海绵城市在建筑规划设计中的应用

海绵城市在建筑规划设计中的应用

张先脉

河南中核五院研究设计有限公司  河南省郑州市  450000

摘要：随着全球城市化进程和气候变化的威胁，海绵城市的概念被提出作为解决城市水资源管理和洪涝风险的新思路。本文主要探讨海绵城市在建筑规划设计中的应用，包括雨水收集系统的应用、建筑屋顶设计的应用、植草边沟的应用等方面。然而，推广海绵城市仍面临一些挑战，因此，建立完善的政策法规、促进技术创新和加强公众教育是实现海绵城市普及的关键。

关键词：海绵城市；建筑规划设计；应用

随着全球城市化进程的加速和气候变化的不断加剧，城市面临着日益严重的水资源管理问题和城市洪涝风险。传统的城市设计往往忽视或无法有效应对这些挑战，因此，海绵城市的概念被提出并逐渐引起了广泛的关注。海绵城市作为一种新兴的城市规划与设计理念，强调通过模仿自然系统的特点和运作机制，改变传统城市的排水、雨水供应和生态环境，从而实现资源的高效利用、环境的改善和城市韧性的增强。

1.海绵城市在建筑规划设计中的重要性

海绵城市可以通过提供绿色基础设施来改善城市的水环境。例如，建筑规划中可以考虑布置雨水收集系统、蓄水池和湿地等措施来治理城市内的排水问题。这些措施可以有效减少洪涝风险，提高城市的防洪能力。同时，通过合理规划绿化空间和湿地，可以增加城市的绿色景观，提升生活环境质量。海绵城市在建筑规划设计中注重生态保护和资源回收利用。通过合理规划建筑结构和材料选择，可以减少对自然资源的消耗，并降低对环境的影响。比如，在建筑设计中可以采用节能材料、安装太阳能光伏系统和雨水收集系统等，以实现能源的节约和再利用。海绵城市的建筑规划设计还需要考虑城市社区的可持续发展。通过合理规划建设住宅区、商业区和公共设施，可以提高居民的福祉感和生活质量。例如，规划社区公园和休闲设施，鼓励居民参与户外活动，提升社区的活力和社交互动性。此外，建筑规划中也应充分考虑城市的人文环境和历史文化保护，以增强城市的文化氛围和历史记忆[1]。

2.建筑规划设计过程中海绵城市理念引入存在的问题

海绵城市的建设需要涉及新型的技术和设施，如雨水收集利用系统、生态池塘等。这些技术和设施在一些地区可能还不够成熟，增加了工程实施的难度和风险。海绵城市的建设需要相应的资金投入，包括基础设施建设、技术设备采购等。同时，在建设过程中可能会涉及土地利用调整和重建，增加了成本考虑的难度。

海绵城市的建设需要相关的法律法规和规范支持，包括土地规划、水资源利用、排放标准等方面。但是，现有的法律法规和规范可能不足以支持海绵城市的建设和运营，需要进行相应的完善与修订。海绵城市理念接受度的问题也存在。在推广海绵城市理念的过程中，需要引导公众对该概念有更深入的了解和认同，并改变传统观念，如城市面积、排水利用等方面。海绵城市的建设需要综合考虑城市的各个方面，如城市规划、建筑设计、水资源管理等。跨部门、跨领域的协同管理是一项复杂的任务，需要建立相应的合作机制和沟通平台[2]。

3.海绵城市在建筑规划设计中的应用

3.1雨水收集系统的应用

通过设置雨水收集设施，如雨水收集管道和雨水收集箱等，将屋顶上的降雨水导入到集水系统中进行储存和处理。这些收集的雨水可以用于浇灌绿化、冲厕和建筑消防等非饮用水需要。通过设计合理的雨水花园和绿化区域，在建筑周围形成适宜的雨水渗入区域，将降雨水快速地渗入土壤中，减少城市地表径流的产生，并提高水的自然循环能力。

通过设置雨水过滤和净化设备，对收集的雨水进行处理，去除悬浮物和污染物，使其达到一定的水质标准后，再供应给建筑内饮用水、冷却水、景观喷泉等需要使用的场所。将建筑内的降雨水与生活污水进行分流，在适宜的情况下直接排放到地表水或集雨设施中，减轻污水处理厂的负担，提高污水处理的效率。

3.2建筑屋顶设计的应用

在建筑屋顶上种植绿色植物，形成一个自然的保护层。绿化屋顶可以吸收和滞留雨水，减轻城市排水压力，改善空气质量，并提供自然的风景和生态功能。在屋顶上安装太阳能光伏板，将太阳能转化为电能。这样可以为建筑提供清洁能源，并减少对传统电网的依赖。同时，太阳能屋顶板还可以提供防水保护层，延长建筑屋顶的使用寿命。利用特殊材料和设计手段，在屋顶上建立蓄热系统，可以在白天吸收和储存太阳能热量，并在夜间释放出来，为建筑提供恒定的温度调节效果。这可以减少对传统供暖和空调系统的需求，提高能源利用效率。

3.3植草边沟的应用

植草边沟通过设计合理的坡度和排水管网，将雨水引流到植草带，经过植被的滤污和保持作用，使雨水得到有效收集和净化。收集到的雨水可以被重新利用，用于冲洗、灌溉以及冷却等用途，提高水资源利用效率。植草边沟能够增加城市地表的渗透面积，促进地表水的下渗与补给，增加地下水资源的储存和更新，提高城市的水源供应能力。植草边沟中的植被具有一定的净化作用，可吸收和降解雨水中的污染物质，减少水体的污染负荷，改善水质。植草边沟通过引入植物群落和生物多样性，创造生态廊道，提供栖息和觅食场所，促进城市生态系统的形成和稳定，增加城市的自然景观和生态价值。植草边沟为城市增添自然绿色的景观元素，美化了城市的环境，提升居民的生活品质。

在应用植草边沟时，需要考虑根据地形、土壤类型和降雨情况等参数，合理选择植草边沟的位置、尺寸和设计方式，确保其能够满足雨水管理和生态功能的要求。根据当地气候条件和土壤特点，选择具有适应性强、抗干旱和耐水浸的植物种类，确保植被的生长和生态效益的发挥。植草边沟需要具备良好的排水系统，包括排水管网和渗滤层等措施，以确保雨水能够顺畅流入植草边沟并得到有效利用[3]。

结语

海绵城市概念的提出为城市可持续发展和应对气候变化带来了新的思路和解决方案。通过在建筑规划设计中应用海绵城市技术和策略，可以实现雨水资源的合理利用、改善环境质量、减少洪涝风险，并提升城市的韧性和可持续性。未来，需要加强研究和实践，完善相关政策和法规，促进技术创新和知识传播，以实现海绵城市的广泛应用。只有以全球合作和共同努力为基础，才能实现可持续城市发展的目标，为人类创造更美好的城市生活环境。

参考文献

[1]张丽媛. 海绵城市在建筑设计中的利用分析[J]. 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术, 2021(4):2.

[2]鲁凯强.海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用[J].绿色建造与智能建筑,2023,(09):129-132.

[3]刘阳.海绵城市理念在建筑庭院设计中的应用探讨[J].经济师,2022,(10):241-242.