广东绿洲园林有限公司 广东汕头 515000
摘要:随着现代城市化进程的加快,不透水路面的面积显著增加,雨水得不到及时的排除,在路面上迅速积聚,便造成了城市内涝。文章重点对住区园林景观中的海绵城市理念进行了研究,希望对广大设计者有所助益。
关键词:住区;园林景观;海绵城市;理念
1海绵城市建设的目的与意义
海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。建设目的有两个,其一:雨水通过下渗、滞蓄、净化、回用,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,有效提高城市排水系统的标准,缓减城市排水系统的压力;其二:回收利用雨水,节约水资源。
2 海绵城市建设的经济技术指标要求
目前《海绵城市建设技术指南》针对建筑与小区绿地、城市绿地与广场做出了一些较为笼统的指标数据要求,各个城市在编制各自海绵城市规划设计导则时可以在此基础上做进一步适合自身城市特点的技术指标。
2.1 建筑与小区绿地
(1)新建项目的人行道铺装应规划为可渗透铺装;
(2)绿地中应保证不低于25%的下沉式绿地;
(3)园林景观路绿地率不得小于40%;
(4)红线宽度小于40M的道路绿地率不得小于20%;
(5)屋面及硬化地面雨水回用系统均应设置弃流设施。屋面弃流5—7mm径流厚度;地面弃流5—10mm径流厚度;
(6)建筑与小区无大容量汽车通过的路面,新建区透水铺装率>=50%,改建区透水铺装率不宜小于40%;
(7)建筑与小区道路最大纵坡8%,最小纵坡0.3%;
(8)下沉式绿地应低于周边铺砌地面或道路,下层深度宜为100—200mm。
(9)植草沟顶宽不宜大于1500mm,深度宜为50—250mm,最大边坡3:1,纵坡<=40%,沟长>=30m。
2.2城市公共绿地与广场
(1)城市绿地内硬化地面应采用透水铺装入渗,根据土基透水性可采用半透水或全透水铺装结构;
(2)人行道必须采用透水铺装;
(3)新建公园透水铺装率不低于55%,改建公园透水铺装率不低于40%;
(4)公园绿地内雨水口可全部采用渗井形式;
(5)缓坡入水的生态驳岸,坡度不大于1:8;
(6)公园景观水体的生态驳岸比>=50%,自然水体的生态驳岸比>=60%。
(7)沿硬化地面布置的植草沟深度200—500mm,宽度<=1000mm。汇水型植草沟深度控制在200—500mm,宽度>=1500mm。
3 海绵城市建设的效果评估
3.1 经济性—海绵城市绿地建设与传统的绿地建设造价对比分析
海绵城市绿地建设与传统绿地建设的造价差异主要体现在绿地道路铺装工程及绿地水电工程两个方面。绿化苗木方面设计的灵活性较强,造价没有受到直接的硬性影响。园林建筑方面的造价则没有受到直接影响。
3.1.1 绿地道路铺装工程
(1)1园路透水砖的应用
海绵城市绿地建设中人行园路采用透水砖铺装,透水铺装结构做法分为全透水铺装结构和半透水铺装结构。全透水铺装结构做法相对简单,省去了路基混凝土结构层,但对道路路基强度和稳定性要求高,施工难度大。半透水铺装结构做法较传统做法而言改变了装饰面层和结构基层。装饰面层在造价上传统做法一平方米路面石材材料价格约80,人工40,透水砖一平方米材料价格40,人工30,饰面上海绵城市一平方节省造价50元;结构基层传统做法C20普通混凝土一立方米材料价格约320,人工80,则20厚普通混凝土每平米造价80元;海绵城市做法采用的透水混凝土一立方米造价700—750元,20厚透水混凝土每平米造价140—150元,基层结构上海绵城市做法增加造价约70元,总体算来海绵城市园路做法每平方米造价约增加20元。
(2)道路透水混凝土及透水沥青的应用
道路做法采用C30混凝土,一立方造价约450元,则20厚一平米造价约90元,由此看来海绵城市透水混凝土道路做法一平方米增加造价约60元。该公园园路广场面积约8000平方米,增加造价16万元;透水混凝土路面面积约10500平方米,增加造价约63万元。道路铺装工程合计需要一次性增加造价约79万元。
3.1.2绿地水电工程
水电方面以武汉香域水岸临江大道公园为例,造价上相比传统做法需要多方面增加投入:
(1)增加透水园路平台导水盲管DN75的量约1200米,每平米渗水盲管造价约30元,增加盲管造价约36000元。
(2)传统砖砌雨水井改成海绵城市的PE渗透雨水井做法,每个雨水井增加造价约300元,临江大道公园按设计需要雨水井244个,计增加造价约73200元。
