海绵城市下建筑小区设计方式探究

海绵城市下建筑小区设计方式探究

摘要:基于海绵城市以生态环境为基础的绿色城市建设理念,从排水设计、透水路面设计、小区屋顶设计、水循环利用、下凹绿地设计等方面对建筑小区的设计方案进行探究,指出该设计方案不仅注重于提高小区的建筑质量,降低小区的能耗,通过科学的技术手段加强小区中水的循环利用效率,而且改善小区的绿色环境,降低绿地设计的成本,充分体现了海绵城市理念在建筑小区设计中的应用。

关键词:海绵城市概念;排水设计;屋顶设计;水循环利用;下凹绿地设计

将海绵城市理念引入到小区设计方案之中,能够很好地解决雨季小区中的排水问题,传统的小区排水以排为主,但是对水的利用储蓄能力相对不足,本文将首先针对海绵城市概念进行探究,对于小区的各个方面进行海绵城市理念的设计方案提出,通过有效的设计增强小区内的水循环利用效果,提高海绵城市理念的应用质量。

1海绵城市概念

海绵城市理念是一种全新的绿色环保的理念,海绵具有较强的吸水性,所以在进行海绵城市建设过程中,设计人员也将城市视为一块巨大的“海绵”,能够有效地对雨水或路面积水进行吸附渗透,并根据气候的变化进行适当地调整,是城市生态化建设过程中必不可少的建设项目之一。海绵城市理念是以生态环境为基础的一种城市建设理念,海绵城市在建设过程中对环境的影响较小,能够使城市的水循环能力、排水能力得到有效的提升,并在不影响环境的基础上对于水进行清洁处理,能够有效减少城市中排水管线的压力,同时降低了管线堵塞的几率,海绵城市可以通过有效地渗水、排水、净水达到水资源循环利用的目的。随着城市不断的发展,城市中环境质量较差的问题也在日渐暴露,一些城市存在风沙侵袭等多种情况,并且这种情况还在不断恶化,这种问题也造成城市中水土流失情况较为严重,受到水土流失情况的影响,城市中的土地绿植并不能够有效地对其进行涵养保留,所以在雨季大量的雨水会通过地表流入排水管道之中,水流中又包含大量的泥砂碎石,导致城市排水管道堵塞,从而造成城市内涝的情况发生,严重影响到了城市居民的生产生活,利用海绵城市理念对城市进行相应的改造能够降低市政府排水管道建设的经济压力,推动城市水循环效率,是一种经济环保的城市建设理念[1]。通过海绵城市理念的研究分析可以得知,海绵城市是一种绿色环保的设计理念,利用“海绵”材料对城市进行渗水性材料的铺设,将雨水进行存储净化,提高水的循环利用质量,在海绵城市理念影响下,我国在进行居民小区建设过程中也可以使用海绵理念进行居民小区的设计建造,能够有效降低小区的水资源消耗,提高小区排水能力,改善小区内部环境,提高小区的宜居程度。

2排水设计

利用海绵城市理念对小区进行建造设计过程中,设计人员首先应当考虑小区的排水问题,传统的小区以排水为主,将雨水或者其余用水直接排放入小区的排水管道之中,这种方式在一定程度上解决了小区排水的问题,但是进入雨季后,小区的排水能力略显不足,一部分小区由于排水管道管口较窄、管道老化造成小区排水能力降低的情况,一部分小区在降雨峰值期间还会出现内涝的现象,所以传统的排水管道建设并不能够满足小区内的排水需求,针对这种情况设计人员在进行小区排水设计过程中就应当采用海绵城市设计理念对小区的排水建筑进行全方位的设计,设计人员应当在小区的各个部分进行海绵材料的铺设工作,在城市进入雨季之后雨水会通过小区内的海绵材料渗透至地下储水系统,雨水经过储存之后可以在干旱季节进行使用,利用雨季存储下来的雨水进行小区内绿植的灌溉,或用于小区路面清洁打扫,这种存储雨水的方式能够提高雨水的循环利用效率,同时这种海绵材料还能够在非雨季储存较少的雨水,使蓄水池能够维持在正常的水位,这部分雨水也能够改善小区内的环境[2]。同时在蓄水池中还应当安装相应的排水阀,若雨量过大,蓄水池内的水位暴涨,工作人员应当通过控制排水阀,对雨水进行排除工作,排水阀应当与下水管道进行连接,收集到的雨水将通过排水阀直接排进排水管道,保障蓄水池的安全。利用海绵材料对小区路面进行铺设不仅能够有效地解决雨季小区积水的问题,还能够为小区提供更多的水资源用以改善小区环境,并且这种海绵材料的铺设还能够有效地隔绝地面的垃圾,使地面的垃圾无法堵塞排水管道,从而使小区获得更好的排水效果,在一定程度上延长了排水管道的使用寿命。小区排水管道设计完成之后,下面要针对小区透水路面设计进行探究,图1为海绵城市排水设计理念。

