關于海綿城市理念下的建筑雨水系統設計思考

李洪飛?雷莉

摘 要：當代我國城市化進程的速度逐漸加快，新的城市建設理念也隨著時代的變化而革新，人們更加注重生態化城市的建設，由此也產生了“海綿城市”的理念。之所以稱之為“海綿城市”，對于雨水的回收設計使其建筑的特色所在，本文從海綿城市的內容進行概述，并深入分析了建筑雨水系統的設計思路，以供參考。

關鍵詞：海綿城市;建筑工程;雨水系統設計

海綿城市對氣候的變化具有較強的應對能力，可以依據環境條件的變化來調節城市的功能，使城市與生態循環相融合，與自然環境和諧相處。而建筑雨水系統作為海綿城市建設的重要環節，在城市建設中的各個系統都發揮著重要的作用，建筑設計師需要充分了解建筑雨水系統的功能效用，才能對該系統加以優化和創新，促使海綿城市的功能更加完善，為城市居民提供更好的服務。

1 海綿城市的相關內容概述

所謂“海綿城市”，即將城市作為一塊海綿，使城市具有等同于海綿的性能，如彈性較大、吸水性較強等等，都是海綿的物理特性。而城市在建設過程中，對環境的適應能力非常重要，我國多數地區都具有季節變化，城市的建設需要迎合各個季節的條件變化，促使城市的生態化進程加快。如城市內部的綠化設施、河流等水系，都屬于城市功能區域，為發揮城市的海綿特性，建筑設計師應當完善城市建設中的雨水回收系統，減少城市中的澇災，使城市的排水功能趨于完善。當城市發生大面積降水時，可以讓無法控制的水分由泵站及建筑管道系統排出，并通過人工手段等方式回收雨水資源，為居民生活帶來便利。對雨水資源實現循環利用不再是理想，海綿城市的建設為這一點提供了應用基礎，通過蓄水及凈水等環節，雨水資源在城市生活中得到了高效利用，并在有關部門的調控下，建筑雨水系統的設計可提升水資源的利用效率，緩解城市用水緊張的問題，促進自然資源與城市建設之間的和諧、健康發展。

2 海綿城市理念下的建筑雨水系統設計

2.1 建筑雨水收集系統

2.1.1 屋面收集

老式建筑在收集雨水時，排水速度非?？欤瑥奈菝娅@取的雨水可以快速進入到集水設施中，使屋面的存水量變少，保護建筑的屋頂設施。在海綿城市的理念影響下，人們更希望雨水資源在屋面收集的過程中完成初步凈化，并將相對“干凈”的雨水集中到集水器中。該環節可為后續的雨水回收工序提供便利條件，減輕雨水輸送管道及泵站的排水壓力。

2.1.2 地面收集

城市在降水之后，地面的雨水較多，依托城市的排水系統，這些雨水資源可順利排出，然而在降雨時間較長的季節中，若降水量較大，則城市的排水系統就會因排水壓力較大而出現地面積水較多的情況，使地面中的雨水無法全部排出。在海綿城市的理念中，城市排水系統應當提升對雨水資源的排出效率。如市政建設部門在道路施工時，可選擇具有滲水性能的混凝土等材料，如此一來，城市的道路也具有滲水功能，在雨季中，便可以通過地面的滲水作用，將水資源深入低下的水資源收集箱中，流至凈化系統之中進行下一步的處理。城市的地下區域還應設計排水管道，減少雨水對城市綠化帶的沖擊作用。

