基于海绵城市理念的厦门洋唐居住区设计研究

朱燕飞　许勇铁

(华侨大学建筑学院　福建厦门　361021)



基于海绵城市理念的厦门洋唐居住区设计研究

朱燕飞许勇铁

(华侨大学建筑学院福建厦门361021)

厦门翔安新城洋唐保障房片区海绵城市的建设工作已经取得一系列成果。文章回顾并总结了该设计研究的实施方案，详细介绍了洋唐居住区采取的透水路面、绿色屋顶、植草沟、生物滞留池、旱溪等各项生态技术措施。

海绵城市；生态技术措施；洋唐居住区

0　引言

随着我国城市化建设的不断推进，城市在开发过程中原有自然生态被大量地破坏，致使城市下垫面的透水率急剧下降，带来了严重的水环境问题。同时由城市化带来的水体污染也给城市居民带来了严重的困扰。传统的雨水管理模式已经不能有效解决以上问题了。

2013年12月，中央城镇化工作会议要求，“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”[1]。2014年厦门与其它15个城市被选为国家首批海绵城市示范城市。厦门海绵城市示范点包括马銮湾和翔安新城两大试点。本文以翔安新城做为研究对象，通过参与翔安新城的海绵城市设计，并对实施的方案进行总结，为以后厦门地区海绵城市建设提供参考。

1　项目概况与改造条件

1.1基地特征

唐保障房片区北侧为后房片区，南侧为鼓锣片区，四周皆为贯穿该片区的主干道。片区周边高程均低于洋唐地块内高程，地块内部整体坡向由西北向东南逐渐降低。片区下垫面基本为粉质黏土，渗透能力较差，渗透系数仅0.005～0.1m/d，若采取低影响开发措施则需考虑下垫面改造。由现状片区市政雨水管线设计图可知，仅有鼓锣北路、支一路、后仓港道部分雨水排入公园水体。

洋唐保障房片区西侧建筑已完成建设并投入使用，片区北部地块建筑物及小区硬质铺装已完成，片区东南部地块建筑主体正在建设中，小区硬质绿化还没完成。片区内市政道路已经完成建设，片区周边市政道路及退线绿地未建设。

1.3项目改造条件优劣势分析

经过调研分析，该地块主要有一些条件利于洋唐片区进行海绵改造：片区高程较高，水系独立，内部雨水基本上可通过源头控制自我消解；片区内地块类型丰富，有利于多元化海绵城市理念的实施；片区内公园水域面积大，可作为海绵改造的重点实施区域；地块周边道路退线绿地范围大，可塑性强。

然而，也存在不利的条件。首先，片区左侧地块已建设完成，较难进行大规模改造。其次，小区地块大部分区域设置有地下构筑物，构筑物顶板覆土较浅，约为0.8～1.2m，不利于设置较深的下凹式滞留措施。最后，下垫面为粉质黏土，渗透能力差，需进行下垫面改造。

2　项目具体改造及实施

项目改造方案概述:项目改造分以下4个部分：①市政道路改造；②退线绿地提升改造；③建筑小区改造；④公园景观改造。根据各个部分的特点选用适宜的技术措施。主要改造方案如图1 所示。

2.1市政道路

由于片区内部市政道路建设情况基本一致，改造时采用统一的方案。现列举鼓锣西路来详解具体的改造方法。考虑现有人行道已采用透水铺装建设，改造时保持原样不变。现将原靠近机动车道的绿化带改造为下凹绿地，路缘石做特殊开口设计，同时废除现状雨水口，在下凹绿地内增设环保雨水口。

绿化带在开口路缘石位置，即径流汇入处，应设置沉砂池对径流起到净化作用，并按一定距离布置砾石缓冲槽以减缓径流速度，使径流滞留和净化得更彻底。最后在绿化带合适位置设置溢流雨水口，保证强降雨时过量雨水径流能及时排出。绿化带并不能保证所有雨水径流下渗到地下，因此在绿化带竖向设计中，在其底下埋入软式透水管，保证过量雨水径流能排入末端湿塘。同时为增加绿化带透水率，在软管外围铺设级配砂石垫层。在砂石垫层上方填埋种植土，之间用透水土工布隔开，防止泥土冲刷流失。最后在种植土上种植污染物固定能力较强的植被。

