史志鵬 張根廣 何婷婷 劉美艷

摘要：校園是城市的一個(gè)縮影。校園也面臨著內(nèi)澇、水污染等城市病。本文從低影響的角度，提出了校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建的基本原則和設(shè)計(jì)指標(biāo);按照“滲、蓄、滯、凈、用、排”的思路為校園內(nèi)典型建筑物提出了相適應(yīng)的低影響設(shè)施。校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的構(gòu)建對(duì)于區(qū)域“海綿系統(tǒng)”、城市“海綿”的形成具有重要的參考價(jià)值和累計(jì)了一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：海綿城市;校園;低影響開(kāi)發(fā);設(shè)計(jì)指標(biāo)

“海綿城市”的設(shè)計(jì)理念為我國(guó)目前倡導(dǎo)的解決城鎮(zhèn)內(nèi)澇、水環(huán)境污染和水災(zāi)害的重要思路。要想實(shí)現(xiàn)“海綿城市”理念中提出的“滲、蓄、滯、凈、用、排”，必然離不開(kāi)植草溝、綠色屋頂、雨水花園、下沉綠地等低影響設(shè)施[1-3]。同時(shí)，“海綿城市”的建設(shè)具有地域性，受當(dāng)?shù)貧夂颉⒌貏?shì)、植物等諸多因素影響。本文以江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計(jì)為研究?jī)?nèi)容，提出了校園“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建的策略;結(jié)合校園地勢(shì)及現(xiàn)狀條件，從低影響的角度提出與之相適應(yīng)的低影響設(shè)施，使校園成為實(shí)踐“海綿城市”理念的區(qū)域典型。

1校園內(nèi)雨水管理現(xiàn)狀及徐州氣候條件

1.1校園雨水管理現(xiàn)狀

江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院地處江蘇省徐州市泉山風(fēng)景區(qū)，占地74.53hm2，建筑面積40萬(wàn)m2。學(xué)校校園三面環(huán)山，新老校園連為一體，校園北面為雙山，南面為牛山，西面為泉山。校園總體地勢(shì)呈現(xiàn)西部高、東部低;老校區(qū)北部高，南部低，新校區(qū)南部高，北部低;新校區(qū)總體高于老校區(qū)。該校園為典型的低山丘陵地形，校園內(nèi)存在較多的坡面，為此地表徑流較為顯著。當(dāng)遭遇短時(shí)強(qiáng)降雨或持續(xù)降雨時(shí)，校園內(nèi)澇現(xiàn)象頻發(fā)，尤其是地面硬化率高的新校區(qū)，問(wèn)題更為嚴(yán)重。

1.2徐州氣候條件

徐州市屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)。東西狹長(zhǎng)，受海洋影響程度有差異，東部屬暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，西部為暖溫帶半濕潤(rùn)氣候。氣候條件相對(duì)較好，有利于綠色植物的生長(zhǎng)。徐州市面積達(dá)到11258km2，其中90%屬于平原洼地，年平均降水量是832mm，汛期時(shí)候（6[CD1]9月）的降水量占全年降水量的70%。徐州境內(nèi)主要是沂泗運(yùn)水系、濉安河水系和古黃河水系[4]。徐州市是全國(guó)40個(gè)嚴(yán)重缺水的城市之一，地下水超采嚴(yán)重[5]。雖然是缺水城市，但是在遭遇短時(shí)強(qiáng)降雨或者持續(xù)降雨時(shí)，城鎮(zhèn)內(nèi)澇也不可避免。

2校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建策略

2.1基本原則

2.1.1生態(tài)優(yōu)先

在校園現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，優(yōu)先利用固有的排水系統(tǒng)與低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)雨水的自然滲透、自然積存、自然凈化和循環(huán)利用，提高“海綿系統(tǒng)”的自然修復(fù)能力，維護(hù)“海綿系統(tǒng)”良好的生態(tài)功能。