(3)采用《武汉海绵城市规划设计导则》(试行)中提供的雨水数据计算,公园区域的降雨量扣除蒸发量后每年落地的净水量约15000立方米。该公园绿化一级养护年用水量19412(平方米)X0.22=4270.64立方米,公园道路清洗年用水量18521(平方米)X0.5=9260.5立方米。公园绿化及道路清洗用水总量与净雨水可收集量基本平衡。该区域净降水量最大的月份6月日均4.25毫米,可汇水面积约18600平方米,汇水量约80立方米,因此我们建造一个80立方米的蓄水池即可全部回收利用该区域能收集的雨水资源。蓄水池按PP模块蓄水水池计算造价需要每立方米约1200元,80立方米模块蓄水池造价约96000元。综上计算,水电工程合计需要一次性增加造价约21万元。因此该公园合计需要一次性增加造价约79+21=100(万元)。
3.1.3 节水工程
(1)公园节水量按13500立方米计算,每立方米非居民用水按3.2元计,每年可节约水费43200元。
(2)该公园每天养护清洗需抽取蓄水池内水量约40立方米,泵送最远距离150米,日均用电约5度,年用电量约2000度,年均电费约2000元。
节约的水费扣除增加的电费2000元以及设备维护管理费用,年节水费用不足4万元长远来看我们增加的建设费用可以收回,但至少需要25年的时间。25年后该绿地项目很多设施已经需要更新换代了,从时间成本角度来考量绿地海绵城市的做法是不经济的。
3.1.4 经济性概括
通过对武汉香域水岸临江大道公园的海绵城市建设方案进行初步建设成本及节约费用对比分析,我们得出海绵城市绿地建设做法经济性不佳的初步结论,且增加的建设成本在节约资源方面难见成效。
3.2 适用性
各类技术包含若干不同形式的设施,主要有透水铺 装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带等。
(1)透水铺装
透水砖铺装和透水水泥混凝土铺装主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路,如建筑与小区道路、市政道路的非机动车道等,透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。
优缺点:透水铺装适用区域广、施工方便,可补充地下水并具有一定的峰值流量削减和雨水净化作用,但易堵塞,寒冷地区有被冻融破坏的风险。且透水砖结构做法的稳定性差,容易松动脱落从而影响园路美观,不适宜大面积使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆透水混凝土的造价高,从城市美观的角度看不满足居住区园路的美观要求。
(2)绿色屋顶
绿色屋顶适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤ 15°的坡屋顶建筑。
优缺点:绿色屋顶可有效减少屋面径流总量和径流污染负荷,具有节能减排 的作用,但对屋顶荷载、防水、坡度、空间条件等有严格要求,且屋顶绿化设施的养护成本高。
(3)下沉式绿地
下沉式绿地应满足以下要求:
1)下沉式绿地的下凹深度应根据植物耐淹性能和土壤渗透性能确定,一 般为 100-200 mm。
2)下沉式绿地内一般应设置溢流口(如雨水口),保证暴雨时径流的溢流排放,溢流口顶部标高一般应高于绿地 50-100 mm。
下沉式绿地可广泛应用于城市建筑与小区、道路、绿地和广场内。对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于 1 m 及距离建筑物基础小于 3 m(水平距离)的区域,应采取必要的措施防止次生灾 害的发生。
优缺点:下沉式绿地适用区域广,其建设费用和维护费用均较低,但大面积应用时,易受地形等条件的影响,实际调蓄容积较小,且不满足居住区对园林景观的舒适美观要求。
(4)生物滞留设施
生物滞留设施主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地,以及城市道路绿化带等城市绿地内,不适用于居住区有顶板区域绿地。
对于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于1 m 及距离建筑物基础小于 3 m(水平距离)的区域,可采用底部防渗的复杂型生物滞留设施。
优缺点:生物滞留设施形式多样、适用区域广、易与景观结合,径流控制效果好,建设费用与维护费用较低;但地下水位与岩石层较高、土壤渗透性能差、地形较陡的地区,应采取必要的换土、防渗、设置阶梯等措施避免次生灾害的发 生,将增加建设费用。
(5)渗透塘
渗透塘适用于汇水面积较大(大于 1 hm2)且具有一定空间条件的 区域,但应用于径流污染严重、设施底部渗透面距离季节性最高地下水位或岩石层小于 1 m 及距离建筑物基础小于 3 m(水平距离)的区域时,应采取必要的措施防止发生次生灾害。
优缺点:渗透塘可有效补充地下水、削减峰值流量,建设费用较低,但对场地条件要求较严格,对后期维护管理要求较高。不适宜用在有顶板小区或者中小规模的居住区。
(6)渗井
