浅谈既有住宅小区海绵化改造设计的技术运用

王长兴，秦经纬

WANG Chang-xing，QIN Jing-wei

（中国市政工程华北设计研究总院有限公司）

（North China Municipal Engineering Design & Research Institute Co.,Ltd.）

1 相关理论基础概述

1.1 给排水设计的定义

所有住宅建筑工程，在建成后投入使用以前，一定要进行给排水设计与给排水工程的施工，这是非常重要的。目前，随着我国社会经济的不断发展，高层建筑对地下室的需求呈不断上升趋势，很多住宅区工程在前期规划设计过程中均进行了地下室设计。针对正在规划过程或者正在施工的地下建筑，不管用作大型购物场所还是停车场，均需要一个有效、合理的城市排水系统，以确保地下建筑的安全运营。因此，在进行给排水设计时，一定要有效结合人防设计，这是非常重要的，通过选用多种途径来对地下室环境的安全进行切实保护。因此，这对建筑提出了更多、更高的施工要求。在进行建筑设计初期阶段，应邀请专门的给排水设计专家，对建筑工程的建筑环境与建筑特点进行深入认识，并以此为基础，在衡量系统中纳入附近环境的水文条件，制定出合理的给排水设计方案，然后进行施工 建设。

1.2 海绵城市的设计思路与设计原则

在给排水设计中融入海绵城市理念过程中，有关部门一定要遵守有关规范规定或要求，在此前提下来进行海绵城市设计。在进行海绵城市设计时，一定要遵守以下几大原则，即：

1）高度重视安全性

一定要高度重视人们的财产安全和生命安全，对和低影响开发控制相有关的指标、目标进行严格控制，通过选用有效途径，以对因城市开发而干扰自然水文现象进行有效避免；

2）做到因地制宜

在进行海绵城市设计过程中，一定要密切联系实际情况，一定要对多种不同因素进行有效结合，包括水资源保护、气候特征、水资源现状、水文环境、自然地理特征等；

3）高度重视生态问题

在进行海绵城市设计时，低影响开发设备、自排水系统应作为首选，提高水生态修复能力，不断提高雨水的管理强度，以提高净化、渗透、积存雨水的能力；

4）景观的协调性

针对雨水管理设施，应确保其和周边环境景观设置的协调性，以提高美观效果。在对植物进行选择过程中，一定要对建设区域的气候土壤条件进行深入考虑，选取合适的植物，以有效管理、调蓄雨水，美化周边景观环境；

5）高效经济

对于大多数工程来说，都需要遵守经济原则。在设计过程中，常常需要通过进行比较、分析，才能够选取出合适的海绵设施，能够有效融合灰色设施与绿色设施，以满足工程在功能方面的各种需求，同时还能够对工程的经济成本进行有效兼顾，对水生态净化目标、雨水调蓄目标进行有效兼顾。

2 案例简析

2.1 住宅小区的排水情况

以苏北宿迁市沭阳县金港花苑小区雨污分流改造工程为例。通过全面分析金港花苑小区的降水情况后，不难发现，金港花苑小区内部部分低洼地段是住宅小区的主要易涝点，即便下非常小的雨，这些低洼地段也会出现存水现象。在对金港花苑小区进行雨污分流改造的设计阶段，本住宅小区雨水收水管设计并不完善。在出现下雨天气时，住宅小区无法有效管理大多数的雨水径流，大部分雨水的有效收集途径和疏导途径都是缺乏的，特别是在住宅小区内部低洼地区，经常会产生内涝现象。如果降雨量十分大时，住宅小区居民的污水排放便会遭受到极大影响。其中，路界地表排水图，如图1所示。

图1 路界地表排水

2.2 当下住宅小区的环境情况

在住宅小区的内部中心区域存在多处水体，附近其他绿地的径流与降水是本区域蓄水的主要途径。因为没有合理控制和管理地面的径流，再加上水体中存在大量的日常生活垃圾和藻类，进而出现臭水体现状。实际上，针对当前水体收集的雨水，雨水的再回收并不能得到充分满足，从一定程度上会对住宅小区的卫生环境造成严重影响。

2.3 当下住宅小区的绿植情况

当前住宅小区的绿地率高于55%，大多数植物均为灌木，整体杂乱无章，仅极少数植物的长势是比较好的。因受传统开发模式的长期影响，许多绿地均比周边其他路面要高，高差约6-10cm，大部分情况下是不会存在滞水功能和蓄水功能的，另外，因为下渗量不够大，导致大量雨水径流最终会汇集到住宅小区的路面，大大增加了给排水管道路的压力，小区路面出现极为严重的积水现象（见图2）。