2.2 城市雨水入滲系統

城市雨水入滲系統屬于海綿城市理念下的一個新的系統分支，雨水通過地面的土壤深入自然生態的水文循環系統中，也可實現生態系統的自然調節作用。就目前城市的發展現狀而言，自然水文循環系統中的環境遭到破壞，使得水文環境產生的水蒸氣熟練減少也會導致城市的氣候異常，如降雨量突然增多或減少，破壞了城市土壤的發展規律，綠色植物獲取養分的不合理性，對其他方面的生態系統也會帶來負面影響。雨水的分配不均問題對人們的生活影響也是始終存在的，而傳統的城市排水系統并不包含入滲環節，對城市中水文循環生態系統的修復作用也不明顯。在海綿城市的理念下，人們需要對土壤下滲問題予以關注，通過增加雨水入滲的方式提升水文循環系統的自我修復能力，促使各個環節政策、有序的工作。關于城市雨水入滲系統的設計可從兩個方面進行，其一，加大城市建設中關于綠色植物的覆蓋率，植物對土壤的調節來促進土壤滲透能力的提升;其二，增加城市建設中關于雨水入滲的設計，平衡城市生態環境中大氣、水文、土壤及綠色植被四個方面的自然循環，減少生態問題。人們要依照城市的水文特點合理設計雨水入滲系統，才能取得理想的效果。

2.3 建筑雨水調蓄系統

若城市的降雨量出現不均衡的狀況，則建筑雨水調蓄系統可以實現高效的雨水資源條件作用，如雨水收集量過大時，建筑雨水調蓄系統能夠提前排出雨水，在有計劃的開展排水工作。海綿城市的蓄水系統應當具備雨水利用功能，如在城市中建設水池、人工湖等景觀，調節降水的儲存方式。其一，水景調蓄的方法可滿足城市降水的儲存需求，一般來說，城市中的水景需要較多的水資源，日常的蒸發率也較高，當城市中發生降水情況時，雨水可以補足城市中景觀的蓄水需求，水景景觀一般具有水生生物，能夠完成對水資源的凈化工作，提升水資源的質量。其二，水池調蓄的方法，城市建筑在建設時可通過修建混凝土水池的方法，儲存雨水，這種蓄水的方法在輸送水資源時也較為方便。其三，管道調蓄的方法可在雨水收集完畢以后，以人們的需求為主，直接進行調蓄。后兩者的設計方案不利于長時間儲存雨水，應及時的排出雨水或通過回用系統進行改造，防止水資源變質。

2.4 城市雨水回用系統

我國水資源較為豐富，但人均水資源占有量卻較少，隨著當代科學技術的進步，相關領域的技術人員研究出水資源凈化系統，可以對雨水進行凈化，被凈化后的雨水能夠應用于綠化灌溉中，實現水資源的二次利用，對城市生態環境的改善具有較大的幫助。設計者在設計城市雨水回用系統時，應當對城市的蓄水需求量進行了解，利用取水泵選擇適量的雨水進行消毒凈化，使水資源符合標準以后進行灌溉或消防使用，以提升水資源的利用效率。

2.5 城市雨水排放系統

在城市的建設中，雨水通常是經由地面排放，老式的排水系統雖然能夠減少地面徑流量，但若地面的排水壓力較大，則無法勝任長時間的高負荷排水工作，城市的排水系統極容易發生“崩潰”，導致后續的排水效果并不理想。而海綿城市理念下的雨水調節系統可以多種形式將雨水徑流到低下的管道中，且設計系統時較為注重管道的密封性及淤泥排出功能。因管道具有密封性的特點，則地下水不易進入到管道中，而地表水排放的效率加大。海綿城市中雨水管道的淤泥排出功能，使其不易被雜物堵塞，兩個系統之間的連接處可進行拆卸，便于維修人員及時清理管道淤泥，緩解管道排水壓力。

3 結語

城市化建設為人們帶來高質量的生活享受的同時，也無可避免的對自然生態環境帶來了破壞，由此而引發的自然災害對人們的生活造成了巨大的影響。建設海綿城市雨水調節系統是為維護城市的水文循環系統與自然生態系統均衡的有效辦法，促進城市與生態環境的和諧發展，既順應了我國可持續發展的戰略要求，又滿足了當代社會保護環境的要求。目前我國在建設海綿城市的道路上仍處于初步探索的階段，在不斷研究建筑雨水系統的設計過程中，海綿城市的建設水平必然不斷提升，為人們的城市生活提供保障。

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作者簡介： 李洪飛，男，河北省唐山市，研究生，中國汽車工業工程有限公司，工程師

雷莉，女，河南省洛陽市，研究生，中國汽車工業工程有限公司，工程師