基于海绵城市背景下老旧小区改造设计研究

2018-06-05边艳芳

天津建设科技 2018年2期

□文 /边艳芳

雨水径流引发的城市安全和生态环境问题逐渐引起社会广泛关注和政府高度重视。2013年，习近平同志在中央城镇化工作会议上提出：在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”。海绵城市理念改变了传统雨水管理“以排为主”的思维方式，通过技术手段将城市改造建设成为能弹性管理雨水的海绵，城市能吸纳雨水、净化雨水、储存雨水，有效利用储存的雨水资源，减少市政排水管网压力，促进城市生态发展。

为响应国家对海绵城市的建设要求，天津市已开展系列相关工作，为海绵城市的全面建设及有效运行提供了工作基础及技术支撑；作为国家第二批海绵城市的试点，已全面启动中心城区海绵城市的规划和建设工作。

近年来，城市化带来的“热岛效应”使得气候发生了较为明显的变化，天津地区的降雨规律已发生改变，短历时、强降雨天气频发且呈现出空间分布不均的趋势。汛期极端强降雨天气频发，使得天津多次遭遇暴雨侵袭，由于排水设施不完善、设施标准偏低或内河顶托作用等导致城区出现大量道路积水淹泡现象，给人们出行造成极大不便，甚至造成财产损失，其中相对于新住宅小区而言，老旧住宅小区地势较低，排水能力不足，所受影响程度更大，所以对老旧住宅小区的改造迫在眉睫[1]。

而解放南路片区里巷里社区作为天津市首个老旧小区海绵城市改造区域，力争打造天津市海绵城市理念应用于旧城改造的经典案例，为天津市海绵城市建设起到示范作用。

1 工程概况

解放南路地区位于天津市南部，片区内大部分为私产或企业产的老旧小区，配套设施落后，积水问题突出。本次改造试点小区选取了解放南路地区内的世芳园小区，见图1。

图1 世芳园小区位置

2 现状分析

世芳园小区位于大沽南路与昆仑路交口东南侧，占地面积约16640m2，为2000年建设，主要建筑为5栋6层的居民楼，见图2。

图2 世芳园小区内情况

2.1 排水

小区周边各市政道路存在现状雨、污水管线，其中，昆仑路辅路现状雨水管道管径为500～600mm，最终进入大沽南路雨水泵站。

小区内排水设施较齐备，雨季基本不存在积水情况，整体排水情况良好，但部分收水井已经破损和堵塞。

小区整体地势比北侧昆仑路辅路低约0.3～0.4m，但局部比南侧大沽南路辅路高约0.1m。

2.2 道路及绿化

小区内道路主要为铺装路面，平整度较好，仅有局部小面积凹陷，但是铺装表面面砖破损较多。小区北侧现状底商内铺装路面较新，表面平整，无破损情况；东侧为地上停车场，现状为硬铺装路面。

小区内绿化面积整体较小，南北侧围墙边绿化较好，建筑物之间局部绿化用地被废弃物占据，绿化标高高于道路。

3 海绵城市规划指标分析

本次研究对象为老旧住宅小区，现场考察发现，小区内建筑密度较高，绿化率较低，现状地面主要由干砌铺装及沥青路面组成，地下管线错综复杂，受地上地下场地限制，小区改造程度有限。经计算，小区现状径流系数为0.6，有效绿化率为6.1%。结合现状情况，本次改造不再以年径流总量控制率、综合径流系数及年SS总量去除率作为海绵城市建设指标，而是以解决现状问题为导向，旨在达到改造后区域径流系数有所降低，小区绿化率提升，人民群众满意的效果。

4 海绵城市改造方案

4.1 设计原则

1）海绵城市改造应保证小区有效绿地面积不减少。

2）根据居民要求，海绵城市改造不能减少停车位个数，优化居民出行条件。

3）进行雨、污水管道改造。

4）海绵城市设施的设置应综合考虑小区居民使用现状、是否有物业管理等多方面因素。

5）尽量引导居民了解海绵城市设计理念，积极利用雨水资源。

4.2 技术选择

海绵城市建设技术按主要功能一般可分为渗透、储存、调节、转输、截污净化等几类。通过各类技术的组合应用，可实现径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用等目标。实践中，应结合不同区域水文地质、水资源等特点及技术经济分析，按照因地制宜和经济高效的原则选择低影响开发技术及其组合系统。

各类低影响开发技术又包含若干不同形式的低影响开发设施，主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。低影响开发单项设施往往具有多个功能，如生物滞留设施的功能除渗透补充地下水外，还可削减峰值流量、净化雨水，实现径流总量、径流峰值和径流污染控制等多重目标。因此应根据设计目标灵活选用低影响开发设施及其组合系统，根据主要功能按相应的方法进行设施规模计算并对单项设施及其组合系统的设施选型和规模进行优化。

4.3 海绵城市改造方案

世芳园小区雨季基本不存在积水现象，区内部分排水设施存在破损和堵塞现象，绿化裸露现象普遍存在。因此，采取的海绵城市改造措施为透水铺装+植草沟+小型调蓄设施+新型停车位。

4.3.1 透水铺装

透水铺装是由一系列与外部空气相连通的多孔形结构组成骨架，可以满足交通使用及铺装强度和耐久性要求的地面铺装和护堤。本次对小区道路进行翻新改造，根据规范满足车辆通行要求。道路均进行铺装改造，其中距离建筑物1m外采用透水铺装，透水铺装结构为8cm透水花砖+3cm中粗砂垫层+20cm透水混凝土+20cm碎石垫层，见图3。

图3 透水铺装结构

4.3.2 植草沟

植草沟是指种有植被的地表沟渠，可收集、输送和排放径流雨水并具有一定的雨水净化作用。除转输型植草沟外，还包括渗透型的干式植草沟及常有水的湿式植草沟，可分别提高径流总量和径流污染控制效果。本工程在有条件的位置设置干式植草沟，将降雨产生的路面径流引入路边的绿化带，通过生态植草沟的调蓄、净化作用对雨水进行综合处理，属于海绵城市“渗、蓄、滞”的理念。植草沟宽度为2.0m，下凹深度为0.2 m，沟内设置DN200mmUPVC穿孔排水管及溢流井，见图4。

4.3.3 小型调蓄设施

在每栋楼前面雨水立管下方设置雨水桶，雨水桶为PE材质，储水容积为500L，桶内设有自动化处理设备、水位计量装置及初期雨水弃流装置。收集的雨水进行资源化利用，用于居民洗车及小区绿化浇灌。

4.4.4 新型停车位

小区内重新设置停车位，采用生态停车位，在车位下局部布置下凹式绿地，提升小区绿地率，增加景观效果，见图5。