淺談海綿城市在建筑工程中的應用

建筑海綿城市的概念是為了解決城市面臨的洪澇、水資源浪費、生態系統破壞等問題而提出的。建筑海綿城市的出現具有重要的實踐意義和研究價值。探討建筑海綿城市的應用與施工，深入了解其工程實施過程。

海綿城市； 綠色建筑； 城市內澇

TU201.5A

［定稿日期］2023-12-21

［作者簡介］沈佳威（1990—），男，本科，工程師，從事房屋建筑工程施工與技術管理工作;張曉雨（1998—），男，本科，助理工程師， 從事房屋建筑工程施工與技術管理工作;王興隆（1995—），男，本科，助理經濟師，從事房屋建筑工程經濟管理工作。

0 引言

建筑海綿城市是通過模擬自然生態系統管理城市水、土壤和綠色空間的一種策略和技術。核心理念是創造一個“海綿”般的城市，實現水資源循環利用和生態系統恢復的目標。

建筑海綿城市的原理包括三個方面：水資源管理、城市地表面管理和綠色基礎設施。在水資源管理方面，注重收集、儲存和利用雨水進行廢水處理與回收，并補給地下水。通過這些措施，實現對雨水的全程控制。在城市表面管理方面，通過提升城市屋面、道路、廣場等表面的滲透性和水保持能力，降低雨水徑流的含沙量和流量，減少城市地表對雨水的響應和沖擊，避免洪澇的發生。在綠色基礎設施方面，注重增加城市內的綠色空間，如濕地公園、綠色屋頂、河道綠地等，提供自然滯留和凈化功能，促進生態系統的保護與恢復。

建筑海綿城市的特點包括循環利用水資源、防治洪澇和生態系統保護與恢復。通過雨水和廢水的收集、處理和利用，實現對水資源的高效利用，減少對地下水和自然水源的依賴。通過改善城市地表的滲透性和水管理系統的設計，能夠有效降低城市洪澇的風險，減少洪澇事故的發生。通過綠色基礎設施和生態系統構建，增加城市植被覆蓋、改善空氣質量，促進生物多樣性，提供更好的生態環境。總之，建筑海綿城市是一種通過模擬自然生態系統管理城市水、土壤和綠色空間的策略和技術。

1 建筑海綿城市在施工中的應用

（1）在建筑海綿城市的應用中，地址選擇與規劃是至關重要的。建筑工程從業人員需要考慮不同地區的地理和氣候條件，如降水量、地勢起伏等。根據這些因素，選擇合適的地區進行建筑海綿城市的建設。例如在中國南方地區，由于雨水較多，可以更加注重雨水收集和利用，以減輕城市洪澇。而在北方干旱地區，可以關注水資源的節約和合理利用。

（2）在建筑設計和材料選擇方面，建筑工程從業人員需要選擇具有較高滲透性和蓄水能力的材料。如透水磚、透水混凝土等可以幫助雨水更好地滲透到地下并儲存起來。此外，合理設計建筑屋面、立面和景觀空間，以提供綠色覆蓋和自然滯留效果，這樣可以減少雨水徑流的含沙量和流量，減輕城市洪澇的風險。

（3）水管理系統的設計與建設是建筑海綿城市應用中不可或缺的一部分。建筑工程從業人員需要制定有效的雨水收集、蓄存和利用方案。如建設雨水收集池、雨水花園等設施，用于收集和儲存雨水。同時，建設排水管線、雨水處理設施，確保雨水的排放達到環境要求。水管理系統的設計與建設需要考慮建筑設計和地形地貌以及當地的雨水量等因素。一些成功的案例包括上海市的建筑海綿示范區，通過建設多種水管理設施和設備，成功降低了城市洪澇的風險，并提升了城市的生態環境。

建筑海綿城市的應用需要建筑工程相關人員通過地址選擇與規劃、建筑設計與材料選擇以及水管理系統的設計與建設等方面的努力，來實現其水管理和生態效益。只有合理的應用和施工，才能真正發揮建筑海綿城市的優勢。

2 環境效益

建筑海綿城市在環境方面具有許多顯著的效益，主要包括水資源的保護與利用、水污染的減少與控制以及生態系統的保護與恢復。

（1）建筑海綿城市通過采取措施來保護和合理利用水資源，從而減輕水資源壓力。根據一項對中國上海市建筑海綿示范區的研究，通過建設綠色屋頂、雨水花園和雨水收集系統等，示范區的雨水利用率可達到50%以上，有效減少了對地下水和自來水的依賴。

（2）建筑海綿城市的設計與建設有助于減少和控制水污染。據聯合國環境規劃署的數據，建筑海綿城市的雨水管理系統可以將污水中的懸浮顆粒物和固體廢物過濾掉，降低水體污染。另外，通過建設濕地和生物滯留池等設施，雨水中的污染物可以得到有效的凈化，保護水源的質量。

