王浩
威海市建筑设计院有限公司 山东 威海 264200
摘要:进入21世纪以来,我国提倡节能环保发展理念,海绵城市成为主要发展趋势。随着经济的不断发展,城市规模也逐渐扩张,而城市排水问题越发影响城市人民的日常生活,城市地下污水排放系统规划不科学、配套设施不完善都是引发城市内涝的主要原因。目前,海绵城市这种全新的理念被广大城市规划者提出,他们认为这种模式可以有效解决当前的城市内涝问题。同时,在我国城市规划建设过程中,海绵城市也将成为控制城市水环境的重要举措。
关键词:海绵城市;建筑规划;应用
引言
我国城镇化发展过程中,普遍存在城市地面使用不透水材料过度硬化、雨水下渗量减少而导致洪汛期地表径流增加及市政排水系统的负荷加重的问题,加之一些城市基础设施建设滞后,由此引发的城市雨洪灾害和水污染问题成为了制约我国城市生态发展的核心问题之一,“海绵城市”理论遂得以应用和发展。
1海绵城市概述
海绵城市的核心内容指城市在处理一系列环境、雨水变化等带来的相关自然灾害时具备非常好的“弹性”,也可称其为“水弹性城市”,它就好像能够吸水的海绵一样,所以被称作海绵城市。在海绵城市这一背景下,对于降雨过程中城市的渗水、吸水、净水以及蓄水等尤其注重。在城市化建设的过程中,建筑是极其重要的组成部分,因此一定要在城市建筑发展的过程中有效运用海绵城市理论,尤其在设计建筑的时候,应强化建筑屋顶设计、铺装等一系列环节的设计,另外还须与城市建筑的实际状况相融合,优化雨水收集体系,进而为海绵城市的更好实现做铺垫。
2海绵城市理论可行性
通过对城市水文及生态系统的调查与了解,明确当地生态系统与水文地质系统的范围,在对城市进行建设发展的同时,最大限度地保护当地原有自然生态系统的完整性。通过合理的城市规划,保持当地自然水文生态特征的原有制度,让城市对环境变化与自然灾害有弹性适应的能力,这也是海绵城市规划的理论核心。
建设海绵城市主要涉及三个特征。(1)让城市原水生态系统得到良好的保护;(2)让已经收到破坏的水文系统与生态系统得到一定程度的恢复。例如已经遭到破坏的城市绿地、湿地、水体等,利用生物、物理、化学等手段将现有较差的生态环境或水文环境尽最大努力恢复到原有状态,让城市整个生态系统恢复有序化的状态,同时丰富生态系统物种的多样性;(3)在城市开始建设的过程中,应该严格控制建设开发程度,并推行低影响的开发模式,从而达到降低建设项目对当地环境整体的破坏。以达到保证生态系统用地不受侵占的目的。
3海绵城市在建筑规划中的应用
3.1水系湿地规划
在生态平衡、气候调控以及城市环保上,城市湿地净水器起着非常重要的作用,其一,对可施工的建设区进行合理规划,在绿线及蓝线的设置上应遵循相关的执法手段,使这一系列的天然海绵能够保持海绵吞吐量与洪水能力。其二,对自然生态进行有效恢复,且在恢复绿色生态系统的过程中,应进行一系列的水厂栽培、砌筑岸以及泥生态疏浚等。强调的是,在进行施工的过程中一定要加强管理,对人工湿地水与天然湿地水域的整体效果进行充分发挥,合理规划海绵城市,降低洪水与干旱等自然灾害的发生率,全面保障生态环境,推动城市发展。其三,加强建设生态走廊、国家走廊,对生态系统中的一系列环节进行不断优化和改进,发挥河流的实际功能,促进生态系统的良好建设。
3.2屋顶花园
目前,许多城市或多层高层建筑一般选用有组织的排水形式。但有组织的排水屋顶有其缺点,如大型成本工程管道由于投资增加,也浪费资源。因此,设计部门应该保持学习和创新,找到合适的雨花园屋顶花园的设计及其在施工中的应用,不断完善雨水收集系统。