3透水路面设计

透水路面在设计过程中应当考虑路面铺设的位置,在小区停车场以及人行道、居民活动广场附近可以进行透水路面的铺设,传统小区在进行路面设计过程中多采用不透水的路面设计,这种不透水的路面设计会导致路面积水,并且在日常花草树木浇灌、路面清洗过程中,多余的水源也会被迅速蒸发,降低了水源的使用效率,但是在进行透水路面铺设之后,多余的水源不仅能够通过透水路面进入地下存储,小区物业还能在夏天的时候利用水源对路面进行喷洒降温除尘工作,大大提高了水的利用效率,但是小区的停车场与小区汽车路面在铺设的过程中则不适用于铺设透水性路面,其原因在于透水性路面虽然具有较强的透水性能,但是其机械强度较一般的路面而言脆弱,不能够承受频繁的车流,针对这种情况设计人员在对停车场、车辆通行路面进行透水路面设计过程中,应当采用地砖的形式进行铺设,在地砖铺设的过程中应当采用网格状地砖,地砖网格部分填入泥土,在中间种植耐碾压的青草,青草不仅能够在一定程度上净化汽车尾气,还能够涵养一小部分水源,能够为小区增添一抹生机,提高小区的绿植覆盖面积[3]。

4小区屋顶设计

传统小区在进行屋顶设计的过程中,为了防止屋顶积水经常采用排水管道的方式将屋顶上方的积水进行排出,这种方式在一定程度上能够解决小区屋顶积水问题,但是这部分水被排出之后流入地面,并没有得到更加合理地使用,针对这种情况小区在设计过程中,也可以利用海绵理念对小区屋顶进行相应的设计,首先设计人员应当将小区屋顶设置成一个较大的蓄水池,当雨水降落后,雨水会顺着海绵材料流入放置在屋顶的蓄水池中,流入蓄水池后,工作人员可以对蓄水池的水位进行操控,一部分高层小区采用的是顶层加压的方式为用户进行供水,在这个过程中蓄水池也可以进行顶层加压,加压后的雨水可以直接通入住户的卫生间之中,用于马桶的冲洗,这种方式增加了水的利用质量,并且还能够为业主减少一定的税费支出。在小区屋顶进行海绵设计的过程中,设计人员还应当注重顶层防水工作,为蓄水池区域铺设钢性防水材料,并在上部铺设柔性防水材料,防止蓄水池中的水直接侵蚀屋顶造成屋顶结构受到损害,并且在屋顶上部也应当安装相应的排水设施,当水量达到蓄水池最高标准时,工作人员应当打开排水阀,排水管道应当直接接入地下排水管道进行排水工作[4]。在进行房顶海绵设计过程中,工作人员还可以利用储存下来的雨水对房屋整体进行降温处理,在房屋内部设置流水管道,通过排放储存的雨水给建筑物进行整体降温,有效地降低了建筑物的内部温度,降低住户纳凉设备的使用频率,减少对于能源的消耗,真正的做到节能环保的设计目的。

