老旧院落改造中海绵城市措施的应用
——以青白江区老旧院落改造为例
2020-05-08张睿
张 睿
(成都市青白江区市政工程建设服务中心,四川 成都 610300)
0 前 言
老旧院落改造的初衷是解决院落设施设备老化、年久失修、管理无序等问题,以期切实提升居民生活质量。青白江区在实施院落改造过程中,发现大部分院落存在如下问题:一方面排水能力不足,雨量较大时造成内涝;另一方面又无蓄水能力,日常浇灌、冲洗大量耗用自来水,造成资源浪费。
针对上述情况,青白江区在老旧院落改造过程中充分结合海绵城市建设理念,对小区铺装、绿化等内容进行系统化改造,提升小区环境的同时增加水环境弹性,切实提升院落环境水平。
1 老旧院落改造综述
1.1 老旧院落改造内容
按照《成都市城市建设管理转型升级“四改六治理”十大行动专项工作方案》等文件要求,老旧院落改造内容主要包括安防设施、院落环境、屋面等共用部位整治、配套建设管理用房、给排水及强弱电改造等。
1.2 老旧院落存在的突出问题
在实施院落改造过程中,建设方发现老旧院落功能性问题集中体现在如下几个方面。
1)屋面漏水。根据院落建设年代的不同,使用的屋面防水材料一般有石油沥青纸胎油毡、油纸,化纤胎、玻纤胎改性沥青卷材,聚氯乙烯(PVC)防水卷材,改性沥青(SBS)防水卷材等。这些材料,正常使用防水年限仅有5~10年,破损后顶层住户不得不使用堵漏剂、防水涂料对漏水点零星处理,但“年年堵、年年漏”,极大影响了住户的正常生活。
2)淤塞内涝。青白江区目前改造的老旧院落建成时间均早于2004年,雨污合流、雨水直排散排是院落排水的普遍现象,外加管网清掏不及时,淤积、沉降、破损等病害较多,降水量大时一旦地面积水无法及时排出当即就会形成内涝,影响住户正常的生活。
3)公共铺装破损。老旧院落公共铺装基本以素混凝土地坪为主,经过多年的风吹日晒,大多数都已开裂、破损。部分院落建设时未规划停车区域,住户车辆长期、大量停放在公共铺装位置,进一步加剧了铺装的损坏程度。
4)立面装饰损坏、脱落。老旧院落常见外墙装饰方式包括素混凝土抹灰、铺贴外墙砖、涂刷外墙涂料等,经过长年累月与外界的自然环境直接接触,在阳光、风雨和微生物、气体的共同作用下,多数已出现开裂破损、脱落等病害。又因2011年前我国对建筑外墙防水并无系统性要求,雨水透过破损的外墙装饰、墙体后渗入室内,对住户日常生活造成了极大影响。
2 海绵城市改造思路
通过分析上述问题,做好“来水”管理和“去水”排放,是老旧院落改造的核心任务之一。由此,运用海绵城市技术措施,提升院落环境自身“渗、蓄、净、用、排”能力,成为了青白江区老旧院落改造工作的一项重点。
2.1 海绵城市改造技术路线
青白江区老旧院落海绵城市改造以院内降水行进路线为核心,包含收集、调蓄、外排三个环节(见图1)。
图1 海绵城市改造技术路线
1)收集环节。老旧小区雨水汇集主要来自5个方面,即道路雨水、屋面雨水、墙面雨水、地面雨水及花园绿化雨水。对于道路、屋面收集的雨水,一般直接通过雨水篦子排入院内总平雨水管网;对于墙面下排、地面铺装方式收集的雨水,部分直接下渗,部分溢流进雨水篦子,从而进入雨水管网。
雨水管网完成雨水收集后,正常情况下部分流入花园绿地,与花园绿化收集到的雨水一起滞留、下渗,多余部分流入雨水干湿塘作为调蓄;当降雨量较大时,雨水管网收集雨水与花园绿化溢流雨水一并进入雨水干湿塘,避免出现内涝。
2)调蓄环节。对于具备条件的院落,青白江区在进行院落改造过程中将原有的水池、水景等设施改造为雨水干湿塘,一方面净化了面源污染,另一方面可提供部分日常浇灌用水,还可对排入市政管网的水量进行主动调节,提高雨水利用率。
3)外排环节。经过雨水干湿塘调节后,仍然富余的水量即为院落无法消化、利用的水量,应当外排进入市政雨水管网。
2.2 海绵城市改造措施
按照上述技术路线,针对各院落自身特点,青白江区主要采用了如下六种技术措施。
1)维修原墙面、屋面防水。通过重做屋面防水,更换落水管、墙面维修等方式,全面解决影响居民正常生活的漏水问题,同时也为屋面、墙面雨水收集工作做好准备。
2)雨污分流改造。严格按照雨污分流要求对院落排水管网系统进行改造,形成雨水管网体系。
3)透水铺装。在小区硬质铺装改造中,选择透水铺装材料,包括生态停车位、透水混凝土、透水沥青、透水砖、透水胶粘石等,提高雨水下渗比例。
4)下沉式绿地。在小区原有绿化改造过程中,通过降低原有绿化标高或提升路面标高、设置路沿石等方式,形成下沉式绿地,提高绿地调蓄容积。
5)雨水花园、植草沟。在部分绿化面积较大、本底较好的院落改造中,通过设置雨水花园或植草沟的形式,对汇入绿地的雨水进行生态净化。
