武建奎(太原市城市規劃設計研究院,山西 太原 030002)
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城市建設中雨水徑流系數的規劃控制
武建奎
(太原市城市規劃設計研究院,山西太原030002)
摘要:通過對太原市已建成小區雨水徑流系數的測算,結合國家關于建設海綿城市的要求,分析了太原市建設項目低影響開發指標控制的可行性,并對雨水控制率指標在規劃條件方面的落實提出了具體建議,促進了海綿城市的建設。
關鍵詞:雨水,徑流系數,海綿城市,控制率
自2013年以來,從黨中央到建設部逐步積極推行低影響開發建設模式,鼓勵建設海綿城市,城市排水理念已不再要求快排,“靠自然力量排水,把有限的雨水資源留下”已經成為新的指導思想。期間,國務院、國務院辦公廳、住建部、財政部陸續發出通知和指導意見,指導各市海綿城市建設工作的開展。2014年11月3日,住建部發布《海綿城市建設技術指南》,提出海綿城市建設的基本原則,明確了城市規劃、工程設計、建設、維護及管理過程中低影響開發雨水系統構建的內容、要求和方法。在這些文件的背景下,海綿城市建設必然涉及到一個指標:雨水徑流系數。《海綿城市建設技術指南》對各城市的年徑流總量控制率提出了要求。雨水總徑流系數的控制直接反映雨水的年徑流總量控制率。
根據GB 50014—2006室外排水設計規范,各種地面種類的徑流系數Ψ分別為:屋面、混凝土及瀝青路面0.85~0.95,大塊石鋪砌路面、碎石路面0.55~0.65,級配碎石路面0.40~0.50,干砌磚石或碎石路面0.35~0.40,土路面0.25~0.35,公園綠地0.10~0.20。
根據太原市住宅用地開發的鋪裝比例,一般情況下,多層建筑屋頂約28%,道路用地約20%,硬化鋪裝約22%,綠地率30%;高層建筑屋頂占20%,道路用地約20%,硬化鋪裝約25%,綠地率35%。按現實的建設情況計算,徑流系數取值:屋面取0.9;道路用地根據一般小區道路斷面測算,50%取瀝青路面0.9,40%取大塊石鋪裝0.6,10%取干磚石路面0.4;硬化鋪裝取大塊石鋪裝0.6;綠地取0.3(現實中很多綠化用地被鋪裝后停車使用,折算為0.3)。綜合加權平均計算后得出,一般情況下,多層小區實際雨水徑流系數為0.62,高層小區實際雨水徑流系數為0.55。同上,可以計算出商業用地的徑流系數一般為0.65~0.70。
1)育翠苑小區。育翠苑小區是太原市20世紀90年代太原市新建的第一批以多層為主的商品房,屬于太原市綠化效果比較好的多層住宅小區,占地4 hm2,建筑面積8.2萬m2,屋頂為坡屋頂,部分屋頂有綠化,小區庭院內車行道為瀝青路面,人行道及庭院鋪裝均為干砌磚石鋪裝,一層每戶都配有樓前花園,整體滲水率較高,通過實地踏勘,對其屋頂、庭院鋪裝、綠地等下墊面的透水效果具體分析后,測算其徑流系數為0.58。
2)富力城小區一期。富力城小區是太原典型的高層小區之一,以高層住宅為主,小區以停車位地面與地下相結合,中心布置有水景。小區中心有近8 000 m2的水體,內部設9 m的瀝青路面環路,水景周邊布置有綠化,環路外圍樓座樓下以硬化停車為主。經分類測算,其徑流系數為0.55。相比其他小區,如太原市奧林匹克花園二期,其硬化鋪裝較多,且硬化主要以大塊石為主,測算其徑流系數為0.62。而目前建成的城市道路,更多地考慮了通行要求,綠地比例較低,其徑流系數一般均在0.7以上,因此,綜合研究后可以測算出太原市建成區徑流系數舊區約0.65,新區約0.6。
根據《海綿城市建設技術指南》對各城市年徑流總量控制率提出的要求,太原市年徑流總量控制率為80%~85%(相當于徑流系數為0.2~0.15),目前為止,通過各城市實際實施的情況,75%(相當于徑流系數為0.25)是比較合理可行的控制率指標。
地塊內低影響開發措施主要是針對屋頂、道路、硬化鋪裝等低滲透鋪裝進行“軟化”。在控制性詳細規劃中確定指標并落實到規劃條件中,可有效控制開發建設的雨水控制率,減少對城市的沖擊。同時,控制指標的提出應符合當地的實際情況,具備可操作性。現對以下幾種措施進行分析:
1)綠色屋頂。太原市屬于北方城市,雨季主要集中6月份~9月份,且冬季寒冷、空氣濕度低、坡屋頂的建筑形式,植被可選性差,因此目前為止已實施的綠色屋頂極少,僅有的部分屋頂綠化集中在頂層帶閣樓的住戶,由住戶自行綠化,以盆栽為主,不成規模,起不到應有的效果。因此,在建筑屋頂設計時需充分考慮植被的種植條件,留有蓄水、防水功能。屋頂坡度設計應充分考慮蓄水功能,植被應選擇淺根性草本類植物,為了增強景觀功能,可以增加盆栽類植物,將收水系統與盆栽連通,植被地下增加蓄水設施,冬季冰凍期如條件不允許可以封閉保護,對基質層、過濾層、防水層等進行清理保護。雨水控制率指標對冬季可以適當放松。
