基于海綿城市理念的建筑小區設計方式研究

李 偉

(河南省城鄉規劃設計研究總院股份有限公司，河南 鄭州 450000)

將海綿城市理念引入到小區設計方案之中，能夠很好地解決雨季小區中的排水問題，傳統的小區排水以排為主，但是對水的利用儲蓄能力相對不足，本文將首先針對海綿城市概念進行探究，對于小區的各個方面進行海綿城市理念的設計方案提出，通過有效的設計增強小區內的水循環利用效果，提高海綿城市理念的應用質量。

1 海綿城市概念

海綿城市理念是一種全新的綠色環保的理念，海綿具有較強的吸水性，所以在進行海綿城市建設過程中，設計人員也將城市視為一塊巨大的“海綿”，能夠有效地對雨水或路面積水進行吸附滲透，并根據氣候的變化進行適當地調整，是城市生態化建設過程中必不可少的建設項目之一。海綿城市理念是以生態環境為基礎的一種城市建設理念，海綿城市在建設過程中對環境的影響較小，能夠使城市的水循環能力、排水能力得到有效的提升，并在不影響環境的基礎上對于水進行清潔處理，能夠有效減少城市中排水管線的壓力，同時降低了管線堵塞的幾率，海綿城市可以通過有效地滲水、排水、凈水達到水資源循環利用的目的。隨著城市不斷的發展，城市中環境質量較差的問題也在日漸暴露，一些城市存在風沙侵襲等多種情況，并且這種情況還在不斷惡化，這種問題也造成城市中水土流失情況較為嚴重，受到水土流失情況的影響，城市中的土地綠植并不能夠有效地對其進行涵養保留，所以在雨季大量的雨水會通過地表流入排水管道之中，水流中又包含大量的泥砂碎石，導致城市排水管道堵塞，從而造成城市內澇的情況發生，嚴重影響到了城市居民的生產生活，利用海綿城市理念對城市進行相應的改造能夠降低市政府排水管道建設的經濟壓力，推動城市水循環效率，是一種經濟環保的城市建設理念[1]。通過海綿城市理念的研究分析可以得知，海綿城市是一種綠色環保的設計理念，利用“海綿”材料對城市進行滲水性材料的鋪設，將雨水進行存儲凈化，提高水的循環利用質量，在海綿城市理念影響下，我國在進行居民小區建設過程中也可以使用海綿理念進行居民小區的設計建造，能夠有效降低小區的水資源消耗，提高小區排水能力，改善小區內部環境，提高小區的宜居程度。

2 排水設計

利用海綿城市理念對小區進行建造設計過程中，設計人員首先應當考慮小區的排水問題，傳統的小區以排水為主，將雨水或者其余用水直接排放入小區的排水管道之中，這種方式在一定程度上解決了小區排水的問題，但是進入雨季后，小區的排水能力略顯不足，一部分小區由于排水管道管口較窄、管道老化造成小區排水能力降低的情況，一部分小區在降雨峰值期間還會出現內澇的現象，所以傳統的排水管道建設并不能夠滿足小區內的排水需求，針對這種情況設計人員在進行小區排水設計過程中就應當采用海綿城市設計理念對小區的排水建筑進行全方位的設計，設計人員應當在小區的各個部分進行海綿材料的鋪設工作，在城市進入雨季之后雨水會通過小區內的海綿材料滲透至地下儲水系統，雨水經過儲存之后可以在干旱季節進行使用，利用雨季存儲下來的雨水進行小區內綠植的灌溉，或用于小區路面清潔打掃，這種存儲雨水的方式能夠提高雨水的循環利用效率，同時這種海綿材料還能夠在非雨季儲存較少的雨水，使蓄水池能夠維持在正常的水位，這部分雨水也能夠改善小區內的環境[2]。同時在蓄水池中還應當安裝相應的排水閥，若雨量過大，蓄水池內的水位暴漲，工作人員應當通過控制排水閥，對雨水進行排除工作，排水閥應當與下水管道進行連接，收集到的雨水將通過排水閥直接排進排水管道，保障蓄水池的安全。利用海綿材料對小區路面進行鋪設不僅能夠有效地解決雨季小區積水的問題，還能夠為小區提供更多的水資源用以改善小區環境，并且這種海綿材料的鋪設還能夠有效地隔絕地面的垃圾，使地面的垃圾無法堵塞排水管道，從而使小區獲得更好的排水效果，在一定程度上延長了排水管道的使用壽命。小區排水管道設計完成之后，下面要針對小區透水路面設計進行探究，圖1為海綿城市排水設計理念。

