住宅小區海綿城市設計實踐及要點探析

王志慧

【摘要】基于某海綿城市住宅小區設計案例，從海綿城市設計思路、場地下墊面分析、LID措施選擇分析入手，探尋重慶地區海綿城市的技術設計途徑及構思。提出優化場地下墊面是最容易實現也是對場地雨水徑流控制和污染控制最有效的措施。住宅小區海綿城市設計采取屋頂綠化、透水鋪裝等下墊面優化措施后，場地綜合雨量徑流系數應不大于0.5。屋頂綠應采用輕質模塊式屋頂綠化，透水鋪裝應將面層、基層和墊層均設計為透水鋪裝。

【關鍵詞】海綿城市；屋頂綠化；透水鋪裝；雨水花園

重慶市關于推進海綿城市建設的政策方針是推進“1+3”海綿城市試點建設。力爭到2030年，全市城市建成區80%以上的面積達到目標要求【1】。住宅小區是城市的基本組成單元，既是雨洪的收納體又是主要排出單元。若是在小區規劃設計階段引入海綿城市建設理念，將會從源頭降低雨水量并削減污染。本文通過分析重慶某小區海綿城市設計技術，探索重慶地區低成本、可復制的海綿城市技術實施路線，可為該領域關注者提供有益參考。

1、項目介紹及設計思路

1.1項目介紹

本工程位于重慶市兩江新區金興大道與云竹路、金開大道之間，項目西南側緊鄰園博園。總用地面積 100495.4m2，總建筑面積224159.08平方米。項目的容積率1.98，建筑密度小于40%，綠地率大于35%。本項目雨水管控指標為年徑流總量控制率不低于70%，年徑流污染物去除率不低于50%。

1.2設計原則

將雨水直接利用與間接利用相結合，充分利用綠地滯留凈化雨水；優先采用源頭控制措施，通過分散化、小型化、低成本的雨水控制利用設施，盡量在源頭凈化、收集和利用雨水。與道路規劃、綠地系統規劃等相關規劃設計協調銜接。采用經濟、適用的雨水控制利用措施，充分利用場地自然條件和現有設施。

2、海綿技術策略

2.1 場地下墊面分析

雨量徑流系數是指設定時間內降雨產生的徑流總量與總雨量之比。不同下墊面因其對雨量的下滲、吸收能力不同，因此徑流系數不同。本項目場地下墊面種類有硬質屋頂、綠色屋頂、透水鋪裝、普通硬質鋪裝、綠地、景觀水體。依據《低影響開發雨水系統設計標準》DBJ50/T-292-2018中不同下墊面雨量徑流系數的取值，經計算本項目場地綜合雨量徑流系數是0.416。

2.2 LID措施選擇

1）輕質模塊式屋頂綠化

洋房屋面和商業屋面均為輕質模塊式屋頂綠化，屋頂綠化面積為8597.50m2。屋頂綠化具有美化環境，降溫增濕，凈化水質，延緩徑流峰值，保護屋頂防護層等作用【2】。輕質模塊式屋頂綠化與普通屋頂綠化相比優點在于：①簡單實用的卡夾式連接，組合后的模塊實現整體無垂直縫隙的連接，抗壓大于每平方米500公斤，具有可靠的抗植物根系穿刺能力，更強的抗風能力；②架空安裝形式，植物、基質和水與屋面系統分離，確保屋面長久安全；③內置仿農田溝渠系統縱橫互通水槽，兼具過濾、排水、蓄水、灌溉、通風功能；④基質底部充分蓄水，10cm高度基質每100平方可蓄水3.2立方，主要依靠雨水保證植物生長需要，比傳統技術節水80%；⑤無需重新施作防水、防根層，比傳統施工方法節約70%工時，維護簡單。

2） 透水鋪裝

商業外圍和內部道路部分設計為透水鋪裝，透水鋪裝面積為12853.19m2。透水鋪裝分為透水磚、透水瀝青、透水混凝土。透水瀝青路面分為以下三種：I型：路表水進入表面層后排人鄰近排水設施；II型：路表水由面層進入基層（或墊層）后排人鄰近排水設施；III型：路表水進入路面后滲入路基【3】。本項目采用II型透水瀝青路面（構造做法如下圖所示）。透水鋪裝系統可將降雨滲透率由硬化路面的10%～15%增加到75%以上，大大降低地面徑流量，削減洪峰【4】。

