海绵城市理念下建筑给排水设计探究

海绵城市理念下建筑给排水设计探究

徐军，,张泽，,齐家伟

中国水利水电第六工程局有限公司，安徽省合肥市，230000

摘要：在建筑工程项目中，给排水系统是重要构成部分，与人民大众正常生活密切相关。海绵城市建设概念，主要是通过给排水系统打造一个像“海绵”一样的城市，增强城市在应对雨水自然灾害和水资源循环利用方面的弹性。城市“海绵”的给排水系统中，既包括河流、管道等城市基础设施，也有对绿地、花园、可渗透路面等城市配套设施的优化改造。雨水通过这些海绵下渗秩序净化，被净化收集的雨水再通过管网泵站外排，从而有效缓解城市内涝的压力。海绵城市相较于传统城市的一大优点便是解决城市内涝问题，而在非雨季又可以为城市用水提供支持。海绵城市设计的宗旨是环境保护顺应自然，城市地区各个生态区通过相互联系构成一个整体，形成生态区域优势互补，共同调节，最终得以在极端降水事件频发的情况下，从源头上降低内涝风险。

关键词：海绵城市；建筑给排水；设计

引言

如今可持续发展理念已经深入人心，人们对居住环境的要求更高，而建筑是人们日常生活的重要地点。但在城市化进程不断加快的今天，生态平衡受到一定破坏，经济和人们生活均受到一定影响。基于此，海绵城市理念应运而生，其强调提升建筑的“弹性”，尤其在水资源利用方面，因此，基于海绵城市理念对建筑给排水设计进行研究十分有必要。

1海绵城市理念概述

自从海绵城市理念提出以来，市政部门在对雨污水开展管理的时候会对相关工作进行不断的改进和完善，在这种理念的应用下可以对水资源进行合理的利用，将水资源利用效率进行提高，避免较为恶劣的雨水天气给城市带来较大程度的影响，还能够对各种有效的手段进行充分应用，最终能够与各个方面建立良好的联系，将科学的管理系统应用到水资源管理工作当中，从而对水资源进行合理的保护。海绵城市理念与传统市政规划理念之间会存在较大程度的差异，前者在实际应用当中可以将整体效果进行提高，不仅有着较高生态价值和环保效益，在开展工程建设的时候不会对自然环境造成较大程度的破坏，城市各个方面基础设施建设速度也会变得越来越快，这些设施能够发挥出自身应有的作用。

2海绵城市理念下建筑给排水设计优化策略

2.1透水铺装

将海绵城市理念融入建筑给排水设计中具有明显优势，因此设计人员应该以其为依托优化传统设计方案，从而提升各项性能。透水铺装是建筑给排水设计的重要组成部分，借助透水铺装优化路面结构层，可以使路面具备更高的透水性能，同时也能在一定程度上提升路面去除污染物的能力。在实际设计工作中，相关人员应根据以往工作经验建立路面渗透能力分析模型，并以此为依据不断优化设计模式。在传统的建筑给排水系统运行中，路面中污染物无法达到理想的渗透效果，导致大量污染物堆积到工程项目中，若是相关人员无法及时合理开展处理工作，将会在一定程度上影响城市环境。所以，当开展设计工作时，相关人员需要深入分析与研究海绵城市设计理念，设计出有针对性的透水铺装系统，使污染物拥有更强的渗透能力，避免污染物影响周边环境的问题。另外，相关人员应深刻认识透水铺装的物理化学机理，不断提升设计透水铺装方案的科学性。