（3）建筑海綿城市的建設可以促進生態系統的保護與恢復。據一項對美國舊金山灣區建筑海綿城市項目的研究，通過建設濕地和綠色基礎設施，可以提供棲息地和繁殖地給許多鳥類和野生動物，促進生物多樣性的增加。此外，建筑海綿城市可以提供防護功能，減少自然災害的風險。荷蘭鹿特丹市的建筑海綿項目可以防止洪水，保護城市的生態安全。

總的來說，建筑海綿城市在環境方面具有重要的效益。可以保護和利用水資源，減少水污染的發生與傳播，促進生態系統的保護與恢復。通過科學的設計與建設，建筑海綿城市可以為城市提供一個更可持續和宜居的環境。

3 施工控制

在建筑海綿城市的施工中，質量控制是非常重要的，以確保工程的可靠性和長期可持續性。以下是一些重要的質量控制要點和施工工序，并參考了國標和國際標準。

3.1 土地改造

根據國家標準GB 50202-2018《建筑地基工程施工質量驗收標準》、國際標準ISO 14001，施工前的土地改造應遵循環境影響評價要求，確保土壤的質量符合要求。處理方式包括清理雜物、進行均質化處理、填平坑洼等，并進行有關檢測和監測。如土壤的含水量、有機質含量和有害物質含量等應符合標準限制。

3.2 雨水收集系統

根據國家標準GB 50242-2002《建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規范》，施工中需按照設計要求規范進行管道鋪設、水箱安裝等工序。重點檢測項目包括雨水收集系統的密封性、排放效果、雨水利用率等。雨水收集系統的水箱需符合ISO 12944-5的防腐涂層要求，確保系統長期穩定運行。

3.3 綠色屋頂和綠化景觀

根據國家標準CJJ 82-2012《園林綠化工程施工及質量驗收規范》、國際標準ISO 14004，施工中應嚴格按照設計要求選擇合適的植被和土壤，并確保綠色屋頂的覆蓋率、生長情況和生物多樣性達到標準要求。施工過程應注意保護現有植被、控制土壤侵蝕等。例如，綠色屋頂植物種類的選擇應符合國家標準CJJ 176-2012《綠色屋頂技術導則》的要求。

3.4 排水系統

根據國家標準GB 50242-2002《建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規范》、國際標準ISO 24510，施工中應按照設計要求進行排水管道的鋪設和安裝。管道應具有良好的密封性和排水能力，并符合相關標準的尺寸和材料要求。如排水管道的品質等級應符合中國國家標準GB/T 10002.1-2006《給水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》的要求。

根據相關國標和國際標準，施工中應選用符合要求的建筑材料和構件。例如，透水磚、透水混凝土的材料抗壓強度應符合中國國家標準GB/T 23447《透水磚》和國際標準EN 1338的要求。

4 建筑海綿城市的挑戰與解決辦法

4.1 技術難題與創新

建筑海綿城市的建設面臨著一些技術難題。首先，如何有效地收集和利用雨水是一個重要的難題，需要研發和創新高效的雨水收集系統和儲存設施。其次，建筑海綿城市涉及到土地利用和建筑設計等多個領域，需要跨學科的合作和創新來解決不同技術要求的問題。另外，建筑海綿城市的監測和管理系統也需要科技創新，以實現實時監測與智能控制。解決這些技術難題需要投入大量資源進行研究和實踐，同時也需要政府、學術機構和產業界的合作。

4.2 經濟投入與政策支持

建筑海綿城市的建設需要大量的經濟投入和政策支持。首先，建筑海綿城市的設計和建設涉及到土地開發、基礎設施建設和綠色技術應用等多個方面，需要相應的資金支持。其次，政府需要出臺相關政策和法規來規范建筑海綿城市的建設和運營，鼓勵和引導社會資本的投入。此外，建筑海綿城市的運營和維護也需要長期的經濟投入和政策支持。解決這些經濟投入和政策支持的問題需要政府、企業和社會各界的共同努力，形成多方合作的機制。

4.3 人才培養與宣傳推廣

建筑海綿城市的建設需要相關領域的專業人才和技術支持。首先，建筑海綿城市的規劃和設計需要具備跨學科的綜合能力和專業知識，需要培養和引進相關領域的人才。其次，建筑海綿城市的宣傳推廣對于推動社會認知和參與至關重要，需要加強宣傳教育，提高公眾對于建筑海綿城市的認知度和參與度。此外，建筑海綿城市還需要專業的團隊來進行運營和維護。解決這些人才培養和宣傳推廣的問題需要教育機構、企業和媒體等多方共同合作，形成系統的培養和宣傳機制。

4.4 生態環境保護與管理

建筑海綿城市的建設涉及到生態環境的保護和管理。首先，建筑海綿城市需要合理規劃和保護自然水體和濕地，保護生態系統的完整性和功能。其次，建筑海綿城市的水資源管理需要科學規劃和綜合管理，確保水源的可持續利用。另外，建筑海綿城市還需要進行生態環境監測和評估，以及制定相應的保護和管理措施。解決這些生態環境保護與管理的問題需要加強監管和法規制度建設，同時加強公眾參與和社會監督，形成共建共治的機制。

參考文獻

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