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我国海绵城市建设论文3篇

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第一篇:海绵城市建设中的可视化分析

1海绵城市建设的可视化内涵

“可视化”在维基百科中的定义为:可视化是指用于创建图形、图像或动画,以便交流沟通讯息的任何技术和方法。在历史上包括洞穴壁画、埃及象形文字等,如今可视化有不断扩大的应用领域,如科学教育、工程、互动多媒体、医学等,将测量、计算获得的数据信息转换为直观的图形、图像。文中将这一计算机领域的常用术语引入海绵城市雨水管理当中,内容涵盖数据信息图像可视化、场地景观水文功能可视化2个层面的内容。旨在通过可视化的手法完善现状调查评估、场地设计及施工建设、项目运行管理体系。首先,在数据信息可视化层面,对于设计、研究人员来讲,将地形地貌、水文环境等数据信息通过GIS、SWMM等软件录入并得出有助于规划设计方案前期分析的图形资料;对于政府、开发商和公众而言,结合城市公共信息平台建设,建立起政府、开发商、公众等相关利益人群之间的沟通平台。通过数字模型和信息化技术,一方面建立起可查询可视化的项目资料库,另一方面通过智能终端提供项目活动信息查询,以及客观的公众参与的时空行为研究,通过各类社交网络获取并分析公众主观的意见,作为项目规划设计的基础资料或者后期运行维护的参考依据。其次,在场地景观水文功能可视化层面,强调水文循环过程或水处理过程的景观可视化,提升场地审美体验,促进公众教育。为保障水文功能可视化的景观感知效果,设计过程中需要融入生态美学的原则,以期创造出集合生态、文化、感知于一体的可持续景观。雨水管理可视化尺度范畴涉及城市-社区的系统规划,以及邻里-场地尺度的设计,着力于对自然资源的保护、土地利用及人工基础设施的结合,具有整体性、系统性的特征,以期建立发挥整体水资源管理、调控功能的绿色空间网络。

(1)城市-社区尺度:主要是指流域内汇水和排水的战略系统规划,对其中自然汇水、储水区域的生态保护及修复,以及对系统的雨水基础设施规划。例如对自然河道、湖泊、湿地、河漫滩、生态敏感区、林地,以及城市森林、绿色廊道、城市蓝绿线等进行保护性规划,将上述大尺度开放空间作为绿色网络进行综合规划,平衡开放空间和城市土地使用利益间的冲突,维护水体功能以及生态系统的连通性。

(2)邻里-场地尺度:主要包括建筑、居住区、停车场、街道、市政公共空间的雨水景观规划设计。绿色雨水基础设施在场地和城市的尺度之间,通过分布式的网络连接,逐层消减、处理流向接受水体的径流。这些设施的设置,能够增加景观中的生物多样性;能够减少径流,促进下渗,蓄水泄洪;能够阻止水体污染传播;能够建立起健全的分布式水文网络。通过雨水基础设施规划可将生态效益传递到城市中。在城市-社区尺度下的景观能够提供至关重要的生态服务;在邻里-场地尺度下的生态效果相对薄弱,但因处于人的感知领域,其美学性更强,设计结合自然,能提供休闲、审美的多功能场地,创造户外锻炼、社交联系的机会,改善人类健康,促进社会公平。

2海绵城市建设的可视化原则、价值

2.1遵循生态美学三原则

贾苏克•科欧(JusuckKoh)在关注生态学、现象学和文化的基础上,致力于将建筑、景观和城市设计综合起来,研究建筑和景观的设计理论与美学。在对传统形式美学扩展,以及吸收东方建筑美学基础上,他提出了“包括性统一”、“动态平衡”、“补足”美学生态范式三原则。

(1)包括性统一:将客体或对象置于一个具体的“语境”中,将之视为这个整体语境中的一部分,强调它与人、场所的统一。作为可持续景观的一部分,海绵城市可视化景观的营建中需要考虑雨水管理技术与可持续景观其他技术措施的融合,多种技术措施与场地属性、人文环境、公众需求、景观流线、景观节点、景观空间构成要素的融合,才能创造出包括性统一的多元化多功能景观。

