海綿城市理念在住宅小區規劃改造中的應用

薛甲偉，徐升陽

（中國建筑第二工程局有限公司，北京 100160）

0 引言

隨著經濟快速發展和城市化步伐的加快，生態環境遭受嚴重破壞，城市內澇、熱島效應等生態問題頻發，嚴重影響了居民的正常生活。為此，如何建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”成為城市實現現代化、生態化發展的關鍵。住宅小區作為城市的重要組成元素，其規劃建設情況對整個城市的發展有著深遠的影響。為了實現城市的生態綠色發展，需要從住宅小區規劃入手，應用海綿城市理念，改造和優化地下排水系統，實現雨水的高效利用及滲排，改善一下雨就“看海”的窘況。

1 海綿城市理念概述

海綿城市理念在2012年4月舉行的“低碳城市與區域發展科技論壇”上首次被提出。該理念的本質是通過一定的技術措施將城市建成具有類似海綿彈性功能的城市，在下雨時可以實現對雨水的蓄存、滲透、凈化等，需要時再把儲存的雨水釋放出來，實現雨水的循環利用，不僅可以大大節約水源，而且有利于緩解城市內澇、水土流失等問題。

隨著城市及建筑行業的不斷發展，海綿城市理念在住宅小區項目中的應用越來越廣泛。為確保海綿城市理念在住宅小區中實現高質量的應用，需要遵循一定的原則，做好前期規劃設計工作。

1）生態性 在住宅小區規劃設計中，為了能夠有效解決大量積水和內澇等問題，應充分考慮或利用小區周圍的自然排水系統（如河流、溝渠等），使其與小區內的雨水系統有效連接到一起，這樣既可快速排掉雨水，也能實現自然系統的合理利用，優化小區及其周圍的生態環境。

2）安全性 海綿城市理念提出的本質是為了有效解決城市內澇等問題，并保障其他基礎設施的安全。因此，在住宅小區規劃設計中，為了使海綿城市理念得以充分發揮，需要合理運用生態排水系統及相應的技術措施改善小區的整體排水系統，減少積水及內澇等問題，保障小區居民的居住及出行安全。

3）因地制宜 不同地區在自然環境條件方面存在差異，對海綿城市的應用也應有所差異。因此，在住宅小區規劃設計中，為了使海綿城市理念應用取得最優的效果，應根據當地的自然條件（如降雨量、排水量等）規劃設計海綿城市設施，優化住宅小區質量及環境。

2 項目概況

某住宅小區項目需進行海綿城市改造，該小區占地面積約33萬m2，建筑總面積約45萬m2，綠地面積約11萬m2。此次海綿城市改造主要包括雨水花園改造、生態停車位改造、凈化調蓄設施建設及調蓄凈化明溝建設4部分。

3 特點及難點分析

3.1 場地小、范圍廣、改造內容多、分散施工

該住宅小區的海綿城市改造工程包括雨水花園改造、生態停車位改造、凈化調蓄設施建設及調蓄凈化明溝建設等多項改造內容，且都在小區內部進行，而且有既有建筑物的阻擋與限制，實際改造施工可用的場地比較小；同時，各個改造設施無規律地分散布局在小區內部，實際施工時會占用小區內部道路、停車位及公共綠化區域等，影響居民的正常生活及出行。

3.2 材料質量控制

該住宅小區海綿城市改造采用的技術及工藝都是比較成熟的，便于操作。但排水層、過濾層及改良種植土回填等施工中采用的材料質量會直接影響改造效果，因此，改造施工所用的材料必須經過篩選，使用優質且價格合理的材料，既要保證質量，又要降低造價成本。

3.3 原有地下管線、管道眾多，難以實現精準化改造

該海綿城市改造項目前期已由設計單位、勘察單位及施工單位做過全面的勘測及摸排工作，并明確了改造位置，但是因為小區內原有的管線多且復雜，給改造施工帶來了不小的難度。有些改造點開挖到一定程度才發現有地下管道、管線和構筑物，導致施工無法進行或需重新調整改造范圍。

4 住宅小區海綿城市規劃改造分析

4.1 雨水花園改造

此次雨水花園改造是通過人工開挖方式形成淺凹形綠地，并設置凈化過濾層，對收集到的雨水進行過濾及凈化，從而實現雨水利用及雨洪控制的目的。雨水花園構造如圖1所示，可將流進雨水花園的雨水經過濾層及排水層滲到HDPE管道中（此HDPE管道為穿孔實壁滲排水管，開孔率為1%～3%），然后流進集水井，接著通過排水管流入雨水井，最終實現調蓄、凈化及地下水補給等效果。

圖1 雨水花園構造

1）雨水花園采取的是人工開挖方式及清底，且土方開挖量并不大，為確保質量，需嚴格控制開挖深度，以±0.000m以下950mm為準，且不可超挖。開挖過程中，邊坡以1∶3為標準進行放坡，以便將周圍的雨水引至雨水花園中。

