基于低影響開發理念的場地優化設計探討

趙 碩 賀靜漪

(中國航空規劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

基于低影響開發理念的場地優化設計探討

趙 碩 賀靜漪

(中國航空規劃設計研究總院有限公司，北京 100120)

通過分析傳統場地設計忽略的內容，提出了基于低影響開發理念的場地優化設計思路和方法，經項目優化實例和流量計算表明，場地的優化設計達到了流量控制效果。

低影響開發，場地，優化設計，流量控制

1 傳統場地設計做法局限性分析

傳統的場地設計較注重場地的使用功能和規劃條件。近年來隨著土地價值的增長和土地資源的稀缺，建筑物的占地面積和規模往往在滿足規劃用地條件的基礎上被最大化；出于生產運輸的便捷性考慮、消防對場地條件的嚴格控制、停車位需求的增加等各方面的原因，硬化地坪的占地比重僅次于建筑占地；場地排水多采用暗管排水的方式，地表徑流高度集中到排水系統中，絕大部分的場地雨水通過分布在道路上的雨水篦子排放到場地雨水管網，最終匯入市政管網；場地豎向設計側重于場地的安全性、土石方量和基礎工程費用的節約，對場地水文循環的考慮較少；綠化用地被大面積的建(構)筑物、硬化地坪切割，分布零散，綠化用地可發揮作用有限。

2 基于低影響開發理念的場地設計優化思路

低影響開發是雨水管理的一種全新的模式，其核心是維持場地開發前后水文特征不變，包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等[1]。為達到低影響開發的目的，必須突破傳統的場地設計模式，對傳統的做法進行調整和優化，并注重跟各專業的配合和銜接。

場地優化設計主要從總平面方案優化、豎向設計優化和排水系統優化三個方面進行考慮：

1)總平面方案優化主要從遠期發展用地簡單處理、綠化布局優化、道路平面尺寸優化和結構類型優化三個方面考慮。總平面方案是場地設計的基礎，大型的工程項目多采取分期實施的方式。遠期預留用地多為現狀植被或為場地粗平整后的土面區。查閱《室外排水設計規范》可得土面區徑流系數為0.25～0.35，綠地徑流系數為0.1～0.2。可得出結論：撒種簡單綠化的方式可有效減少場地的設計雨水流量。

綠化是場地設計不可或缺的組成部分，綠化的功能不僅僅局限于美化場區、豎向高差處理，綠地范圍的深化設計還能起到雨水調蓄的作用。然而零散分布的綠地僅能促進雨水下滲、缺少足夠的空間布置低影響開發的雨水設施；局部設置的大塊綠地僅能調蓄小區域的雨水。結合場地的匯水方向、匯水面積設置綠地，選擇合理的低影響開發雨水設施，可以充分發揮綠地的雨水調蓄功能。

道路尺寸的優化主要從縮短路網長度和減少道路寬度兩方面進行考慮，從而可減少不透水硬化地坪的面積。從場地總平面布局的角度出發，盡端式道路應當盡量少設置，因為盡端式道路末端基本上都會設置回車場，在使用靈活性上和消防便捷性上效果不如環形車道。路網的優化應結合實際的場地可利用空間，滿足不同地段道路的使用功能、交通需求的同時縮短路網總長度。道路寬度的設計主要是滿足交通量和大型車輛通行的需求。一般參考的設計規范為《城市道路工程設計規范》和《廠礦道路設計規范》。與城市道路相比，場區道路具有交通量小、行駛速度慢的特點，因此道路寬度滿足場區車輛通行使用即可。

工程中常用的道面結構類型為：水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面；人行道常見的做法為混凝土磚路面；廣場、停車場常與道路結構一致。這幾種類型的結構層設計都沒有下滲雨水的作用，它們的排水方式為：通過豎向設計的坡度坡向排放至雨水篦子，通過雨水篦子進入場區排水管網，最終匯入市政排水管網。場區的雨水絕大部分進入場區排水系統。透水鋪裝的使用可以促進部分雨水下滲，使排入場區雨水管網的水量顯著減少。工程項目中常用的有透水瀝青路面、透水水泥混凝土路面/廣場、透水磚人行道和嵌草磚停車場。

2)豎向設計優化主要從硬化地坪排水方向設計優化和綠地排水方向和結構層設計優化兩個方面進行考慮。硬化地坪指的是車行道、人行道、停車場和廣場；通過道路橫坡的設計，停車場、廣場坡度坡向的設計，使硬化地坪的雨水直接順著設計坡向流入綠地以增強雨水的入滲。對應的綠地也應當做一定的處理，以便于場地雨水匯集和增強入滲功能，場區常見的工程措施為植被淺溝、下沉式綠地等，設施類型的選用和可用綠地的規模和匯水方向的設計有關。