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2.2退线绿地

考虑新城中路东侧、石厝路南侧、洪钟大道西侧的退线绿地范围较广，设计时在退线绿地内布置生物滞留池，将半幅道路的雨水通过局部下凹绿地、排水暗沟引至生物滞留池。除了半幅道路的雨水外，退线绿化自身的径流也可通过滞留池进行消解。在整体生物滞留池的基础上，局部布置雨水花园，形成分段滞留，同时也能使整体生物滞留池对景观效果产生变化，提升整体景观效果。此外，对A09 地块东侧约50m 宽绿带进行改造，在绿带内设置旱溪，收集并传输周边汇水，将汇水引至公园地块进行消解。

2.2.1生物滞留池设计

为配合绿地的生物滞留池改造的景观效果，对原有绿地的种植进行局部改造，改造范围控制在生物滞留池两侧3m的范围内。生物滞留带的做法与道路绿化带做法相似，考虑滞留带范围较广且下渗能力强，不考虑在底部设置透水管，而是在顶部设置雨水口来排放多余雨水，生物滞留池做法，如图2。为提高区域雨水的滞留效果同时改善景观，在滞留区内局部设置雨水花园。雨水花园主要设置在道路、景观节点，以处充分发挥其景观效益。雨水花园采用生态驳岸，与周边环境充分融合。为了周边居民的安全，设计水底深度较浅，具体做法见图3。为了提高滞留区域的雨水净化能力和景观效益，滞留区栽种植被宜选择氮、磷、钾及重金属固定能力较强、耐淹能力强的当地植物，如美人蕉、花叶芦竹、洋水仙、黄菖蒲等。

2.2.2旱溪改造

旱溪是海绵城市综合管理技术措施中的重要一项，具有滞留、渗透雨水的功能，可涵养地下水，还有起到转输、净化中水的功能。枯水期，旱溪可结合绿化、景观小品、生态驳岸作为居民的运动、休闲场所。在暴雨来袭时，由于其强大的蓄水能力，可将周边雨水径流快速汇集，减少周边地区的洪涝灾害。旱溪对于径流总量控制、延缓峰值时间、减小峰值流量都可发挥出色的作用。

在对A09 地块东侧约50m 宽绿带改造中，为使旱溪起到最大径流控制作用，设计时在线型布置上采用仿自然溪流蜿蜒曲折的布局形式，延长水流时间、降低水流速度。同时对原有绿地的种植进行局部改造，在溪流底部置入软石，并采用退台式生态驳岸，使旱溪与周边结合更亲密，最后在驳岸上置入景石，以提高旱溪整体景观效果，见图4。

2.3建筑与小区

对于已建设小区径流主要来源于屋面、小区道路和广场等不透水地块。针对径流来源及其转输路径制定了相应的海绵改造策略如图5。主要有绿色屋顶改造；雨水立管改造；透水铺装改造；沿路设植草沟和雨水花园。

2.3.1绿色屋顶改造

绿色屋顶具有保护屋面，节能减排，在以降低径流系数的同时可减少屋面径流及污染。本次改造考虑到小区内建筑雨落管基本设置在室内，各地块建筑主体已经基本完成建设，改造难度大，因此本次改造仅在建筑屋顶上设置模块化绿色屋顶。主要形式为生态型种植容器和组合式种植容器。

2.3.2透水铺装、沿路植草沟及雨水花园改造

为使片区综合径流系数指标达到设计要求，设计将部分硬化广场、路面改造为透水铺装形式。透水铺装的使用对城市地下水的补充，水循环调节，洪涝灾害减弱，城市噪音吸收等方面都具有突出的效果。设计时对于片区内已投入使用的部分小区地块，在不对当地居民基本生活造成影响的情况下对部分路面广场进行透水铺装改造，可主要针对较大面积的广场进行改造。新建小区为主要的改造对象。

为了提高雨水的管理效果，同时提升小区内的景观效果，在小区道路旁设置植草沟。植草沟指种有植被的地表沟渠，可收集、输送和排放径流雨水的功效，并具有一定的雨水净化作用，可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统[2]。对于生态效益植草沟的作用同下凹绿地相似。根据地形地貌，及地块需要表达的特殊的性质做不同的处理。

