淺談海綿城市在建筑工程中的應(yīng)用

建筑海綿城市的概念是為了解決城市面臨的洪澇、水資源浪費(fèi)、生態(tài)系統(tǒng)破壞等問(wèn)題而提出的。建筑海綿城市的出現(xiàn)具有重要的實(shí)踐意義和研究?jī)r(jià)值。探討建筑海綿城市的應(yīng)用與施工，深入了解其工程實(shí)施過(guò)程。

海綿城市； 綠色建筑； 城市內(nèi)澇

TU201.5A

［定稿日期］2023-12-21

［作者簡(jiǎn)介］沈佳威（1990—），男，本科，工程師，從事房屋建筑工程施工與技術(shù)管理工作;張曉雨（1998—），男，本科，助理工程師， 從事房屋建筑工程施工與技術(shù)管理工作;王興?。?995—），男，本科，助理經(jīng)濟(jì)師，從事房屋建筑工程經(jīng)濟(jì)管理工作。

0 引言

建筑海綿城市是通過(guò)模擬自然生態(tài)系統(tǒng)管理城市水、土壤和綠色空間的一種策略和技術(shù)。核心理念是創(chuàng)造一個(gè)“海綿”般的城市，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的目標(biāo)。

建筑海綿城市的原理包括三個(gè)方面：水資源管理、城市地表面管理和綠色基礎(chǔ)設(shè)施。在水資源管理方面，注重收集、儲(chǔ)存和利用雨水進(jìn)行廢水處理與回收，并補(bǔ)給地下水。通過(guò)這些措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的全程控制。在城市表面管理方面，通過(guò)提升城市屋面、道路、廣場(chǎng)等表面的滲透性和水保持能力，降低雨水徑流的含沙量和流量，減少城市地表對(duì)雨水的響應(yīng)和沖擊，避免洪澇的發(fā)生。在綠色基礎(chǔ)設(shè)施方面，注重增加城市內(nèi)的綠色空間，如濕地公園、綠色屋頂、河道綠地等，提供自然滯留和凈化功能，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。

建筑海綿城市的特點(diǎn)包括循環(huán)利用水資源、防治洪澇和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與恢復(fù)。通過(guò)雨水和廢水的收集、處理和利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的高效利用，減少對(duì)地下水和自然水源的依賴。通過(guò)改善城市地表的滲透性和水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠有效降低城市洪澇的風(fēng)險(xiǎn)，減少洪澇事故的發(fā)生。通過(guò)綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，增加城市植被覆蓋、改善空氣質(zhì)量，促進(jìn)生物多樣性，提供更好的生態(tài)環(huán)境。總之，建筑海綿城市是一種通過(guò)模擬自然生態(tài)系統(tǒng)管理城市水、土壤和綠色空間的策略和技術(shù)。

1 建筑海綿城市在施工中的應(yīng)用

（1）在建筑海綿城市的應(yīng)用中，地址選擇與規(guī)劃是至關(guān)重要的。建筑工程從業(yè)人員需要考慮不同地區(qū)的地理和氣候條件，如降水量、地勢(shì)起伏等。根據(jù)這些因素，選擇合適的地區(qū)進(jìn)行建筑海綿城市的建設(shè)。例如在中國(guó)南方地區(qū)，由于雨水較多，可以更加注重雨水收集和利用，以減輕城市洪澇。而在北方干旱地區(qū)，可以關(guān)注水資源的節(jié)約和合理利用。

（2）在建筑設(shè)計(jì)和材料選擇方面，建筑工程從業(yè)人員需要選擇具有較高滲透性和蓄水能力的材料。如透水磚、透水混凝土等可以幫助雨水更好地滲透到地下并儲(chǔ)存起來(lái)。此外，合理設(shè)計(jì)建筑屋面、立面和景觀空間，以提供綠色覆蓋和自然滯留效果，這樣可以減少雨水徑流的含沙量和流量，減輕城市洪澇的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)是建筑海綿城市應(yīng)用中不可或缺的一部分。建筑工程從業(yè)人員需要制定有效的雨水收集、蓄存和利用方案。如建設(shè)雨水收集池、雨水花園等設(shè)施，用于收集和儲(chǔ)存雨水。同時(shí)，建設(shè)排水管線、雨水處理設(shè)施，確保雨水的排放達(dá)到環(huán)境要求。水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)需要考慮建筑設(shè)計(jì)和地形地貌以及當(dāng)?shù)氐挠晁康纫蛩?。一些成功的案例包括上海市的建筑海綿示范區(qū)，通過(guò)建設(shè)多種水管理設(shè)施和設(shè)備，成功降低了城市洪澇的風(fēng)險(xiǎn)，并提升了城市的生態(tài)環(huán)境。