3)排水系統設計優化：場地總平面、豎向、綠化設計方案確定后，場地排水模式由傳統的“地表徑流快速排除”變為“調蓄、下滲、回用、少排”。

場地優化設計思路如圖1所示。

3 實例分析

以重慶某基地的場地設計為例，對優化方案進行流量計算評價。項目建設用地呈五邊形，基地總用地面積約為82 450 m2，規劃設計六棟建筑物。項目整體分期建設，一期建設兩棟高層以及場區的主次干路、停車場和市政管線配套。原設計方案為：二期預留用地為簡單土面區，道路、停車場、廣場采用瀝青混凝土路面，人行道采用混凝土磚，綠化地坪排水方向坡向道路(見圖2)。優化后的方案為：二期預留用地撒播簡單綠化，部分道路、廣場采用透水瀝青混凝土路面，停車場采用透水磚停車場，人行道、部分鋪裝廣場采用透水磚；建筑周邊零散分布綠地設置植草溝，基地周邊綠化和中心綠化設計為下沉式綠地(見圖3)。

從峰值流量控制和場地總徑流量控制兩方面對優化方案進行計算分析：

1)降雨量的推理公式法：

Q=Ψ·q·F。

表1 綜合徑流系數計算表(傳統方案)

表2 綜合徑流系數計算表(優化方案)

根據上式計算得到傳統設計方案和優化后方案的雨水設計流量對比，見表3。

表3 方案比較分析表

峰值流量的控制效果，以流量削減率作為指標，按照如下式計算：

優化方案與傳統方案比較，n=26.23%。

場地設計優化之后，與傳統方案相比，場地雨水流量減少，削峰效果明顯。

2)優化方案對總徑流量控制效果的計算分析。

a.根據《海綿城市建設技術指南》附錄F：重慶屬于Ⅲ區，總徑流量控制率取85%，設計調蓄容積應滿足如下要求：

V=10HΨF。

其中，F為8.245hm2；H為設計降雨量，參考《海綿城市建設技術指南》附錄B查得H=31.9mm；Ψ為綜合徑流系數，計算可得Ψ=0.42(見表4)。

表4 綜合徑流系數計算表

計算可得：V=1 104.67 m3。

b.基地可用調蓄設施及調蓄能力計算：

下凹式綠地的設計容積：

Vs=下凹式綠地的有效下凹面積×下凹深度=

6 720×0.17=1 142 m3。

滲透性地面的滲透量:

Wp=KJAsts。

其中，K為土壤的滲透系數，本場地土壤為粘土，取1.0×10-6m/s；J為水力坡降，取1；As為有效滲透面積，取6 720 m2；ts為滲透時間，取7 200 s。

代入解得：Wp=48.38 m3。

c.總徑流量控制效果分析。

(Vs+Wp)=1 190.38 m3>V=1 104.67 m3。

可以達到《海綿城市建設技術指南》要求，從而實現3年一遇重現期下場地雨水經調蓄后安全排放，且無需另行建設雨水調蓄池。

通過計算可得出優化方案無論從削減峰值流量方面還是總徑流量控制方面都遠優于傳統設計方案的結論。

4 結語

基于低影響開發的場地優化設計較傳統方案在流量控制方面具有顯著的優勢。該優化設計方法可結合場地功能特點和區位條件普遍應用于各類場地設計。

[1] 海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建[M].北京：中國建筑工業出版社，2015.

[2] GB 50014—2014，室外排水設計規范[S].

[3] CJJ 37—2012，城市道路工程設計規范[S].

[4] GBJ 22—1987，廠礦道路設計規范[S].

[5] GB 50187—2012,工業企業總平面設計規范[S].

[6] 王 佳.基于低影響開發的場地景觀規劃設計方法研究[D].北京：北京建筑大學，2013.

Inquiry on filed optimal design on basis of low-impact development concept

Zhao Shuo He Jingyi

(ChinaAviationPlanning&DesignResearchHeadquarterCo.,Ltd,Beijing100120,China)

Through analyzing traditional field design ignorance, the paper puts forward field optimal design concepts and methods on the basis of low-impact development concept. The project optimizing example and flow calculation shows that optimal designed field achieves the flow control effect.

low-impact development, site, optimal design, flow control

1009-6825(2017)01-0136-02

2016-10-27

趙 碩(1987- )，女，工程師； 賀靜漪(1982- )，女，高級工程師

TU991.1

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