中建科學(xué)研究院建筑設(shè)計(jì)院總工、副院長 曾捷
（根據(jù)2016綠建大會(huì)綠色建筑與海綿城市論壇發(fā)言整理）
先說一下海綿城市的發(fā)展情況。從2015年開始，海綿城市成為了城市建設(shè)的一大熱點(diǎn)，去年4月國家公布了16個(gè)試點(diǎn)海綿城市，海綿城市開始廣為大家所熟知，不少業(yè)內(nèi)人士也開始關(guān)注；去年10月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《2015國務(wù)院推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》（簡稱75號(hào)文），對(duì)海綿城市建設(shè)提出了更高的要求，除4月份公布的16個(gè)試點(diǎn)城市之外，到2020年，全國20%的城市建成區(qū)實(shí)現(xiàn)70%的年徑流總量控制率，到2030年，有80%的城市建成區(qū)達(dá)到70%的控制目標(biāo)。
再來說綠色建筑的發(fā)展情況。從2006年中央頒布《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，到2008年我國才出現(xiàn)首批10個(gè)綠色建筑，而到去年年底，我國有近4000個(gè)建筑獲得綠建標(biāo)識(shí)，發(fā)展十分迅速。
海綿城市和綠色建筑對(duì)雨水都有要求，特別是海綿城市。海綿城市始終圍繞著雨水來做設(shè)計(jì)，對(duì)水生態(tài)、水環(huán)境、水資源、水安全和水文化五方面提出不同要求。綠色建筑對(duì)雨水的要求主要體現(xiàn)在節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)水與水資源這兩個(gè)指標(biāo)上。其中節(jié)地與室外環(huán)境又從三個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)化，包括對(duì)原有生態(tài)的保護(hù)、對(duì)雨水污染物的減排和對(duì)雨水徑流的減排；水資源利用則要求把景觀水體設(shè)計(jì)為生態(tài)水體。
海綿城市對(duì)雨水的利用體現(xiàn)為六個(gè)字：滲、滯、蓄、凈、用、排，這六個(gè)字體現(xiàn)了我們對(duì)雨水的態(tài)度先是“滲、滯、蓄”，“凈、用”，最后才是“排”。海綿城市能夠充分發(fā)揮場地的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)雨水的吸納消化作用，最終實(shí)現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化。在“滲、滯、蓄、凈、用”的環(huán)節(jié)中，還存在著生態(tài)設(shè)施與灰色設(shè)施的區(qū)別。以“滲”為例，綠地可以實(shí)現(xiàn)雨水入滲，滲、滲井等灰色設(shè)施也能實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。海綿城市和綠色建筑都要求先考慮使用生態(tài)設(shè)施，當(dāng)場地空間和下滲能力不夠時(shí)再考慮使用人工設(shè)施。“滲、滯、蓄、凈、用、排”體現(xiàn)了生態(tài)優(yōu)先、綠色優(yōu)先的理念。
目前，我國的海綿城市真正形成規(guī)模、實(shí)現(xiàn)功能的還非常少，很多經(jīng)驗(yàn)都是從綠色建筑實(shí)踐中總結(jié)出來的，有三個(gè)設(shè)施經(jīng)常被用到：下凹式綠地、雨水?dāng)嘟雍途坝^水體。
先說下凹式綠地，從狹義上講，下凹10公分的綠地就是下凹式綠地，從廣義上說，下凹式綠地還包括雨水花園、植草溝等。下凹式綠地是為了實(shí)現(xiàn)雨水的滲、滯、蓄、凈、排，但在實(shí)踐過程中也出現(xiàn)了一些問題。
首先是豎向問題。傳統(tǒng)景觀園林習(xí)慣將綠地設(shè)置在高地，使綠地高于地面，這種設(shè)計(jì)不管是在小區(qū)里還是在道路邊比比皆是，一旦下雨，綠地只能消納落在 其中的雨水，道路和場地上的雨水則接收不到，難以充分發(fā)揮綠地的功能。有的豎向設(shè)計(jì)存在另一個(gè)問題，即綠地確實(shí)下凹了，但在綠地與道路之間設(shè)置了排水溝（槽），使得道路和場地上的雨水在進(jìn)入綠地之前就被排水溝（槽）截留，無法進(jìn)入綠地，這種方式也很難發(fā)揮下凹式綠地的作用。還有一種情況是既設(shè)計(jì)了植草溝，也做了下凹式綠地，但這些設(shè)施不光高于周邊道路，甚至高于周邊的綠地，道路的雨水被馬路牙子截留流走，綠地里的雨水也進(jìn)入不了“高高在上”的植草溝里，這些都是景觀專業(yè)在做場地設(shè)計(jì)時(shí)容易忽視的問題。
