郭潔
南京市南部新城開發建設(集團)有限公司 江蘇 南京 210000
2014年10月,住房和城鄉建設部頒布《海綿城市建設技術指南》,自此開始,海綿城市的建設在我國蓬勃發展。海綿城市的發展來源于海綿城市理念,取名“海綿”來源于學者習慣性叫法,具有吸附的意味。相當于下雨時雨水有效滲透入地下,而不是傳統水泥硬化的路面及屋面造成雨水大量成徑,造成城市排水管網不堪負荷而發生內澇;以及雨水不能有效利用白白流失;包括大量的城市環境問題,如熱島效應等[1]。
海綿城市理念下的城市建設要解決經濟發展與環境資源之間的矛盾問題,不僅要實現城市的經濟發展目標,還要實現自然水資源的有效利用,實現水資源的可持續利用,同時又能遏制水災害問題。基于此,海綿城市理念的城市建設目標如下:
(1)保護原有的水生態系統。海綿城市的建設必須保護原有的水生態系統,科學制定發展的紅線和藍線,建設也必須按照劃定范圍之內進行,對城市原有的河道、湖泊、池塘、濕地、森林等水生態系統禁止做經濟開發之用。
(2)恢復原有的水生態系統。在我國城市化進程加速建設時期,水生態系統遭到了嚴重的破壞,例如工業廢水對河道、湖泊的污染,讓江河湖泊變得渾濁、臟污。為此,要采取恢復措施,不僅要關停城市污染源,杜絕繼續污染,更多的是恢復一些水生態系統,例如,對污染的水體進行整治,包括疏通河道、打撈污染物;修復人工濕地,恢復城市內的森林、草地等綠色環境,使其水體吸收過濾功能得以發揮。
(3)建設新的水生態系統。新的水生態系統發展的方式很多,涉及城市建設的多個方面,一般按照“滲、滯、 蓄、凈、用、排”的方式進行。滲,加快自然雨水的滲透速度,避免發生內澇災害,這就需要加大綠地面積,減少城市硬化地面;滯,是延緩自然雨水形成徑流,減少雨水形成大徑流的內澇,這需要通過合理布局生態綠地來實現;蓄,則是要把自然雨水進行蓄存,來進行二次利用;凈,則是通過綠地對水體的凈化措施,對自然雨水實施凈化,補充城市地下水,或用于其他服務生活的功用;用,經過綠地、土壤包括生物等多層凈化功能后,自然雨水可以進行使用,中水的制取在一些雨水充足的城市就是靠收集雨水凈化后得到,可以用于城市綠地的澆灌、路面灑水等;排,利用城市的豎向設施與工程排水設施結合,完成超標雨水的及時排放,防止形成城市內澇[2]。
(1)綠色屋頂。綠色屋頂是海綿城市設計理念中重要的設計,這主要是因為屋頂作為城市垂直方向的主要面積之一,承受雨水較多。試想,如果能夠將落雨屋面的雨水全部進行收集,能夠利用的水資源十分巨大,同時,對于超標雨水的排出也起到了減緩的作用。基于此,要進行綠色屋頂設計。綠色屋頂的結構從上至下通常為植物層、土壤層、過濾層,安裝于屋面硬化層上的水流匯集設計以及屋側面排水管。這樣的設計原理,植物有助于水土保持,凈化空氣;土壤層則對雨水起到“滯”的作用,即保存一定的水體,多余的水體則向下滲透;過濾層設計多樣,其目的是對土壤層過濾下的水體進行再過濾,然后通過屋面排水溝設計流入側面的排水管。而過濾的水可以用蓄水池蓄存,用于澆花、沖廁所等,實現雨水的二次利用。另外,綠色屋頂還對房屋內部的溫度起到調節作用,使屋內感到冬暖夏涼,同時,隔絕了外部環境對屋頂防水層的長期作用,延緩了屋頂防水層的壽命。
(2)下沉式綠地。下沉式綠地應用簡單,但功能巨大。說其應用簡單,是因為只要求常規綠地的土壤水平高度低于附近硬化地面的高度常設置于居住區道路、廣場、停車場等場地。下沉式綠地的功用巨大,建造在路邊的下沉式綠地,對硬化路面的雨水徑流形成匯集作用,并通過綠地、土壤對雨水的吸收作用,減緩城市內澇;同時減少綠地澆灌用水量;還能有效的收集塵土,改善空氣質量;再者,通過較為系統而全面的下沉式綠地設計,可以減少地下雨水窨井數量。
(3)透水路面。城市的路網十分發達,城市垂向面積中路面所占面積與屋頂面積相當,因此,其可承受雨水較多,雨水多發季節,路面積水十分嚴重。為此,海綿城市理念中對路面要求采取透水設計,透水路面的結構,一般表面使用透水混凝土、透水路面磚或網狀結構磚塊,再輔以砂礫等填充縫隙,實現路面平整的同時達到透水效果。對于平整度要求不高的地面,甚至可以加大表層網狀結構的空隙,填充植物等,其吸水作用更大,一般廣泛應用于停車場、消防車專用道等。
(4)人工濕地。人工濕地的主要作用,是將污水、污泥在流動過程中,通過沉淀、土壤吸收、植物及微生物的凈化作用,進行處理,達到一定的凈化效果,再流入河流、湖泊;尤其是對雨水的收集作用較大。人工濕地的結構一般由底部的防滲層、土壤和植物根系組成的基質層、落葉及微生物尸體等組成的腐殖質層、水體層以及濕地植物組成。人工濕地根據其功能可以分為兩類,一類是淺表性濕地和深層濕地。前者不超過0.6米,主要起到污水的凈化作用,因此,其底部要有防滲層,不得將污水隨意滲入地下,污染地下水;后者深度較大,可以更好地實現生物凈化功能[3]。
海綿城市理念是建設綠色生態可持續發展城市的趨勢,開展海綿城市設計工作,首先要明確其建設目標,這包括對水生態資源的保護、恢復及新建三個方面;其次在城市設計途徑方面,主要是對垂向占據城市面積較大的屋頂、路面采取滯水設計,以及通過下沉式綠地、人工濕地設計,實現對自然水資源的凈化和有效利用,從而達到減少城市內澇,改善生態環境等作用。