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海綿模式的城市建筑設計優(yōu)化

更新時間:2015-12-28 09:15:30  |   點擊次數:1693次  |   來源:青島鑫旭輝建筑結構設計有限公司次  |   作者:admin

海綿模式的城市建筑設計優(yōu)化

說起來近年下大雨的城市還真不少,多地都因暴雨出現了不同程度的路面積水。而受臺風影響,很多城市更是局部開啟了“看?!蹦J?。

我們知道在高樓大廈林立的城市出現以前,下雨時,落在地上的雨水一部分會直接經土壤滲入地下,沒能滲入地下的那部分雨水則會就著地勢慢慢匯聚到小河大江,最終流入湖泊或者大海。而在城市建成后,下雨時,大部分雨水會落到建筑屋頂、馬路、廣場上,相對土壤來講,它們既不透水又很光滑,因此,落在上面的雨水不僅不能滲入地下,還會以非常快的速度流入下水管道,再經下水管道被輸送到污水處理廠,或者直接排放到城市周邊的河、湖等自然水體中。

清楚了城市中雨水的輸運機制,就不難理解,在暴雨時為什么會形成城市的內澇。這是因為,下水管道運輸的水量總是有限的,在暴雨時,短時集中降雨不能迅速經下水管道排走,就會積在馬路上,倒灌到立交橋洞里或者處于低洼處的房屋中。

其實,暴雨不一定是洪水猛獸,大可不必“聞雨色變”,可以有好辦法防止內澇,讓雨水變廢為寶。比如:光禿禿的屋頂經過綠化,雨水可以先澆澆屋頂的花花草草,多余的再慢慢排走;廣場馬路可以用滲水的材料鋪裝,讓雨水滲入地下,補給地下水;屋頂、馬路、廣場上排下來的雨水,可以先排到下沉式的綠地里、水塘里,或者專門建蓄水池,蓄存起來,用于以后澆花草、洗馬路、沖廁所等等。當然,在建設城市的過程中,注重保留、保護河流等水體,將低洼地建成有滲水、蓄水功能的濕地、公園等措施也是必不可少的,這樣既美化環(huán)境,又能蓄滲雨水。這些措施就屬于低影響開發(fā)建設模式。采用低影響開發(fā)建設模式,下雨時,需要通過地下管道輸送走的雨水量、需要污水處理廠處理的雨水量或者在沒有污水處理的情況下直接排到自然水體中的雨水量都會大大減少,那么地下管道、污水處理廠不需要超前投資,可以節(jié)省費用,即便是直接排到自然水體中的雨水,由于水量減少了,對自然水體的污染也就減少了。這樣精心規(guī)劃建設的城市就是“海綿城市”。

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣, 在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。

海綿城市本質是要讓雨水在城市中的循環(huán)過程更加“自然”,下雨時下墊面能夠有效地吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時又可經適當的處理,將蓄存的水“釋放”并加以利用。

海綿城市建設改變了傳統(tǒng)的“以排為主”的雨水管理模式,強調采用源頭削減、中途轉輸、末端調蓄等多種手段,通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種技術措施,效仿自然,提高雨水的滲透、調蓄、凈化、利用和排放能力,實現城市的良性水文循環(huán),維持和恢復城市的“海綿”功能。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“滲”?!皾B”通常是指通過滲透地面、透水鋪裝、滲井等設施使雨水分散并被滲透到地下或特定土壤層的入滲技術措施。國內外比較常用的設施包括生物滯留設施、透水鋪裝、植草溝、滲渠、入滲池等。以滲透功能為主的設施一般下墊面透水性要好,工程設計中通常采用回填土的方式來提升設施的滲透能力。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“滯”?!皽笔抢米匀坏乇砼c工程措施的雨水滯留功能來延遲城市雨水匯流成峰的過程、降低雨水徑流進入排水系統(tǒng)速度的源頭調控措施。常用滯留設施包括生物滯留設施、下沉式綠地、植草溝、綠化屋頂、干塘等。以滯留功能為主的設施通常對土壤的滲透性要求不高,但要求設計有合理的底部坡降、控制堰、底部滲排措施等。同時以滯留功能為主的設施應具有一定的污染物去除功能,因此該類設施在應用當中還會根據水體污染物負荷合理選擇種植植物類型與種植方式??紤]到設施內部植物生長的要求,通常雨水在設施中的滯留時間不宜超過24小時。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“蓄”。“蓄”是指利用雨水調蓄設施進行雨水徑流總量控制、峰值削減和延滯的措施。常用的調蓄設施包括湖泊、河道、池塘、生物滯留設施、濕塘、雨水濕地、雨水罐、調蓄池、下沉式廣場等。由此可見,廣義的蓄水措施同時具有提升景觀、優(yōu)化生態(tài)、防澇減災、污染消減、雨水利用等多種功能效應。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“凈”?!皟簟笔侵咐贸鞘凶匀煌緩脚c人工措施,通過物理和生物凈化作用有效去除雨水中的懸浮物和污染質的措施。雨水經過凈化可以直接使用,也可以降低污水處理廠的工作負荷。常用的凈化設施包括生物滯留設施、雨水濕地、綠化屋頂、下沉式綠地、植被緩沖帶、植草溝、砂濾系統(tǒng)、入滲溝、滲井、濕塘等。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“用”。“用”主要指城市雨水利用措施。常用的方式包括屋頂雨水收集、調蓄池雨水收集、景觀娛樂設施雨水蓄積等?;谟晁{蓄設施,雨水利用設施通過與城市生活生產用水裝置和排水系統(tǒng)相連接,從而實現雨水有效替代城市部分供水。廣義的雨水利用方式包括生活生產使用、綠化澆灌、道路清洗等,雨水利用技術是一項重要的節(jié)水措施,在雨水消納和節(jié)約水資源方面具有重要的社會價值。

城市片區(qū)詳細規(guī)劃——“排”?!芭拧笔侵咐贸鞘凶匀慌潘到y(tǒng)與人工排水系統(tǒng)排除雨水的綜合措施。

以上的“滲、滯、蓄、凈、用”等設施可統(tǒng)稱為城市生態(tài)排水設施,人工排水設施主要為城市雨水管網及其附屬設施。

隨著我國建筑行業(yè)高速的發(fā)展,房屋結構和建筑的多樣化層出不窮。高層建筑給排水設計與普通多層建筑有很大的不同,設計不僅要滿足規(guī)范要求,還應滿足建筑的美觀要求。高層建筑對給排水設計施工的質量要求高,設計時考慮周全會給工程的整體質量的提高打下良好的基礎這就有待進一步探討,進一步優(yōu)化,而給排水系統(tǒng)作為建筑設備的重要組成部分,隨著高層建筑朝著優(yōu)美造型和綜合使用功能要求更高的方向發(fā)展,給排水和有關設備的設計施工必須與時俱進。

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