3） 雨水花園

結合景觀綠化在建筑單體四周的地勢低洼綠地設計為雨水花園，調蓄雨水。屋面雨水通過雨水立管排入建筑周邊排水溝，排水溝末端接入雨水花園。場地鋪裝、綠地雨水優先考慮雨水順應地形自然流入雨水花園，不能自然流入的地方設計植草溝或排水淺溝將雨水引入雨水花園。利用在雨水花園中種植植物，通過植物截流、土壤過濾滯留處理徑流雨水【5】。本項目設計雨水花園1306.27 m2。位于地下車庫頂板覆土綠化處的雨水花園調蓄雨水的有效深度按250mm設計。雨水花園植物配合園林專業種植耐濕性植物，以此形成具有微型的人工濕地景觀，促進小區內部的景觀美化。

4）植草溝

植草溝是有植被的地表溝渠，主要用途是收集、輸送和排放徑流雨水，并具有一定的雨水凈化作用。與傳統排水道不同，生態草溝是在溝底和兩邊種上植物，生態草溝將植物和水道底的石頭利用起來，形成的排水溝相對比較生態自然，其種植的植物在沒有雨水的時候還可當作景觀。遇到大雨時，可以做排水溝，將雨水導向花園【6】。

5）雨水回用系統

本項目為綠建二星和生態小區項目，在雨水管網末端設置一套雨水回用系統。雨水花園溢流口和底部盲管排水接入雨水回用系統，雨水經收集處理后回用與綠化灌溉、道路澆灑。相比傳統雨水回用系統而言，本項目雨水回用系統可減少初雨棄流裝置。本項目雨水回用系統主要目的是儲水，滿足在降雨間隔期間的用水不能排放，這個與海綿城市要求的“24h內應將調節水量滲透排放完畢”理念不相符【7】。因此本項目的雨水回用系統不計入海綿城市控制容積。

結論：

通過該住宅小區海綿城市設計實踐，對住宅小區的設計總結要點如下：

（1）住宅小區海綿城市技術路線選擇時應首先從優化場地下墊面入手，從而降低場地綜合雨量徑流系數。其次再考慮采用雨水花園、生物滯留等輔助措施，再次是采用末端兜底的雨水回用措施。

（2）優化場地下墊面是最容易實現也是對場地雨水徑流控制和污染控制最有效的措施。住宅小區海綿城市項目采取屋頂綠化、透水鋪裝等措施后，場地綜合雨量徑流系數應不大于0.5。

（3）平屋面的建筑應采用屋頂綠化，且屋頂綠化應采用輕質模塊式屋頂綠化。模塊式屋頂綠化比普通屋頂綠化對屋面的結構荷載要求更小，施工及后期維護更簡單。

（4）盡量增大透水鋪裝面積，透水鋪裝面積與場地硬質鋪裝之比應不低于50%。且透水鋪裝最好將面層、基層和墊層均設計為透水鋪裝。只是面層透水時徑流系數應取高值，基層和墊層也透水時取低值。

（5）雨水花園、植草溝的位置選擇、植物搭配需與景觀設計協同考慮，體現技術與藝術完美結合。雨水花園的設計應能確保場地雨水可以順便匯入雨水花園，雨水經花園緩滯凈化后可順利排水小區雨水井。

參考文獻：

[1]重慶市人民政府辦公廳.《關于推進海綿城市建設的實施意見》的通知（渝府辦發〔2016〕37號）.

[2]黃麗霞.海綿城市技術影響下的屋頂綠化植物配置研究[J].南方農業，2015（2）：45-47.

[3]曾慶紅.某住宅小區海綿城市建設方案探討[J].市政技術，2017，（2）：117-120.

[4] Scholz M，Grabowiecki P. Review of permeable pavement systems[J]. Build Environment，2006，42：3830-3836.

[5]陳碩，王佳琪.海綿城市理論及其在風景園林規劃中的應用[J].農業與技術，2016（36）：128-131.

[6]鞠茂森.海綿城市建設水資源綜合規劃技術IWM TOOLkit介紹[J].城市建設理論研究，2015（8）.

[7]重慶市市政設計研究院.低影響開發雨水系統設計標準：DBJ50/T-292-2018.重慶：重慶市城鄉建設委員會，2018：28-29.