(2)动态平衡:该审美原理既指向源自创造“过程”的定性不对称,也指向隐含在审美“形式”中的形式不对称,体现了一种“过程”的秩序化。海绵城市可视化景观需要平衡降水期、非降水期及寒冷天气多种气候状况,降水期景观将雨水收集、运输、过滤、蓄存、下渗、利用的径流路径、形态、处理过程进行形象地动态可视化展现,亦可具有互动性,使雨水基础设施的选取、组合配置在满足功能性的前提下,形成具有秩序感的构成形式,并保障干燥期和寒冷气候良好的景观效果。

(3)补足:“补足”观念应用到景观设计中,就是让自然和景观来补足人类与建筑,也就是麦克哈格所倡导的“设计结合自然”思想。海绵城市可视化景观中采用自然材料或再生材料、选取当地植被及运用可再生能源可以达到节省材料及节能的效果,而且可以将自然的象征意义带入公众意识中。把空间(景观)与文化内涵相融合的过程,就是使人们适应场地、建构场所、形成场景的过程,通过场地、场所、场景构建,将传统元素或地域文化植入景观,补足现代生态景观缺失的主题感、历史文化感、集体记忆及认同感,将人与环境视作一个系统,使人工环境、自然环境和公众感知相互关联。

2.2融合四类景观价值

哲学范畴的价值,是对功利、道德、审美以及政治、法律、历史、社会活动、宗教和科学技术等具体价值共性的最高概括和抽象,成为“价值一般”。即泛指在主体认识和改造客体的实践中,客体对于主体的某种意义。价值观则是价值目标和尺度、准则的表现,反映了人们判断事物价值的评价标准。在信息时代,景观的价值观逐渐转为生态、社会、艺术、文化的综合体,景观的评价标准也呈现为可持续论的观点,即在保障人类发展的同时,也要协调能源和资源的循环再生以及生物和文化多样性。这种价值观的形成伴随自然和人类社会关系的转变,反映了当今时代人类环境伦理道德范畴的发展,也为当代景观实践提供了价值参考和方向。海绵城市可视化景观建设产生于上述价值观语境,在将高效用水、节水的生态原则和生态技术用于城市景观时,需要协调对自然的强调和对人的需求的满足,将艺术价值、社会价值及文化价值融合起来,形成优秀的海绵城市景观设计。针对场地初步选址、现状评估规划、场地设计、场地施工、运行和维护等方面建立了景观评分系统,并提出了相应指导原则。在场地设计阶段,SITES将场地降水管理、减少景观灌溉用水、基流下方降水管理、减少户外水使用、将功能性的雨水水景设计为舒适性景观、恢复水生生态系统作为场地水系统评价因子,并赋予相应分值。上述价值和评估标准运用于项目实践中,通过水资源保护和水生态设计,如在场地中将雨水进行地下水补给,或净化、收集用于灌溉、装饰性水景补充水等生态技术途径,进行水质、水量的管控及栖息地营建以保障其生态价值;通过提升场地的吸引力及满足公众的视觉美感、空间体验、社交联系等方面实现其艺术、社会、文化层面的价值。

