收和應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的雨水海綿花園水資源儲(chǔ)存能力有限，對應(yīng)的水資源凈化能力、水資源排放能力以及水資源利用能力都存在明顯的局限性和單一性，需要借助海綿城市給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的更新和設(shè)計(jì)。多功能雨水花園，是城市給排水設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，以花園的多功能性為前提，實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)雨水收集能力和應(yīng)用能力的全面提升。一方面，借助多功能雨水花園設(shè)計(jì)，以現(xiàn)代化的儲(chǔ)水設(shè)備以及儲(chǔ)水材料，提高雨水的收集率和儲(chǔ)存率，能夠降低花園儲(chǔ)水的壓力和負(fù)擔(dān)，同時(shí)還能夠增加雨水的排放能力，能夠防范城市局部區(qū)域內(nèi)澇等風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)，另一方面，雨水花園能夠開展水資源利用效率的提升策略，通過對花園植被、路線、坡度、人工湖等一系列設(shè)備的改進(jìn)和優(yōu)化，能夠?qū)⒆匀挥晁约爸苓厷埩粲晁M(jìn)行匯集，實(shí)現(xiàn)雨水的合理化應(yīng)用，結(jié)合人工湖等設(shè)施，能夠降低水體下滲的程度，能夠起到滋養(yǎng)花園周邊土體的作用。同時(shí)，雨水花園的建立，還能夠進(jìn)一步提高海綿城市給排水設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值，特別是在部分凹陷區(qū)域，能夠?qū)崿F(xiàn)對部分水體的快速吸收，降低人工處理的壓力和負(fù)擔(dān)。例如，采用海綿吸收材料進(jìn)行花園路面鋪設(shè)，能夠快速實(shí)現(xiàn)水體的吸收，同時(shí)還能夠持續(xù)性為周邊土體供給水分，實(shí)現(xiàn)還原水資源生態(tài)體系的優(yōu)化和升級[3]。

3.3構(gòu)建綠色建筑屋頂

綠色建筑屋頂，是由于近年來城市建筑發(fā)展迅速，缺少大量的建筑空間，并且無法在地面進(jìn)行大量植被種植等綠化工作，進(jìn)而開展海綿城市給排水創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在城市的建筑頂端進(jìn)行綠色屋頂設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用和創(chuàng)新，增加城市綠色植被的覆蓋面積，提升城市地區(qū)的整體生態(tài)水平，以綠色屋頂為核心，構(gòu)建區(qū)域一體化的城市給排水綠色設(shè)計(jì)。例如，在城市頂端構(gòu)建給排水體系，以各個(gè)建筑的頂端為獨(dú)立的建設(shè)單元，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性的雨水收集，并將多余的雨水進(jìn)行儲(chǔ)藏和凈化，為后續(xù)的植被澆灌、樓梯清潔等工作提供必要的支持。同時(shí)，在建筑頂端構(gòu)建大批量的植被種植，提高樓頂空間的利用效率，增加雨水的采集力度，實(shí)現(xiàn)海綿城市給排水設(shè)計(jì)的應(yīng)用目標(biāo)。

結(jié)論：

海綿城市設(shè)計(jì)，是基于我國“十四五”規(guī)劃的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容，是對城市低碳、環(huán)保、綠色等發(fā)展內(nèi)容的新議題和新方向，以海綿為模型，增加城市的吸水能力以及儲(chǔ)水能力，利用現(xiàn)代化的運(yùn)作管理模式，增加水資源的利用效率和利用價(jià)值，助力城市給排水能力的提高和增強(qiáng)。由此可見，海綿城市的設(shè)計(jì)理念需要根源上進(jìn)行滲透，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的發(fā)展目標(biāo)，將各個(gè)城市的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行革新和改良，實(shí)現(xiàn)海綿城市給排水設(shè)計(jì)的目標(biāo)和價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉瀏.海綿城市理念在市政給排水設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探究[J].居業(yè)，2021（07）：25-26.