王增黎 徐錦華 周靜

[摘?要]作為海綿城市建設核心結點的城市建筑，其潛在的海綿調(diào)水節(jié)水作用過去一直不被重視，本文探討了城市建筑體本身的海綿化功能，并以住宅建筑為樣板，提出了開發(fā)海綿建筑蓄水節(jié)水調(diào)水功能的一些新設想、新方案，探討了建設海綿建筑所可能遇到的問題以及相應的解決策略，意圖通過對城市每一棟建筑海綿功能的疊加集合效應，緩解城市節(jié)水減排的難題。

[關鍵詞]海綿建筑;節(jié)水減排;建筑內(nèi)水新循環(huán);海綿化難題

[中圖分類號]??TU984 ?[文獻標識碼]?A?[文章編號]1008-4649（2019）01-0086-04

Stady on Development Strategy of Sponge Building

Wang Zengli1，Xu Jinhua2，Zhou jing3

（Shaanxi Radio and Television University ， Xian ?710119 ）

Abstract： As an urban building with the core node of sponge city construction， its potential sponge water-saving and water-saving effect has not been paid attention to in the past. This paper discusses the sponge function of urban building itself， and proposes the residential building as a model. To develop some new ideas and new schemes for the construction of water-saving and water-saving functions of sponge construction， and to explore the problems that may be encountered in the construction of sponge construction and the corresponding solutions， aiming at the additive effect of the sponge function of each building in the city. Alleviate the problem of urban water saving and emission reduction.

Key word： Sponge construction; Water saving and emission reduction; New water circulation in building;Sponge building problem

海綿城市理念，作為一種新的城市建設指導思想，已經(jīng)得到了廣泛的實踐和應用，許多城市通過海綿化規(guī)劃及建設，已經(jīng)在不同程度上取得了修復水生態(tài)、改善水環(huán)境、保障水安全、涵養(yǎng)水資源等多方面的成果。

而要充分實現(xiàn)海綿城市的多方面功能，必須瞄準作為城市細胞的建筑物本身。如何通過對建筑物的海綿化設計與建設，使其既滿足本身節(jié)水、調(diào)水需求，又分擔城市海綿化節(jié)水減排功能，已經(jīng)成為必須要面對的新問題。本文打算在此方面做一些初步的探討。

一、海綿建筑的概念及意義

1.海綿建筑的新定義。 海綿建筑是指建筑物本身能夠像海綿一樣，在適應其微觀環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有更強的彈性，使其本身具有一定的吸水、蓄水、凈水能力，綜合接受外來的雨水和建筑中的生活用水、其它微污染水，收集并經(jīng)簡單處理后作為雜用水（中水）循環(huán)使用的新型建筑。

需要強調(diào)的是，這里定義的海綿建筑，并不只是對外來雨水的單一處理再用，還應該包括對非雨期建筑物本身微污染水的簡易處理與再用能力，也就是說城市建筑的海綿調(diào)節(jié)功能既要能調(diào)外水，又要會調(diào)內(nèi)水。

2.海綿建筑的功能。 ?海綿城市由海綿型道路與廣場、海綿型綠地與公園、海綿型建筑與小區(qū)、海綿型庭院、海綿型城市水系等五大工程系統(tǒng)構成。這五大系統(tǒng)中，海綿型建筑與小區(qū)是其核心結點。建設海綿建筑不應當只是關注它的雨水“蓄、調(diào)、用”功能，應當形成一個綜合性建筑物水處理循環(huán)系統(tǒng)，既要對雨水蓄水、調(diào)水，也要能對建筑本身的用水系統(tǒng)進行節(jié)水回用處理、增加循環(huán)用水，減少市政排污壓力和給水供給水量。建筑體海綿化節(jié)水、調(diào)水，不只是節(jié)約水費的單一經(jīng)濟指標問題，也不光是有益于樓體外表的綠化、美化，而是影響整個城市抗旱、防澇、供水、排水布局和發(fā)展的戰(zhàn)略問題。