雨水花园是提高小区的雨水滞留、下渗的能力的有效技术措施。为打破大面积植草沟形成的单调的景观效果，进一步提升小区内景观效果，将植草沟与雨水花园相结合布置。植草沟间距 30～50m布置大小不一的雨水花园，同时在道路交叉口位置、视线节点等处结合景石布置雨水花园、植草沟及雨水花园周边绿化。改造结合原有小区的景观设计，控制在雨水花园、植草沟两侧 1.5m范围内，见图6和图7。

2.4公园改造

构建一个完整的水生态基础设施雨水湿地是不可或缺的一部分。雨水湿地是城市的“肾”具有雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能。在居住区中引入雨水湿地可改善其中的景观效果，改变单一的景观形式。同时雨水湿地还可以改善居住区内小气候为炎热的夏天带来一丝凉意。

小区公园位于整个片区中间偏下，高程低于周边区域，可考虑将公园改造成一个湿地公园。为充分发挥片区海绵的作用，使各项雨水生态管理设施成为一个系统，将北端的旱溪与湿地公园相衔接，使旱溪受纳的雨水径流排入湿地公园内进一步被处理。为了充分发挥雨水湿地的净化能力，设计考虑将公园的南端污水处理厂初步处理的雨水泵送到旱溪端头，使中水能够被充分净化，见图8。

在公园北端旱溪与湿地公园衔接处设置前置塘，以减缓径流速度，同时让大颗粒污染物在前置塘中得以沉淀减少一部分污染物进入湿塘。前置很容易被大颗粒污染物填充，需要定期进行处理。考虑方便清理，池底一般采用硬质材料如混凝土或块石结构。雨水经过前置塘前期处理后排入人工湿地进行下一步自然净化。为了提高湿地的净化能力，减缓径流的速度，根据公园的地势情况，将湿地设计成蜿蜒曲折的形式。湿地初步净化雨水径流通过导流渠逐步引向中心湿塘。湿塘是整个片区雨水的末端区域，整个片区雨水径流通过一步步自然消解、自然净化，最后到达湿塘的雨水可稍微加以处理就可被后期利用。湿塘周边设置生态驳岸，使居民能与湿塘的距离更近，让居民能与自然更接近。

3　结语

随着我国城市化的推进，出现了一系列水环境问题。这些水问题的综合症带来的水危机，并非就是水利部门或者某一部门管理发生了问题，而是一个系统性、综合的问题，我们亟需一个更为综合全面的解决方案。“海绵城市”理论的提出，正是立足于我国的水情特征和水问题[3]。本文详细介绍了厦门翔安新城海绵城市的具体做法。海绵城市的建设是一个完整的体系，从雨水径流产生的源头、中端到末端每个环节是相联系的，并且每个环节的技术措施都不是孤立的，只有处理好每个环节的衔接关系，才能最大限度地发挥出海绵体的作用。

[1]刘宇斌.建设海绵城市 倡导生态文明[N].人民日报,2015-01-27.

[2]住房与城乡建设部 . 海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)[S].北京：中国建筑工业出版社，2014：2-7.

[3]俞孔坚，李迪华，袁弘，等 .“海绵城市”理论与实践[J].城市规划,2015,39(6):26-29.

朱燕飞(1990.08-)，男，学士，主要从事建筑设计及其理论方向的研究。

许勇铁(1972.01-)，男，博士，教授，主要从事建筑设计方面的工作。

The research of the residential district in Yangtang,Xiamen based on the idea of the sponge city

ZHUYanfeiXUYongtie

(School of Architecture, Huaqiao University, Xiamen 361021)

The construction work of "sponge city" which is located in Yangtang affordable housing area of Xiang'an new town, Xiamen has made a series of achievements. The summary of the implement scheme and the detailed introduction of various ecological technology measures, which include permeable pavement , green roofs, grassed swales, bioretention ponds and dry stream.

Sponge City; Eco-designed Measures; Yangtang Residential District

华大研(2014)6号

朱燕飞(1990.08-)，男，学士。

E-mail:826048789@qq.com

2015-12-28

TU2

A

1004-6135(2016)02-0005-04