3可视化运用于海绵城市场地景观

3.1可视化的技术措施

雨水基础设施集合了工程和生物作用,根据雨水水文控制步骤和技术产生了从硬质工程化到软质生态化的一系列环境友好型的可视化景观设施。按照水质和水量处理的功效由小到大,依次形成相应的雨水基础设施单元要素。这些要素可用于不同的尺度范围及用地类型,既可以单体形式存在,又可依据场地条件,将不同处理程度的适用设施综合运用形成网络,提供高级别的水质处理功能,从更大程度上减少径流量。文中将可视化的雨水设施单元要素加以整合,并对其功能特性做了详细的阐述。可视化的雨水基础设施可以用于不同用地类型,形成具有生产力和可再生的多样化、多功能城市景观,使之不断更新城市生态系统功能。居住区、公园、广场等雨水基础设施可以设计为地下水补给和雨水收集再利用的生产场地。艺术化地设计雨水网络,将建筑屋顶和地表径流收集用于景观浇灌,还可以配合采用生物系统及机械设备等更高级别的净水设施,使集水用做水景使用、建筑中水系统等非饮用水质要求的用水。公园可以在边缘区设计种植沟、过滤带、植被树池、雨水花园、透水铺装等对周边建筑、街道、场地边缘雨水加以处理,内部场地可以设计硬质或者软质的水景用于公园内部雨水处理、利用,如建造渗水池、袖珍湿地、人工水池等景观设施。街道可设计为公共街道花园,在满足机动车、步行、自行车通行及地面停车的功能基础上,通过最小化不透水铺装使用,结合有引流作用的路缘石,结合生物洼地的作用,形成道路雨水网络,进行雨水分流排泄。停车场结合透水铺装、生物洼地、雨水花园等设施,形成生态停车场。

3.2可视化的空间营造

景观规划和设计中所规划的是人的体验,通过空间设计表达、服务于功能,通过创造最佳的空间关系,给人带来和谐、融洽、趣味的感知,产生愉快的审美体验。宜人的景观空间应该满足审美体验及环境行为。美学中的统一、均衡、韵律、色彩、质感等符合人的视觉、活动和心理需求的合理尺度比例关系,可以作为创建景观空间的策略依据。人的审美体验主要通过视觉、听觉、触觉的感官系统及生理、心理系统进行,受到经验、社会文化系统及伦理道德价值的影响。对景观空间的设计能产生预期的感知速度、次序、类型和程度,给人带来预期的情感和心理效应。能传达出有过精心关照的景观能引发人的愉悦感,海绵景观空间营造中可将“野草之美”“湿地之美”诸类生态功能很强、人们受知识干预而认为的美,与精心设计的人工观景平台、栈道的美相结合,促进人的积极审美体验。这也充分说明公众教育不仅有益公众健康,也有益于环境生态。景观空间是集合技术、社会、经济、生物需求,并融合材质、形状、色彩、容量,以及空间的心理效应的综合产物,需要以联系的观点来构建。

(1)主题、意境的构建:在契合用地属性的前提下,通过秩序、潜在的符号暗示及特定的设计语言表达空间主题,产生具有宁静开阔、刺激好奇、精神慰藉的不同空间意向,场地中创建模拟当地水文特征或反映地域文化的空间,增加场地地域性、场地精神。H.O.Smith植物园一处活动空间中通过流域水文图的设置,强化了场地特性。通过丰富的想象力创造出艺术化的雨水景观设施,产生与人互动的多样化趣味空间。罗斯福社区中心屋顶径流过滤池被艺术化地设计为底部铺有卵石,表层是金属拇指螺纹,由混凝土座墙围合的曝气浅池,以及与流域水文图结合的玻璃水箱,形象地展示了集水、滤水的路径和过程,卵石、草地等自然材质与金属、混凝土等人工材质的组合对比,形成了丰富的视觉效果。雨水庭院中透水格栅的铺装设置使雨水自然渗透于雨水花园中,手动泵取通过装置进入集水桶的屋顶集水的设计又可增加人与场地互动的参与性。

