海绵城市措施在建筑设计中的应用

程捷

摘要：本文从设计实践的角度出发，分析了我国现行海绵城市规范的原理和主流技术措施。结合一个工程实际案例，分析了适合在建筑设计项目中应用的实用措施和策略，提出了各个措施在实施过程中的注意要点。

关键词：海绵城市建筑设计

引言

近年来，我国水灾频发，各地出现洪水灾害的新闻不绝于耳。这时候，海绵城市这个概念被反复提及。海绵城市目前的措施主要是针对中观微观层面的小气候改善，探索如何用低影响开发的方式建设城市用地和环境。解决的是常态化的降水和积水问题，缓解水资源压力。而大型的洪涝灾害则需要更加宏观层面的水利工程来解决，这些并非“小海绵”可以解决的问题，需要的是更高规划层级的疏导和防控。

1.原理和规范

海绵城市的也被称为“低影响开发雨水系统构建”。其原理是用类似海绵吸水的方式，雨天吸水储存水，干旱天释放和使用水，使我们的城市具有韧性和弹性，所以也被称为弹性城市。截止目前，我国已经颁布的三个相关的全国性的规范和标准有《海绵城市建设评价标准》、《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》、《建筑与小区低影响开发技术规程》，一本图集《海绵型建筑与小区雨水控制及利用》。与此同时，各个省市也都有各自的规范和图集。经过笔者的对比研究，我国约有二十多个省市、直辖市都有当地编制的相关政策法规。在一些经济发达地区，甚至县级市也会有自己的海绵城市规定，如江苏省的昆山。而另一些省份，只有若干大城市或省会城市有相应的海绵城市建设导则。项目中到底参照哪些地级标准还需要征询当地有关部门的要求。所以，建筑设计工作中需要查阅当地的规范与国家规范进行综合对比，同时在一般情况下，最好咨询当地海绵城市方面的专家，确定最终评审的委员的专业意见来进行总体的规划设计和局部设施的选取。

2.设计案例及相关海绵措施分析

建筑项目设计过程中，海绵城市专篇也是目前报规阶段必须的设计内容。下面以一个上海的项目为例，简要介绍实际建筑设计过程中的海绵城市设计方法和其中的一些思考。以笔者参与的上海临港某办公组团为例，此项目是常见的高层办公塔楼集群，具有一定的普适参考价值。

项目位于上海市浦东新区临港新片区，红线内面积约19812.6平方米，总建筑面积是104931.5平方米。地上建筑面积70431.5平方米，地下建筑面积34500.0平方米，绿地率20.01%，限高65m。项目由地上三栋高层办公楼，一、二层局部三层裙房设置商业，地下两层车库组成。临港地区区域年降雨量均值为1109.6mm，最大值为1592mm（2012年），最小值为630mm（2003年），年雨日约125天。降雨年内分配不均，5月～9月为汛期，降雨量较多，约占全年的55.9%，其中6月份占16.2%。内河水位可以进行人工调控，常水位一般控制在2.50m～2.80m，河道高水位为3.30m，常水位为2.70m，枯水位为1.70m。

作为新建项目，设计依据是《上海市海绵城市建设技术导则（试行）》和《上海市海绵城市建设指标体系（试行）》，结合《临港地区海绵城市建设指标管控实施细则（试行）》，

首先，项目分为两个部分的径流组织：

1）建筑屋面径流组织：这部分我们结合景观设计，在各栋楼屋顶设置屋顶绿化，强化屋面对雨水径流的滞蓄能力。本项目屋面大部分采用的是内排水的方式，由于场地为高端办公商业区域，为保证建筑立面效果，将各栋楼屋面雨落管直接接入地下雨水管道，经管道转输至雨水蓄水池进行调蓄利用;超标的雨水则经蓄水池溢流，排放至地块的市政雨水管道中。