5水循环利用

海绵城市理念是为了提高水资源的循环利用效果,小区在进行海绵设计过程中也应当注重这一问题,所以小区内应当加装水循环利用系统,在居民小区中可以设计单独的雨水处理系统,将雨水进行净化,净化后的水分为两个等级:第一等级为使用水,第二等级为中水,利用净化后的中水能够对建筑物表面进行清洗,对路面进行清洁,这部分清洁用水在滴落地面之后又被重新收集到雨水储存系统之中,而使用水应当多为居民打扫屋内用水,要在建筑物中建设相应的水管,居民在家中通过特定的水管供应的净化后的水进行屋内打扫,这种水循环利用与净化系统能够使储存的水源得到最大的利用,提高了水循环利用的质量。进行水循环的过程中,相关人员还应当对水循环系统进行定期的清洁工作,保障机械能够正常运转,增强水源净化质量。水循环系统也是海绵理念中不可或缺的重要组成部分,设计人员在设计过程中应当注重水循环系统的设计位置,机械分贝不能够打扰居民的正常休息生活[5]。水循环过程中还要加强水过滤工作质量,城市中漂浮着大量的有害颗粒,在透水过程中这些有害颗粒会随着水流进入蓄水池,蓄水池内的水过滤过程中,应采用磁粉过滤的手段,对雨水进行过滤,在传统沉淀中加入水处理稀土磁粉,利用磁粉对污染物进行吸附,在混合与絮凝过程中形成致密的絮凝体,将微细颗粒悬浮物SS,TP,重金属,细菌等包覆于絮团中,加快絮体沉降速度,增加其表面负荷,降低澄清池水力停留时间,进而去除。依靠稀土永磁材料所产生的高强磁场,通过投加水处理稀土磁粉(磁种),PAC,PAM,在强磁场力的作用下对赋磁性水体悬浮物进行快速分离,其泥水分离的原理是机械力,从根本上有别于传统的泥水分离。这种方式能够彻底净化水源,使水资源达到使用标准,保证用户健康不受侵害。

6下凹绿地设计

在进行小区设计的过程中,设计人员不仅要考虑海绵城市理念的应用,还应当综合小区整体环境为小区进行绿地的设计,提高小区的居住舒适度,在进行小区绿地设计过程中,设计人员应当针对绿地进行下凹设计,下凹绿地在设计过程中,绿地的高度应当低于路面的高度200mm左右,在绿地设计过程中还要对绿地进行土壤的铺设,应当选择渗水性较强的土壤进行铺设,同时绿地中的植物也应当选择抗涝能力强的植物进行栽种,这种下凹绿地的设计不仅能够美化环境,还能够在降雨时进行发挥其储水渗水的功效,使每一块绿地都能够成为一个小型的“水坝”,并且由于绿地内的植物多为防涝品种,所以小区内的植物不会因为雨水浸泡而死亡,这种绿地设计的设计方式较为简单,并且造价低廉较为实用,是一种较为常见的小区绿地设计方式。针对不同区域的不同小区进行下凹绿地设计过程中,设计人员还应当根据当地的水文情况适当提高绿地的下凹深度,深度一般为100mm~200mm之间,并且绿植的种植土壤厚度应当在250mm左右,确保绿地能够发挥最大的效能,并且还应当在绿地中设立溢水口,连接雨水管道,实现雨水利用的效果。相关设计人员还应当设计生态植草沟,生态植草沟能够有效地涵养水源,并且能绿化小区的内部环境,在生态植草沟铺设过程中,也应采用下沉设计,生态植草沟能够有效地引导水流,保障小区内的排水通畅,提高了水的循环利用效率。

7结语

通过海绵城市理念的建筑小区设计方式研究可以得知,小区在进行海绵城市理念的设计过程中,应当首先加强小区内的排水设计,并且在小区内部还应当铺设海绵地砖,用于雨水收集,在小区屋顶进行相应的海绵设计,提高水的存储能力,设计水循环系统使水源能够得到充分利用,并根据小区内下凹绿地的设计水平,根据小区所在区域的气候条件适当调整绿地下凹深度,将海绵城市设计理念有效地应用于小区设计之中。

作者:李伟 单位:河南省城乡规划设计研究总院股份有限公司