(2)景观序列布局:在序列布局上,道路、边界、节点、构筑物等有形、无形元素由路径连接,构成了人的空间体验、场地印象。雨水景观可以结合点、线、面的设置,引导人们按所设计的开始、高潮的秩序进行运动、感知。设置吸引人注意的入口或者路径,保证其可达性和可识别性。建立雨水收集池作为景点或者焦点,如结合含有植被和水的下沉、高起、垂直、曲线、自然、几何等尺度与形态不同的水池,建立视觉趣味点。通过落水管、沟渠、引水槽、生物洼地等形成轴线,引起人们对雨水流径线路的注意。通过水平和竖直面的设计,如设立水池、跌水等,增加视觉趣味性。自然或者人工构筑的水景可形成雨水景观中的重要节点,深度上可以从深到浅至表面水膜,存在形式与规模上有湿地、池塘、湖泊、水池、小瀑布、喷泉等,从驳岸形状、类型分为规则水体与自然式水体。从动态来讲,有静水和动水之分,动水有急流、涌流、跌落、喷泉、溢漫、水雾和渗流等形态,动水通过高差、抑水堰坝的设置形成不同的流速、状态,适用于视线焦点。设计上通过步道、桥梁、挑台,设置运动路线、休息平台等,创造人与水景的最适关系,满足人们沿水景停留休息赏景、探索穿过河流至对岸的本能亲水要求。

(3)景观要素设置:将地形、地貌、植被、水体、构筑物等自然或人工微观元素的形体、线条、尺度、材料、色彩、质地,通过协调、对比的设计手法,设计空间围合、空间联系,使其适应功能用途,形成视觉层次丰富的立体空间,以及开敞或封闭、活跃或静态的空间。邂逅绿地竞赛项目中一处休闲空间观景台阶结合集水、滤水、用水、渗水的雨水设施,形成带有喷泉的开敞活动空间。在触觉上,使人们能触摸到流动、降落、飞溅、薄膜等不同形态的雨水,以及植被、卵石、浮木等软质、硬质景观。从声音上,可以结合水流高度、动态(流速、流量)和落水材质(石材、金属),形成不同音量、音高和节奏。

4结语

海绵城市建设中,雨水管理设施以软质景观的形式应用于区域到场地的不同尺度,将以开放、可视的景观呈现在城市中,在改变城市景观形态的同时,也向景观规划设计提出了新的要求,通过雨水基础设施的可视化空间营造,使城市雨水景观集生态和美学于一体,在维护自然生态服务的同时,给人带来舒适、愉悦的审美体验和生动形象的节水教育,改变人们的环境认知和行为,实现城市景观生态、文化的可持续发展。

作者:张晶蕊 曹磊 单位:天津大学 天津市景观生态化技术工程中心

第二篇:海绵城市建设在城乡规划体系中的实施路径

1.引言

1.1产生背景

近几年的快速城镇化带来了中国经济的飞速发展,促进了区域协调发展以及全社会的进步,但是同时,快速城镇化也带来了新的问题———环境污染和资源短缺,尤其是水资源短缺。这种外延式的城市发展模式给城市带来了巨大的创伤,所以必须改变城市发展模式,转为内涵式发展和集约式发展。在生态文明建设中,海绵城市是一项重要内容,它具有自然积存、自然渗透和自然净化功能。

1.2概念解读

海绵城市是指城市能够像海绵一样吸水、蓄水、释水,在适应环境变化和应对自然灾害的时候具有良好的“弹性”。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,应用低影响开发设施与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。低影响开发是指在开发场地时,为维持场地开发前后水文特征不变,采用源头式、分散式的措施。其核心是维持场地原始的径流总量、峰值流量和峰现时间等水文特征不变。

2.研究思路

随着城市化进程的开展,武汉也遭遇着水污染和内涝的严重问题。建设海绵城市,制定相应的规划设计方法,加快海绵城市的建设步伐,是本文研究目的所在。文章从规划角度出发,与城乡规划各个层级规划相结合,为将来的武汉市海绵城市建设提出具备可操作性的工作思路。海绵城市建设应具备的特色:1)保护性开发“海绵体”城市开发建设过程中应保护河流、湖泊、湿地等这些大的水生态敏感区,这些是大自然原生态的海绵体,理应保护不被破坏,并且结合区域及周边有利条件进行低影响开发的雨水系统规划设计。2)水文干扰最小化设置人工海绵体如植草沟、湿地、下沉式绿地等实现地区径流总量控制、径流峰值控制和径流污染控制等,保护区域内河道不被污染,水体不被污染。3)统筹协调低影响开发雨水系统建设内容应该纳入城市总体规划、专项规划、控制性详细规划和修建性详细规划之中,且各规划在编制和实施过程中,应相互协调相互衔接,做到多规融合,共同指导建设海绵城市。