2.1.2因地制宜

綜合考慮校園內(nèi)新老校區(qū)連通、坡面與平坦區(qū)域連通、綠化植被與硬化路面連通的自然地理?xiàng)l件、水文地質(zhì)特點(diǎn)、地表徑流規(guī)律等因素，合理確定“海綿系統(tǒng)”規(guī)劃控制與建設(shè)的目標(biāo)，選用適宜本地的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施及其組合系統(tǒng)。

2.1.3統(tǒng)籌考慮

在規(guī)劃和建設(shè)“海綿系統(tǒng)”設(shè)施時(shí)，要綜合考慮“海綿效益”、景觀(guān)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)成本、建筑物安全等諸多因素。

2.2設(shè)計(jì)指標(biāo)

海綿城市建設(shè)涉及水生態(tài)、水環(huán)境、水資源等方面的多項(xiàng)指標(biāo)。第一類(lèi)為強(qiáng)制性指標(biāo)，指年徑流總量控制率;第二類(lèi)為引導(dǎo)性指標(biāo)，包括下沉式綠地率、透水鋪裝率和綠色屋頂率;第三類(lèi)為其他指標(biāo)，涉及面源污染控制、供水、排水防澇、防洪等方面[6-7]。

在強(qiáng)制性指標(biāo)中，參照《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)[2015＼]75 號(hào)）“將70%的降雨就地消納和利用”的海綿城市工作目標(biāo)要求，確定該校園平均年徑流總量控制率為70%。在引導(dǎo)性指標(biāo)中，下沉式綠地率=廣義的下沉式綠地面積/綠地總面積，因?yàn)樵撔@“海綿系統(tǒng)”是在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)，因此，其下沉式綠地率不低于20%;透水鋪裝率=透水鋪裝面積/機(jī)動(dòng)車(chē)道以外硬化地面面積，透水鋪裝率不低于 30%;綠色屋頂率=綠色屋頂面積/建筑屋頂總面積，綠色屋頂率不低于 30%。在其他指標(biāo)中，年徑流污染削減率不應(yīng)低于 45%。

3校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建設(shè)施

3.1實(shí)現(xiàn)“滲”的低影響設(shè)施

3.1.1綠色屋頂

綠色屋頂也稱(chēng)種植屋面、屋頂綠化等。屋頂被認(rèn)為是建筑的“第五立面”，具有非常大的開(kāi)發(fā)潛力和應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)種植基質(zhì)深度和景觀(guān)復(fù)雜程度，綠色屋頂又分為簡(jiǎn)單式和花園式[8]?；|(zhì)深度根據(jù)植物需求及屋頂荷載確定，簡(jiǎn)單式綠色屋頂?shù)幕|(zhì)深度一般不大于150mm，花園式綠色屋頂在種植喬木時(shí)基質(zhì)深度可超過(guò)600mm，種植土的厚度不宜小于 100mm。綠色屋頂?shù)牡湫蜆?gòu)造如下圖1a所示。該校園內(nèi)的圖書(shū)館（見(jiàn)圖1b）、利亞樓、建筑技術(shù)館、大學(xué)科技園、

體育館、建環(huán)樓、行政樓均適合建設(shè)綠色屋頂。上述建筑物樓層較低，屋頂均為平屋頂，具有較好的防水和荷載承受能力。

3.1.2下沉式綠地

下沉式綠地是將校園現(xiàn)有綠地下沉一定深度而達(dá)到滯留收集雨水的目的（見(jiàn)圖2a）。下沉式綠地適用于現(xiàn)狀面積較大的綠地。綠地周邊建筑、道路的雨水可以分散進(jìn)入其中，在雨水集中進(jìn)入處應(yīng)設(shè)置緩沖設(shè)施。下沉式綠地的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是綠地下沉深度。下沉深度指下沉式綠地低于周邊路面的平均深度。下沉深度應(yīng)根據(jù)植物耐淹性能和土壤滲透性能確定，一般為 100～200mm。該校園內(nèi)教1樓北側(cè)和西側(cè)的綠地（見(jiàn)圖2b）適合改造成下沉式綠地。該處綠地面積較大，周?chē)ㄖ奥访嫦鄬?duì)位置較高，是建設(shè)下沉式綠地的首選。

