基于海綿城市技術(shù)的城市設(shè)計(jì)研究

常金龍

(固原市建筑管理站 寧夏固原 756000)

1 海綿城市概念產(chǎn)生的背景

我國今天城市的發(fā)展是前所未有的，然而，隨之而來的是我國越來越多的各級(jí)城市遭受反復(fù)的暴雨洪澇災(zāi)害，城市生態(tài)環(huán)境不斷惡化。造成這些問題的主要原因如下：

（1）城市防滲面積比例迅速擴(kuò)大。隨著城市人口的發(fā)展和擴(kuò)張，人們對(duì)城市硬化越來越癡迷，人們將原來裸露的路面一勞永逸地封閉起來，解決了交通、揚(yáng)沙、健康等問題。但這樣一來，我們卻讓原來的土地呼吸戴著一個(gè)緊閉的面具，雨水不能順利地滲透，一旦暴雨來襲，就會(huì)形成大量的暴雨徑流，同時(shí)縮短雨水四處蔓延的時(shí)間，進(jìn)而引發(fā)內(nèi)澇。

（2）城市排水系統(tǒng)的原因。城市大部分污水管網(wǎng)存在不同程度的網(wǎng)絡(luò)老化、維護(hù)性投資等問題。甚至像北京這樣的城市也會(huì)遇到大暴雨發(fā)生內(nèi)澇，甚至導(dǎo)致人員死亡這樣的后果。雖然，中央和地方政府都意識(shí)到了這一問題，但由于市政排水問題由來已久，不能指望在短時(shí)間內(nèi)全部解決。市政排水系統(tǒng)的建設(shè)與一個(gè)城市的地形、水文、地質(zhì)、氣候、城市規(guī)劃密切相關(guān)，應(yīng)該結(jié)合各個(gè)城市的實(shí)際情況，提供一攬子解決方案。

圖1 宋代贛州市福壽溝排水系統(tǒng)

（3）缺乏相關(guān)法律法規(guī)。雖然大家都知道生態(tài)城市、宜居城市的好處，但在實(shí)際建設(shè)中，無論是地方政府的管理者還是開發(fā)商的實(shí)際運(yùn)作，都會(huì)因?yàn)橐恍┛吹靡姷亩唐谛б娑茐某鞘猩鷳B(tài)。如經(jīng)常發(fā)生的一種情況是，一塊居住用地內(nèi)有一片自然形成的濕地，開發(fā)商都是以“湖光山色”的名義，出售第一批房屋，等第一批業(yè)主入住后，原來的濕地已經(jīng)被開發(fā)商填平準(zhǔn)備建設(shè)第二個(gè)項(xiàng)目。業(yè)主維權(quán)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，由于濕地面積太小，所以沒有在規(guī)劃的保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)劃界。但事實(shí)上，一個(gè)城市的天然水庫就是由這些小塊，遍布城市的各個(gè)角落的池塘、河流、運(yùn)河等組成的。

2 海綿城市的相關(guān)概念

顧名思義，海綿城市是指整個(gè)城市被描述為一塊海綿。下雨時(shí)，城市會(huì)產(chǎn)生吸水、滲水和蓄水的作用。在我國，供水大多來自降雨，降雨對(duì)我國大部分城市，特別是南方地區(qū)來說，卻往往是雨災(zāi)，它會(huì)增加城市地表徑流，造成城市內(nèi)澇，污染自然水體。海綿城市，首先是對(duì)周邊自然水體影響較小，海綿城市本身的概念起源于低影響設(shè)計(jì)或開發(fā)（LID）；其次，海綿城市可以保持雨水，讓水循環(huán)。我國水資源不僅在地理上分布不均，甚至在同一個(gè)城市也因季節(jié)和時(shí)間的不同而存在很大差異，以我國長江中下游地區(qū)為例，夏季干旱、高溫與暴雨交替，如果下雨，大部分雨水會(huì)被收集起來，凈化成中水甚至飲用水，對(duì)保護(hù)我國的用水意義重大。

建設(shè)海綿城市，參與城市設(shè)計(jì)建設(shè)的建筑師、規(guī)劃師、設(shè)計(jì)師、市政給排水工程師、景觀設(shè)計(jì)師等各個(gè)階段的工作，必須相互協(xié)調(diào)，共同完成宏偉藍(lán)圖。因此，海綿城市的概念必須深入到城市設(shè)計(jì)的每一個(gè)專業(yè)上。

圖2 新型停車場結(jié)構(gòu)

圖3 綠色屋頂

2.1 城市規(guī)劃設(shè)計(jì)

城市規(guī)劃是城市建設(shè)各項(xiàng)工作的前提。在總體規(guī)劃中，必須明確天然水體的保護(hù)和利用，同時(shí)也要保護(hù)人工池塘、人工湖等水體，因?yàn)樗鼈円财鸬搅藴楹徒涤耆霛B的作用，客觀上也是減少雨洪徑流的重要因素。明確海綿城市的實(shí)施戰(zhàn)略和總體目標(biāo)。如因地制宜地調(diào)整措施，確定全市年徑流總量控制。并應(yīng)將相關(guān)要求和內(nèi)容納入城市排水、防洪排澇、園林綠化、道路交通等相關(guān)專業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃。明確總的指導(dǎo)方針比政府有關(guān)部門牽頭，協(xié)調(diào)各部門。