3.海绵城市在城乡规划中如何实施

海绵城市建设作为一项繁琐又巨大的工程,武汉市人民政府理应作为责任主体,同时统筹协调规划、国土、排水、道路、园林和水利等部门,在海绵城市相关规划的编制和实施过程中,共同落实海绵城市建设的详细内容。

3.1总规定目标

在规划编制之始,应优先开展相关专题研究,同时为了更准确的确定城市年径流总量控制率和对应的设计降雨量目标,应结合武汉市的生态保护、土地利用以及水系绿地、市政环保等相关内容,最终根据设定的降雨量目标制定武汉的低影响开发雨水系统构建的实施策略、实施原则和重点实施区,同时应在城市水系、排水防涝、绿地交通等专项规划里纳入海绵城市建设的相关内容和要求。结合武汉市的现状实际状况,展开专题研究的同时,也要在绿地率、水域面积率等相关指标基础上,城市总体规划还应增加城市年径流总量控制率、峰值流量控制率等指标,具体要点如下:(1)优先保护水生态敏感区。水生态敏感区作为城市里的大的天然海绵体必须受到足够的重视和保护,河流、湖泊、湿地、坑塘和沟渠等在空间管制里应纳入禁建区和限建区的范围,严格划定城市蓝线范围,城市构建低影响开发雨水系统和城市雨水管渠系统及超标雨水径流排放系统应于城市水体做好衔接,保护水体不被二次污染。(2)集约式城市开发。合理保障城市生态空间,提倡集约式开发,为防止城市无序蔓延,应确定城市空间增长边界和城市的规模,避免开发造成破坏。(3)确保合理的透水面积。目前城市地面都是大面积硬化,影响雨水的渗透,因此要设定不同性质的绿地率和透水铺装率指标,确保透水路面的比例。(4)合理控制地表径流。根据武汉的竖向分区,合理确定雨水的排水区,优先保护和修复自然径流通道,建设植草沟、下沉绿地、雨水湿地等汇集分区雨水,控制地表径流。

3.2控规定指标

海绵城市建设在控规层面应该与相关专业协调,通过土地利用空间优化等一系列方法,在控规内容里细化和分解总规以及上级规划提出的低影响开发控制目标及要求。在建筑密度和绿地率等指标的约束下,应提出各地块的单位面积控制容积和下沉式绿地率、透水铺装率和绿色屋顶率等控制指标,作为土地开发的规划设计条件,要点如下:(1)地块的低影响开发控制指标应明确。控规应该分解细化城市总规和专项规划的低影响开发控制目标,根据规划用地分类的比例和特点对各指标进行分类分解。地块的地影响开发控制指标看依据地块的分区而定,比如已建区、新建区、改造区等。(2)地表径流组织应合理。根据汇水区的划分,协调地块内建筑道路的布局和竖向,使得地块内地表径流有组织的汇入周边绿地系统和城市水系,同时汇水区应与城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统相衔接,充分发挥低影响开发设施的作用。(3)低影响开发设施应统筹协调。根据地块实际情况,确定地块内的低影响开发设施的类型及其规模,合理布局地块内规模较大较为复杂的低影响开发设施。

3.3修规定坐标

在修建性详细规划层面,应在上级总规和控规的约束条件下,绿地、道路、排水等相关部门配合,制定合理的低影响开发设施的布局方案,具体落实这些设施的类型、布局、规模、建设时序以及后续资金安排等,保证达到低影响开始设施的目标。另外可以通过水文水利计算或者模型模拟,明确建设项目的控制模式、比例及其具体量值等,更加准确的指导地块的低影响开发建设。总结武汉作为试点城市之一,在各规划阶段能做到达到总规定的目标、完成控规定的指标、落实修规定的坐标,就能缓解水污染、内涝等的城市发展问题,实现水资源合理利用的目标,并且通过海绵城市建设使城市成为解决水污染问题、城市内涝问题的主要战场,同时也是达到水资源合理利用目标的希望之地。海绵城市的概念内涵刚刚提出不久,仍处于不成熟阶段,创建具体适合中国的海绵城市理论、规范和标准任重而道远,需要更多的学者共同研究制定。