3.1.3透水路面

透水鋪裝按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝（見(jiàn)圖3a）。該校園中教3樓四周（見(jiàn)圖2b），大學(xué)生發(fā)展中心北側(cè)的硬化路面最適合改造成透水路面。這兩處位置現(xiàn)狀路面為不透水砌塊，而且總體面積較大，每逢下雨，排水效果較差，路面長(zhǎng)期處于淹沒(méi)狀態(tài)。

3.2實(shí)現(xiàn)“蓄”的低影響設(shè)施

蓄水池指具有雨水儲(chǔ)蓄功能的集蓄設(shè)施，同時(shí)也起到削減峰值流量，實(shí)現(xiàn)雨量調(diào)節(jié)的作用，主要包括鋼筋混凝土蓄水池，塑料蓄水模塊拼裝式蓄水池等，一般采用地下封閉式蓄水池（見(jiàn)圖4a），這樣可節(jié)約地面空間，實(shí)現(xiàn)二次利用。該校園中，體育館東側(cè)，學(xué)生宿舍西側(cè)的綠化帶（見(jiàn)圖4b）比較適合建設(shè)地下蓄水池。該位置處，具有一定的綠化植被和坡面，更容易使得徑流匯集到蓄水池內(nèi)。所積蓄的雨水又可用于綠化或周?chē)ㄖ镉盟?/p>

3.2實(shí)現(xiàn)“凈”的低影響設(shè)施

雨水濕地由進(jìn)出口、濕地單元、調(diào)蓄區(qū)、泄洪道和堤岸及邊坡組成，濕地形狀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形及景觀(guān)需要等條件確定。 雨水濕地適用于具有一定空間條件的建筑與小區(qū)、城市綠地、濱水帶等區(qū)域，應(yīng)根據(jù)不同情況選取不同構(gòu)造組成，一般包括進(jìn)水口、前置塘、沼澤區(qū)、出水池、溢流出水口、護(hù)坡及駁岸、維護(hù)通道等構(gòu)成（見(jiàn)圖5a）。該校園內(nèi)，圖書(shū)館東北側(cè)、大學(xué)科技園東側(cè)、南側(cè)（見(jiàn)圖5b）比較適合構(gòu)建雨水濕地。上述位置存在一定面積的自然溝壑，具有一定的綠化基礎(chǔ)，是建設(shè)雨水濕地的優(yōu)選地。

“海綿城市”的目標(biāo)是通過(guò)“滲、蓄、滯、凈、用、排”的低影響設(shè)施實(shí)現(xiàn)70%的降雨就地消納和利用。在低影響設(shè)施中，上述功能并非單一存在，譬如綠色屋頂本身就是“滲”和“用”的過(guò)程，也可在建筑物地面安裝雨水罐，有效實(shí)現(xiàn)“蓄”和“用”的功能。透水路面表面是“滲”的過(guò)程，但其底部具有“排”的功能。低影響設(shè)施的功能是復(fù)合的，只是在特定條件下發(fā)揮的側(cè)重點(diǎn)不同而已。

4結(jié)論

本文以江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園“海綿系統(tǒng)”的規(guī)劃設(shè)計(jì)為研究?jī)?nèi)容，主要結(jié)論如下：提出了校園“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建的基本原則和設(shè)計(jì)指標(biāo);從“滲、蓄、滯、凈、用、排”的角度為校園內(nèi)典型建筑物提出了與之相適應(yīng)的低影響設(shè)施。在“海綿城市”的建設(shè)中，校園是城市的一個(gè)縮影，校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的建設(shè)對(duì)于構(gòu)建區(qū)域“海綿系統(tǒng)”，形成城市“海綿”具有重要的參考價(jià)值和累積了關(guān)鍵的工程經(jīng)驗(yàn)。

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