謝喜明
(廈門中福元建筑設(shè)計研究院,福建 廈門 361000)
關(guān)于雨水排放的設(shè)計方案,首要目標就是保證安全,如果只是一般性的暴雨需要做到不積水;如果是特大暴雨、罕見暴雨的話,哪怕出現(xiàn)了積水現(xiàn)象,也要盡早退水。一般來說,對于大部分雨水,可能都是盡量將其排放掉。但目前,越來越多的設(shè)計者們認為可以先將雨水進行儲蓄或滯留,以備需要時可以加以回用,進而就可以有效提高雨水的回收率和利用率,創(chuàng)造出一個資源節(jié)約型的生態(tài)環(huán)境。同時,伴隨著建筑行業(yè)要向綠色化、生態(tài)化的方向發(fā)展,在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了眾多關(guān)于雨水回收、綜合利用的相關(guān)研究。但是在實際的設(shè)計工作中,還是需要結(jié)合當?shù)氐臍夂颦h(huán)境、建筑物類型,建筑結(jié)構(gòu)、建筑形式、建筑屋面面積的大小、建筑要求等等各方面因素綜合考慮。伴隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑形式千姿百態(tài),使得建筑排水設(shè)計中的雨水處理問題成為了一項重要難題。
關(guān)于雨水排放系統(tǒng)的分類主要是根據(jù)具體的設(shè)計流態(tài)來進行劃分的,一般將其分為兩種:
1、重力流雨水排放系統(tǒng)
關(guān)于重力流雨水排放系統(tǒng)是一種比較傳統(tǒng)的排水系統(tǒng),在我國工程實踐中應(yīng)用的比較多,一般包括:87型、65型雨水斗,流態(tài)主要是半有壓流。但是在實際的設(shè)計過程中,該系統(tǒng)還是存在一定的不足,比如說,在安裝懸吊管的時候,需要具備一定的坡度,再者需要在宜單斗單排設(shè)置相應(yīng)的檢查口等。這就使得雨水斗、雨水立管、雨水出戶管等都需要耗用過多材料,同時也會出現(xiàn)較多的埋地雨水管道或者雨水檢查井,而這些又會大大占用建筑的面積和空間,造成資源的浪費。
2、壓力流(虹吸式)雨水排放系統(tǒng)
關(guān)于壓力流雨水排放系統(tǒng),也可以稱之為虹吸式雨水排放系統(tǒng)。該系統(tǒng)是近幾年興起的一種新型系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計需要靠精確的計算才能實現(xiàn),其主要的優(yōu)勢是管徑小、流速高。對于一些出戶管數(shù)量、管徑以及排水懸吊管、立管等方面有一定限制的建筑設(shè)計中比較適用。該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的重力流雨水排放系統(tǒng)相比,如果從屋面形式這個方面相比,虹吸式雨水排放系統(tǒng)比較適用于那些對建筑內(nèi)部空間具有嚴格要求的場所或者是平屋面比較大的建筑物,因為虹吸式雨水排放系統(tǒng)可以很好的滿足建筑功能的要求。也正是由于虹吸式雨水排放系統(tǒng)的優(yōu)勢較為顯著,因此常應(yīng)用于一些大型屋面的排水中,諸如:大型倉庫、大型廠房、大型超市、機場、會展中心、體育場等等。
近幾年來,氣候條件變得異常,導(dǎo)致暴雨頻下。在許多城市,只要一遇暴雨,就容易出現(xiàn)城市內(nèi)澇的現(xiàn)象。每年到了春季和夏季,我國大部分地區(qū)就會進入到汛期,甚至有可能會出現(xiàn)下一場暴雨就導(dǎo)致城市發(fā)生內(nèi)澇,造成城市癱瘓,嚴重時可能會導(dǎo)致重大財產(chǎn)損失,甚至造成人員傷亡現(xiàn)象。對此,雖然投入了大量的人力、物力、財力進行相應(yīng)的治理,諸如:修建排水管道、治理河道等,但是所獲得的治理效果并不是很明顯,城市內(nèi)澇的問題還是沒有得到一個根本性的解決。
導(dǎo)致出現(xiàn)城市內(nèi)澇的因素有許多,在生態(tài)學(xué)系統(tǒng)這個角度來分析,有關(guān)于城市水環(huán)境系統(tǒng)其實是由兩部分組成,其一是自然循環(huán)系統(tǒng);其二是人工循環(huán)利用系統(tǒng)。那么對于人工循環(huán)利用系統(tǒng),主要又是由三部分組成:①城市給水系統(tǒng),②城市排水系統(tǒng),③城市水處理系統(tǒng)。在人類的行為活動中,大肆干預(yù)甚至是破壞自然循環(huán)系統(tǒng),卻不考慮會對整個城市水環(huán)境系統(tǒng)造成的負面影響,進而使得城市內(nèi)澇的問題顯得更加的嚴峻。因此,為了有效解決這一問題,又提出了一種新的理論,那就是從改善城市水文生態(tài)系統(tǒng)中著手,積極尋求一種新的暴雨管理體系,獲取相關(guān)的經(jīng)驗。