6)雨水干湿塘。将部分院落原有的水池、水景等设施改造为雨水干湿塘,处理净化水体面源污染,提高雨水利用率。
3 海绵城市改造案例——华金大道二段229号院落
3.1 院落基本情况
华金大道二段229号院落建成于1996年,院落占地面积约4 700 m2,共有居民楼1栋,2个单元共24户住户,非机动车库2座,总建筑面积约3 300 m2,建筑结构为砖混结构。
该院落绿化、景观等配套设施较为完善,其中绿化面积1 800 m2,景观水池面积160 m2,公共活动场地面积400 m2,具备一定的生态本底,适合进行海绵化改造。
3.2 改造需求及改造措施
院落改造前,居民反映雨季时屋面漏水、院落内部积水严重。经现场踏勘,建设方认为主要原因有以下几点:屋面玻纤胎防水卷材已大面积破损;散水沟淤塞严重,雨水外溢;绿地缺乏管护,土壤板结,不能收纳雨水;景观水池年久失修,且不具备调蓄功能;大面积使用不透水铺装;雨污未分流。
针对上述问题,建设方在实施该院落改造中,重点运用海绵城市建设措施,在院落内部实现雨水“渗、蓄、净、用、排”的全过程,切实提升院落水环境(见图2)。
具体改造过程如下。
1)全面铲除破损的玻纤胎防水卷材,使用SBS改性沥青对整个屋面重新铺设。将原有锈蚀严重的铸铁落水管全部更换为PVC排水管,确保屋面排水顺畅。
2)对原有的散水沟进行清掏、维修,恢复其排水能力。按照雨污分流要求,重新铺设院内雨水管网,并在道路、公共活动广场周边增设雨水篦子。
3)针对群众反映易涝点集中的道路、公共广场区域,全面更换为透水沥青、透水混凝土铺装,使上述区域具备雨水下渗能力。
4)对小区绿化区域进行下沉式改造。对房屋周边及西侧墙边的小块绿地,以加高绿地周边路沿石为主;对小区南侧、东侧两块绿地,采用挖方堆土、加高路沿石等方式重新调整汇水方向为两侧向中心汇水,并在汇水区域设置植草沟,拦截、收集绿地内汇集到的雨水。同时,对原有绿化苗木进行整治,修剪原有高大乔木,配以金边麦冬、红叶石楠等低矮灌木及混播草坪,增加绿地蓄水、净水能力的同时提升院落景观效果。
5)将原有的景观水池改造为生态湿塘。清理原有池塘淤土及残渣,栽植千屈菜、黄菖蒲等耐水湿植物,形成兼具生态景观及水量调蓄能力的生态湿塘。将雨水管道及植草沟收集到的雨水,经沉砂池处理后作为湿塘进水源,进一步提高院内雨水利用率。
6)设置连通市政管网与院内雨水管网系统的备份管道,以备降水量过大时的应急排水。
图2 华金大道二段229号院落改造方案
3.3 海绵城市改造成效评价
华金大道二段229号院于2016年底全面完成了院落改造工作,为验证该院落改造的成效,建设方从年径流控制率及2018年青白江区特大降水的实际情况两方面进行了评价。
3.3.1 年径流控制情况
按照《青白江区海绵城市专项规划》要求,该小区所在分区年径流总量控制率要求达到76%。同时,该规划针对改扩建住宅项目,要求年径流总量控制率不低于60%。本项目取年径流总量控制率目标76%,对应的控制雨量为27.1 mm,该院落应达到的设计控制雨量为128 m3。
改造前,院落内存在大量板结土壤、硬质屋顶、硬质铺装等内容,经计算综合径流系数为0.54。使用下沉式绿地、透水铺装等设施进行改造后,综合径流系数降为0.33,可控制降水量96 m3。如表1~2所示。
表1 改造前径流系数(综合径流系数0.54)
表2 改造后径流系数(综合径流系数0.33)
同时,通过将原有景观水池改造为生态湿塘,院落水生态系统新增了46 m3的调蓄积存能力,与铺装、绿化等一并实现控制降水量142 m3。经计算,年径流总量控制率已达到78%的水平,超过76%的建设要求。
3.3.2 2018年特大暴雨期间排水情况
2018年7月11日,青白江区遭遇特大暴雨,该院落所在片区最高降水量达到214 mm,超过正常雨水量1倍以上。同时,降雨过程中,院外市政排水主管长时间满负荷运行,进一步加剧了院落内部排水压力。
降雨期间,院落各排水系统运行良好,除下沉式绿地部分时段出现积水外,主要道路、铺装广场等居民活动空间均无积水现象,未对院落居民正常生活造成影响。
4 结 语
目前,成都市老旧院落改造工作已进入第8年,各区县针对自身情况形成了相对完善的改造措施方案。青白江区在老旧院落海绵城市改造上已形成一定经验,但改造成效仍在相当程度上受院落本身条件制约,需进一步探索适用性、推广性更强的综合性解决方案。
同时,城市建筑的一个发展趋势是生态化、景观化,老旧院落改造也一样。在现有技术措施之外,外墙垂直绿化、生态化屋面等新型生态化改造措施,对减小综合径流系数,提高雨水利用率都有益处,而针对上述措施的应用仍需加大探索力度。
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