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海绵城市绿色建筑的场地雨水设计

浏览数量:33     作者:本站编辑     发布时间: 2018-06-01      来源:本站

       海绵城市和绿色建筑对雨水都有要求,特别是海绵城市。海绵城市始终围绕着雨水来做设计,对水生态、水环境、水资源、水安全和水文化五方面提出不同要求。绿色建筑对雨水的要求主要体现在节地与室外环境、节水与水资源这两个指标上。其中节地与室外环境又从三个方面进行了细化,包括对原有生态的保护、对雨水污染物的减排和对雨水径流的减排;水资源利用则要求把景观水体设计为生态水体。
 
  从2015年开始,海绵城市成为了城市建设的一大热点,去年4月国家公布了16个试点海绵城市,海绵城市开始广为大家所熟知,不少业内人士也开始关注;去年10月,国务院办公厅发布《2015国务院推进海绵城市建设的指导意见》(简称75号文),对海绵城市建设提出了更高的要求,除4月份公布的16个试点城市之外,到2020年,全国20%的城市建成区实现70%的年径流总量控制率,到2030年,有80%的城市建成区达到70%的控制目标。

再来说绿色建筑的发展情况。从2006年中央颁布《绿色建筑评价标准》,到2008年我国才出现首批10个绿色建筑,而到去年年底,我国有近4000个建筑获得绿建标识,发展十分迅速。
 
  海绵城市和绿色建筑对雨水都有要求,特别是海绵城市。海绵城市始终围绕着雨水来做设计,对水生态、水环境、水资源、水安全和水文化五方面提出不同要求。绿色建筑对雨水的要求主要体现在节地与室外环境、节水与水资源这两个指标上。其中节地与室外环境又从三个方面进行了细化,包括对原有生态的保护、对雨水污染物的减排和对雨水径流的减排;水资源利用则要求把景观水体设计为生态水体。
 
  海绵城市对雨水的利用体现为六个字:渗、滞、蓄、净、用、排,这六个字体现了我们对雨水的态度先是“渗、滞、蓄”,“净、用”,最后才是“排”。海绵城市能够充分发挥场地的生态系统对雨水的吸纳消化作用,最终实现自然积存、自然渗透、自然净化。在“渗、滞、蓄、净、用”的环节中,还存在着生态设施与灰色设施的区别。以“渗”为例,绿地可以实现雨水入渗,渗水管、渗井等灰色设施也能实现这个功能。海绵城市和绿色建筑都要求先考虑使用生态设施,当场地空间和下渗能力不够时再考虑使用人工设施。“渗、滞、蓄、净、用、排”体现了生态优先、绿色优先的理念。
 

雨水收集系统

  目前,我国的海绵城市真正形成规模、实现功能的还非常少,很多经验都是从绿色建筑实践中总结出来的,有三个设施经常被用到:下凹式绿地、雨水断接和景观水体。
 
  先说下凹式绿地,从狭义上讲,下凹10公分的绿地就是下凹式绿地,从广义上说,下凹式绿地还包括雨水花园、植草沟等。下凹式绿地是为了实现雨水的渗、滞、蓄、净、排,但在实践过程中也出现了一些问题。
 
  首先是竖向问题。传统景观园林习惯将绿地设置在高地,使绿地高于地面,这种设计不管是在小区里还是在道路边比比皆是,一旦下雨,绿地只能消纳落在 其中的雨水,道路和场地上的雨水则接收不到,难以充分发挥绿地的功能。有的竖向设计存在另一个问题,即绿地确实下凹了,但在绿地与道路之间设置了排水沟(槽),使得道路和场地上的雨水在进入绿地之前就被排水沟(槽)截留,无法进入绿地,这种方式也很难发挥下凹式绿地的作用。还有一种情况是既设计了植草沟,也做了下凹式绿地,但这些设施不光高于周边道路,甚至高于周边的绿地,道路的雨水被马路牙子截留流走,绿地里的雨水也进入不了“高高在上”的植草沟里,这些都是景观专业在做场地设计时容易忽视的问题。
 
