摘要：结合某总部办公基地项目的设计，介绍了“海绵城市”理念在工程建设中的应用。
关键词：海绵城市；雨水径流控制
前言
随着城市化的快速发展，传统的“以排为主”雨水管理理念带来一系列的问题，为此提出了“海绵城市”这一全新的雨水管理理念。本文通过对某总部办公项目设计的介绍，阐述了“海绵城市”在工程建设中的应用，通过“海绵城市”的设计也达到了雨水径流控制的目的。
1工程概况及背景
广东省某集团公司总部办公基地总用地面积20000m2，总建筑面积约12万m2，包括一栋22层科研办公大楼、二栋19层科技综合大楼及4层裙楼，地下一、二层为汽车库及设备站房。项目在设计过程中充分考虑了“海绵城市”理念，通过“海绵城市”的设计也达到了政府部门对雨水径流控制的要求。
随着城市化的快速发展，传统的“以排为主”雨水管理理念带来了城市内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等突出问题。传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等来组织排放径流雨水，是以“快速排除”和“末端集中控制”作为城市规划设计理念，但由于市政排水管道及设施建设跟不上日新月异的城市发展速度，所以带来了一系列城市综合症，为此提出了“海绵城市”这一全新的雨水管理理念，顾名思义，城市会象“海绵”一样具有“弹性”，在下雨时通过“渗、蓄、滞”，将部分水留住，不直接向雨水管道及水体排放，或削减暴雨流量高峰值对市政雨水管道、设施及河流、湖泊的冲击，待雨后，如有雨水收集回用系统，通过对收集雨水的净化利用又可以解决水资源短缺的问题，起到了一举二得，事半功倍的作用。
本工程位于广州市，需满足广州市人民政府第107号令《广州市建设项目雨水径流控制办法》的要求，控制目标是：（1）采取措施使建设后的雨水径流量不超过建设前雨水径流量。（2）建设后综合径流系统按不超过0.5进行控制。（3）建设后硬化地面中可渗透地面面积的比例不小于40﹪。
2“海绵城市”技术措施
“海绵城市”以建筑、道路、绿地等为载体，通过“渗、蓄、滞、净、用、排”等多种生态化技术，构建城市低影响开发的雨水系统。具体措施如下：
渗：建设绿色屋顶、可渗透路面、砂石地面和自然地面，以及透水性停车场和广场等，通过向下渗透，减少雨水径流总量。
蓄：因地制宜建设雨水收集调蓄设施，通过蓄水将雨水贮存起来，通过净化获得可以用于绿化浇灌、冲洗地坪等的水源。
滞：建设下凹式绿地、植草沟等，通过削峰、错峰等滞水调节手段，减少对市政雨水设施的冲击，减少市政投资。
净：建设初期雨水弃流或处理，污水处理设施及管网，开展生态水循环及处理系统建设。通过各种方法对雨水进行净化、处理，达到控制水污染的目的。
用：按照“集散结合、就近处理、就地循环”的原则，建设综合雨水利用设施。
排：新建地区严格实施雨污分流管网建设，加快排水设施提标改造等措施，使城市现有雨水排水设施径流能力，通过挖潜得到进一步提升。
3 “海绵城市”在工程中的应用措施分析
3.1渗：
3.1.1 屋顶绿化：本工程三幢塔楼因屋面各种机电设备、管道、升顶管井较多，不适合屋顶绿化，只有裙楼屋面设备较少，因此在裙楼屋面设计了屋顶绿化，绿化面积约1150平方米。屋顶绿化有拓展型、半密集型、密集型三种类型。半密集型屋顶绿化适用于可以看得见的屋顶，需要全年都能观赏到绿色和开花植物，植物选择的范围较广，但不包括乔木类的高大树木，需要定期灌溉和维护。本工程根据结构承载能力、养护条件等因素，采用半密集型屋顶绿化，荷载为145至195Kg，厚度为12至25cm。
3.1.2地下车库顶部绿化：本工程地下车库几乎占满整个基地，因此除建筑物、道路以外大部分均设计了绿化，绿化面积约7000平方米。密集型绿化拥有草皮、高大的乔木、灌木、人行路等，甚至有车行路，唯一的限制因素是荷载能力。本工程地下车库顶板有足够荷载能力，采用密集型绿化，荷载为145至490Kg，厚度为15至100cm。