在城市其他各級(jí)規(guī)劃中，如專項(xiàng)規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃等，海綿城市的建設(shè)應(yīng)提出相應(yīng)的城市規(guī)劃目標(biāo)和要求，通過規(guī)劃分級(jí)控制，為海綿城市的建設(shè)提供頂層設(shè)計(jì)。

2.2 進(jìn)一步改造城市排水系統(tǒng)

傳統(tǒng)的市政排水模式只注重排水快，海綿城市的主要理念之一就是雨水的循環(huán)利用。因此，雨水的滲透、截留、匯水、凈化、循環(huán)利用與排水緊密結(jié)合，是海綿城市的新理念。如果雨洪來了，首先要解決的還是讓雨水匯水區(qū)能夠順暢快速的流出，借鑒我國一些古城的經(jīng)驗(yàn)，這些城市之所以罕見地出現(xiàn)內(nèi)澇，是因?yàn)榕潘托钏o密結(jié)合在一起。如贛州福壽溝排水系統(tǒng)，始建于宋代。它能起到的作用，一是內(nèi)部空間設(shè)計(jì)合理。古籍記載“寬二至三尺，深五至六尺，以磚為主，以石加固”，如圖1所示。圖為大圖的截面尺寸。另一個(gè)原因是贛州幾十個(gè)大小池塘通過福壽溝排水系統(tǒng)相互連通。但現(xiàn)在贛州大部分水塘因近年來城市發(fā)展而被埋，蓄水量已不到原來的十分之一。

3 滲透技術(shù)的應(yīng)用

城市不透水面比例的增加，使得雨水不能有效滲入地面，從而會(huì)形成內(nèi)澇。應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)市政（交通）設(shè)計(jì)人員嘗試設(shè)計(jì)透水性路面城市道路。研究表明，透水性路面的減徑能力為40%～90%，比不采取措施的減徑能力高10%左右，洪峰減徑能力在20%～80%之間。

3.1 綠色停車場

而停放在停車場的車輛，由于雨水的沖刷和排放，會(huì)聚集大量與重金屬混合的機(jī)動(dòng)車零部件廢水。傳統(tǒng)的停車場只考慮一定的坡度排水設(shè)計(jì)，考慮盡快排除雨水，避免對(duì)車輛造成損壞，而不會(huì)因排除雨水而進(jìn)行處理，讓其直接進(jìn)入市政雨水管系統(tǒng)，造成自然水體的污染。在新型綠色停車場的排水坡末端種植深根植物，采用種植土和植物根系混合吸收徑流和污染。圖2展示了新型綠色停車場的結(jié)構(gòu)。

3.2 綠色街道

結(jié)合透水性鋪路、生態(tài)溝、植物栽培等方面的技術(shù)。城市道路和廣場應(yīng)采用生物滯留技術(shù)。生物滯留技術(shù)主要通過介質(zhì)過濾、吸附和微生物來凈化雨水徑流入滲滯留，由于雨水可以暫時(shí)儲(chǔ)存，然后緩慢滲入到周圍土壤中，因此，可以起到削減地表降雨洪峰流量、減少徑流污染等作用。生物滯留技術(shù)可以包括多種形式，比較常用的有生物滯留池、下沉綠地、生態(tài)草溝、植物緩沖帶、雨水花園和濕地等，調(diào)節(jié)功能還可以包括雨水回收設(shè)施、土壤改良等。研究表明，在林冠截留植物方面，針葉樹優(yōu)于闊葉植物。

3.3 綠色屋頂

綠色屋頂對(duì)于攔截雨水的洪水有明顯的效果，特別是在城市建筑密度高的情況下。但是綠色屋頂并不等同于屋頂花園，因?yàn)楦⒅鼐G色屋頂是生態(tài)和技術(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。圖3顯示了綠色屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在綠色屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)和施工方面，我們需要政府出臺(tái)激勵(lì)措施，鼓勵(lì)建筑師在新住宅設(shè)計(jì)中使用綠色屋頂技術(shù)。我們也可以效仿美國的做法，通過征收雨水管理稅（費(fèi)），迫使業(yè)主和設(shè)計(jì)人員積極使用綠色屋頂方案。這是因?yàn)橛晁芾矶悾ㄙM(fèi)）是根據(jù)基層表面積征收不透水表面，而綠色屋頂可以減少不透水路面產(chǎn)生的負(fù)面影響。目前，我國建筑業(yè)實(shí)施綠色建筑，對(duì)其屋頂綠化建設(shè)也起到了很好的促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

人們?cè)缇鸵庾R(shí)到城市化的粗放式發(fā)展帶來了“大城市病”的惡化，但遺憾的是沒有頂層的設(shè)計(jì)和指導(dǎo)。因此，《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》的出版對(duì)于中國的城市建設(shè)來說是一個(gè)里程碑，海綿城市的建設(shè)需要多個(gè)專業(yè)、多個(gè)部門的密切配合。這就要求中央和地方政府有堅(jiān)定的決心在這一方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。此外，作為每一個(gè)專業(yè)人士都應(yīng)該有責(zé)任感建設(shè)海綿城市在中國。努力探索，創(chuàng)建有中國特色的海綿城市理論。因此，“指南”的問題不是一個(gè)終點(diǎn)，而僅僅是一個(gè)起點(diǎn)。