需要注意的是,选择植被土壤要选低密度、抗雨水侵蚀的天然土壤或人工土壤。通常为火山石,浮石,膨胀土或专门用于种植人造土。一般来说,屋顶集水系统主要由一个屋顶,集水区,径流和几个过滤池部分组成。收集雨水,雨水必须先通过屋顶雨水集水区进入庭院花园,同时在道路上雨水将收集在雨水花园的两侧。
3.3透水铺装
透水铺装是一种增加雨水下渗的优良的海绵城市技术方法。国内外的研究表明,透水铺装除了在控制降雨径流方面有显著作用外,对城市非点源污染也有很好的去除效果。透水铺装结构从上往下一般依次为透水面层、透水滤层、蓄排水层和底部的土基层。由于所用材料的不同以及排水方式的差异,透水铺装系统有多种结构类型。按透水铺装系统面层材料的不同,可分为植草砖、透水面砖、透水性混凝土路面和透水性沥青路面等类型。按排水路径不同,透水铺装可分为排水式路面、半透式路面和全透式路面。排水式路面仅在面层使用透水材料(如排水式沥青磨耗层混合料,即OGFC)而下部基层不透水,多用在高速公路或城市道路等承载力要求较高的地方。半透式路面除底部基层采用沥青砂等不透水材料外,上部各层均为透水材料,多用于停车场、广场及小区道路等荷载较轻场所。当各层均为透水材料时即为全透式路面,为提高全透式路面的承载力,常在其土基上部增设透水土工网格布,全透式路面主要用于生活小区、人行道和公园等的地面。相关研究表明,透水铺装对雨水的入渗收集能力与透水铺装面积与整体硬化铺装面积之比直接相关。当该比例不小于0.5时,透水铺装可以较好地回收入渗雨水;当该比例低于0.3时,透水铺装对降雨径流的控制能力显著降低。
3.4土地合理规划
合理规划建筑地块功能,能够改善城市建筑的生态功能。海绵城市理念在城市建筑地块设计规划中的应用,主要表现在城市绿地的规划设计与建设,不仅能够满足不同建筑功能的需求,还能够为生态建筑提供宜居环境。
3.5生物滞留设施
生物滞留设施是指具有滞留雨水功能的生态型措施,它通过植物、土壤以及微生物系统的共同作用对径流污染、径流体积和峰值流量进行控制和削减。生物滞留设施蓄积的雨水可以为植物所利用,减少城市绿化的灌溉水量。另外,生物滞留设施还具有改善城市景观的功能,是一种高效益的海绵城市生态技术。
生物滞留设施的形式多样,如生态树池、高位花坛、滞留塘、下凹式绿地、雨水花园以及植草沟等。其适用范围很广,在住宅小区、停车场周边绿地、城市道路两侧绿化带等各种区域中都有广泛应用。
生物滞留设施一般分为简易型和复杂型两种。简易型只有滞水层、覆盖层和种植土基层,主要适用于原土层渗透性较好且汇水区面积较小的低等级道路绿化带。
在简易型生物滞留设施的基础上增设砂层、砾石层(其中设穿孔管)等后即为复杂型生物滞留设施。复杂型设施增加了存水量,穿孔管还可以排走多余雨水,在原土层渗透性较差的地域雨水也不会过度汇集,因此其应用范围更广。
植草沟是一种以雨水输送为目的径流生物削减技术。兼具景观功能的地表浅沟既可暂时滞留雨水径流,也可作为输水渠道,沟中植草和土壤的渗透与输送配合以生物降解等作用即可有效控制雨水径流。
植草沟作为雨水径流源头控制的前期处理措施,可以代替部分传统的雨水管道,适用于人口密度较低的住宅小区以及停车场、广场、公园或城市道路周边。
结语
综上所述,海绵城市作为城市现代化建设的主流方向,加强绿色建筑生态城区海绵城市规划设计,需要了解区域地质条件、经济条件和发展方向,整合资源,依托于前沿技术手段来设计合理的给排水系统,可以有效提升资源利用效率,保护水环境,对于城市的雨洪水控制能力提升具有重要促进作用。
参考文献
[1]孟岭超.基于"海绵城市"理念下的城市生态景观重塑研究[D].河南大学,2015.
[2]董玉良,王贤萍.建设海绵城市——低影响开发在嘉兴的研究与应用[J].建设科技,2015(7):56-57.