海绵城市理念下的建筑给排水设计探究

海绵城市理念下的建筑给排水设计探究

蒋大超

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摘要：随着科技的进步，建筑业的发展也十分迅速。城市基础建设如果能很好地应用海绵城市理念,除了能针对气候的变化做出相应的调节外,更能让城市适应环境的快速变化,在城市基础设施建设中发挥着至关重要的作用。但在实际应用过程中,由于各方面的原因,海绵城市理念未能得到较好的应用,使城市中的雨水资源无法得到净化和储存,特别是在旱季更无法发挥其作用。因此,只有对海绵城市理念进行研究,才能避免热岛现象的发生,同时对美化城市环境起到较好的作用。

关键词：海绵城市理念下；建筑给排水设计

引言

“海绵城市”的本质是改变传统城市建设理念。传统城市习惯于战胜自然、改造自然的城市建设模式，结果造成严重的城市病和生态危机；“海绵城市”则是顺应自然、尊重自然的低影响发展模式。在城市排水上，传统城市建设模式是以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划建设理念，实现减少地面径流、减轻径流污染和补给地下水等功能，追求城市人水和谐。

1海绵城市理念在市政给排水设计中的重要性

海绵城市理念的核心目标就是对城市雨水的科学处理，将雨水经过吸水、蓄水、渗水、净水处理增强水资源利用率，实现了“慢排缓释”与“源头分散”的设计理念，为全面实现绿色城市的建设起到了有力的推进作用。海绵城市理念在市政给排水设计中的重要性具体分为以下3点。（1）提高水资源利用率。传统的城市给排水系统建设均以硬化材料为基础，依靠管渠、泵站等设备排水，以快速消除为目的进行处理，但在末端会集中大量雨水，排水压力大，往往会造成内涝问题发生，并且不能将雨水进行重复利用。通过海绵城市理念能够大力提高城市的蓄水能力，有效利用湖泊、湿地、雨水花园、绿化带、森林等“绿色”措施进行组织排水、收集，再进行雨水重复利用，大大减少了水资源的浪费。（2）优化雨水处理效率。在城市给排水系统建设时，通过对海绵城市理念的有效运用，利用海绵城市理念中的净化功能，可以从源头减少城市排水系统中的污染物，缓解河道水质改善处理的压力，优化城市雨水的处理效率。（3）净化居民生活环境。海绵城市理念中，绿色植物的建设可以起到保护生态环境的作用，同时达到净化、美化城市的效果。

2海绵城市理念下的建筑给排水设计要点

2.1透水铺装

透水铺装技术是使用透水沥青、透水砖、植草砖、鹅卵石等各类优秀透水能力的材料来完成铺装。在现实应用的过程中，透水铺装面积和硬质路面总面积的比例分数就是透水铺装率，在常规状态下，完成路面透水铺装工作后，要求铺装层面的空隙率超过20%，并且，透水基层空隙率应该大于3/8，同时对透水铺装层的承载力提出了一定的要求。当建筑地下车库顶层透水且能够进行铺装时，应该为车库顶层土层预留超过600mm的厚度，还需要在透水层的下层完成渗透管的建设工作，当水资源通过透水层渗入土层以后，能够及时对其进行收集和转移处理。在对建筑附近的人行道进行透水层设计工作时，因为路面不能承受过大的承载负荷，这就要求设计人员及时解决该项问题，通过透水混凝土和鹅卵石等建筑材料来对人行道路面进行铺设，在确保当降水量达到26.8mm的积水量时，路面可以让行人正常通行并且路面不会出现地面径流现象。