作者:郭盈盈 王正 单位:武汉大学

第三篇

1.认识较浮浅,缺乏成熟的实践经验

七月底笔者在杭州市全程旁听“城市景观河湖小流综合治理与生态修复论坛”,起因是安徽宁国华普建材公司和浙江嘉兴五丰建材公司———两家护坡(挡墙)混凝土砌块生产企业,均是本次“论坛”的赞助商,并在会上推介生态护坡(挡墙)砌块与应用技术。借此机会,笔者大致了解了我国水利和市政系统对“海绵城市建设”的认识到什么“深度”。“论坛”虽为一家社会中介机构组织,但人气较旺,约有三百多人参会,来自各地的水利设计、科研、管理部门,以及市政设计研究院(所)有参加;当然也少不了材料供应商的参与,不过混凝土砌块企业不多,主要是水污染治理工程使用的各种新材料和新技术供应商。“论坛”安排包括中科院院士、大学教授们、浙江省水利厅领导在内的二十余位专家做大会发言,“海绵城市”出现频率最高,约80%发言均涉及;晚上的一场互动式研讨,话题则完全围绕“海绵城市建设”展开。但除提及国内一些生态护坡(堤)工程案例外,笔者认为多数发言内容属于科普性介绍,或介绍国外的具体工程案例,内容基本仍停留在“高谈阔论”层面,并未接触或提及如何解决“海绵城市”规划、设计、施工环节所面临的诸多技术和细节问题。在互动式论坛上有人点出目前“海绵城市建设”项目工程缺乏技术的症结所在,却并没有得到有真才实料的回应。来自市政设计和管理部门的参会者感觉收获小,回去仍不知道如何进行“海绵城市建设”工程试点工作,即没有具体解决“怎么干”的问题。有少数发言流露出的观点比较刺耳,却产生共鸣。观点一:我国既有城市城区开发密度非常高(指包括建筑物占地率的地面硬化率),与发达国家相比有很大差异;可进行“海绵城市建设”的区域很有限,故实际成效难以预料。观点二:美国旧金山市政府从决定进行“低影响技术开发(LID)”改造建设,到正式动工,中间用了五年时间开展系统研究、技术研究和建立“模型”。而我国在没有任何经验、也从没有开展过城区雨洪排和渗全系统研究的情况下,就开展“海绵城市建设”,显然缺乏系统性和技术支撑。观点三:我国城市建设规划本身就存在重大失误———无节制的“摊大饼”、预留雨水自然渗(和蓄)的区域很小;而城市排水管网规划建设,则沿袭少雨的前苏联模式,存在先天不足的弊端。因此在规划建设项目从没有预先进行过地表雨水的排渗评估,现在进行“海绵城市建设”是劳民伤财!笔者感到非常欣慰,我国水利工程科研设计人员已开始认识到:水利系统过去和现行的相关工程设计规范、包括大学教课书专业知识,对水流域治理只强调单一功能“排”———尽快地将洪水排泄掉,现在看是错误的;最近二十几年,我国新建水利工程的环评环节,并没有真正落实和强调“保护生态”、“保护生物多样性”。但同时也非常遗憾,笔者感觉:目前我国多数水利工程科研、设计、管理者,对生态挡墙(护坡)技术缺乏深入了解,更谈不上设计应用了。

