中国建筑科学研究院建筑设计院 北京 100013
摘要：本文是基于低影响开发前提下，对北京市现有建筑场地进行改造这一问题，通过分析北京建成区的特点、问题，制定低影响开发改造的技术路线，对不同类型场地提出具体的改造措施。以期为类似工程提供参考。
关键词：海绵城市；低影响开发；建筑场地；工程措施
一、海绵城市场地改造背景
（1）北京市既有建筑场地概况
北京市面临着严重的内涝、水污染和水资源缺乏等问题，其中尤以老城区和既有建筑场地为甚。日益严峻的水环境问题给北京的可持续发展造成了困难，给城市规划和建筑场地设计带来了巨大挑战。在海绵城市建设方面，北京既有建筑场地存在以下问题。
建筑改造难度大。北京市旧城区体量巨大，历史悠久，有大量具有历史意义和文化价值的建筑、场地。伴随着人口激增，城市无序发展，使得建成区人类活动过于集聚，造成建筑超负荷使用，用地功能混乱。
场地空间局促。由于遵循的建筑规范滞后，加之后期出现的大量违建，北京既有建筑场地普遍缺乏公共绿地和开放空间。
排水设施老旧。由于建造时间较为久远，大量建筑场地的排水设施老化、落后，难以应对现代城市的需要。北京旧城的雨水管线多为雨污合流，旧城现有合流管线约474公里，合流制溢流口约53处，雨水及合流污水的受纳水体为北海、中南海、后海、西海、筒子河、龙潭湖、陶然亭湖以及护城河等。一到雨季雨水径流及合流制溢流未经任何处理排入水体，短时、集中的冲击性污染负荷对水体造成非常大的污染，严重破坏了水体景观效果和生态功能。
（2）传统建筑场地改造存在的问题
推倒重建的改造模式虽然有利于更好的城市环境的营造，却忽视了场地文脉，回避了既有建筑场地的复杂性，不符合科学、可持续发展的要求。对旧城进行一味的商业化改造虽然带来了短期的经济效益，却如同饮鸩止渴，进一步加剧了旧城区的压力，将对既有建筑场地带来毁灭性的破坏。旧城雨水设施改造采取简单直接的“快排”方式，虽在一定程度上帮助了旧城解决内涝问题，却是“头痛医头，脚痛医脚”，增加了市政雨水管网的压力，无益于城市水环境的根本改善。
二、既有建筑场地改造技术路线
改造的前提是遵守相关法律法规和规范的要求，落实上级规划。确立科学的改造思想，秉持“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市建设理念，确定场地改造的目标和原则。
首先，要对既有建筑场地进行充分的调查研究。应评估场地的自然因素如土壤、地质、水文、水质、植被和生态环境等；同时应了解场地的用地性质、场地内的建筑状况、场地竖向和基础设施等现状条件；对于具有历史的既有建筑场地，特别是北京旧城，应注重发掘场地的历史和文化意义，并加以保护。场地调研的条件影响场地改造原则和目标的制定。
为实现渗蓄减排、雨水收集、污染净化和水资源利用，应针对场地的特点因地制宜的选择适宜的改造技术措施，设计科学的空间布局和进行合理的措施组合。最后，通过对措施进行经济技术分析，对其进行校核和调整，确保场地改造获得的经济、社会和生态效益最大化。
三、工程措施
（1）建筑雨水断接
雨水断接是指收集建筑屋面的雨水径流，将其通过雨落管导入建筑周边，通过地面下渗或存入雨水收集设施。当断接雨水直接排入绿地时，应保证断接处与建筑外墙间距不小于0.6米。高层建筑的断接应设置雨水消能和净化措施，如碎石池和植被区，防止对绿地造成侵蚀。对于污染较为严重的地区，不宜直接进行雨水断接，以避免污染随径流转移。
城市化地区，建筑占地面积达到城市总用地面积的40%，特别是针对北京市旧城区巨大的既有建筑量，建筑雨水断接技术可以产生明显的效果。
（2）分散式雨水桶（池）
对建筑屋面和场地的雨水径流进行有组织的汇流和过滤，可由蓄水设施进行收集，经由提升泵和过滤、消毒装置，可用于景观、绿化、冲厕等。
对于既有建筑场地如添置大规模的雨水收集设施，一方面投入巨大，另一方面可能不具备施工条件。然而分散式、小体量的雨水桶（池）占地小，布局灵活，施工简便，投入少，更加契合既有建筑场地改造的要求。采用分散式雨水桶，加强对屋面雨水的收集与利用不仅能减少城市径流总量的排放、削减径流峰值，缓解城市排水管网和排涝泵站的运行负荷，也同时能缓解城市供水压力、减少给水管网和给水泵站的运行负荷，故而能减少城市排涝泵站和给水泵站运行所致的碳排放。美国加利福尼亚南部的一项统计表明：给水运输、处理与配送能量的消耗达到每 1000 m³供水需要3355KWH，按照我国煤电碳排放系数计算，供水产生的碳排放量为3254kg/m³。
四、工程措施组合
（1）广场改造（竖向调整+下凹式绿地）
广场多见于学校、企事业单位、居住区、及商业建筑等。既有建筑的广场通常占地较大，且多为不透水铺装，雨水渗透能力较差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆广场竖向设计多应用快排原则，将雨水口均匀布置或设置在远离建筑一侧。