2.2下沉式绿地

下沉式绿地一般是通过土壤和植物的根系来实现雨水径流外排量的显著降低。相关人员可以根据土壤的实际渗透性数据来模拟水在土壤中运动情况。水在土壤中的渗透情况通常分为3个阶段：（1）水由于分子力的作用实现了土壤的浸润；（2）通过毛细管力的作用，实现水在土壤中的渗漏；（3）通过重力的作用来完成水在土壤中的渗透，当土壤中的水含量还没有达到承载极限的时候，水的总势能是通过重力势还有基质势来进行组成的。通过相关的实验测试结果能够发现，拥有草皮的土壤在渗透率表现上要比同等情况下没有草皮的裸露土壤强20%，并且如果在草坪上进行一些灌木的栽培，那么这种草坪的渗透系数相比于普通的草坪又能够增强15%，土壤的渗透速度能够达到0.1mm/s。当前，我国的下沉式绿地一般分成狭义上的绿地和广义上的绿地两种形式。狭义上的绿地说的是不高于道路周边还有地面200mm的绿地，这种绿地通常都在道路中央还有两侧进行铺设。广义上的绿地说的是能够拥有一定的雨水容量，并且能够完成雨水的滞留和净化径流雨水流程的绿地。从某种程度来说，广义上的下沉式绿地能够取代传统意义上的排水管道功能，其不但能够对径流雨水进行汇集、净化，还可以使用采集的雨水来减少城市的灰尘和噪声，实现一定程度的气候调节功能。

2.3生物滞留池

生物滞留池也属于浅凹绿地的一种，单池面积较小，一般设计为25-50m2（可串联设置），可设置于紧凑型绿地内，生物滞留池与其服务的汇水面积之比一般为1:20-10，内部构造相对于普通下凹绿地复杂，由顶部向下依次包括超高、滞水层、覆盖层、种植土层、过渡层、砾石排水层，整体构造层厚度一般不小于1.0m，单方调蓄容积约为普通式下凹式绿地的1.5-2倍。经生物滞留池滞蓄的雨水，须通过植物、沙土的综合作用净化后再逐渐渗入土壤，因此，生物滞留池滞蓄净化效果优于普通下凹绿地，生物滞留池内部可种植草本类、灌木类短期耐涝、长期耐旱型植物。计时需注意复核溢流雨水口数量及排水能力。

2.4雨水收集池

在基地内雨水通过绿色低影响措施无法满足径流总量控制要求的情况下，考虑雨水资源化利用，可设置雨水收集池进一步控制基地内的径流量。建筑与小区常用雨水收集池型式有钢筋混凝土型、PP模块，后者避免设置于车行道下方。经雨水收集池收集的雨水通过处理再回用于绿化灌溉、道路冲洗、车库地面冲洗等用途，蓄水池容积一般按2.5~3d的雨水需用量设计，容积避免设置过大，设计时需注意，《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400—2016）第7.2.10条规定：当蓄水池的有效容积大于雨水回用系统最高日用水量的3倍时，应设能12h排空雨水的装置，超量雨水溢流至市政管网内。

2.5种植要点

海绵设施内植物是重要构成要素，既影响海绵设施是否能长期稳定发挥生态功能，又直接决定景观表观效果，景观设计需格外重视海绵设施内部的种植选配。种植品种需考虑短期耐涝、长期耐旱类，且根系较发达、茎叶较繁茂、景观效果好的品种，尽量选用当地的、经过实践证实效果较好的植物。为尽可能保证景观实施效果，生物滞留设施内植物搭配（品类）尽量丰富，有层次（高、低搭配种植），种植密度适当加密，尽量增加常绿植物比例，适当点缀开花植物或色叶植物；还需注意结合周边绿化配植，以避免与周边绿化景观脱节。海绵措施构造中种植土层厚度须与植物种植需求适配。

结语

综上所述，现阶段我国建筑给排水设计中海绵城市理论的应用已经取得一定成效，但受到技术条件等因素的影响，海绵城市理论的应用还需完善与改进。为进一步发挥出海绵城市理论的价值，相关设计人员需认识到海绵城市理论的重要性，深入挖掘出现阶段建筑给排水设计中存在的问题，进一步提升雨水资源综合利用率，为我国循环经济的发展贡献力量。

参考文献

[1]王柯.海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用[J].中国室内装饰装修天地，2021，（24）：172.

[2]薛健.浅析市政给排水设计中对海绵城市理念的应用[J].绿色环保建材，2021（10）：73-74.

[2]王春阳.论“海绵城市”理念在住宅小区给排水设计中的应用[J].建材与装饰，2020（12）：116-117.