3 住宅小区海绵化改造的设计方案

3.1 住宅小区绿地的改造方案

住宅小区绿地改造工程是比较复杂的，一般情况下，将住宅小区中雨水径流量情况作为主要依据，以进行相关计算。目前，住宅小区的绿地覆盖率并不高，尚无法达到径流控制要求。为对住宅小区进行进一步美化，在改造住宅小区绿地形态过程中，应选取较多的绿化措施。所以在对住宅小区进行绿地改造时，施工人员必须要综合考虑多个方面的因素，将住宅小区的实际情况作为主要依据，树立美观、健康、生态的发展观念，提高对植物群落、优良树种的管理力度，在住宅小区中种植更多好的植物和树种，以实现住宅小区的美化目标。在控制住宅小区滞水过程中，常常会先对丰富的绿色植物景观进行塑造。在改造住宅小区绿地时，一般会在住宅小区道路和下沉绿地之间布设宽度为0.6m的砾石，将其作为缓冲边沟，以便于径流的控制，对水体起到净化的作用。因为住宅小区制定的绿地规划不够合理，造成住宅小区的径流严重失衡，为对以上问题进行有效解决，常常会布设植草沟，实现径流的平衡。对于开口路缘石位置处的绿化带，常常通过径流最终汇集在该处，在雨水滞留区局部可以布设雨水花园，以对住宅小区起到改善 作用。

3.2 环形路口的积水原理

在进行住宅小区道路环形路口设计时，一般环形路口交叉道路不少于4条。当出现下雨天气时，大部分住宅小区相交道路中的水均会通过路肩排水沟流到外面，另外，一部分水会借助不平整的地形向路口流去。大多数住宅小区道路均为不透水材料，进而住宅小区附近经常出现积水现象。针对以上情况，应选用自然下渗的排水方式。一般情况下，在住宅小区，经常会种植大量的植物，当住宅小区种植土壤中进入水以后，便会出现部分截留现象，对土壤初期的吸水速率造成严重影响。尤其是出现大降雨天气时，便会严重影响住宅小区城市的道路排水。

3.3 住宅小区建筑屋面雨水断接的改造方案

住宅小区建筑屋面雨水断接改造工程是非常复杂的。在改造建筑屋面之前，一定要全面深入考虑多方面的因素，通过采取合理的方法，以提高建筑屋面的管理力度。因为住宅小区的建设时间比较久远，许多住宅小区的建筑模式都是不够合理的，因建筑密度偏高，大大影响了居民的平常生活。在过去，因为当时的建筑工程施工技术水平不够高，建筑屋面设计方案存在多种问题，对建筑屋面的排水造成了严重影响。针对传统建筑模式的建筑屋面，主要选用外排模式，即在建筑物内安设一些管道，建筑屋面的水通过这些管道排放至其他雨水处理管道内或者住宅小区道路上。因为建筑屋面雨水设计的复杂系数比较高，所以为保证顺利排水，一定要对雨水管断接方式进行正确运用，在较短时间中，向地面排放建筑屋面的水。在大多数情况下，住宅小区建筑屋面的排水均是为具有组织性的排放。因为住宅小区建筑屋面的散水出现极为严重的塌陷现象，在对散水进行修建时，宜在散水周边设置边沟。为有效净化、截留初期雨水，应在边沟上铺设砾石，边沟街和绿地进行汇接，雨水会流进边沟中，然后通过渗排管网和集水井，雨水又排入蓄水灌内，接着在住宅小区水体中引入这些雨水，进而能够有效管理和控制建筑屋面雨水的排放。

图2 金港花苑小区雨污分流现状

3.4 住宅小区道路实现雨污分流，设置独立的雨水排放系统

目前，大多数住宅小区的基础设施的建设情况比较落后，尚未根据排水管道来分开布设水源，还是主要选用合流制的综合排水系统，通过共同使用一个管道系统来排放和收集雨水、生活废水，最终污水和雨水会同时被排入至河道内，抑或同时排入污水处理厂（降低污水处理效率）。在对住宅小区海绵城市改造设计时，必须要对住宅小区道路进行雨污分流设计，有效控制洪峰和小区的内涝。所有在铺设住宅小区道路时，必须要对住宅小区的整体地形情况进行深入分析。对所有雨水收集罐、管道进行合理铺设，将雨水充分收集至水井内，许多雨水均会在一个极大的蓄水中心池内渗入。在对住宅小区进行雨污分流改造时，常常需要对水土系统进行深入分析，为对小区水体进行有效净化，对雨水进行更好的调蓄，一定要对绿树种植区雨水、小区道路积存雨水、住宅小区建筑屋面中的雨水等进行有效管理。一般来说，经常采用的对策就是在蓄水池附近布设溢水口，在降雨量不是十分大的情况时，雨水可以快速得到沉淀和净化；当蓄水量上升至最高位置时，雨水便会通过溢水口，最终流入城市雨水综合管网内，以保证蓄水池内的水位低于最高设计 水位。

4 结语

海绵城市建设工程是一项非常复杂的工程。在对海绵城市工程进行建设期间，必须要严格遵守因地制宜、生态优先原则，有效融合自然环境和人工手段。尤其是在对住宅小区海绵化改造工程进行建设时，必须要详细调研小区排水现状，采取有效措施来调整和优化排水结果。要充分运用住宅小区原有的基础设施，包括管道、景观、水体、绿化等。为进一步优化住宅小区，应选用有效、合理的重要技术手段，包括雨水回用技术、截污净化技术、储存技术、渗透技术、调节技术等，对雨水进行合理运用，以对外排雨水径流总量和峰值流量进行有效控制，实现对雨水资源的充分开发和运用。