海绵型建筑小区规划设计探讨

时间:2022-02-07 02:50:49

海绵型建筑小区规划设计探讨

1、海绵城市简述

海绵城市的建设主要以渗、滞、蓄、净、用、排六字方针为指导。加强自然渗透,避免地表径流,减少雨水管网负荷及市政压力,同时,涵养地下水,通过土壤净化水质,改善城市微气候。通过调节场地微地形,让雨水缓慢地汇集到一个地方,用时间换空间,达到“滞”的效果,延缓形成径流的高峰时间。收集的雨水经过净化处理,然后回用到城市中,加强对雨水资源的利用。“排”是充分利用场地的竖向排水,将管道,水泵等排水设施与生物滞留设施、绿色屋顶等低影响设施相互结合起来,并将排水防涝设施与天然的河道水体相互连通相辅相成,实现防治内涝,控制雨洪灾害。

2、海绵型建筑小区规划设计中可能遇到的问题与挑战

2015年6月,三亚入选海绵城市试点。建筑小区作为城市的细胞,将海绵理念融入建筑小区,以建筑小区为基点辐射城市市政绿地、市政公园及河流湖泊,构建真正的海绵城市。国内对低影响开发及绿色雨水基础设施缺乏广泛、长期、深入的系统研究和实践[1]。在海绵理念逐渐融入到建筑小区的规划设计过程中,一系列的城市雨洪问题逐一显露:雨水排水系统中是在传统雨水管线保留的基础上增加低影响设施;还是将雨水管线和低影响设施有效的衔接;在低影响设施的规划中,低影响设施的“碎片化”与景观规划中的“抱团景观”“景观轴”设计是否矛盾;海绵城市建设不是某一个专业一蹴而就的,涉及给水排水、城市规划、园林景观、水文等许多专业,各专业取得共识,协调各方关系也是目前难点之一。在建筑小区海绵化规划设计中,对以上规划的客观认识,直接影响到海绵型建筑与小区的规划合理性,及海绵体的落地,否则,难以切实指导海绵城市的建设实施。

3、小区规划设计中海绵城市理念的运用

海绵型建筑小区规划设计过程中若干问题的探讨□中国建筑科学研究院陈旺张蕊胡家僖李博才摘要关键词海绵型建筑小区规划设计过程中涉及一系列新的规划理念,其控制目标也与传统排水系统有很大差异。以海南省三亚市部分海绵型建筑小区的规划设计经验阐述狭义与广义低影响开发雨水系统与海绵城市的关系、传统雨水管线与低影响措施之间的关系、低影响措施“碎片化”设计与景观“抱团”设计的矛盾与统一等问题,以期为后续规划设计提供更清晰、科学的思路。海绵型建筑与小区;低影响开发;海绵城市中国建筑科学研究院青年科研基金:气象灾害环境下三亚市建筑群规划设计应对研究(20152002330730102)本着“小雨不积水、大雨不内涝,河体不黑臭,热岛有缓解”的原则,根据规划要求,综合考虑各种因素,合理布置建筑、道路广场(含透水道路铺装、生态停车场)、绿化(含雨水花园)和必要的雨水调蓄模块。充分发挥透水地面、雨水花园等生态系统对雨水的调蓄和缓存作用,依据场地排水大竖向进行地表竖向设计,优化生态措施,有效控制雨水径流,实现对海绵型建筑与小区的“渗、蓄、滞、净、用、排”。在降雨过程中,充分利用“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种生态景观方式,实现雨水的源头管控,一部分雨水自然消纳,一部门雨水集中存蓄起来,经过处理后进行雨水资源化的利用,剩余那部分雨水最终排入市政雨水管线。融入海绵理念建设的小区能够像“海绵”一样被压缩与回弹,应对各种环境变化,甚至自然灾害。低影响开发雨水系统包含生物滞留设施、绿色屋顶、下凹式绿地以及透水砖等生态景观设施,雨水管渠系统则为常规的排水管线,水泵动力设备等,超标雨水径流排放系统多则指盲管,溢流井以及溢流通道等。将三者有效组合,实现雨水的暂存,缓排以及溢流。

