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海绵模式的城市建筑设计优化

更新时间:2015-12-28 09:15:30  |   点击次数:1838次  |   来源:青岛鑫旭辉建筑结构设计有限公司次  |   作者:admin

海绵模式的城市建筑设计优化

说起来近年下大雨的城市还真不少,多地都因暴雨出现了不同程度的路面积水。而受台风影响,很多城市更是局部开启了“看海”模式。

我们知道在高楼大厦林立的城市出现以前,下雨时,落在地上的雨水一部分会直接经土壤渗入地下,没能渗入地下的那部分雨水则会就着地势慢慢汇聚到小河大江,最终流入湖泊或者大海。而在城市建成后,下雨时,大部分雨水会落到建筑屋顶、马路、广场上,相对土壤来讲,它们既不透水又很光滑,因此,落在上面的雨水不仅不能渗入地下,还会以非常快的速度流入下水管道,再经下水管道被输送到污水处理厂,或者直接排放到城市周边的河、湖等自然水体中。

清楚了城市中雨水的输运机制,就不难理解,在暴雨时为什么会形成城市的内涝。这是因为,下水管道运输的水量总是有限的,在暴雨时,短时集中降雨不能迅速经下水管道排走,就会积在马路上,倒灌到立交桥洞里或者处于低洼处的房屋中。

其实,暴雨不一定是洪水猛兽,大可不必“闻雨色变”,可以有好办法防止内涝,让雨水变废为宝。比如:光秃秃的屋顶经过绿化,雨水可以先浇浇屋顶的花花草草,多余的再慢慢排走;广场马路可以用渗水的材料铺装,让雨水渗入地下,补给地下水;屋顶、马路、广场上排下来的雨水,可以先排到下沉式的绿地里、水塘里,或者专门建蓄水池,蓄存起来,用于以后浇花草、洗马路、冲厕所等等。当然,在建设城市的过程中,注重保留、保护河流等水体,将低洼地建成有渗水、蓄水功能的湿地、公园等措施也是必不可少的,这样既美化环境,又能蓄渗雨水。这些措施就属于低影响开发建设模式。采用低影响开发建设模式,下雨时,需要通过地下管道输送走的雨水量、需要污水处理厂处理的雨水量或者在没有污水处理的情况下直接排到自然水体中的雨水量都会大大减少,那么地下管道、污水处理厂不需要超前投资,可以节省费用,即便是直接排到自然水体中的雨水,由于水量减少了,对自然水体的污染也就减少了。这样精心规划建设的城市就是“海绵城市”。

海绵城市是指城市能够像海绵一样, 在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

海绵城市本质是要让雨水在城市中的循环过程更加“自然”,下雨时下垫面能够有效地吸水、蓄水、渗水、净水,需要时又可经适当的处理,将蓄存的水“释放”并加以利用。

海绵城市建设改变了传统的“以排为主”的雨水管理模式,强调采用源头削减、中途转输、末端调蓄等多种手段,通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术措施,效仿自然,提高雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,实现城市的良性水文循环,维持和恢复城市的“海绵”功能。

城市片区详细规划——“渗”。“渗”通常是指通过渗透地面、透水铺装、渗井等设施使雨水分散并被渗透到地下或特定土壤层的入渗技术措施。国内外比较常用的设施包括生物滞留设施、透水铺装、植草沟、渗渠、入渗池等。以渗透功能为主的设施一般下垫面透水性要好,工程设计中通常采用回填土的方式来提升设施的渗透能力。

城市片区详细规划——“滞”。“滞”是利用自然地表与工程措施的雨水滞留功能来延迟城市雨水汇流成峰的过程、降低雨水径流进入排水系统速度的源头调控措施。常用滞留设施包括生物滞留设施、下沉式绿地、植草沟、绿化屋顶、干塘等。以滞留功能为主的设施通常对土壤的渗透性要求不高,但要求设计有合理的底部坡降、控制堰、底部渗排措施等。同时以滞留功能为主的设施应具有一定的污染物去除功能,因此该类设施在应用当中还会根据水体污染物负荷合理选择种植植物类型与种植方式。考虑到设施内部植物生长的要求,通常雨水在设施中的滞留时间不宜超过24小时。

城市片区详细规划——“蓄”。“蓄”是指利用雨水调蓄设施进行雨水径流总量控制、峰值削减和延滞的措施。常用的调蓄设施包括湖泊、河道、池塘、生物滞留设施、湿塘、雨水湿地、雨水罐、调蓄池、下沉式广场等。由此可见,广义的蓄水措施同时具有提升景观、优化生态、防涝减灾、污染消减、雨水利用等多种功能效应。

城市片区详细规划——“净”。“净”是指利用城市自然途径与人工措施,通过物理和生物净化作用有效去除雨水中的悬浮物和污染质的措施。雨水经过净化可以直接使用,也可以降低污水处理厂的工作负荷。常用的净化设施包括生物滞留设施、雨水湿地、绿化屋顶、下沉式绿地、植被缓冲带、植草沟、砂滤系统、入渗沟、渗井、湿塘等。

城市片区详细规划——“用”。“用”主要指城市雨水利用措施。常用的方式包括屋顶雨水收集、调蓄池雨水收集、景观娱乐设施雨水蓄积等。基于雨水调蓄设施,雨水利用设施通过与城市生活生产用水装置和排水系统相连接,从而实现雨水有效替代城市部分供水。广义的雨水利用方式包括生活生产使用、绿化浇灌、道路清洗等,雨水利用技术是一项重要的节水措施,在雨水消纳和节约水资源方面具有重要的社会价值。

城市片区详细规划——“排”。“排”是指利用城市自然排水系统与人工排水系统排除雨水的综合措施。

以上的“渗、滞、蓄、净、用”等设施可统称为城市生态排水设施,人工排水设施主要为城市雨水管网及其附属设施。

随着我国建筑行业高速的发展,房屋结构和建筑的多样化层出不穷。高层建筑给排水设计与普通多层建筑有很大的不同,设计不仅要满足规范要求,还应满足建筑的美观要求。高层建筑对给排水设计施工的质量要求高,设计时考虑周全会给工程的整体质量的提高打下良好的基础这就有待进一步探讨,进一步优化,而给排水系统作为建筑设备的重要组成部分,随着高层建筑朝着优美造型和综合使用功能要求更高的方向发展,给排水和有关设备的设计施工必须与时俱进。

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