对于这类广场改造，除了将地面更换为透水铺装外，可在平面布局和竖向设计上进行调整，优化场地对雨水的的渗透、调蓄和排出等功能。具体可根据场地的既有平面、竖向、绿地率、功能、规模及其他具体要求，采用外围式、内填式和切割式改造。
外围式改造：当广场外围是绿地时，可调整广场的竖向，将场地雨水以“漫流”的方式引向周围的绿地。外围绿地应为下凹式，以滞纳广场的雨水。沿广场边缘设置滞留区，初步过滤广场雨水径流携带的污染物。
内填式改造：当广场所在场地绿地率较低时，可将场地低点改造为下凹式绿地，并进行土质替换，强化雨水的滞蓄功能。或将汇水点改造为雨水花园，调蓄雨水的同时也丰富了景观。
切割式改造：当广场硬化面积较大时，可用下凹式绿地进行合理的切割，使每个汇水区的雨水径流都能得到有效的消纳。
改造时应尽可能的结合场地原有的布局和竖向，下凹式绿地和雨水花园应尽量结合场地低洼处布置，避免大范围的竖向调整和广场改造。另外，应设置溢流设施，确保场地安全。
（2）停车场改造（竖向调整+下凹式绿地）
停车场常见于居住区、企事业单位和商业建筑等，有集中布置的占地较大的停车场，也有一些场地分散布置停车位。近年来，停车场地面多用植草砖，有利于雨水的渗透。然而在一些老旧的建筑场地，停车位多为不透水的硬化地面。对于这类停车场地，可以综合考虑场地规模、布局和绿地等条件，选择使用集中式或分散式的改造方式。
集中式改造：当停车场临近绿地布置时，可使停车场的雨水流向绿地，集中处理。
分散式改造：可在停车场内部分散布置下凹式绿地、植草沟等雨水设施，将场地各个部分的雨水就近汇入。
停车场改造同样要注意结合场地原有地形，尽可能将绿地布置在场地原有低洼处，尽量避免大规模改造。另外考虑到停车场地雨水的径流污染问题，对于雨水设施的选用应特别注意强调生物和物理净化功能。
（3）居住区改造（雨水断接+透水铺装+下凹式绿地+雨水桶）
北京旧城存在大量的多层住宅及胡同。对于多层和低层居住建筑采取屋顶雨水断接改造，将雨水汇入建筑周边的绿地或用雨水桶收集回用，以此减少场地的雨水径流总量，削减径流峰值。对于小区现有绿化可做下沉式改造，使绿地发挥自身的调蓄雨水、回补地下水的功能。对于雨水集中汇入的洼地可利用其自身地形，改造为雨水花园，改善小区环境。尽量减少小区的硬质地面，可选取车流量较少、负荷要求较低的区域，将硬质地面改造为透水铺装。针对胡同内空间狭小，绿地不足的特点，可广泛采用设置小型雨水桶、增加绿地等措施。
（4）学校改造（雨水断接+透水铺装 +雨水桶+多功能调蓄）
学校的汇水面主要包括屋面、路面、操场等。学校的雨水控制利用应以分散式利用为主。建筑屋顶可考虑改造为绿化屋面，延缓径流产生的时间、削减径流峰值、净化雨水。将屋面用雨落管断接，以雨水桶回收，溢流部分引入临近的绿地。校园内车流量较少，可将硬质路面改造为透水沥青或透水混凝土，人行道、广场等可使用透水铺装，雨水就地下渗。雨水桶或集水池收集的雨水经简单处理后可回用，用于灌溉、冲厕等。如场地水涝压力较大，可将运动场做可淹没设计，作为多功能调蓄设施。
（5）机关、事业单位改造（透水铺装+下凹式绿地+雨水调蓄池）
机关、事业单位通常具有较大面积的硬化铺装和较大的汇水面积，形成大量径流量，雨水排出困难，存在内涝的风险。对于这类场地改造的核心在于削减峰值径流、减少对市政管网的压力。机关单位场地对环境、景观要求较高，多设有景观水体。因此可优先考虑构建以景观水体为中心的雨水综合利用系统，汇集场地雨水，可将水体改造为雨水花园，或将收集回用的雨水用于景观喷泉等。机关、事业单位通常地上布置大量硬化停车位，如将停车位的地面改造为植草砖，将大大促进雨水的下渗。在不影响场地功能的前提下，应尽可能的减少硬化地面的面积，考虑部分区域采用透水铺装、下凹绿地、雨水花园等促进雨水的下渗；无景观水体时可考虑设置雨水调蓄池，优先考虑将屋面及广场雨水集中收集至地下的雨水收集利用系统，尽量减少直接排入市政雨水管的流量。
五、结论
北京城区的的内涝、水污染和水资源缺乏问题如今已引起了广泛的关注，进行城市低影响开发对既有建筑场地的改造任重道远。本文针对北京市建成区的场地特点，对低影响开发的具体改造措施进行了探讨。以期对今后的场地改造项目起到参考借鉴作用。
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论文作者:孟令闻
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/29
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