  怎样才能做好下凹式绿地设计呢?第一,要设计好雨水径流的途径,想办法使雨水进入下凹式绿地,先解决雨水来源问题,最大限度地收纳场地内的雨水。一般情况下一个建筑场地的绿地率均在30%左右,这30%的绿地不能只消纳自己场域内的雨水,还要消纳剩下的70%场地内的降雨。要做到这一点,就要做好竖向设计,通过设计,使屋面、地面、广场的雨水能够通过重力流的形式进入绿地,注意在坡度较大的地方做一些跌水设计,避免水土流失。过程中要注意绿色设施有先,灰色设施辅助。在设计之初,先计算好场地内的径流总量和绿地的渗透能力,南方很多地方是黏土土质,入渗能力较差,这种情况就可以借助雨水渗透管、雨水渗透井的方式来加强入渗。第二,海绵城市70%的径流控制率,主要是针对大概率的小降雨情况,但毕竟还会出现小概率的大降雨情况,此时,如何保证雨水排放的安全,也是我们要关注的。在做下凹式绿地的时候,还要做好溢流口,以能安全排放场地内的所有雨水为设计目标。
 
  下凹式绿地设计看起来似乎很简单,但在实际操作中出现了很多匪夷所思的设计,因此,竖向设计一定要跟水专业、园林景观专业保持良好的联系与沟通。
 
  第二种措施是雨水断接,这种断接是对传统雨水系统的改良。
 
  传统的雨水系统目的是安全排放雨水,屋面、场地内的雨水都直接进入市政管网,而绿色建筑和海绵城市不光追求安全排放,还要做到生态,把雨水留在场地里,通过对传统雨水系统里的原有管道进行断接,把进入市政管网的雨水截断,使之先进入绿地、水景景观和雨水花园等设施,经过入渗,再把多余的部分排放到市政管网里。
 
  对屋面雨水的断接就是把雨水管接入地面生态设施,利用这些设施进行入渗。对地面雨水的断接则更好理解,即把所有硬质铺装地面的雨水集中起来先引入绿地,经过绿地入渗和净化处理后,再通过溢流口进入雨水管道里。
 
  雨水断接要注意消能。也就是说,当雨水进入生态设施里时可能具有很高的势能,尤其是屋面雨水,很可能会冲坏地面植被,可以借助卵石沟来消解能量。雨水断接最重要的是安全引流,我们把雨水引入绿地之后,也要让它们能安全地排放出去,因此在绿地里还要设置雨水口。
 
  第三个要分享的是景观水体。
 
  景观水体实际上是开发商非常愿意设计的元素,有景观水体的楼盘,售价一般都非常高,可见老百姓对景观水体非常欢迎。在海绵城市建设和绿色建筑建设中,景观水体除了好看以外,还有雨水管理方面的功能,对雨水“滞、蓄、净、用”。景观水体可以用于绿化灌溉、道路冲洗、冲厕、洗车等。
 
  景观水体的设计包含四个方面,第一,充分发挥景观水体的调蓄功能,实现雨水利用最大化。在城市建设和项目建设中都会建设雨水收集池,北京强制要求每一万平米场地要建300立方米的调蓄容积,如果有景观水体,利用水面的起伏和水位的变化,就可以很容易地实现这300立方米的调蓄容积。需要注意的是,景观专业在做驳岸设计时要考虑水位的变化不至于造成景观毁坏,水面积的变化主要体现在水面蒸发上,建议形式为冬天是旱溪,夏天是水面。如果已经有了景观水体,我们建议不要再建雨水池,因为雨水池的的生态效果、水资源利用效果均不如生态景观,后期运营、维护的费用高,风险大,而且雨水池里的水是一潭死水,水体容易变臭变质,达不到收集利用的目的。
 
  第二,场地竖向设计要利用重力流汇集雨水。在我审过的绿色建筑项目的图纸里,有百分之七八十的项目都是用常规的雨水管道把雨水收集好,在项目的最低点设一个雨水池,再用泵把水泵到景观水体里。这样的做法既不经济也不美观,之所以会出现,原因之一是甲方通常会在设计完成后,管网系统都设计好了,甚至都施工完了,再说要做绿色建筑,怎么办?只好用泵,这种现象并不鲜见。还有一个原因可能是我们的设计人员过分地依赖主动技术,用管网、水池、水泵等人工的处理方式才会做设计,而对生态设施不了解、不擅长。要想做好重力汇流,需要总图专业与景观专业、水专业进行很好的配合。
 
  第三,通过对径流的设计,用径流的植被、土壤来削减径流污染物。这些设施包括绿地、植草沟,使雨水在进入景观水体之前就得到很好地净化处理。当水量较大、污染物较多时,还可以设置截污沟或前置塘对径流进行降解。
 
  第四是水体的自净功能,通过动植物设计和水生动植物的投放,使景观水体具有自净功能。水体要想具有自净能力,首先要具有适合水生动植物生长的环境,可以设计一些生态驳岸、非硬质的池体,使动植物有很好的生长环境。通过水生动植物对水体的净化实现水体自净。如果污染物较大,还需要通过人工施氯的方式对水体进行净化。

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