LID技术在华南地区高密度小区的应用设计

张 伟

(中铁房地产集团华南有限公司 广东广州 510000)

1 引言

2012年首次作为新概念被提出的海绵城市作为城市发展的新理念得到广泛关注和政策支持，2013年至今先后由国务院及相关部委密集出台相关支持政策及规范标准。同时，海绵城市也被LEED认证体系及《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2019)[1]、《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)(2016年版)[2]作为必选技术之一，尤其2019年执行的绿色建筑新国标在环境宜居章节中海绵城市技术措施所占的分数比例较高。

海绵城市的理念主要包括保护城市原有生态、开展生态恢复和修复以及低影响开发(Low Impact Development，LID)三方面。而LID作为海绵城市的核心，通过分散、小规模的源头控制来实现对暴雨所产生的径流与污染的控制，维持场地开发前后水文特征不变。当前LID理念主要集中在LID单项技术和技术组合的应用研究[3-4]、水文模型精细化研究[5-7]、监测系统平台开发[8-9]等，但较少有关LID技术在华南地区高密度小区的系统性应用研究。

对于作为房地产开发项目的高密度小区而言，在LID技术应用上，传统意义上的许多LID措施不仅昂贵且收效并不理想，因此不仅需要关注LID技术的可行性，也需要关注LID技术的应用价值、经济成本及地域应用局限性。为此，通过分析华南地区降水特征，结合实地调研、理论分析及成本计算后，确定华南地区高密度小区的LID适用性技术措施。

2 华南地区降水特征及雨水利用现状问题

2.1 降水特征

从图1可以看出，年降水量分布特点为由东南沿海向西北内陆递减，华南地区的年降水量基本都高于1 600 mm，甚至部分城市超过3 000 mm。

图1 中国年降水量空间分布云图

根据中国气象网对华南地区典型城市广州、深圳、南宁、海口的降水量统计数据可以得出华南地区4个典型城市的月平均降水量、月最大降水量的变化范围分别为35.8～939.9 mm、542.7～939.9 mm，降水量较大的月份均集中在5～9月份，如图2所示。

图2 华南地区典型城市月降水量特征

通过由中国气象局国家信息中心提供的观测点降水数据，将逐时降水强度分为10类以便于完整评估降水变化趋势，得出华南地区在5～9月的中～强降水所占比例高达96.9%[10]，也就是说对于华南地区而言，出现中～强降水的现象较为普遍，若无匹配的排水措施，极易出现“内涝”等现象。

2.2 雨水利用现存问题

对于大部分小区而言，目前的雨水管理基本停留在将雨水快速直接排放到市政雨水管网中，雨水利用更是通过“源头收集——远距离处理——回到源头”这种长距离利用方式，从而引发大规模的管道建设，也不可避免地造成在传输过程中管道的二次污染。这种思维模式的固化，体现了当前小区雨水利用存在较多问题。

(1)对雨水资源价值和生态效益的认识不足

小区设计千篇一律，设计过于流水化，系统分工不明确，缺乏对基地原有条件的评估，走上了粗放城市化路线，没有足够尊重自然条件。小区的雨洪管理将雨水视为阻碍出行和住户安全问题的弃置资源，管理的出发点仅为了雨水快速排出，通过设置点式雨水口收集雨水后经由管道系统快速排入市政或下游管道，显然浪费了水体资源，并且需要外界不断投入，造成资源不可持续。

(2)社会经济条件造成雨水利用复杂化

高密度小区雨水利用复杂化主要包括开发强度大而制约空间承载能力、规划设计地域化以及不同小区定位使之发展目标差异化。高密度小区具有开发强度高、体量大的特点，造成道路、绿地布局及硬质活动场地等外部空间用地紧张，且激增的人口也对地下停车空间提出更多的占地面积要求。与此同时，不同地区的自然条件、开发强度和排水要求的不同，使得规划设计更为复杂化。

(3)缺乏雨水利用系统性规划法规和框架

当前雨水规划属于附属规划，仅作为用地开发条件之一，相较于开发强度等焦点问题，并未获得足够重视，且缺少强制执行和奖惩机制，开发商、物业运营方及小区住户均对雨水利用无明确认识和执行意愿，常导致总体无疾而终。

(4)小区的雨水利用不成体系

当前小区设计存在空间要素各自为政，平面和空间上相互独立，建筑、道路、绿地的明确界限，使得小区雨水利用整体失灵。虽然小区实现了雨污分流排放，但其雨水利用流程依旧借助管道排放系统指向污水处理厂，人工系统占据主导地位，无法发挥自然排水功能。

