商住项目海绵城市方案浅析

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年26期   作者:薛明善
[导读] 海绵城市是一种新型的城市建设方式,

        薛明善
        新城控股集团股份有限公司 江苏 南京 210000
        摘 要:海绵城市是一种新型的城市建设方式,对社会的发展有很大的意义;改善生态环境,缓解城市热岛和雨岛效应,构建绿色、和谐、生态、安全的城市居住环境,以下商住项目海绵城市方案进行浅析。
        摘要:商住建筑;海绵;雨水收集;雨水花园
一、项目概况
1.1项目概况:本项目位于江苏镇江句容市,规划用地面积106559平方米,主要由住宅、商业和配套公建组成,包括10栋住宅、1栋大商业、2栋金街商业建筑和1栋游客中心,总建筑面积398576.67平方米。
二、设计原则和目标
        本项目海绵城市设计采用渗、滞、蓄、净、用、排相结合的方式,实现综合排水和雨水资源化利用,同时协调管线、道路、景观等专业,优化设计方案,综合考虑经济适用且技术成熟的LID设施。
根据《句容市中心城区海绵城市专项规划》(征求意见稿)要求,本项目海绵城市设计满足以下目标:
        1、年径流总量控制率要求80%(镇江地区80%对应的设计降雨量为31.8mm);
        2、削减面源污染65%以上(SS计)。
三、设计计算公式和参数
(1)雨水流量公式(室外管线设计按此公式计算)
选取自镇政发【2014】19号文件《镇江市人民政府关于公布镇江市暴雨强度公式的通知》
Q=qψF
(2)暴雨强度公式:
i=(38.3623+39.0267lgTm)/(t+19.1377)0.975
(3)设计降雨重现期P
        根据室外排水设计规范,本项目设计降雨重现期取3年。
(4)径流系数Ψ
        本项目各LID设施规模计算采用雨量径流系数。根据用地类型,按照室外排水设计规范取值后用面积加权平均法计算综合流量径流系数。径流系数参照《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》等相关规范取值,具体如下表:
四、设计方案
1、雨水分区和雨水排水设计
         本项目主要分为5个汇水分区,及雨水收集装置设置如图3所示,

2、雨水系统径流组织方案
         本项目采用低影响开发开发设计理念,雨水管网与LID设施相结合,以源头削减为主,同时考虑雨水回用需求。主要道路和铺装通过竖向标高设置,将雨水引入就近下沉式绿地中。项目雨水系统组织流程图如图4、图5。


