分析海绵城市在建筑设计中的利用

武宝虎

（山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030013）

1 海绵城市的基本概念

海绵城市指的是城市在面临着气候和天气变化过程中，在水资源的处理方面表现出良好的弹性效能，也被称为水弹性城市。在海绵城市理念指导之下，强降雨天气下可以实现自由的蓄水、吸水、净水，在非降雨阶段可以进行水资源的后续利用工作。建筑作为城市发展的重要组成部分，将海绵城市理念与建筑物的规划设计相结合，可以促进整个城市的长期稳定发展。基于海绵城市理念的建筑规划通过渗水砖、绿化屋顶、雨水收集系统等进行设计，既保证建筑设计合理性，又提升了水资源的利用效率，使得水资源匮乏和利用率低的问题得以解决。

2 海绵城市在建筑设计中的规划方法

2.1 总体规划

全面推广海绵城市理念的背景之下，对雨水导排系统方面做了更为深入和细致的研究工作。在持续的强降雨天气之下，雨水导排系统可以很好的发挥分流采集雨水的作用，核心设计中，通过对区域内的地理环境、地下水环境、生态资源环境等方面的特点进行分析，结合建筑区域场地的特色进行雨水倒排系统确定。在总体布局和规划过程中，还需要满足城市建设的客观需求，在城市内部优化布局工作方面做好优化和指导，增强建筑设计的操作性。

2.2 专题规划

专题规划工作的核心内容是将整体规划的工作做好分类处理，对于不同类别的内容进行分析与规划。实际的规划过程中，需要重点做好以下几个方面的工作：①城市水系统规划，根据城市水系统应用方面的差别，储水系统、净水系统、节水系统的优化设计工作是提升水资源利用效率的关键点。②城市交通系统规划。交通系统不仅仅是城市道路规划布局的主体，还需要在绿化带位置选择、机动车道、人行道位置规划方面考虑到排水功能特性，发挥排水引流的作用。③城市绿色空间规划，其中包括了公共绿地、城市湿地、公共雨水花园等，这些绿色空间的导入使得城市内部生态环境得到了改善，并且在植被绿化过程中可以更好的发挥涵养水土的作用。

2.3 加强详细规划

各个专题内部的细节规划工作也是十分重要的，实际设计工作中需要将海绵城市理念的建筑设计和整体城市的规划发展工作紧密结合，从而做好细节方面的调整，不断增强整体工作的协调性。尤其是在细节方面的规划，使得整体工作的可操作性增强，进行客观和综合的整体评价，利用多角度和多元化价值评估体系做好使用价值方面估计，从而使得整体工作的有效性提升，减少不合理设计的负面影响。

3 海绵城市在建筑设计中的应用形式

3.1 采取渗水铺装形式

渗水铺装工作的优势就在于以下几个方面：首先，可以迅速完成雨水倒入地下的工作，使得地下水的水资源储量进一步提升。其次，地表径流被缩减，一方面可以保证好日常城市运行的安全性和便利性，也减少了水资源的蒸发浪费。最后，还可以起到一定的空气净化和减少污染的现象，做好了地表温度和湿度方面的调节，吸收粉尘、减少噪音，为整体的生态系统平衡发展做出了贡献。渗水铺装工作以渗水砖、透水混凝土和其他生态铺装材料为主：渗水砖具备了渗水性强、防腐蚀能力强、耐久性好的特点，被广泛的应用于铺装人行道、盲道、路堤等位置上。另外在应用的过程中，也可以进行形状和颜色方面的积极调整，从而展现出不同的色彩，结合主体搭配的效果十分明显。透水混凝土也具有着提升城市美观度和艺术性的作用。而生态铺装材料指的是在铺装层面之间预留出一定的过渡区，在此过渡区种植一定的绿化植被，保证了整体设计工作的绿化和生态性，保证了在工作过程中生态环境的协调统一。

3.2 改造绿化屋顶

绿化屋顶的设计可以使得雨水的滞留能力和渗透能力大幅度提升，雨水的收集系统也可以实现一定程度上的过滤净化。众所周知，南方的梅雨时节面临着持续性的降水，并且降水量比较大。绿化屋顶的生态植被可以将雨水渗透并滞留在土壤中，起到了储存水资源的作用。另外，因为这些水资源的蓄积，对顶端建筑物的表面温度和湿度都进行了积极的调整，做好了生态环境方面的调节。在选择绿化植被的过程中，需要做好以下几个方面的工作：植被需要具有与当地城市生态环境特征相结合的性质，以提升其存活率；绿化植被位于屋顶，因此在养护工作方面的要求要尽可能低，以免在后续出现养护不当的问题；选择成活率高、生长周期长的植物；还需要在植被的抗污染程度方面进行分析，从而减少环境的污染现象；植被的选择还需要与土壤环境条件、光照条件、灌溉条件等进行综合性分析。

设计种植层需要严格控制好介质种植栽培的密度，在一般情况下堆积密度应该小于10kN/m3。滤水层的设计需要根据植物生长方面的差异进行分析，根据根系生长情况的不同做好渗水层厚度的设计。蓄水层通常是需要粗细骨料的结合分析，根据不同植物的类型选择好堆积颗粒的粒度，并控制堆积厚度。例如：选择绿篱、藤本植物等小型植物时，需要粒径在15～20mm 之间的陶粒，并将陶粒堆积厚度控制在80mm 左右。防水层的设计也是必不可少的，需要选择复合的防水材料，尽可能一次成型。

3.3 设计雨水收集系统

根据雨水的收集功能进行分析，可以将其分为普通雨水收集系统和自动雨水收集系统。自动雨水收集系统指的是在屋顶的檐沟排水处、地面地漏排水处等重点部位的集水口进行设置，经过一系列的净化过程，将雨水储存在水箱中，从而在后续用于地面道路的清洁和绿地的灌溉等工作。如果出现了降水量比较大的情况，就需要进行雨水收集的工作，降低城市内涝发生的概率。普通的雨水收集池是最为原始的雨水收集装置，包括蓄水池、深水井等。两种雨水收集系统进行相互的比较，普通雨水收集系统的投资成本低，并且需要进行人工的干预和处理工作。而自动的雨水收集装置面临着造价成本较高的问题，虽然在实际应用中具有一定的便利性，但是在管理和维护的过程中工作难度依然比较大。相关工作人员在设计的过程中，需要结合实际情况，采取部分建筑物实施的方式，做好整体雨水收集工作方面的布局。基于海绵城市理念的建筑设计工作需要具有协调性的理念，在整体的功能、美观度、成本方面都进行控制。两种雨水排放系统都各有优势，可以借鉴国外的方式，将这种雨水收集系统的政策推行到每家每户中，设置好屋顶的雨水收集口，将雨水倒入到蓄水池中，后续进行再利用和净化的工作。

3.4 已建建筑的规划设计

对于已经进行的绿化设计工作，还需要进行深入的分析和优化。需要对绿化屋顶改造后的承重能力进行分析，以免出现改造之后超负荷的现象。在改善屋顶的防水性能方面也需要提升关注程度，做好防水性能和结构整体能力的分析，减少屋顶的整体负荷，可以选择更轻的防水层和过滤层的材料。

4 结论

综上所述，海绵城市理念在建筑的规划和设计中有着十分重要的应用，需要在铺设渗水砖、改造绿化屋顶、设计雨水收集系统等各个方面都进行一定的工作。海绵城市理念是一种先进的设计理念，加大了水资源的综合利用率，改善了生态环境的质量，也为城市发展和建筑物的设计提供了更好的工作依据。在未来的工作中，还需要进行更为深入的设计和研究工作。