3）在鋪設透水土工織物過程中，要嚴格控制邊緣的重疊寬度，不能少于150mm，且要小心鋪設，避免織物損壞。同時，與防滲膜連接處需使用專業的防滲膜黏結劑，以保證粘貼的牢固度。

4）在溢流集水井施工中，控制沉泥深度為30cm，雨水篦子的標高以-0.150m為準，排水能力為20L/s。同時，在溢流集水井四周鋪上卵石，用200mm的HDPE管道連接到溢流口，以便把雨水引流到檢查井中。

5）在溢流井穿孔管鋪設過程中需注意將管底夯實，并嚴控穿孔管的坡度，同時防止土塊或樹葉等雜物落入管內。

6）回填之前，對排水管道等隱蔽工程做相應的無壓力管道嚴密性試驗。

7）回填用土為草炭灰、椰糠、松針土、含有機質的腐殖質及與種植土混合而成的改良種植土，種植土、營養土、有機質的配比為5∶3∶2，回填厚度為300mm。

4.2 生態停車位改造

生態停車位改造就是把原有的地上停車位使用透水混凝土按220mm的厚度改造成生態停車位，這種混凝土不僅透水性好、強度高，而且可以吸聲、耐磨防滑。該生態停車位的具體構造如圖2所示，停車位的面層向排水溝傾斜1%，且在橫向上兩個車位之間布置綠地花臺；排水溝為底寬200mm、上寬300mm的下窄上寬型排水溝，并且在排水溝的底部鋪設1層水泥砂漿作為防水層，厚度為20mm，將縱向坡度設置為0.3%，以便提高排水效果。

圖2 生態停車位構造剖面

1）兩個車位之間的綠地花臺用MU10磚按寬度80cm砌筑，且中間埋設1根50mm的排水管，與排水溝連接；同時，綠地花臺中鋪上1層土工織物及卵石。

2）鋪設碎石層前需要復驗中線、縱斷面高程、橫斷面高程及寬度等，并清理素土層，確保其整潔沒有雜質。碎石層鋪設按厚度22cm進行，并先使用挖掘機將其推平，再由人工進行精細化整平，填補邊角部位。

3）分兩次攤鋪透水混凝土，基層用粗料，攤鋪厚度為17cm；面層用細料，厚度為5cm，且注意在基層初凝前做好面層攤鋪。在攤鋪透水混凝土過程中，先用平板振動機將混凝土振實整平，再用專業的抹平機做抹平處理，以確保停車位的平整度及美觀度。

4）做完透水混凝土施工后，覆蓋灑水養護7d以上。

4.3 凈化調蓄設施建設

凈化調蓄設施主要包括池體及無動力緩釋器，用于收集、凈化及調蓄雨水，其中，池體不僅抗穿刺、抗裂，而且易于積泥（見圖3）。該設施是在雨水徑流高峰時將雨水收集到凈化調蓄設施中，等流量下降后，再將雨水排至無動力緩釋器中進行凈化處理，之后做進一步規劃利用。

圖3 凈化調蓄設施剖面示意

1）池體底部按下部厚度150mm、上部厚度100mm鋪2層粗砂，控制上部粗砂壓實系數為0.85～0.90，上部壓實系數為0.95。

2）凈化調蓄設施中的池體內部是圓弧形的，且在底部設計了集泥槽，以便進行排泥。同時，安裝池體時，其底部坡度以不小于1%為準，并偏向排泥井。池體頂部用1 078mm×994mm×38mm的玻璃鋼格柵板進行覆蓋，該玻璃鋼格柵板承載強度為5kN，并使用不銹鋼方管對玻璃鋼格柵板及無動力緩釋器進行固定。接著在玻璃鋼格柵板上鋪上1層透水土工織物，并在透水土工織物上面再鋪1層厚度為50mm的卵石層。

3）在池體頂部鋪設厚度為250mm的種植土，并使用低密度陶粒進行填充，以保障池體頂部荷載達到實際要求。

4.4 調蓄凈化明溝建設

調蓄凈化明溝中主要有無動力緩釋器、集水井等，其斷面尺寸為400mm×600mm。首先通過明溝收集雨水，之后利用其兩邊的無動力緩釋器進行調蓄凈化支護排進集水井內，最后通過集水井將雨水排到臨近的雨水井內。

在調蓄凈化明溝施工中，其底部按0.5%坡度偏向集水井，并在集水井距離調蓄蓋板100mm的位置設計了400mm×100mm的溢流口。該調蓄凈化明溝所用蓋板為500mm×500mm×50mm的成品塑鋼透水蓋板。

5 結語

海綿城市理念的提出及應用為城市住宅未來發展指明了方向，為了解決住宅小區的積水、黑水、臭水等問題，需要加大住宅小區規劃與海綿城市理念的融合研究及實踐，積極應用透水材料、雨水收集及再利用措施等，改造及優化住宅小區的排水系統，增強住宅小區的雨水收集、凈化及調蓄能力，最大限度實現人與自然和諧共處，打造生態綠色、健康宜居的現代化住宅小區，為構建環境友好型社會助力。