海绵城市在建筑给排水设计中的应用论文_张甘林

海绵城市在建筑给排水设计中的应用论文_张甘林

摘要:海绵城市主要对雨水进行“吸、蓄、渗、净”的处理,将净化后的雨水作为地下水的有效补给。雨水处理后可回用于建筑与小区内的绿化、道路冲洗用水。海绵城市在提高雨水资源利用率和调节城市水资源方面发挥重要作用。

关键词:海绵城市;建筑给排水;设计

引言

海绵城市在降雨量较大时,能够吸收、储存、渗透、净化雨水。暴雨过后,对储存的雨水进行处理后回用于建筑与小区内的景观、绿化、洒浇用水。既缓解了城市内涝,同时又合理利用了雨水资源。这种全新的雨洪管理模式已经成为了城市规划建设的核心环节之一,同时在建筑与小区的设计中被广泛应用。

1海绵城市理念

海绵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。在城市基础设施规划中,可使用砾石、管网等材料提高城市建筑物、绿化带、道路对雨水吸收与循环利用能力。海绵城市可以增强城市建筑设施对雨水资源自然渗透能力,实现雨水流量有效控制,降低了降雨天气对城市交通造成的影响,避免了因排水不畅和路面积水而引起交通事故。海绵城市理念坚持科学合理的设计方案,全面提高了城市基础设施规划建设过程的全面性与合理性。海绵城市不仅提升了城市自我修复能力,还增强了城市给排水系统的防洪抗涝能力,减少城市建筑、居民和自然生态环境之间的摩擦。海绵城市的提出标志着我国建设资源节约型和环境友好型社会迈向了新的高度,对可持续发展有重要意义。

2建筑给排水设计中的海绵设施

2.1透水铺装

小区、工业厂区中的海绵城市设计中可利用透水铺装,这是城市铺装的新形式,其原理在于利用排水渗透设备或大孔隙结构层作为铺装结构,借助这一结构实现雨水及时就地入渗,减小地表径流,同时使雨水还原至地下。根据不同面层,铺装形式有如下几种不同形式,即透水砖、透水沥青混凝土、透水水泥混凝土三种不同形式的铺装[1]。实际上,鹅卵石等铺装也可列入透水铺装范畴。这一海绵设施可应用于小区道路、广场、地面停车场中。

2.2植被浅沟

植被浅沟是覆盖植被的地表沟渠,可对径流雨水进行收集、输送与排放。植草沟主要包括转输型与入渗型两种形式,对径流量及径流污染起到双重控制作用。该设施主要应用于小区道路、停车场、广场等不透水区域。该设施还可结合雨水管进行使用,只要场地在竖向范围内允许设置该设施,同时不影响安全,便可将此设施替代雨水管渠使用。

2.3生物滞留设施

生物滞留设施是在低地势区,以改良型土壤换填原有土壤,基于土壤、植被、微生物构建一个全新的雨水渗透净化系统,提高雨水渗透与净化效果。该设施可分为以下几种:如雨水花园式的增渗型下沉绿地,树池、花坛等。此类设施主要应用于、小区、广场、道路或小面积绿化的区域。

2.4下沉式绿地

下沉式绿地的建设可以通过绿地资源完成雨水下渗,下沉式绿地的建设高度应低于周围路面的高度,通常下沉15~30cm较为妥当。为了保证建设的安全性,可以在绿地内部提前设置溢流井,以此保证超过回收标准的雨水资源都会通过溢流井进入到建筑与小区管网当中。对屋顶和外立面雨水进行回收利用,对于无法回收的部分,可以排入到周围绿地中,下沉式绿地也能实现对此类资源的回收利用。

2.5路缘石开口

对生态设施周围环境进行竖向调整,利用坡度进行区域内的雨水调蓄。坡度设定角度为5°~10°较为适当,可以确保雨水形成自流,进入雨水调蓄系统当中。在生态调蓄池附近的路牙石设置标准要参考降雨量,确定具体的开口数量。选择适合的开口宽度,同时在开口位置设置相应的缓冲带,减慢流速,防止出现异物堵塞问题。雨水可以通过侧石过水孔进入到绿化带,这些雨水可以用于市政道路植物的灌溉,同时还能达到涵养地下水的效果,实现了雨水资源的综合利用。

