“海綿城市”在建筑設(shè)計中運用策略

程 曄

（山西省建筑設(shè)計研究院，山西 太原 030013）

近年來，我國城市化進程不斷加快，建筑設(shè)計逐步向著多元化的方向發(fā)展，人們生活質(zhì)量不斷提升，對建筑設(shè)計提出了更高的要求，既要滿足質(zhì)量和舒適的需求，又要滿足低碳、綠色、環(huán)保的要求。“海綿城市”是一項新型的城市建設(shè)理念，在建筑設(shè)計運用“海綿城市”，既能緩解城市的熱島效應(yīng)，也能產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益和社會效益。基于此，本文結(jié)合理論實踐，對“海綿城市”在建筑設(shè)計中的運用策略做了如下分析。

1 “海綿城市”基本概述

“海綿城市”指的是城市像海綿一樣就有吸水、蓄水、滲水、凈水的功能，其本質(zhì)是通過應(yīng)用一系列綠色生態(tài)化技術(shù)和手段，修復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)，并到達改善城市水環(huán)境，實現(xiàn)城市綠色、生態(tài)、文明發(fā)展的目的。“海綿城市”建設(shè)的核心是通過自然水文條件，從而源頭上控制雨水，避免暴雨擦長沙徑流和污染等問題[1]。利用低碳綠色材料和先進的設(shè)計理念，合理解決城市水源和雨水污染問題，逐步構(gòu)建綠色環(huán)保的城市水循環(huán)系統(tǒng)，從而抑制城市建設(shè)發(fā)展對水文地質(zhì)和滲透環(huán)境的影響。通過人工或者自然滲透設(shè)施促使雨水滲入地下，補充城市地下水，提升水系統(tǒng)自我修復(fù)能力，改善城市水環(huán)境，為城市居民營造一個綠色、環(huán)保、文明的生活環(huán)境。而把“海綿城市”運用到建設(shè)設(shè)計中，則是實現(xiàn)“海綿城市”目的和作用的主要途徑之一。

2 “海綿城市”在建筑設(shè)計中的運用思路

2.1 充分滿足城市生態(tài)發(fā)展的需求

近年來，我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，城市化進程不斷加速，導(dǎo)致人和自然之間的矛盾越來越突出，幾乎每座城市都存在洪澇災(zāi)害、雨水徑流等問題。隨著城市規(guī)模的不斷擴增，人工和逐年增加，地下水過度應(yīng)用，部分地區(qū)經(jīng)常發(fā)生地下水回灌不足的問題，嚴重破壞了城市的降水循環(huán)系統(tǒng)，這一點也是引發(fā)熱島效應(yīng)的主要原因。但把“海綿城市”理念運用到建筑設(shè)計，可有效改善上述問題。在具體設(shè)計中，要先對建筑項目的地理位置和實際功能進行充分調(diào)研，然后結(jié)合附近的自然生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，應(yīng)用“海綿城市”相關(guān)理念進行設(shè)計，實現(xiàn)對雨水的收集和利用，在城市地下水少時進行放水，在地下水充裕時蓄水，從而調(diào)節(jié)城市系統(tǒng)水生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 提升水資源的循環(huán)利用率

近年來，我國各大城市頻繁發(fā)生洪澇災(zāi)害，造成了嚴重的經(jīng)濟損失，因此，對城市建筑設(shè)計排水系統(tǒng)提出更高要求。如果排水系統(tǒng)容量不足，不但會影響居民日常生活，而且在雨季不能把雨水及時排出，導(dǎo)致城市基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴重的侵蝕[2]。但在建筑設(shè)計中運用“海綿城市”理念，可賦予建筑工程綠地一樣的性能，促使雨水及時滲入地下，避免發(fā)生洪澇災(zāi)害，還能提升雨水的利用率。因此，在建筑設(shè)計中，要確保建筑具有蓄水以及雨水收集和凈化的能力，充分發(fā)揮海綿城市對建筑設(shè)計的現(xiàn)實作用。

3 “海綿城市”在建筑設(shè)計中運用策略

3.1 應(yīng)用滲水材料進行鋪裝

合理應(yīng)用滲水材料進行鋪裝“海綿城市”在建筑設(shè)計中主要內(nèi)容， 也是建筑工程實現(xiàn)吸水、蓄水、滲水、凈水的功能主要途徑。從綠色節(jié)能的角度而言，滲水材料比非滲水材料有明顯的優(yōu)勢，比如：利用滲水材料進行鋪裝，可減少路面積水、便于居民和車輛通行、加速雨水滲入地下的速度、保持地下水資源儲量等。此外，滲水材料還能有效減少噪音和粉塵，在美化城市環(huán)境方面具有非滲水材料無法比擬的優(yōu)勢。