4、建筑小区中的规划设计要点

优先利用低影响设施,将低影响设施与雨水基础设施有效的衔接,在条件适合并通过合理的规划设计,可用低影响设施全部或部分取代管道。低影响设施的设计应采取分散式,在一定的汇流面积内设计对应规模的设施面积,避免碎片式设计。低影响设施的规划与景观规划是矛盾而统一的,矛盾点在于低影响设施的规划要合理规划竖向,低于路面和广场,促使雨水从路面汇流入低影响设施,颠覆了传统的雨水流向,同时在每个设施的构造上也有传统景观存在差异。而在小区层面的规划中,低影响设施的“分散式”规划与景观轴的“集中式”规划是统一的,如何在传统景观规划的基础上,使每处的景观团发挥海绵城市的作用,是每个设计人员努力的方向。建设海绵型建筑与小区应从场地竖向设计、绿地景观设计、道路坡向设计等分别入手。(1)场地设计建筑、广场、道路周边规划设计可消纳径流雨水的绿地。建筑、道路、绿地等竖向设计应坡向低影响开发设施,有利于向其汇流。低影响开发设施的选用雨水花园、透水铺装,并衔接整体场地竖向与排水设计。绿化灌溉、道路浇洒冲洗用水的非传统水源优先选择雨水。(2)建筑通过雨落管断接将屋面雨水引入场地内低影响设施。建筑材料可直接影响径流雨水水质,优先选择对径流雨水水质没有影响或影响较小的建筑屋面及外装饰材料。(3)小区道路优化道路横坡坡向、路面与周边绿地的竖向关系,便于径流雨水汇入绿地。路面排水采用生态排水的方式。同时在保证路面正常使用功能的前提下,增加道路、广场等硬化地面的透水性。(4)小区绿化在建筑周边安全距离外设计可消纳屋面、路面、广场及停车场径流雨水的雨水花园,通过溢流排放系统、城市雨水管渠和超标雨水径流排放系统有效衔接实现雨水的调蓄。不透水面上径流雨水进行预处理,防止径流雨水对绿地环境造成破坏。低影响开发设施内植物宜选择耐盐、耐淹、耐污等能力较强的乡土植物。

5、三亚小区海绵低影响方案的规划设计

三亚某小区建设用地规模33374平方米(约50亩),总建筑面积30048.45平方米,建筑密度23%,绿化率42%,容积率0.74。设计指标为年径流总量控制率65%,设计雨量为29.9mm;同时满足开发后高峰径流不大于开发前。(1)现场调研,发现问题,提出策略对比场地平整前,建筑、道路和其他硬化地面增加,径流量成倍增长,小区就容易出现内涝。临近山体,暴雨情况下,易引发山洪。针对调研过程中发现的以上问题,提出策略:综合采取“渗、蓄、滞、净、用、排”技术措施,减少对生态影响;利用基地地表空间,优先利用低洼地形、景观水体、透水铺装等,减少外排雨水;通过增加挡土墙、截(泄)洪沟等设施避免山体对项目造成的山洪影响。图5-1场地状况图5-2海绵型建筑小区低影响设施布置示意图(2)海绵型建筑小区的规划设计①屋面雨水断流入渗。屋面雨水自立管收集后采取雨水断接方式,经隐蔽式散水沟消能后排入就近的下凹式绿地或雨水花园。屋面设置绿色屋顶,增大可渗透面积,径流系数取0.40来计算暴雨强度和雨水流量。②地面雨水。地上停车位设置生态停车场,就地入渗。人行道、轻荷载路面可采取透水铺装,超标雨水沿地面坡度排入周边下凹式绿地、雨水花园。利用地表地势,合理规划竖向,将周边地面雨水导流入景观水体。图5-3海绵型建筑小区彩色总平图(3)方案阐述在项目周边设置挡土墙,防止山体雨洪的入侵,同时抬高地块标高;地块内采取多种低影响设施组合的方式,调蓄雨水,使年径流总量控制率达到65%。表5-1低影响设施面积统计通过SWMM软件模拟,开发后高峰径流为17.513LPS>开发前高峰径流量96.173LPS,满足要求。采取低影响设施后,其调蓄容积为522.30立方米>径流总量493.85立方米,满足年径流总量控制率65%的要求。

6、结语

通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对城市的“海绵”性功能。在海绵型建筑小区的整体规划中,以目的为导向,发现问题提出相应的海绵策略,设计出适合每个小区的方案,还原城市的绿水青山。

作者:陈旺 张蕊 胡家僖 李博才 单位:中国建筑科学研究院