3、内涝防治
        本项目内涝风险点(内涝防治重现期50年)位于住宅区西北角12-2#住宅南侧,内涝风险点处附近考虑加大雨水井和雨水管管径,路面全部采用透水地面,增加绿化和下沉式绿地面积,加快雨水入渗的速度,同时通过场地竖向设计,设置坡度将雨水以地表径流方式,通过较近的北侧出入口排进北侧市政道路。
4、LID设施设计
        本项目LID设施布置根据容积法、推理法、水量平衡法等进行计算,保证LID设施分散和规模合理。本项目LID设施包括屋顶绿化、下沉式绿地、透水铺装、植草沟、雨水调蓄池以及水景。
(1)屋顶绿化
        屋顶绿化具有削减雨水径流总量和峰值流量。本项目在S-1#大商业屋顶中心区域设置屋顶绿化,面积为1998.36㎡。
(2)下沉式绿地
        下沉式绿地可以临时蓄积雨水,遇到暴雨的时候,即使来不及渗透,也可以积蓄近200mm雨水,然后慢慢渗入地下。为了防止雨量较大时形成绿地表面雨水滞留,下沉式绿地设置盲管和溢流管,将来不及入渗的雨水排入市政雨水管网。本项目共设置下沉式绿地面积1247.72㎡。
(3)透水铺装
         透水铺装是典型的通过降低不透水面积比例而对径流进行调控的LID措施,能使暴雨径流在很短的时间内入渗至更深的土壤中。本项目项目范围内人行道、停车场及其他非车行道路全部采用透水铺装,共设置透水铺装面积为6471.98㎡。因目前透水铺装承重性能还不稳定,本项目车行道不采用透水铺装。
(4)植草沟
         本项目大部分道路和硬质场地雨水均通过地表径流流入附近绿地中,通过在绿地中设置植草沟,再将雨水运输至下沉式绿地中,雨水在下沉式绿地中净化入渗,多余雨水通过溢流口进入雨水管网,本项目植草沟形式为暗沟,共设置624.32m。
(5)雨水收集系统(雨水调蓄池)
        由于项目面积较大,同时考虑地块内雨水径流控制的均衡,共设置三个雨水调蓄池,每个调蓄池配备一套雨水回用系统。
(6)水景
        本项目共设置6个水景,水景在雨天时具有雨水调蓄功能,晴天时可有效利用雨水回用水。本项目水景面积约为1200㎡。水景由雨水回用系统补水。
五、设计计算书
1、LID设施规模及径流控制率计算公式
        本项目综合径流系数和LID设施调蓄容积根据《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》(试行)中LID设施调蓄容积公式计算。
(1)场地综合径流系数计算:
        采用加权平均法计算综合径流系数:=(S1×1+ S2×2+ S3×3+ S4×4+ S5×5+...)/S(公式1)
本项目场地综合径流系数根据公式1面积加权平均法计算得Ψ=0.58。
(2)下沉式绿地调蓄容积计算方法:
        下沉式绿地调蓄容积参照《海绵城市建设技术指南》中以渗透为主的设施规模计算方法。
        Vs=V-Wp=10ΨchyF-KJAsts
        V=10ΨchyF
        根据上式,本项目下沉式绿地调蓄容积
        =10×0.58×31.8×F汇水/10000—2×10-5×1×S实际×1/4×7200
        =0.0184F汇水-0.036S实际
(3)水景调蓄容积计算:
        水景的调蓄容积按平时水位到警戒水位高差计算,平时水位到警戒水位高差为0.3m。
        水景调蓄容积Vs=S×0.3(公式3)
2、雨水调蓄池容积计算
        根据《江苏省雨水利用工程技术规范》 DGJ32/TJ 113-2011规定,雨水收集系统蓄水池容积需满足至少3天的绿化灌溉、道路浇洒和水景补水用水量,本项目按5天计算。本项目设置3个雨水收集系统,计算每个雨水调蓄池的最小容积。
         汇水分区2为例:
         (1)分区2内绿化面积为23071㎡,绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.0~3.0L/(m2·d)计算,本项目绿地灌溉用水定额选取:2L/(㎡·d)。绿化灌溉日用水量Q1=2×23071/1000=46.14m3/d
         (2)分区2内道路和硬质铺装面积为8510㎡,按照《江苏省雨水利用工程技术规范》 DGJ32/TJ 113-2011规定,道路、广场的浇洒用水定额可按浇洒面积0.4~1.5L/(㎡·次)计算,道路浇洒定额取1L/(㎡·d次)。每次道路浇洒用水量Q2=1×8510/1000=8.51m3/d次。
         (3)分区2内水景水面面积为940.44㎡,按照《江苏省雨水利用工程技术规范》规定,水景补水Q水景=Q蒸发+Q渗透,其中,Q蒸发=Em×SEm为当地平均蒸发量(mm),镇江地区日平均蒸发量为3mm;S为蒸发水面面积(㎡);所以,Q蒸发=0.003×940.44=2.82m3;当水景为混凝土池底时,日渗透水量可按水体体积的1%~3%计算,取2%,水景水深取0.3m,水体体积为282.13m3,日渗透水量=282.13×2%=5.64m3/d。项目水景补水日用水量为:Q水景=2.82+5.64=8.46m3/d。
         所以分区2的雨水蓄水池容量V2=5×(46.14+8.51+8.46)=315.55m3建议分区2设置雨水蓄水池容量为320m3。
3、子汇水分区径流控制率验算
子汇水分区3为例:
表1  子汇水分区3场地综合径流系数计算

        分区3所需调蓄容积W=10×0.41×31.8×1.87=244m3
        分区3内LID设施调蓄容积为280m3>所需244m3,所以子汇水分区3满足80%雨水径流控制率要求。
4、面源污染削减控制计算
         本项目雨水面源污染削减控制需达65%以上。屋面、硬质铺装和道路雨水引入LID设施,由绿地净化雨水,或者排入雨水调蓄池中,经雨水处理设备处理,可视作采取了面源污染削减措施。
         项目住宅区北侧沿街商业分区1和商业区北侧分区4雨水屋顶和硬质铺装的的雨水直接排入市政雨水管网中,其余区域采用雨水回用系统净化雨水或者采用屋面雨水散排进入绿化,由植草沟将雨水引入附近下沉式绿地中,雨水在下沉式绿地中净化入渗。
         本项目场地面积总共106559m2,采取面源污染削减区域的场地面积为40117+18653+30633=89403m2,采取面源污染削减措施区域比例为89403/106559×100%=93.90%>65%。
参考文献:
[1]《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》
[2]镇政发【2014】19号文件《镇江市人民政府关于公布镇江市暴雨强度公式的通知》
[3]《省住房与城乡建设厅印发关于推进海绵城市建设指导意见的通知》(苏建城〔2015〕331号)
[4]《句容市中心城区海绵城市专项规划》(征求意见稿)
[5]《江苏省雨水利用工程技术规范》  DGJ32/TJ 113-2011
[6]《建筑给水排水设计规范》  GB50015-2003(2009年版)
        
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