3 透水路面設計

透水路面在設計過程中應當考慮路面鋪設的位置，在小區停車場以及人行道、居民活動廣場附近可以進行透水路面的鋪設，傳統小區在進行路面設計過程中多采用不透水的路面設計，這種不透水的路面設計會導致路面積水，并且在日?；ú輼淠緷补唷⒙访媲逑催^程中，多余的水源也會被迅速蒸發，降低了水源的使用效率，但是在進行透水路面鋪設之后，多余的水源不僅能夠通過透水路面進入地下存儲，小區物業還能在夏天的時候利用水源對路面進行噴灑降溫除塵工作，大大提高了水的利用效率，但是小區的停車場與小區汽車路面在鋪設的過程中則不適用于鋪設透水性路面，其原因在于透水性路面雖然具有較強的透水性能，但是其機械強度較一般的路面而言脆弱，不能夠承受頻繁的車流，針對這種情況設計人員在對停車場、車輛通行路面進行透水路面設計過程中，應當采用地磚的形式進行鋪設，在地磚鋪設的過程中應當采用網格狀地磚，地磚網格部分填入泥土，在中間種植耐碾壓的青草，青草不僅能夠在一定程度上凈化汽車尾氣，還能夠涵養一小部分水源，能夠為小區增添一抹生機，提高小區的綠植覆蓋面積[3]。

4 小區屋頂設計

傳統小區在進行屋頂設計的過程中，為了防止屋頂積水經常采用排水管道的方式將屋頂上方的積水進行排出，這種方式在一定程度上能夠解決小區屋頂積水問題，但是這部分水被排出之后流入地面，并沒有得到更加合理地使用，針對這種情況小區在設計過程中，也可以利用海綿理念對小區屋頂進行相應的設計，首先設計人員應當將小區屋頂設置成一個較大的蓄水池，當雨水降落后，雨水會順著海綿材料流入放置在屋頂的蓄水池中，流入蓄水池后，工作人員可以對蓄水池的水位進行操控，一部分高層小區采用的是頂層加壓的方式為用戶進行供水，在這個過程中蓄水池也可以進行頂層加壓，加壓后的雨水可以直接通入住戶的衛生間之中，用于馬桶的沖洗，這種方式增加了水的利用質量，并且還能夠為業主減少一定的稅費支出。在小區屋頂進行海綿設計的過程中，設計人員還應當注重頂層防水工作，為蓄水池區域鋪設鋼性防水材料，并在上部鋪設柔性防水材料，防止蓄水池中的水直接侵蝕屋頂造成屋頂結構受到損害，并且在屋頂上部也應當安裝相應的排水設施，當水量達到蓄水池最高標準時，工作人員應當打開排水閥，排水管道應當直接接入地下排水管道進行排水工作[4]。在進行房頂海綿設計過程中，工作人員還可以利用儲存下來的雨水對房屋整體進行降溫處理，在房屋內部設置流水管道，通過排放儲存的雨水給建筑物進行整體降溫，有效地降低了建筑物的內部溫度，降低住戶納涼設備的使用頻率，減少對于能源的消耗，真正的做到節能環保的設計目的。

