海綿城市建設背景下的建筑業發展趨勢

劉永斌 都 超 劉金鋒 王東厚 茍超超

（甘肅建投隴東建設投資有限責任公司，甘肅 蘭州 730050）

綠色發展理念下，海綿城市建設項目推動了建筑行業綠色可持續高質量發展，對施工過程實現節能減排及建筑業綠色轉型和結構優化產生了極大的促進作用[1]。目前，我國大、中型城市基礎設施建設接近飽和，但粗放式的建設模式與發展對城市環境造成了破壞，城市內澇嚴重，生態文明建設迫在眉睫，進行海綿城市建設可以有效解決相關問題[2]。加大對海綿城市的建設設計理念、施工過程組織、運營維護的研究力度，對形成綠色低碳的生產方式和生活方式具有積極的推動作用。

1 海綿城市建設的內涵與核心要點

1.1 海綿城市建設的概念

海綿城市理念指城市在雨季發生大規模降水時，能夠像海綿一樣具有一定吸水性，將水資源合理儲存；在干旱季節又能夠將水資源“擠出”，達到水資源的再生利用[3]。海綿城市的設計和建設與城市基礎設施亮化、更新開發建設息息相關。海綿城市按主要功能可分為滲透、儲存、調節、傳輸、截污、凈化等幾類，常見的類型主要有透水混凝土鋪裝、下沉式綠地、虹吸式車庫頂板等，海綿城市的應用有利于修復城市水生態環境，帶來綜合生態環境效益。

1.2 海綿城市建設的核心要點

海綿城市是采取自然和人工措施，保護和利用城市與自然山、水、林、草等生態系統，實現綠色、循環、可持續發展[4]。海綿城市建設的核心是按照“源頭減排、過程控制、系統治理”原則進行系統策劃，構建綠灰結合、多目標的現代城市雨洪控制系統，通過對城市雨水徑流總量、峰值、頻率、污染等協同控制，實現城市水安全、水環境、水資源、水生態的綜合治理目標。文章選取透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝、下沉式綠地、虹吸式車庫頂板施工3個海綿城市建設類型進行分析。

1.2.1 透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝施工

透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝是海綿城市建設中最基本的“海綿體”組成部分。隨著施工技術的不斷提高，現代地面鋪裝的內在要求也變得豐富。地面鋪裝不再局限于實用與觀賞兩方面，而是更注重觀賞性和實用性[5]。透水磚的鋪裝和透水水泥混凝土鋪裝被廣泛應用于現代景觀園林地面鋪裝，具有色彩豐富性、形式靈活性以及良好的生態透水功能等特性，被景觀園林工程、市政人行道工程施工所選用。

透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝前，應按照圖紙設計對園路或道路進行準確的施工測量，確保其弧線、起止坐標位置符合設計要求。對基層材料的填筑施工要進行嚴格控制，基層填筑應選用透水性良好、粒徑符合設計要求的材料，對其壓實度、含水率進行嚴格控制，經現場試驗合格后方可進行透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝。透水混凝土在施工過程中宜由有資質的單位供應，若采用現場自拌的方式，應嚴格控制各骨料及添加劑的配比及壓實度，防止出現面層起砂、蜂窩麻面、離析等質量缺陷；透水磚在鋪裝前應對材料的抗折強度、透水性、耐磨系數等重要指標委托有相關資質的試驗單位進行復試，符合設計要求后方可進行施工。

透水磚、透水水泥混凝土園路鋪裝效果如圖1所示。

圖1 透水磚、透水水泥混凝土園路鋪裝效果

1.2.2 下沉式綠地施工

下沉式綠地是指在低于周邊地面或道路的設計深度范圍內，通過施工排水盲管、具有滲透性和過濾性的隔離層、栽植綠地植物和過濾、凈化、收集、二次利用的海綿城市建設理念，將城市在暴雨期無法及時排出的水進行可再生利用。

多余的水資源將會流入下沉式綠地中，通過海綿城市設計理念將多余雨水經綠化帶中埋設的滲透管及雨水口溢流排入道路下市政雨水管道，雨水在流入下沉式綠化帶時，部分會下滲至綠化結構層，補充了綠化帶水量，緩解了市政排水管網在強降水過程中的導流壓力，使水資源“留下來”，實現水資源二次利用，符合了建筑業綠色可持續高質量發展的總體要求。下沉式綠地施工效果如圖2所示。