2.相关规划设计导则的可操作性有待实践检验

我国首批确立的十六个“海绵城市建设”试点城市,部分因地制宜地颁布了针对本地区的《海绵城市建设规划设计导则》,用于指导和规范相关工程规划和建设。在目前现行相关规范(程)、标准、图集等,无法满足“海绵城市建设”指标要求的“空窗期”,出发点完全正确。但是,笔者翻阅已颁布的某些城市《导则》,发现内容仍属较粗线条,具体构造图示是示意图为主,并无设计施工细节技术方面的内容。这可能是我国工程类设计规范(程)的通病。一些设计施工要求过粗,施工时要么无法做到、要么可以任意灵活变更,导致工程实际使用效果大打折扣。举一个案例:《导则》都规定位于透水砖层下方、具有储水功能的结构层,可以选用无砂大孔透水混凝土,但却没有对这种透水混凝土的最小孔隙率提出具体限值要求,以及施工时的保证措施。这就导致我国现有称之为透水路面的实际功能,往往只有“天晓得”。结合我国目前城区市政和园林景观工程的现状、以及国外相应工程所获得的经验与教训,笔者认为这些《导则》并没有很好解决以下几个技术或管理难题。

2.1若按《导则》示意图进行设计施工,几乎要将城市道路(广场)和绿化带都重新翻整一次,工程量太大了!读者可仔细观察所在城市(镇),会发现绝大多数的市政绿化带都要高出周边路面。若依据《导则》所给下沉式绿地、透水路面和地下排水管网关系的剖面示意图,不仅仅是人行道需重新改造成透水路面,原有绿化带则需整体做下沉施工处理(整个开挖,去掉几十公分土层,再重新绿化),行车道也基本上要重新整体开挖后再铺设———以方便在路基下面铺设排水管网。显然,这样的工程量比整个新建还要大,单位面积的改造投资将会无法承受,投入产出的合理性会受到质疑。在这十六个试点城市中,有些在城区较难找到天然池塘作为暴雨时的储水池用,又能在城区找到什么空地进行人工池塘的开挖呢?显然,海绵城市建设是否也应有一个如何结合本地已有工程基础条件的问题。

2.2强调了透水铺装率指标,但实际对透水路面功能缺乏全面的了解和认识城市(镇)都铺设有排水(管网)设施,城区发生内涝一般都发生在大暴雨峰值的较短一段时间内———降雨量形成的地表径流量超出市政排水管网的最大值。图1是英国“可持续排水(SuDs)”,城区路面雨水径流量变化示意图,未采用可持续排系统前为“蓝色”、采用后为绿色。它说明削减地表雨水的最大峰值,是“海绵城市建设”的主要目的。作为国外已基本成熟、能有效削减地表雨水径流量的技术,将透水铺装率(包括植草型地坪)列入“海绵城市建设”硬性考核指标,无可非议。但是,这些《导则》对透水铺装结构提出的设计指导意见内容,不但显得过于“粗糙”,而且还忽视一些可能会严重影响透水铺装实际使用效果的技术性问题。

问题一:根本没有认识到透水路面使用过程中存在堵塞、直至功能失效问题。目前,北美、欧洲、澳大利亚等国铺设的透水路面,都采用砖缝隙透水为主结构,完全弃用自透水混凝土的结构形式。原因本世纪初的大量研究、以及早期透水路面工程案例都证明:自透水混凝土(砖)的透水路面,在铺装使用三个月、一年后就损失了70%、90%以上的透水性能,而且无法恢复。对于砖缝隙透水的透水路面结构,则不但规定了缝隙内材料(砂子)的具体粒径等性能要求,还提出定时真空吸出清洗后回填的日常使用维护措施,以保证这种结构形式透水路面的透水性能可长期保持。从《导则》内容中发现,国内到目前仍然认可自透水混凝土(砖)的透水路面结构形式,根本没有认识到自透水混凝土(砖)长期透水性能存在重大缺陷。截止现在,笔者仍没有发现国内有任何一家科研机构(或大学)进行透水路面整体结构透水性能的检测研究,更谈不上对泥沙堵塞和透水率下降趋势进行过研究。笔者非常担心:透水路面工程的实际使用效果,会不会变为“皇帝的新装”?在此呼吁国内相关单位,应对近年来已铺装的透水路面工程进行回访,开展现场取样试验,真实了解自透水混凝土(砖)使用过程中的透水性能。