3.海綿建筑的意義。 節(jié)水節(jié)能、減排污水是未來社會永恒的主題，它涉及建筑建設的各個方面，不只是給排水工程的設計建造問題。落實習主席 “節(jié)水優(yōu)先，空間均衡，系統(tǒng)治理，兩手發(fā)力” 的城建指示，要從細微處入手、鑄就節(jié)水大流。城市給水管道不可能無限的“加粗、加長”，污水管道也不能單純走“加粗、加長”的老路，只有動員每棟建筑都來節(jié)水減排，打節(jié)水減污的“人民戰(zhàn)爭”，才能緩解各城市水資源高消耗和污水排放急增的被動局面。

二、海綿建筑的特征與構想

以住宅建筑為例，完整的海綿建筑應由收水措施、蓄水措施、輸水用水措施三大系統(tǒng)構成。其水處理指導思想應當是：a.分流制排水，雨污分流、輕重污水分流，輕污用、重污排，輕污水簡單低成本處理成中水后循環(huán)回用，重污水直接排入污水立管;b.分質(zhì)供水：原水作為一次水直接供飲用、廚用和洗衣，雨水和輕污水處理后的雜用水形成二次供水水源，可用于沖廁、洗地、澆花、消防。

1.海綿建筑特征描述

a.多種水源接收、輕重污水分流排放，如圖1所示。

b.輕污水簡易處理;

c.雨水補充、中水循環(huán)再用。

2.幾種新的住宅建筑水循環(huán)方案

開發(fā)住宅建筑的海綿化功能，本質(zhì)上是改變建筑的水循環(huán)機制（或者叫“樓體內(nèi)外水生態(tài)系統(tǒng)”），這將對建筑內(nèi)外結構、房間布置、各種管道設備，特別是家庭住戶的廚房、衛(wèi)生間構造，帶來一次不小的變革。以下探討幾種新的水循環(huán)方案，限于篇幅，其所有的技術實現(xiàn)途徑和細節(jié)，留待本人以后的相關文章里敘述。

a.重力上排下用型（互助式）見圖2

b.城市/小區(qū)雙供水雙排水系統(tǒng)、建筑物整收整用型（統(tǒng)一管理式）見圖3

3.各種方案之比較

住宅建筑上水下用重力水循環(huán)系統(tǒng) （互助型） （圖2）：

原理及特點： 頂層住戶使用樓體屋面所蓄雨水作為中水水源，下層住戶順次用上層住戶的回用處理水，上層出水超過下層水處理儲存容量，則溢流下泄至再下一層，以此類推，直到最下層。所有各層回用水靠重力垂直流動、不用泵提升、不耗電。微污水處理僅需氣浮/混凝沉淀/細沙過濾-炭過濾/去害除味/除色的簡易處理工藝， 達到《雜用水水質(zhì)標準》即可。每戶都需要儲水＼凈水＼輸水設施;各戶衛(wèi)生間內(nèi)設兩套進水、每戶內(nèi)兩套排水管道，實現(xiàn)各戶共享的分質(zhì)供水、分流排放、循環(huán)用水;使每戶內(nèi)的廚衛(wèi)閑置空間得到最充分利用;僅需一次性投資，后期運行費用低。

住宅建筑/居住小區(qū)整體內(nèi)水循環(huán)系統(tǒng) （統(tǒng)一管理型） （圖3）

原理及特點： 此種方案要求住宅樓體本身在屋頂面配雨水收集處理儲存及樓體中水池，樓下地下室或樓體外地下建中水處理儲存設施， 整體建筑雙排水＼雙進水;樓內(nèi)整體雨水/中水自處理、自提升;每樓自備中水儲存、凈化、提升增壓設施。樓體每單元立管依次并列為原水給水管＼中水泵升水立管＼中水分戶送水立管道＼輕污水收集立管＼重污水排放立管;每戶不再需要獨立的儲水凈水設施;各戶衛(wèi)生間內(nèi)兩套進水、兩套排水管道，統(tǒng)一進行全樓分質(zhì)供水、分流排污。