渗井主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的周边绿地内。渗井应用于径流污染严重、设施底部距离季节性最高地下水位或岩石层小于 1 m 及距离建筑物基础小于 3 m(水平距离)的区域时,应采取必要的措施防止发生 次生灾害。
优缺点:渗井占地面积小,维护费用较低,但建设费用与传统雨水井做法相比造价需成倍增加,且对水质和水量控制作用有限。
(7)雨水湿地
适用性:雨水湿地适用于具有一定空间条件的建筑与小区、城市道路、城市绿地、滨水带等区域。
优缺点:雨水湿地可有效削减污染物,并具有一定的径流总量和峰值流量控制效果,但用于居住区时,要想发挥其调蓄净化雨水功能,必须经常保持低水位状态,这样不利于湿地景观的可持续性,且不满足居民对园林景观的舒适美观要求。
(8)蓄水池
蓄水池适用于有雨水回用需求的建筑与小区、城市绿地等,根据雨水回用用途(绿化、道路喷洒及冲厕等)不同需配建相应的雨水净化设施;不适用于无雨水回用需求和径流污染严重的地区。
优缺点:蓄水池具有节省占地、雨水管渠易接入、避免阳光直射、防止蚊蝇 滋生、储存水量大等优点,雨水可回用于绿化灌溉、冲洗路面和车辆等,但建设费用高,后期需重视维护管理。
(9)雨水罐
适用于单体建筑屋面雨水的收集利用。
优缺点:雨水罐多为成型产品,施工安装方便,便于维护,但其储存容积较小,雨水净化能力有限。
(10)植草沟
植草沟适用于建筑与小区内道路,广场、停车场等不透水面的周边,城市道路及城市绿地等区域,也可作为生物滞留设施、湿塘等低影响开发设施的 预处理设施。植草沟也可与雨水管渠联合应用,场地竖向允许且不影响安全的情 况下也可代替雨水管渠。
优缺点:植草沟具有建设及维护费用低,易与景观结合的优点,但已建城区及开发强度较大的新建城区等区域易受场地条件制约。
(11)渗管/渠
渗管/渠应满足以下要求:
1)渗管/渠应设置植草沟、沉淀(砂)池等预处理设施。
2)渗管/渠开孔率应控制在 1%-3%之间,无砂混凝土管的孔隙率应大于 20%。
3)渗管/渠的敷设坡度应满足排水的要求。
4)渗管/渠四周应填充砾石或其他多孔材料,砾石层外包透水土工布,土 工布搭接宽度不应少于 200 mm。
5)渗管/渠设在行车路面下时覆土深度不应小于 700 mm。
渗管/渠适用于建筑与小区及公共绿地内转输流量较小的区域,不适 用于地下水位较高、径流污染严重及易出现结构塌陷等不宜进行雨水渗透的区域(如雨水管渠位于机动车道下等)。
优缺点:渗管/渠对场地空间要求小,但建设费用较高,易堵塞,维护较困难。
(12)植被缓冲带
植被缓冲带适用于道路等不透水面周边,可作为生物滞留设施等低影响开发设施的预处理设施,也可作为城市水系的滨水绿化带,但坡度较大(大 于 6%)时其雨水净化效果较差。
优缺点:植被缓冲带建设与维护费用低,但对场地空间大小、坡度等条件要求较高,且径流控制效果有限,不适合在绿地空间有限的居住区内建设。
由此可见,海绵城市中的多项技术设施都有其适用的局限性,尤其在居住区绿地中受地下室结构顶板、顶板覆土厚度设计以及景观精细度等诸多因素的限制,适用性较差。
3.3 景观性
根据对海绵城市建设技术进行优缺点分析后我们的多项技术设施做法都不满足城市园林景观的美观性要求,且多项设施对植物造景有很大的限制。城市景观是为了让人有更多的美的享受,但海绵城市中下沉式绿地、植草沟、生物滞留带等技术措施首先在城市园林植物品种上对植物造景有很大限制,降低了园林绿地的景观性。例如下沉式绿地的做法使得该区域就会常常积水,不利于不耐水湿的造景植物的生长存活,只能种植成湿生、水生植物,这类景观与我们的人工湿地景观是重复的,与园林造景手法的步移景异相矛盾,且限制了绿地的物种多样性,不利于区域内园林生态系统的建立,降低了绿地的景观性。
综合海绵城市建设的经济性、适用性以及城市绿地的景观性来看,海绵城市的做法还处于研究探讨阶段。经济性来看节水但耗费更多其他资源,没有实现节约的目的;适用性有诸多局限性,各个技术设施没有形成有机组合,受场地条件的制约大,无法系统的推广应用;景观性需要牺牲城市绿地景观的美观性,与我们建设美丽中国的做法不相一致。
4 结束语
总之,这些做法没有实现节约资源的目的,如果仅仅是出于城市排水减涝的目的,我们对绿地景观做出的牺牲就只是为了掩盖城市排水系统的不足,得不偿失。因此,该项措施暂不完全适用于我们的居住区园林景观建设工程。
参考文献:
[1]苏义敬,王思思,车伍,魏一哲,董音.基于“海绵城市”理念的下沉式绿地优化设计[J].南方建筑.2014(03)
[2]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑.2014(36)
论文作者:黄进财
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/19
标签:绿地论文; 透水论文; 海绵论文; 城市论文; 雨水论文; 造价论文; 径流论文; 《基层建设》2016年1期论文;