问题二:忽视透水路面储水层的具体要求与这几年已经(或正在)施工的透水混凝土路面砖路面工程相比,《导则》内容已经有很大进步,它明确在透水混凝土(砖)面层下应设有储水层结构,并给出了级配碎石或无砂大孔混凝土的选择。实际上否定了这几年多地(包括北京市)的透水混凝土路面砖铺装工程,实际采用几乎无透水性的二灰结实石层做基础层的工法。但是,《导则》内容中缺少:①没有对这种透水混凝土或级配的最小孔隙率,或碎石的级配,提出更为详细的要求;②储水层厚度确定的具体计算方法(与当地降雨量等有关),有的仅给出几个具体厚度值;③对于土壤条件不具备做全(或部分)透水的透水路面结构,仅泛泛地提出最下层要做隔水层,没有隔水材料厚度和具体构造措施(关键细节啊!例如路基结构的侧面如何设计与施工);④缺乏对埋于储水层排水管的具体材料和性能要求。⑤施工时的保证措施和检测技术缺失。透水路面设计与施工若在上述细节技术上没有深化和具体要求,肯定使设计、施工、材料选择上存在很大的随意性,严重影响透水路面的实际使用效果。

问题三:针对不同土壤地基性能的不同透水路面结构要求不细《导则》中都给出当地各种土壤类型的土壤渗透系数,供路面结构设计师进行透水路面设计时使用,以确定应采用的透水路面结构类型。但显然忽视了另两个对透水路面结构类型选择有重大影响参数:一是地下水位高度;二是既有城区绝大多数区域,属“扰动过的土壤基础”,不能套用天然土壤层的渗透系数。这个问题非常复杂。但根据国外经验,在既有城区改造建设透水路面时,若没有十足把握,宜保险地选择“全排型”透水性路面———水并不下渗进入路基下面土壤内、在储水层中设排水管。

3.屋顶绿化的日常管理和维护如何解决

在建筑物设置屋顶绿化,主要目的也如图1所示,消减建筑物硬化地表所带来对城市雨洪峰值的影响。在平屋顶上建设绿地,技术层面上问题并不大,只要肯投资,达到《导则》提出的屋顶绿化率指标要求并不难。但屋顶绿化区的日常维护和管理,却是一个首先必须要考虑的核心问题。国外住宅多以独幢为主,产权明确,屋顶绿化区的日常浇水等维护工作肯定由户主负责。而国内城镇住宅以多(中、高)层建筑为主,屋顶绿化区就存在由谁进行日常浇水等维护的问题。具体负责人是谁?费用由谁负责?在非四季常青的北方缺水城市,它会是一笔很大的开销,业主、物业公司愿意承担吗?而且耗水量不小。

4.小结

1)无论是透水路面、还是生态护坡(或挡墙),作为我国“海绵城市建设”的主要依托工程措施,国内目前缺乏对该领域工程应用技术的深入了解和实践经验;对某些技术的认识还存在浮浅、错误之处。2)地方相关《导则》的颁布,并没有完全解决我国“海绵城市建设”面临的设计施工技术问题。一些影响工程实际应用效果的细节,仍需通过《图集》和材料供应商共同来细化,提出具体措施来加以规范。3)基于目前我国设计与施工领域对透水路面和生态护坡(挡墙)技术,缺乏全面、深入的了解,混凝土路面砖(板)、护坡(挡墙)砌块生产企业在产品推销过程中,需额外告知客户如何正确使用的详细信息,特别是要与设计师、施工技术人员提前进行深入沟通。这点无论对企业、混凝土砌块(砖)行业、海绵城市建设,都非常重要。

作者:杜建东 单位:中国建筑砌块协会

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