此方案前期需要較大投資， 設備需要安裝調(diào)護，后期需要專人定期維護， 整體運行易于做自動化設計。已經(jīng)有很多水處理企業(yè)開發(fā)成功多種型號的樓體中水/雜用水整體處理成套設備出售。

三、海綿建筑的建設困難與應對之道

1.觀念上的束縛與變革

傳統(tǒng)上，樓體的設計建造者，一直關注的是如何使本樓最大限度從環(huán)境獲得優(yōu)勢，很少有人想過對建筑的更科學、更有效設計，貢獻于城市整體水環(huán)境利益;再加上原水水費并未貴到足以讓人們自覺大幅度節(jié)水，而且建筑排水也未對住戶做過于嚴刻的限制。所以，少用原水、少排污水還未被人們接受為一種高度文明的新理念。

建筑設計主導思想要向節(jié)水——海綿化的新理念轉化，在給排水設計主導思想上，應從過去單一的注重可用性、可靠性、舒適性，提升到節(jié)水型、減排性、復用型。大家要形成新的共識：用大量的清潔水去稀釋少量的排泄物，是對水資源的嚴重浪費，未來的建筑水技術發(fā)展思路，要從“污染物排除”轉化到“資源化再利用”。建筑設計和建設要向以下三方面努力：對潔凈原水的使用量最小化、對中水的復用最大化、對重污水的排放最小化。

也應當讓建筑設計的“海綿化”新理念，成為政府審核建筑項目規(guī)劃的新標準，成為建筑與房地產(chǎn)開發(fā)商的新買點，成為消費者選購新房的新追求。提高水資源的循環(huán)利用率，在經(jīng)濟快速增長的同時實現(xiàn)水資源消耗和污水排放的負增長。

2.投資成本與運營效益的矛盾

考慮到經(jīng)濟效益、建筑結構、給排水管道布置安裝特點，住宅建筑的內(nèi)部水處理應堅持自然、簡單、低成本，并且要降低維護使用難度和成本。家庭用水可分為二級用水，對復用水（雜用水、中水）水質(zhì)只要求達到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）即可。

增加建筑的蓄水、節(jié)水、處理水能力，必然會帶來建筑樓體成本的增加、空間利用率的再協(xié)調(diào)，但每棟建筑的這種小改變一定會帶來整個城市給排水系統(tǒng)乃至城市建設水環(huán)境規(guī)劃布局的大變化，這樣的效益是不可估量的。

3.建筑海綿化施工、維護工藝的制約

建設海綿城市就要有“海綿體”，具體到某棟建筑物，也應當有自己的“海綿體”，參照2008年北京奧運會的水立方游泳池建筑體的思路，綠化兼蓄水屋頂、外墻加厚蓄水、隔離墻蓄水化構造、吊頂內(nèi)蓄水分割艙蓄水、窗蓄水、柱蓄水體，都可以成為設計建設建筑海綿的起點，而水墻、水頂、水外圍包裝等新概念產(chǎn)品預計將得到廣泛開發(fā)與應用。以后，隨著建筑材料的進一步發(fā)展，蓄水部件尺寸及形狀可以標準化、系列化，水系統(tǒng)設施裝配可以模塊化、集成化。

四、結語

1.海綿建筑是海綿城市的核心細胞，只有把城市的每一棟建筑都開發(fā)成創(chuàng)新的海綿水系結構，才能實現(xiàn)海綿城市建設的戰(zhàn)略目標;

2.海綿建筑開發(fā)大有可為，水材料、水設備都急待開發(fā)，要形成新的海綿建筑材料、設備、標準體系;

3.形成新的建筑海綿化設計建設理念、制定建筑海綿化設計標準，是實現(xiàn)建筑海綿化的基礎和起點。

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