2）道路及铺装径流组织：结合路面周边建筑界面的功能需求，采用适宜的透水铺装路面，降低道路径流系数，减少路面产流，实现小雨不积水的效果。

在此方案设计中采用的主要海绵技术措施有：

1）下凹绿地：

下凹式绿地是在景观绿地之中，设计部分景观绿地低于周围地面一些，以利于周边雨水径流的汇入。本项目下凹绿地的蓄水层深度设计为为0.10m，溢流口高于底部完成面0.10m，下凹绿地下渗按照80～100mm/h计算。下凹绿地的边坡按照1：3进行放坡，与周边地形自然衔接。结构层底部铺设防渗膜，此处节点需要注意防渗膜敷应搭接延顺至蓄水层边界外0.5

米，全国几本地方规范图集都有绘制这种搭接关系，但数据并没有全部做标注;考虑到上海的土壤呈粘状，难以蓄水，同时也难以满足植物生长的需要。我们的下凹绿地的种植土必须换土，不得采用原土。这样是为了保持植物生长的营养元素，净化雨水过程中不能有营养物质析出。所以，不同地区不同土质情况下，海绵城市设施节点是不能通用的，应该根据当地的实际情况加以考虑。

2）雨水花园：

雨水花园与下凹绿地的做法有相似之处，但其蓄水深度不同，承载的植物种类也不一样。本项目雨水花园的蓄水层深度设计为0.20m，溢流口高于底部完成面0.20m。相关防渗膜以及与周边搭接长度都与下凹绿地的要求相同，土壤要求也是一致的。雨水花园可以承载更多的挺水植物，植物选型上经过植物设计的配合营造可以有更丰富的效果。

3）透水铺装

透水铺装地面的应用是在总图规划的基础上，找出适合用于透水地面的区域，材料可以选择的有透水砖、植草砖、碎石仿自然地面，透水沥青以及透水性混凝土等。因其方便的施工和低廉的造价，透水铺装是目前运用作为广泛的海绵技术措施。其中，又以透水砖的應用最为广泛，可以有效减少降雨时地面的径流产生量。在大面积的透水铺装下方，还可以设置水引盲管，保证雨水及时接入雨水管网。

4）调蓄水池及雨水回用

调蓄水池是用于雨水储存功能的集蓄利用设施，由于土建造价较高，需要后期的管理维护，所以目前工程运用不多。其同时具有削减峰值流量的作用。在建筑项目中，蓄水池可以和地下车库合建，这样节省占地、雨水管渠也容易接入、避免了阳光直射、防止蚊蝇滋生、同时储存水量大。蓄水池中配套有雨水供给回用水处理机组。本项目中，结合汇水分区划分设置了1座雨水蓄水池，有效容积共计220立方米。雨水经地下室雨水回用机房处理后用于绿化景观浇洒和道路的清洁，从而提高了资源利用率。本项目中雨水回用水用途为室外绿化、道路浇洒等，原水取自调蓄池。设有石英砂过滤器，过滤后经加压后可以供应室外回用水。

5）溢流口

溢流口设置位置在下凹绿地和雨水花园中，用于排放超标雨水，溢流口采用双涡轮雨水篦子，附设截污挂篮，采用成品塑料检查井和混凝土井座。溢流口的位置可根据现场低洼点做调整。雨水口上采用铸铁篦子，是特制成品。同时，溢流口还应设置用于缓冲的碎石或采取其他可以防冲刷的做法，避免长时间之后溢流口的阻塞。

6）环保雨水口

环保雨水口主要工作原理是利用截污挂篮，将初期雨水净化，最后排入市政雨水管道。后期雨水经过其中的滤料层直接排放。它是相对比传统的雨水口更加符合雨水净化要求的一种新型成品，具有安装方便的优势，目前运用也较为广泛。但在项目中需要注意后期物业的维护和挂篮的清洁更换。

3.展望

在建筑设计中，越来越多的绿色技术正在被应用，希望我们在思考的海绵城市的时候，可以不限于水资源的利用，风能、电能、地热等其他资源都是可以用海绵的思路来整合和设计，作为设计师可以根据实际工程特点因势利导，考虑更多的可能性。

参考文献：

[1]海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建[S].住建部

2014

[2]GB/T51345-2018海绵城市建设评价标准[S].[3]仇保兴.海绵城市（LID）的内涵、途径与展望[J].建设科技，2015（01）：

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[4]孙芳.基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[D].西安建筑科技大学，2015.