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2.6提高路面的渗透性

给排水规划已经成为建筑与小区道路规划的一部分,在海绵城市道路改造的过程中,通过优化道路施工材料,添加新型的沥青、混凝土等材料,能够有效的提升道路的渗透性,增加道路的渗水功能。其具体实施步骤如下:第一,在道路建设过程中,使用质量较优的、透水性能较好的沥青材料来铺设机动车道,从而保障路基的稳固性。第二,在人行道的设计规划上,选用透水铺装,强化与旁边绿化带的竖向关系,保障雨水排放组织路径,增加路面雨水径流渗量。

2.7生态洼地

生态洼地的建设主要是规划区域内底部铺设一层砾石,增加这一区域的总容积,确保雨水可以及时地下渗。在上方铺设排水管,使雨水可以通过排水管缓慢地进入到建筑与小区道路管网内,接受相应的净化处理。经过处理之后的雨水资源存储到调蓄池内,可以实现雨水资源化。

3海绵城市存在的问题及改进措施

3.1雨洪资源未得到充分利用

由于道路硬化程度加快,严重影响了水循环系统。大量雨水通过排水系统直接排放也导致了城市地下水的短缺。我国雨水、洪水资源利用起步较晚,雨水、洪水资源建设各方面落后于城市建设。与发达国家相比,我国雨水、洪水资源利用存在明显差距。主要原因如下:近些年来极端暴雨天气频发,我国许多城市的排水系统和排水管道还不完善,雨水、污水合流的排水管道系统较多。而且,老城区雨水、污水分流系统改造难度大、成本高。

3.2没有根据城市水文条件进行规划设计

目前,在我国海绵城市给排水设计中,给排水施工企业往往忽视了城市自身水文条件的影响,加上忽视了客观实际情况,例如,雨季时间的变化、降雨量的统计以及多水地段的改造等,使得给排水设计方案与实际情况不符,造成了大量的人力、物力资源的浪费,同时,也影响了给排水系统功能的发挥。

3.3更新城市排水系统设计理念

施工人员应不断的强化对海绵城市建设理念的解读,及时更新海绵城市给排水系统设计观念,从而不断优化给排水系统设计,提升系统的工作效率。具体实施可以分以下几方面着手:第一,由于一般情况下,在城市规划设计中,通常路面的高度会低于绿化带的高度,因此,在给排水系统设计中,应提升路面标高,同时,也要控制绿化带的标高;这样才能有效的防止暴雨进入排水系统,导致雨水资源浪费[2]。同时可防止雨水进入绿化带,带走绿化带中的泥土。第二,由于当前排水系统已初步建成,因此,在后期的完善工作中,应将雨水花园作为建设的重点,从而实现对生态环境的保护。同时,雨水花园的建设还要结合当地的实际情况,在通过大量的调查之后,在制定具有针对性的实施方案,从而保证海绵设施与环境的协调统一。

4海绵城市建设未来发展展望

城市的雨水收集和利用系统在未来必定向海绵城市方向发展和转变。工程与学术界和政府都正确认识传统雨水排放和利用模式无法满足实际要求。然而,从相关经验来看,新体系的引入和建设不可一蹴而就,而是一个漫长又十分艰巨的工程,需要在基本的管理理念和政策机制上给予重视,寻求突破,建立能为新体系引入与建设提供基本保障的理论、技术和人才队伍,在短期内快速实现恐欲速则不达。在试点中,可能会出现很多偏差及错误,对此,需要将海绵城市作为长效机制,最大限度发挥它在城镇化建设中具有的重要作用与意义,从而为国民创造健康舒适的环境。

结语

总而言之,在海绵城市的建设过程中,给排水的科学规划设计具有十分重要的作用。因此,给排水系统的建设质量也关乎着整个海绵城市的建设质量。所以,给排水系统的建设应建立在国家相关规范的基础上,并在专业人员的指导下进行完善。同时,还要加强对雨洪资源的管理,建设对我国发展有利且符合我国特色的海绵城市。

参考文献

[1]贾真.基于海绵城市概念下给排水系统构建问题的研究[J].江西建材,2016(15):31.

[2]王亦斌.关于“海绵城市”在山地城市市政道路给排水设计中的应用研究[J].建材与装饰,2019(16):137.

[3]谭旋.城市给排水建设中海绵城市理念的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2018(10):162.

[4]王娟.城市给排水建设中海绵城市理念的应用实践探微[J].科技经济导刊,2016(33):79.

论文作者:张甘林

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期

论文发表时间:2020/4/3

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