上海现代建筑装饰环境设计研究院有限公司 200041
摘要：绿色雨水基础设施是海绵城市研究内容的重要部分，应用于城市雨洪管理，通过一系列绿色措施，削减城市暴雨径流及污染，实现环境、生态、景观等多种功能。基于建筑与小区的范围即指建筑周边相对完整的场地：不仅包括居住小区，还包含公建，仓储等的单个或多个建筑及周边相对独立的场地，为研究对象，对其进行绿色雨水基础设施设计。在一个相对完整的理论研究与小区的实践案例研究过程后，对建筑与小区的绿色雨水基础设施的设计运用进行了总结，初步阐述了绿色雨水基础设施设计流程与方法。
关键词：海绵城市；绿色；雨水；基础设施；设计；方法
绿色雨水基础设施在大尺度层面上是由自然区域系统的部分，提供生物栖息地、洪水滞蓄空间及高质量的空气和水，保护整体的环境；在微观尺度上，对于建筑与小区而言，绿色绿水设施作为城市雨洪管理系统的一部分，通过模拟自然的方式吸收和储存雨水，选择适宜建筑与小区的LID措施，在设计过程中可以总结相对完整的流程来指导海绵城市实践中的绿色雨水基础设施的设计选用。
一、收集项目概况资料
1．整体分析。依据建筑与小区的规划要求，分析本地块和周边地块的地理环境，收集本地块和周边地块的地形、地貌、地势、标高、土质、绿化情况、水体情况等进行整体解析。分析小区现状与周边环境资料。
1）地形图：比例尺1：100~1：1000，等高距为1-5米
2）区域规划：区域规划资料和规划图。城市和地区规划图。
3）气象资料：气温，绝对最高气温，绝对最低气温，年平均气温（包括最高和最低）。风，风向频率（年、季、月）（附风玫瑰图），降雨年平均降水量和各月降水量，年最大、最小降水量，一昼夜最大降水量，一次暴雨持续时间及最大雨量，最长连续降水日数及其降水量。城市雨量计算公式和当地实用水文手册
4）工程质量：土壤特征、允许地耐力。地下水：地下水最高和最低水位，地下水类型、补给和排泄条件。对地区工程地质和水文地质的评价和结论意见。
5）水文地质：洪水，历年最高洪水位，百年、五十年、二十五年一遇的洪水位。年最高水位、常水位、枯水位。最大、最小及年平均流量和流速。水利工程规划，水系将来可能的变化。
2．项目设计资料。建筑总图及给排水图纸，采集容积率，绿地率，水体体积及面积，调研可绿化屋顶（地下顶板）面积及覆土深度，可透水路面面积，传输型植草沟等可实现的LID多种措施。
3．综合上述1，2，3的基础资料，比选合适排水系统模拟软件的模拟计算模型。通常采用的软件有：2维，SWMM（storm water management model）软件，3维：MIKE软件。计算采用的LID的消减率等效益指标。采集相关下垫面信息：
4．项目的投资概算。收集预计投入建设绿色雨水设施的投资。用于判断绿色雨水设施费用-效益的关系。工程措施的规划、设计、建设、运营管理都需要一定的费用投入，综合考虑每种工程措施的费用和效果之间的关系，从而判断采用经济，效益较优的LID措施。
5．获取设计依据和规划要求
明确上位规划，采集政府主管部门针对项目方案阶段或扩初阶段所作的批复文件以及并联审批意见。由业主提供的政府主管部门批准的项目基础及相关资料（包括上位规划总图、用地红及坐标、原始地形测绘图、周边市政管网图、配套管线综合图、建筑设计施工图和岩土工程勘察报告文本）及其电子文档。
采集符合基地规划性质的国家标准，行业标准，地方标准。
二、获取设计依据和规划要求
1.按照规划用地性质规定的容积率、覆盖率、绿地率和海绵城市建设控制性指标，测算本地块海绵城市控制目标的可达性，预测消减率。
2.根据项目基本资料和设计资料，从下表中选取适宜LID措施，设计工况。
三、分析小区现状与周边环境资料
选取适宜项目小区的软件模拟暴雨时期排水状况，建立水文水力模型。选取模拟基地的基本资料，如下表采集下垫面信息。
综合基地及周边环境及即成建筑的实际情况，利用软件建立研究区域的水力水文模型，设定不添加绿色雨水设施及添加不同绿色雨水基础设施类型、规模和组合的工况模拟，分析不同工况下的径流量及对洪峰影响的变化情况。
四、综合比选确定最优化技术措施内容和规模
1.通过软件可以对基地组合LID做出以下类似指标作出图表结论.可以模拟降雨排水的可视过程，形象直观地表现项目基地的排水过程。
1）根据模型模拟结果比较原始工况和选取的LID组合工况的流量削减作用。
2）对于各种工况在流量达到最大时所用的时间作出对比。
3）对于各种工况系统水量作比较。
2.根据图表数据综合分析，初步确定选取的LID措施，并进行最后的费用-效益分析，以下指标国恒为例：
单位雨水削减量的成本分析，对于组合措施采用加权平均法计算，得出单位雨水消减量成本，从而确定最具优势的效益费用比的LID组合和规模。
3.在设计中依据以上结论，反映结论，明确选取的LID项目，并具有具体的设计参数，数量，规模。
五、计算复核绿色雨水设施的技术指标及技术经济指标
最后，选取适宜LID措施后，复核以上海当地和海绵城市指标体系及原有规划部门对项目的指标控制为例，主要见下表。
建筑与小区系统根据用地性质不同，分别按照住宅、公建和工业仓储进行规定。鼓励性一级指标1项，为雨水资源利用率；二级指标6项，分别为集中绿地率、绿色屋顶率、透水铺装率、单位硬化面积蓄水量、下凹式绿地率和水体生态化（见表6）。
建筑与小区系统指标表6
六、结论
总结建筑与小区绿色雨水基础设施设计流程与方法，在对场地建立水力水文相关模型，通过添加不同绿色雨水基础设施类型、规模和组合的工况模拟，分析不同工况下的径流量变化以及延迟洪峰的情况。在通过费用效益的比较，提供更为经济合理的选择，最终形成较为完善全面地适用于建筑与小区的绿色雨水设施系统。
论文作者:刘瑾,杨扬
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/9
标签：雨水论文; 工况论文; 小区论文; 建筑论文; 基础设施论文; 措施论文; 组合论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;