現(xiàn)如今,有許多的發(fā)達國家已經(jīng)開始從多個方面著手處理雨水問題,主要包括:雨水的貯存、滯留、地下滲透、中水利用、凈化處理等方面,進一步探索科學(xué)有效的新型排水系統(tǒng)。當今的雨水排放系統(tǒng)相比以前,已經(jīng)大有改觀,從原有的雨水單獨排放、初期棄流進一步轉(zhuǎn)變?yōu)橐詽B為主、以儲為主、貯蓄排、滲排相結(jié)合的排放系統(tǒng)。中國目前還是處于一個發(fā)展中國家的水平,諸多城市還存在著城市內(nèi)澇的現(xiàn)象。世界各國都對雨水排放的問題引起了高度的重視,我國也已經(jīng)開始積極的探索關(guān)于雨水生態(tài)化處理的道路。近年來,雨水調(diào)蓄及入滲系統(tǒng)應(yīng)用的比較廣泛,一些發(fā)達城市已經(jīng)開始制定新的城市管理政策了,新政策中主要增加了:鼓勵使用雨水調(diào)蓄及入滲系統(tǒng),降低雨水徑流系數(shù),提倡低影響開發(fā)(LID)理念等政策措施。我國在一些城市,諸如:北京、寧波、天津等地,已經(jīng)開始實施一些新項目,就是在具體的項目設(shè)計和規(guī)劃中加入 LID理念和技術(shù),并獲得了一個非常良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
低影響開發(fā)(LID)理念就是指模擬自然水文環(huán)境,注重是源頭控制的理念,其主要技術(shù)措施是結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性相結(jié)合,盡量保持或者恢復(fù)該地區(qū)原有的水文特征。關(guān)于雨水的生態(tài)化處理,主要是運用低影響開發(fā)(LID)理念,將雨水調(diào)蓄及入滲系統(tǒng)設(shè)置進去,利用小規(guī)模的調(diào)控措施,來進一步對雨水徑流實施源頭控制,降低雨水徑流的總量以及流量峰值??梢岳枚喾N手段來實現(xiàn),諸如:透水材料、植物過濾帶、滲透排水溝以及植被淺溝等等。比如說,在一些露天硬地面(諸如:廣場、道路、停車場等)盡可能的采用透水材料進行鋪設(shè),這樣可以使雨水通過地面滲入到地底下,使地下土壤富含水量,徑流量將由原來的短期改變?yōu)殚L期。或者說在道路的兩邊,可以設(shè)置一些可滲透的排水溝,這樣不僅可以有效進行排水,還可以將部分雨水通過排水溝滲入到地下,同時也可以將雨水徑流中的污染物進行一個很好的過濾。雨水徑流需要使用滲透管,而不是一般的雨水管道,這樣可以最大程度的將雨水通過徑流的過程進一步滲入到地下土壤中,進而降低暴雨期洪峰的徑流量及頻率。對于大范圍的綠化草坪,可以將其規(guī)劃設(shè)計為植被過濾帶。在關(guān)于雨水管理的問題上,可以適當?shù)慕Y(jié)合工程滲透方面的技術(shù),盡可能多的將雨水滲入到地下土壤中,同時還要將雨水中的污染物有效的去除掉,進一步減少暴雨的徑流量,改善城市內(nèi)澇的問題。
關(guān)于新型雨水排水系統(tǒng),在我國實施的項目并不多,但其發(fā)展的潛力巨大,并且發(fā)展速度也是非常快的。而要想成功運用新型雨水排水系統(tǒng)離不開多部門、多專業(yè)、多技術(shù)之間的有效配合,作為相關(guān)的排水設(shè)計工作者,不能還是持有原來傳統(tǒng)的設(shè)計理念,只是一味的將雨水排放出去。而要轉(zhuǎn)變設(shè)計理念,結(jié)合運用LID理念,盡可能多的利用滲透為主,貯蓄排相輔的雨水排放系統(tǒng),或者是利用儲蓄為主、滲透排放相輔的雨水排放系統(tǒng),將雨水的有效滲透與排放相結(jié)合,進一步實現(xiàn)雨水的回收利用,可以將回收的雨水用于地面的沖洗或者是綠植的澆灌等工作。
縱觀近幾年的小區(qū)規(guī)劃或者是校園規(guī)劃,都存在一些大面積的水體景觀。在具體的設(shè)計規(guī)劃中,需要結(jié)合系統(tǒng)工程的整體思維,對整個水環(huán)境進行綜合考量,將該片區(qū)內(nèi)的雨水排放系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、水體景觀等各方面進行一個有效地整合利用,同時還要將小區(qū)內(nèi)或者是校園內(nèi)水環(huán)境的自然循環(huán)系統(tǒng)以及人工循環(huán)系統(tǒng)有效的結(jié)合起來,進一步降低對外界環(huán)境造成的污染和影響。