3.1.3透水道路铺装：本工程建设后硬化地面的面积之和为11850m2，其中可渗透地面的面积为5050 m2，可渗透地面面积占硬化地面面积的比例为42.6﹪>40﹪，满足雨水径流控制目标中第3条的要求。
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建设后综合径流系数：
µ（jsq）=｛∑（F非渗透×µ非渗透）+ ∑（F可渗透×µ可渗透）+ ∑（F绿地×µ绿地）｝S建设地点=0.42<0.5
建设后综合径流系数满足雨水径流控制目标中第2条的要求。
3.2蓄：
3.2.1本工程在室外设置了二座容量为200m3的初雨沉淀池，一方面可以净化雨水，另一方面可以起到调蓄作用。
3.2.2本工程设置了一套雨水回用系统，收集一座塔楼的屋面清洁雨水，设一座66 m3雨水回用水收集水池。
3.2.3雨水调蓄设施雨水径流削减
（1）建设前综合径流系数：
µ（jsq）=｛∑（F非渗透×µ非渗透）+ ∑（F可渗透×µ可渗透）+ ∑（F绿地×µ绿地）｝S建设地点=0.14
（2）建设前综合径流量：
Q（jsq）=0.14×192.7×20000/10000=53.96升/秒
（3）建设后综合径流量：
Q（jsq）=0.42×192.7×20000/10000=161.87升/秒>53.96升/秒，建设后综合径流量大于建设前综合径流量，超过差值为107.91升/秒，须采取雨水径流控制措施。
（4）雨水径流削减量计算公式：
Qtxd =1000×｛Vtxd/t- Vtxd/Ttxd）（升/秒）
式中：Qtxd -雨水调蓄设施雨水径流削减量（升/秒）
Vtxd - 雨水调蓄设施有效容积（立方米）
t - 降雨历时（秒），取t=60分钟。
Ttxd - 排空时间（秒），取Ttxd =12小时。
二座容量为200 m3的初雨沉淀池，削减量：Qtxd=101.85升/秒。
一座66 m3雨水回用收集水池，削减量：Qtxd=16.8升/秒。
以上二项雨水径流控制措施，合计雨水调蓄设施雨水径流削减量为Qtxd=101.85 + 16.8=118.65升/秒>107.91升/秒，满足雨水径流控制目标中第1条的要求。
3.3净：
本工程设一套雨水收集回用系统，蓄水池有效容积66 m3。雨水回用机房布置在塔楼底层，收集一座塔楼的屋面降水，屋面降水经专管收集排入底层雨水回用机房，降水收集的屋面面积为1360平方米。本项目所收集的雨水为屋面雨水，水质已经比较干净，雨水处理流程如下：
塔楼屋面降水→专管收集→雨水回用水收集水箱→雨水泵提升→加药→沙滤罐过滤→精密罐过滤→消毒→中水回用水箱→中水变频供水设备→室外各用水点。
3.4用：
雨水收集回用系统的回用途径为室外绿化（含屋顶绿化）用水、室外道路清扫用水。年均回用水用水量约876 m3，年可回收的雨水量约1250 m3，可满足年均回用水用水量要求（计算略）。
4 结语
本工程通过设置屋顶绿化、车库顶部绿化、透水道路铺装、初雨沉淀池、雨水回用收集池，降低了综合径流系统、雨水径流量；通过设置雨水回收利用系统，节约了用水；达到了低影响开发的目的。
“慢排缓释”、“源头分散控制”城市规划设计理念中，新建项目就是需要“源头分散控制”的对象，“海绵城市”的理念只有在一个个工程项目的实施中才能得到真正实现。
参考文献：
《广州市建设项目雨水径流控制指引》2014.7
[作者简介]王海云（1969~），女，上海人，高级工程师，从事给排水设计与研究，（电子信箱）wanghaiyun@ndri.sh.cn。
论文作者:王海云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/12
标签：雨水论文; 径流论文; 海绵论文; 城市论文; 屋面论文; 屋顶论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第9期论文;