5 水循環利用

海綿城市理念是為了提高水資源的循環利用效果，小區在進行海綿設計過程中也應當注重這一問題，所以小區內應當加裝水循環利用系統，在居民小區中可以設計單獨的雨水處理系統，將雨水進行凈化，凈化后的水分為兩個等級：第一等級為使用水，第二等級為中水，利用凈化后的中水能夠對建筑物表面進行清洗，對路面進行清潔，這部分清潔用水在滴落地面之后又被重新收集到雨水儲存系統之中，而使用水應當多為居民打掃屋內用水，要在建筑物中建設相應的水管，居民在家中通過特定的水管供應的凈化后的水進行屋內打掃，這種水循環利用與凈化系統能夠使儲存的水源得到最大的利用，提高了水循環利用的質量。進行水循環的過程中，相關人員還應當對水循環系統進行定期的清潔工作，保障機械能夠正常運轉，增強水源凈化質量。水循環系統也是海綿理念中不可或缺的重要組成部分，設計人員在設計過程中應當注重水循環系統的設計位置，機械分貝不能夠打擾居民的正常休息生活[5]。水循環過程中還要加強水過濾工作質量，城市中漂浮著大量的有害顆粒，在透水過程中這些有害顆粒會隨著水流進入蓄水池，蓄水池內的水過濾過程中，應采用磁粉過濾的手段，對雨水進行過濾，在傳統沉淀中加入水處理稀土磁粉，利用磁粉對污染物進行吸附，在混合與絮凝過程中形成致密的絮凝體，將微細顆粒懸浮物SS，TP，重金屬，細菌等包覆于絮團中，加快絮體沉降速度，增加其表面負荷，降低澄清池水力停留時間，進而去除。依靠稀土永磁材料所產生的高強磁場，通過投加水處理稀土磁粉(磁種)，PAC，PAM，在強磁場力的作用下對賦磁性水體懸浮物進行快速分離，其泥水分離的原理是機械力，從根本上有別于傳統的泥水分離。這種方式能夠徹底凈化水源，使水資源達到使用標準，保證用戶健康不受侵害。

6 下凹綠地設計

在進行小區設計的過程中，設計人員不僅要考慮海綿城市理念的應用，還應當綜合小區整體環境為小區進行綠地的設計，提高小區的居住舒適度，在進行小區綠地設計過程中，設計人員應當針對綠地進行下凹設計，下凹綠地在設計過程中，綠地的高度應當低于路面的高度200 mm左右，在綠地設計過程中還要對綠地進行土壤的鋪設，應當選擇滲水性較強的土壤進行鋪設，同時綠地中的植物也應當選擇抗澇能力強的植物進行栽種，這種下凹綠地的設計不僅能夠美化環境，還能夠在降雨時進行發揮其儲水滲水的功效，使每一塊綠地都能夠成為一個小型的“水壩”，并且由于綠地內的植物多為防澇品種，所以小區內的植物不會因為雨水浸泡而死亡，這種綠地設計的設計方式較為簡單，并且造價低廉較為實用，是一種較為常見的小區綠地設計方式。針對不同區域的不同小區進行下凹綠地設計過程中，設計人員還應當根據當地的水文情況適當提高綠地的下凹深度，深度一般為100 mm～200 mm之間，并且綠植的種植土壤厚度應當在250 mm左右，確保綠地能夠發揮最大的效能，并且還應當在綠地中設立溢水口，連接雨水管道，實現雨水利用的效果。相關設計人員還應當設計生態植草溝，生態植草溝能夠有效地涵養水源，并且能綠化小區的內部環境，在生態植草溝鋪設過程中，也應采用下沉設計，生態植草溝能夠有效地引導水流，保障小區內的排水通暢，提高了水的循環利用效率。

7 結語

通過海綿城市理念的建筑小區設計方式研究可以得知，小區在進行海綿城市理念的設計過程中，應當首先加強小區內的排水設計，并且在小區內部還應當鋪設海綿地磚，用于雨水收集，在小區屋頂進行相應的海綿設計，提高水的存儲能力，設計水循環系統使水源能夠得到充分利用，并根據小區內下凹綠地的設計水平，根據小區所在區域的氣候條件適當調整綠地下凹深度，將海綿城市設計理念有效地應用于小區設計之中。