建筑海綿城市的應(yīng)用需要建筑工程相關(guān)人員通過(guò)地址選擇與規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)與材料選擇以及水管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)等方面的努力，來(lái)實(shí)現(xiàn)其水管理和生態(tài)效益。只有合理的應(yīng)用和施工，才能真正發(fā)揮建筑海綿城市的優(yōu)勢(shì)。

2 環(huán)境效益

建筑海綿城市在環(huán)境方面具有許多顯著的效益，主要包括水資源的保護(hù)與利用、水污染的減少與控制以及生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。

（1）建筑海綿城市通過(guò)采取措施來(lái)保護(hù)和合理利用水資源，從而減輕水資源壓力。根據(jù)一項(xiàng)對(duì)中國(guó)上海市建筑海綿示范區(qū)的研究，通過(guò)建設(shè)綠色屋頂、雨水花園和雨水收集系統(tǒng)等，示范區(qū)的雨水利用率可達(dá)到50%以上，有效減少了對(duì)地下水和自來(lái)水的依賴。

（2）建筑海綿城市的設(shè)計(jì)與建設(shè)有助于減少和控制水污染。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的數(shù)據(jù)，建筑海綿城市的雨水管理系統(tǒng)可以將污水中的懸浮顆粒物和固體廢物過(guò)濾掉，降低水體污染。另外，通過(guò)建設(shè)濕地和生物滯留池等設(shè)施，雨水中的污染物可以得到有效的凈化，保護(hù)水源的質(zhì)量。

（3）建筑海綿城市的建設(shè)可以促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。據(jù)一項(xiàng)對(duì)美國(guó)舊金山灣區(qū)建筑海綿城市項(xiàng)目的研究，通過(guò)建設(shè)濕地和綠色基礎(chǔ)設(shè)施，可以提供棲息地和繁殖地給許多鳥(niǎo)類和野生動(dòng)物，促進(jìn)生物多樣性的增加。此外，建筑海綿城市可以提供防護(hù)功能，減少自然災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。荷蘭鹿特丹市的建筑海綿項(xiàng)目可以防止洪水，保護(hù)城市的生態(tài)安全。

總的來(lái)說(shuō)，建筑海綿城市在環(huán)境方面具有重要的效益。可以保護(hù)和利用水資源，減少水污染的發(fā)生與傳播，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)。通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)與建設(shè)，建筑海綿城市可以為城市提供一個(gè)更可持續(xù)和宜居的環(huán)境。

3 施工控制

在建筑海綿城市的施工中，質(zhì)量控制是非常重要的，以確保工程的可靠性和長(zhǎng)期可持續(xù)性。以下是一些重要的質(zhì)量控制要點(diǎn)和施工工序，并參考了國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 土地改造

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50202-2018《建筑地基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 14001，施工前的土地改造應(yīng)遵循環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求，確保土壤的質(zhì)量符合要求。處理方式包括清理雜物、進(jìn)行均質(zhì)化處理、填平坑洼等，并進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。如土壤的含水量、有機(jī)質(zhì)含量和有害物質(zhì)含量等應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)限制。

3.2 雨水收集系統(tǒng)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50242-2002《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》，施工中需按照設(shè)計(jì)要求規(guī)范進(jìn)行管道鋪設(shè)、水箱安裝等工序。重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目包括雨水收集系統(tǒng)的密封性、排放效果、雨水利用率等。雨水收集系統(tǒng)的水箱需符合ISO 12944-5的防腐涂層要求，確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 綠色屋頂和綠化景觀

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CJJ 82-2012《園林綠化工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 14004，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選擇合適的植被和土壤，并確保綠色屋頂?shù)母采w率、生長(zhǎng)情況和生物多樣性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。施工過(guò)程應(yīng)注意保護(hù)現(xiàn)有植被、控制土壤侵蝕等。例如，綠色屋頂植物種類的選擇應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CJJ 176-2012《綠色屋頂技術(shù)導(dǎo)則》的要求。

3.4 排水系統(tǒng)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50242-2002《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 24510，施工中應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行排水管道的鋪設(shè)和安裝。管道應(yīng)具有良好的密封性和排水能力，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的尺寸和材料要求。如排水管道的品質(zhì)等級(jí)應(yīng)符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10002.1-2006《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》的要求。