圖2 下沉式綠地施工效果

1.2.3 虹吸式車庫頂板

虹吸是一種流體力學現象，利用建筑物的高度作為產生虹吸的動力，在管道內生成局部真空，形成水流動力源，無須借助吸水泵等動力設備[6]。運行過程中，標高較高部位的水體進入“n”形虹吸管后，使水流出口位于標高較低部位。虹吸管兩端液體的質量差距會生成壓力差，使水流向標高較低部位排放。利用虹吸作用，系統可以在不需要坡度的情況下快速、高效地排出基面雨水。虹吸法排水系統應在車庫頂板后澆帶混凝土澆筑施工完成至少28 d后進行施工，主要施工工序包括鋪設雙面自粘卷材、固定專用排水槽、敷設高分子防護排水異形片、接縫土工布膠粘密封、透氣觀察管及防塵蓋施工、虹吸排水管安裝、沉淀觀察井施工以及覆土回填。虹吸法排水系統原理如圖3所示。

圖3 虹吸法排水系統原理

基面清理干凈驗收合格后，進行基層處理劑施工，基層處理劑在施工時應厚度均勻，涂刷不漏底，嚴格按照圖紙設計要求，彈出排水槽敷設控制線。在防水層鋪設粘板（雙面自粘），將專用排水槽固定在粘板上，確保排水槽安裝定位準確，直線度符合規范要求，沿專用排水槽安裝鋪設排水異形片，用雙面膠固定。鋪設虹吸排水槽時，用土工布密封排水槽，兩塊土工布之間用專用膠水搭接。安裝通風觀察管及防塵蓋，使虹吸排水溝收集的雨水順利進入雨水收集管網。在車庫頂部虹吸排水系統出水口安裝De110PVC虹吸排水管，管道直徑變化使虹吸排水槽的水不斷吸入觀察井，實現排水。

沉淀觀察井底部素土夯實，壓實系數不小于0.95，澆筑150 mm厚C20混凝土墊層，安裝Φ450 mm成品觀察井和De110PE排水管接入雨水收集井。土方回填時應由外向里，渣土車輛嚴禁直接碾壓虹吸排水系統，第一層回填厚度宜為500 mm，機械用翻斗車與推土機配合，翻斗車將土運到車庫邊緣，推土機把土送到車庫頂并碾壓密實，回填土通道部位覆土厚度為800～1 000 mm。第二層回填用土，機械用翻斗車與推土機配合，翻斗車將土運到車庫邊緣，推土機把土送到車庫頂并碾壓密實。逐層回填至種植土標高，種植土需要人工進行回填，做到自然回填、不壓實。虹吸法排水系統在車庫頂板以及屋面、復雜異形屋面的應用，能夠使項目提質增效，為整個建筑行業的發展起到了示范作用。一是將原來需要投入過多的管材以及觀察井，轉變為高效化，減少了管材的數量以及管徑，降低了成本。二是提高了工作效率，利用虹吸法的工作原理，將雨水排水流量增至最大化，有效提高了效率，節約了相應的成本費用。三是降低了返工率，減少或避免了后期因雨水導致的損壞以及維修更換的次數，節約了材料費用及設備費用等，間接降低了成本。四是提高了雨水回收利用率，為保護環境、節約資源起到了較好的示范作用，回收的雨水可以用于澆筑、灌溉，達到保護環境、節約資源的目的。與傳統的重力式排水技術相比，虹吸法排水技術適用于車庫頂綠化工程、建筑工程、市政工程、地下室及隧道工程等領域。懸吊管道無須坡度敷設，降低管材的管徑，節省安裝空間，管道具有自潔能力，不易堵塞，在全國大、中、小型項目中被廣泛采用。

2 工程應用實例

2.1 實例一：平涼中心城區城市更新PPP項目

項目主要施工內容包括市政道路工程亮化、體育運動公園建設、老舊小區改造翻新。海綿城市建設包括下沉式綠化帶及人行道，路面雨水進入下沉式綠化帶中，通過海綿城市設計理念在綠化帶中埋設滲透管及雨水口，將多余雨水經溢流排入道路下市政雨水管道。雨水在流入下沉式綠化帶時，部分會下滲至綠化結構層，補充了綠化帶水量，實現了水資源的再生利用，符合海綿城市建設理念。

2.2 實例二：西安廣成國際中心項目

工程位于西安市北二環以南，郵政路以東，建筑面積為142 435 m2，地上部分為酒店與辦公寫字樓，底層及局部二層設有小商鋪，地下部分為車庫、設備用房等。1#樓為酒店，2#樓為辦公寫字樓，3#樓A棟、B棟為辦公寫字樓，車庫頂板建筑面積為6 794 m2，車庫頂板排水方式選擇虹吸法排水施工技術，提高了雨水回收利用率，為保護環境、節約資源起到了較好的示范作用，回收的雨水可以用于澆筑、灌溉，達到保護環境、節約資源的目的。

3 結語

海綿城市建設理念融入房屋市政基礎設施工程、園林景觀綠化工程的投資設計、施工運營的全過程管理，是建筑業實現轉型升級、綠色可持續高質量發展的必由之路。