2.2植草沟过水性与连通性

建筑给排水系统构建一个庞大的海绵城市系统，不能仅依靠独立的雨水花园设施，而是需要将若干个如同雨水花园设施功能类似的独立设施联通起来，从零散孤单的个体变为一个完整的海绵城市系统。植草沟作为连通独立单元的雨水传输设施，为海绵城市系统提供了收集、留滞、传输雨水的功能，可以在提高雨水下渗率和污染物过滤性的同时，将净化后的雨水传输到公共设施用水单位。植草沟通常由梯形或道抛物线型的绿化带组成，若有植被的地面，浅沟便可以收集、输送、排放地面雨水，并对雨水具有自然净化作用，可用于衔接其他各项海绵设施。根据植草沟功能和侧重点不同，可以按其功能结构划分为三个类型。其一，是在用于蓄水的碎石层中铺设一条透水软管的传输形植草沟。其二，是渗透型植草沟，其结构与传输型植草沟相近，但不存在将雨水输送至别处的软管，只是将雨水存续在碎石丛中。其三，是干式植草沟，相较于渗透型和传输型植草沟，干式植草沟多了一层沙质土，其作用是让雨水快速下渗，这样便会使此类植草沟的表面几乎不会存水。以上三种分类，仅是根据植草沟的侧重点不同而进行的分类。但无论何种植草沟，其主要作用均为连通海绵城市中的各种设施，那么则对植草沟的过水性和连通性提出了高标准要求。连通性是要求在设计植草沟前，区分植草沟功能，要求通过传输型植草沟连通城市用水管线节点。过水性是要求植草沟临近位置具有较强的雨水通过率，植草沟铺设位置的平均降水量和排水量甄选渗透型或干式植草沟，达到较高的过水性。从结构空间角度分析，植草沟必须低于水平面15～20mm，从而确保雨水能够顺利流入绿化带，发挥过水和传输的功能优势。

2.3汇水分区及雨水花园设计

建筑工程自身具有占地面积大、内部空间分布不均的特点，环境相对复杂，加之受部分区域地势、地貌因素的影响，小区内不同区域的雨水径流也存在一定差异。因此，为满足给排水设计的规范性需求，可采用汇水分区的思路将小区主轮廓进行细分，再进行设计。完成划分后，结合雨水径流量计算调蓄容积量，选择最佳给排水数值。应用建筑信息模型（building information modeling,BIM）技术进行仿真模拟实验，根据当地的雨季情况设计多种假定条件，再根据虚拟的流量超出情况优化设计方案。雨水花园设计是现阶段城市中经常应用的结构，属于自然浅凹绿地，从下至上通用结构为：素土夯实（压实系数为90%）→1.2mm厚高密度聚乙烯土工膜→250mm厚砾石层（内设排水管）→透水土工隔离层（搭接宽度在200mm以上，200g/m2）→300mm厚换土区（种植土，渗透系数为8.0×10-8m/s）→50mm厚砾石覆盖层→300mm厚蓄水层。设计过程需要注意，当雨水花园靠近建筑或边坡时，需要在底部设计全包型防渗膜。当降雨时，雨水能够直接流入景观绿化带，此时的雨水花园承担蓄水、排水和净水的功能，可提供满足植物生长的基本水分，实现水体补给的同时自主过滤，其余水源则下渗砾石层通过管孔进入管渠后流入管网。在设计时需要考虑是否会造成环境污染，并在边缘处设置过滤装置，起到拦截污染物的作用。考虑到雨水花园蓄水量和建设成本的问题，在建筑小区内可设计网格式方案，根据地势、径流量散布多个雨水花园，组建绿化网络。由于雨水花园的性质，其中的植物需要长时间保持水淹状态，因此植物选择应尽可能满足根系发达、耐旱耐水淹以及污染等条件，如水竹、香菇草、芦苇等。

2.4污水处理

人们每天产生的生活垃圾及生活废水，工程建设会带来大批的污染物，工业废水等，如果合理对它们加以管理利用，可以保持的生态环境、良好的城市形象。采用的海绵城市概念，将各项基础设施建筑与污水排放管路的有效结合，深入研究了城市废水处理和净化的核心技术，对城市基础设施发展现状进行研究改造，进一步增强了建筑给排水管路实用性，并进行了区域水体的均衡性设计，将可回收利用的雨水和不可处理利用的污水分流管理，保证了废水水质管线修建设计符合城市的整体规划要求。

结语

海绵城市设计的核心在于低影响开发，设计人员需要在方案中贯彻这一思想，建筑给排水设计应配合市政给排水管网建设与城市特点，控制雨水滞留比例，从而有效降低水资源短缺及污染问题带来的影响，改善周围居民的生活环境。

参考文献

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