3 LID技术在高密度小区各要素中的应用

通过实地调研LID单项技术措施在华南地区的应用效果后，提出几种适用技术措施，包括绿色屋顶、雨水花园、透水砖铺装、干式植草沟等，如图3所示。

图3 适用于华南地区高密度小区的LID措施

针对不同LID措施的特点，将高密度小区划分为建筑、道路、公共场地、绿地四种要素，确定LID措施在各要素上的应用。

3.1 LID技术在高密度小区建筑上的应用

对于常采用平屋面或坡度较低的坡屋顶的华南地区高密度小区建筑本体相比昂贵的垂直绿化而言，绿色屋顶显然是一个既简单实惠又兼顾排水和隔热的LID措施，防止雨水落到普通建筑屋顶上快速形成雨水径流后向其它下垫面转移沿途的污染物，并且有效缓解华南地区屋顶隔热问题，提高顶层住户的居住环境质量。由于华南地区降水量大，往往超过雨水回收可容纳的范围，因此可结合小区建筑风格设置雨水罐，通过收集多余的雨水用于路面清洗或外排到场地内绿地等景观区域，进行源头管理。

3.2 LID技术在高密度小区道路上的应用

高密度小区道路面积占比较大，约占整个小区的30%以上。而由于粗放设计，常采用不透水下垫面，导致“积水成片”的现象屡见不鲜。在LID措施应用过程中，首先考虑满足车辆通行的要求下最大限度增大道路的透水面积；其次设计高于周边绿化带标高的道路路面，以便于将路面雨水引入，来减少路面的积水现象；最后利用道路绿化带设计雨水花园、干式植草沟等，在保证道路安全通行的前提下，整合道路景观和道路雨水管理，营造兼顾雨水管理的绿色道路景观。注意采用干式植草沟是考虑到华南地区属于湿热气候，湿式植草沟容易引起蚊虫滋生，影响小区住户的生活感受。

3.3 LID技术在高密度小区公共场地上的应用

对于华南地区高密度小区而言，活动广场仅作为小区住户进行短暂活动的区域，负荷要求较低，可采用透水铺装进行铺设，不仅能够解决暴雨过后活动广场长时间积水的现象，同时通过降低地面表面温度使之变成一个热舒适性较高的活动场地。对于停车场而言，除了少部分小区会采用透水砖铺设以外，大部分仅作为简单的土地利用，满足停车功能。实际上，停车场面积较大，可以改造成一个具有景观特征的雨水花池，通过边缘区设置小型雨水花园和透水铺装，将其转化为一个渗透空间[11-12]。

3.4 LID技术在高密度小区绿地上的应用

目前高密度小区绿地除了景观作用外，并没有发挥雨水管理的功能，部分小区的绿地高度甚至高于地面，导致起不到雨水汇集的作用。随着现在人们越来越追求“绿色”，绿地面积所占面积比例也较高，因此绿地可作为雨水管理的核心，设置雨水花园将建筑、路面、公共场地的雨水管理进行汇集后进行集中针对性处理，甚至可将绿地做成人工湿地，既发挥绿地在雨水管理的核心作用，而且形成小区内一道美丽的景观风景线。

3.5 高密度小区LID技术经济分析

国外的案例显示，LID项目开发成本相较传统模式能节约15%～80%的成本。通过分析，在不考虑因绿色屋顶导致剪力墙基础的要求提高外，绿色屋面通过减少屋顶保温材料来实现单位面积造价相较普通屋面减少10元；透水铺装的造价相较不透水路面可节省13.2% ～24.5%；植草沟、雨水花园及下沉式绿地由于是新增设置，虽无成本对比，但从造价上可以看出这三种LID措施并不需要付出高昂的成本就可以获得较好的场地雨水管理效果及景观效果(见表1)。

表1 部分LID措施造价

3.6 注意事项

华南地区不同于北方地区，需尽可能回收雨水量，在LID措施应用的同时，需设置有效的人工设施进行有效补充。高密度小区人口基数大、用地紧张，单纯依靠自然手段来实现小区内的暴雨雨水管理显然并不现实，因此应当提倡自然与人工互补的雨洪消解模型，以便于通过优先自然消解、人工设施协助的模式既实现雨水回收利用又不会耗费过大成本以及降低小区住户的出行不便风险。

4 结束语

(1)分析华南地区降水特征，明确华南地区雨水管理的必要性，并提炼当前高密度小区内雨水管理的现存问题，从而对小区雨水管理提出新要求。

(2)通过实地调研和分析华南地区高密度小区特点，确定包括绿色屋顶、透水铺装、干式植草沟、雨水花园等适用性较高的LID措施，既能满足雨水管理，又能够降低包括屋顶、公共场地地面、路面等表面温度，提高室外空间热舒适性。

(3)将高密度小区划分不同元素，对应不同元素提出相应的LID措施应用方法，并提出华南地区需建立优先自然消解、人工设施协助的雨水管理模式。