2)庭院徑流控制。庭院內部分為水系水體、小區綠地、道路、硬化鋪裝等,徑流控制措施應作為一個整體綜合考慮。對于原有瀝青路面及硬化鋪裝,應由透水性鋪裝替代。透水鋪裝根據材質不同,市場價一般在20元/m2~200元/m2,普通的碎石磚最便宜,而透水性較好的混凝土透水磚相對較貴,約168元/m2。透水鋪裝、低洼綠化、滲水井等基本措施一般小區均可以通過前期設計完成。目前為止,小區內部雨水總量控制主要存在三個問題:a.植被的選?。褐脖坏倪x擇應充分考慮雨水淹沒高度,低洼綠地雨水集水坑的設計應充分考慮植被的可淹沒深度以及植被對水質的要求,雨水在進入低洼綠地之前應經過前置塘、沉淀池等預處理后進入,因此,景觀設計應充分結合園林、規劃、排水專業統一設計,施工過程中應嚴格按照圖紙執行綠化植被的搭配,才能達到應有的效果。b.初期雨水的棄流:初期雨水屬于污染源,具有突發性和非連續性,容易對綠地系統造成影響,同時不利于雨水的收集利用,因此,初期雨水的處理是低影響開發設施建設的關鍵所在。根據實際工程經驗一般按降雨歷時8 min計算初期雨水流量。初期雨水的處理可以結合前置塘和沉淀池設置,截留初期雨水的調蓄空間可利用地下車庫覆土層的空間,車庫頂板的結構層、防水層、管廊部分、蓄水部分統一設計,預留空間。c.雨水收儲空間與地下空間利用之間的矛盾。太原市目前為止車位配套要求為1泊/戶,一般情況下,新建高層小區地下除基本的管線敷設空間外,建筑基地以外的地下空間均布滿車庫,而建筑物地下室布設大量的蓄水設施不利于防潮。因此在設計中應先測算雨水調蓄的空間需求,確定調蓄空間與車庫的上下位置關系,在車庫覆土部分預留足夠的空間,雨水過濾、凈化設施空間可布置在車庫上方或側方,雨水存儲空間可以布置在車庫底部,提升泵站可結合車庫布置。
海綿城市建設在完全推廣之前需要一個過渡的過程。就需要在控制性詳細規劃及規劃條件的提出過程中進行強制性指標控制。規劃雨水徑流系數指標控制可結合相近城市新區控制為不大于0.3,舊區改造不大于0.5,對于新區控制在0.2、舊區控制在0.4以內的建設項目,在容積率指標、車位配比及建筑退距等方面適當放寬,具體驗收標準不僅要依據小區雨水排出口管徑大小,還要通過雨水調蓄設施建設、綠色屋頂、透水磚鋪裝等建設情況綜合評定。最終的評定標準應采用模型計算法,模擬設計標準暴雨情況下的小區雨水控制率。
為盡快推進海綿城市項目的建設,可將政府主導的項目作為試點,如體育設施、教育設施等公建項目以及經濟適用房、廉租房等住宅類項目的建設可以作為試點工程,政府亦可以鼓勵商品房開發建設及改造工程申報海綿城市建設試點工程,在土地出讓、容積率指標方面給予適當鼓勵,在試點工程取得預期效果后,其他建設項目可參考,同時雨水控制率指標即可在土地出讓時作為強制性指標納入規劃條件。
海綿城市建設將成為未來中國城市建設的一種趨勢和必然方向,太原市作為省會城市,在山西省應該起到表率作用,因此,應抓住機遇,結合“生態園林城市”的申報,積極推進雨水控制率指標在控規中的落實,建設“海綿城市”,讓城市更有“彈性”。
參考文獻:
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Planning control of rainwater runoff coefficient in city construction
Wu Jiankui
(Taiyuan Academy of City Planning & Design,Taiyuan 030002,China)
Abstract:Through measuring and computing rainwater runoff coefficient of built community in Taiyuan city,combining with sponge city construction demands,the paper analyzes the feasibility of low-influence development index in Taiyuan city construction,and puts forward specific suggestions from the aspect of rainwater control index in planning conditions,which promotes the sponge city construction.
Key words:rainwater,runoff coefficient,sponge city,control rate
中圖分類號:TU991.114
文獻標識碼:A
文章編號:1009-6825(2016)06-0121-02
收稿日期:2015-12-11
作者簡介:武建奎(1983-),男,工程師,注冊城市規劃師