在建筑滲鋪裝中常用的材料有兩種，一種是滲水磚，另一種是透水混凝土。其中滲水磚在耐久性、滲水性等方面的作用比較突出，既能應(yīng)用人行道鋪裝和路測石鋪裝中，還能應(yīng)用在圍路石和盲道鋪設(shè)中。透水性混凝土結(jié)構(gòu)多樣，色彩豐富，可應(yīng)用在廣場路基鋪設(shè)上。

在鋪裝時采用生態(tài)鋪裝法，在混凝土和其他材料之間預(yù)留出一定的空隙，并在空隙中種植綠色植物，將綠色植物和建筑物聯(lián)合有機結(jié)合，既能充分發(fā)揮建筑應(yīng)有的價值和作用，又能優(yōu)化城市生態(tài)和綠化狀態(tài)，為居民營造一個更加接近大自然的生態(tài)環(huán)境[3]。

3.2 合理綠化屋頂

綠化屋頂是“海綿城市”在建筑設(shè)計中常用的方法之一，在屋頂種植一些根莖比較小的綠色植物，既能提升城市綠化面積，改善小范圍內(nèi)的氣候條件，還能提升建筑雨水滲透和滯留的能力。屋頂綠化結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示：

圖1 屋頂綠化結(jié)構(gòu)示意圖

從圖1 中可以看出，屋頂綠化由綠色植被、種植媒介、蓄水排水復(fù)合板、保濕毯、耐根穿刺層、保護層、防水層等共同組成。對設(shè)計質(zhì)量有很高的要求，任何一個環(huán)節(jié)控制不當，都會對居民生活造成嚴重影響。在放置雨水收集裝置的基礎(chǔ)上，設(shè)置滲透層來達到凈化雨水的目的。特別是在多雨的南方，有時陰雨會持續(xù)1～3 個月，當雨水進入屋頂綠化土壤中以后，可通過綠化屋頂自身的調(diào)節(jié)作用，將雨水滲透和滯留，為綠色植物正常生長提供充裕的水資源。

3.3 合理布置雨水收集系統(tǒng)

收集雨水是“海綿城市”建設(shè)的主要目的之一，通過收集雨水既能緩解城市地下水不足的問題，還能避免城市發(fā)生洪澇災(zāi)害。在建筑設(shè)計中，根據(jù)雨水收集方式不同，雨水收集系統(tǒng)可分為兩大類，一類是自動式雨水收集系統(tǒng)，另一類是普通式雨水收集系統(tǒng)。其中自動式雨水收集系統(tǒng)主要布設(shè)是建筑地面滲漏、屋頂排水溝、綠地低凹處，在這些位置合理設(shè)置自動式雨水收集系統(tǒng)，可把經(jīng)過簡單過濾的雨水儲存到水箱中，進行居民沖廁用水或者綠地灌溉用水。如果降雨量比較大，則自動式雨水收集系統(tǒng)的收集裝置可進行自動化規(guī)劃，控制雨水的排出量，從而避免城市發(fā)生洪澇災(zāi)害[4]。普通式雨水收集系統(tǒng)指的是在建筑旁邊設(shè)置蓄水池或者滲透井來對雨水進行收集，和自動式雨水收集系統(tǒng)系統(tǒng)，其最大的特點是成本低，但儲量有限，需要人工進行定期管理和維護。

3.4 提升建筑場地綠化面積

“海綿城市”在建筑設(shè)計中運用，最重要的一點是提升建筑設(shè)計的通透性。近年來，各大城市在發(fā)展規(guī)劃過程中，逐步認識到了“海綿城市”的重要性，在建筑設(shè)計中，下沉式庭院、下沉式綠色花園、首層架空的設(shè)計模式越來越受到人們的廣泛青睞。和傳統(tǒng)的設(shè)計方式相比，此種設(shè)計模式可最大限度上確保建筑場地原有的綠色植物和植被。此外，通過建造綠化停車場，也可以提升建筑場地綠化率。如果條件允許，可以在建筑場地中建造人工湖，既能提升綠化率，還能收集雨水，產(chǎn)生的水汽還能改善小范圍內(nèi)的氣候條件。

4 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合能力實踐，分析了“海綿城市”在建筑設(shè)計中的運用策略，分析結(jié)果表明，“海綿城市”現(xiàn)代化城市發(fā)展建設(shè)過程中需要遵循的首要理念，在改善城市水系統(tǒng)、自然生態(tài)環(huán)境、環(huán)境噪音污染、粉塵粉塵污染等方面皆有非常重要的意義。 把“海綿城市”理念應(yīng)用到建筑設(shè)計中，通過收集和運用雨水資源，進行綠化植物灌溉，不近可以滿足城市綠化的需求，還能提升水資源的利用率，促進城市人與自然和諧相處。具體做法為把生態(tài)設(shè)計融入到建筑設(shè)計中，再通過合理運用“海綿城市”理念，就能實行吸水、蓄水、滲水、凈水的功能，為城市建設(shè)的長遠發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。