根據(jù)相關(guān)國(guó)標(biāo)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，施工中應(yīng)選用符合要求的建筑材料和構(gòu)件。例如，透水磚、透水混凝土的材料抗壓強(qiáng)度應(yīng)符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23447《透水磚》和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN 1338的要求。

4 建筑海綿城市的挑戰(zhàn)與解決辦法

4.1 技術(shù)難題與創(chuàng)新

建筑海綿城市的建設(shè)面臨著一些技術(shù)難題。首先，如何有效地收集和利用雨水是一個(gè)重要的難題，需要研發(fā)和創(chuàng)新高效的雨水收集系統(tǒng)和儲(chǔ)存設(shè)施。其次，建筑海綿城市涉及到土地利用和建筑設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域，需要跨學(xué)科的合作和創(chuàng)新來(lái)解決不同技術(shù)要求的問(wèn)題。另外，建筑海綿城市的監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng)也需要科技創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能控制。解決這些技術(shù)難題需要投入大量資源進(jìn)行研究和實(shí)踐，同時(shí)也需要政府、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的合作。

4.2 經(jīng)濟(jì)投入與政策支持

建筑海綿城市的建設(shè)需要大量的經(jīng)濟(jì)投入和政策支持。首先，建筑海綿城市的設(shè)計(jì)和建設(shè)涉及到土地開(kāi)發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和綠色技術(shù)應(yīng)用等多個(gè)方面，需要相應(yīng)的資金支持。其次，政府需要出臺(tái)相關(guān)政策和法規(guī)來(lái)規(guī)范建筑海綿城市的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)社會(huì)資本的投入。此外，建筑海綿城市的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)也需要長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)投入和政策支持。解決這些經(jīng)濟(jì)投入和政策支持的問(wèn)題需要政府、企業(yè)和社會(huì)各界的共同努力，形成多方合作的機(jī)制。

4.3 人才培養(yǎng)與宣傳推廣

建筑海綿城市的建設(shè)需要相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人才和技術(shù)支持。首先，建筑海綿城市的規(guī)劃和設(shè)計(jì)需要具備跨學(xué)科的綜合能力和專業(yè)知識(shí)，需要培養(yǎng)和引進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的人才。其次，建筑海綿城市的宣傳推廣對(duì)于推動(dòng)社會(huì)認(rèn)知和參與至關(guān)重要，需要加強(qiáng)宣傳教育，提高公眾對(duì)于建筑海綿城市的認(rèn)知度和參與度。此外，建筑海綿城市還需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來(lái)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。解決這些人才培養(yǎng)和宣傳推廣的問(wèn)題需要教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)和媒體等多方共同合作，形成系統(tǒng)的培養(yǎng)和宣傳機(jī)制。

4.4 生態(tài)環(huán)境保護(hù)與管理

建筑海綿城市的建設(shè)涉及到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和管理。首先，建筑海綿城市需要合理規(guī)劃和保護(hù)自然水體和濕地，保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的完整性和功能。其次，建筑海綿城市的水資源管理需要科學(xué)規(guī)劃和綜合管理，確保水源的可持續(xù)利用。另外，建筑海綿城市還需要進(jìn)行生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)估，以及制定相應(yīng)的保護(hù)和管理措施。解決這些生態(tài)環(huán)境保護(hù)與管理的問(wèn)題需要加強(qiáng)監(jiān)管和法規(guī)制度建設(shè)，同時(shí)加強(qiáng)公眾參與和社會(huì)監(jiān)督，形成共建共治的機(jī)制。

參考文獻(xiàn)

［1］ 顧怡歡.常熟市海綿城市建設(shè)管理優(yōu)化研究［D］ .蘇州：蘇州大學(xué)，2022.

［2］ 陳熹.廣州市水系規(guī)劃研究及水環(huán)境治理對(duì)策［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2007.

［3］ 張強(qiáng).基于城市海綿理論的城市規(guī)劃方法探究［J］.建材發(fā)展導(dǎo)向（上）， 2017（6）：178.

［4］ 賀瑞蘅.珠海某產(chǎn)業(yè)園海綿化建設(shè)概念方案［J］.山西建筑， 2017（17）：113-114.

［5］ 王培琦.呼和浩特市海綿城市建設(shè)中的政府職能研究［D］ .呼和浩特：內(nèi)蒙古大學(xué)，2022.

［6］ 王龍梅.雨季對(duì)城市基建的考驗(yàn)及解決措施［J］.太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2017（5）：6-8.