怎樣才能做好下凹式綠地設(shè)計(jì)呢？第一，要設(shè)計(jì)好雨水徑流的途徑，想辦法使雨水進(jìn)入下凹式綠地，先解決雨水來源問題，最大限度地收納場地內(nèi)的雨水。一般情況下一個(gè)建筑場地的綠地率均在30%左右，這30%的綠地不能只消納自己場域內(nèi)的雨水，還要消納剩下的70%場地內(nèi)的降雨。要做到這一點(diǎn)，就要做好豎向設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)，使屋面、地面、廣場的雨水能夠通過重力流的形式進(jìn)入綠地，注意在坡度較大的地方做一些跌水設(shè)計(jì)，避免水土流失。過程中要注意綠色設(shè)施有先，灰色設(shè)施輔助。在設(shè)計(jì)之初，先計(jì)算好場地內(nèi)的徑流總量和綠地的滲透能力，南方很多地方是黏土土質(zhì)，入滲能力較差，這種情況就可以借助雨水滲透管、雨水滲透井的方式來加強(qiáng)入滲。第二，海綿城市70%的徑流控制率，主要是針對(duì)大概率的小降雨情況，但畢竟還會(huì)出現(xiàn)小概率的大降雨情況，此時(shí)，如何保證雨水排放的安全，也是我們要關(guān)注的。在做下凹式綠地的時(shí)候，還要做好溢流口，以能安全排放場地內(nèi)的所有雨水為設(shè)計(jì)目標(biāo)。
下凹式綠地設(shè)計(jì)看起來似乎很簡單，但在實(shí)際操作中出現(xiàn)了很多匪夷所思的設(shè)計(jì)，因此，豎向設(shè)計(jì)一定要跟水專業(yè)、園林景觀專業(yè)保持良好的聯(lián)系與溝通。
第二種措施是雨水?dāng)嘟?/strong>，這種斷接是對(duì)傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)的改良。
傳統(tǒng)的雨水系統(tǒng)目的是安全排放雨水，屋面、場地內(nèi)的雨水都直接進(jìn)入市政管網(wǎng)，而綠色建筑和海綿城市不光追求安全排放，還要做到生態(tài)，把雨水留在場地里，通過對(duì)傳統(tǒng)雨水系統(tǒng)里的原有管道進(jìn)行斷接，把進(jìn)入市政管網(wǎng)的雨水截?cái)啵怪冗M(jìn)入綠地、水景景觀和雨水花園等設(shè)施，經(jīng)過入滲，再把多余的部分排放到市政管網(wǎng)里。
對(duì)屋面雨水的斷接就是把雨水管接入地面生態(tài)設(shè)施，利用這些設(shè)施進(jìn)行入滲。對(duì)地面雨水的斷接則更好理解，即把所有硬質(zhì)鋪裝地面的雨水集中起來先引入綠地，經(jīng)過綠地入滲和凈化處理后，再通過溢流口進(jìn)入雨水管道里。
雨水?dāng)嘟右⒁庀�。也就是說，當(dāng)雨水進(jìn)入生態(tài)設(shè)施里時(shí)可能具有很高的勢能，尤其是屋面雨水，很可能會(huì)沖壞地面植被，可以借助卵石溝來消解能量。雨水?dāng)嘟幼钪匾氖前踩�，我們把雨水引入綠地之后，也要讓它們能安全地排放出去，因此在綠地里還要設(shè)置雨水口。
第三個(gè)要分享的是景觀水體。
景觀水體實(shí)際上是開發(fā)商非常愿意設(shè)計(jì)的元素，有景觀水體的樓盤，售價(jià)一般都非常高，可見老百姓對(duì)景觀水體非常歡迎。在海綿城市建設(shè)和綠色建筑建設(shè)中，景觀水體除了好看以外，還有雨水管理方面的功能，對(duì)雨水“滯、蓄、凈、用”。景觀水體可以用于綠化灌溉、道路沖洗、沖廁、洗車等。
景觀水體的設(shè)計(jì)包含四個(gè)方面，第一，充分發(fā)揮景觀水體的調(diào)蓄功能，實(shí)現(xiàn)雨水利用最大化。在城市建設(shè)和項(xiàng)目建設(shè)中都會(huì)建設(shè)雨水收集池，強(qiáng)制要求每一萬平米場地要建300立方米的調(diào)蓄容積，如果有景觀水體，利用水面的起伏和水位的變化，就可以很容易地實(shí)現(xiàn)這300立方米的調(diào)蓄容積。需要注意的是，景觀專業(yè)在做駁岸設(shè)計(jì)時(shí)要考慮水位的變化不至于造成景觀毀壞，水面積的變化主要體現(xiàn)在水面蒸發(fā)上，建議形式為冬天是旱溪，夏天是水面。如果已經(jīng)有了景觀水體，我們建議不要再建雨水池，因?yàn)橛晁氐牡纳鷳B(tài)效果、水資源利用效果均不如生態(tài)景觀，后期運(yùn)營、維護(hù)的費(fèi)用高，風(fēng)險(xiǎn)大，而且雨水池里的水是一潭死水，水體容易變臭變質(zhì)，達(dá)不到收集利用的目的。
第二，場地豎向設(shè)計(jì)要利用重力流匯集雨水。在我審過的綠色建筑項(xiàng)目的圖紙里，有百分之七八十的項(xiàng)目都是用常規(guī)的雨水管道把雨水收集好，在項(xiàng)目的最低點(diǎn)設(shè)一個(gè)雨水池，再用泵把水泵到景觀水體里。這樣的做法既不經(jīng)濟(jì)也不美觀，之所以會(huì)出現(xiàn)，原因之一是甲方通常會(huì)在設(shè)計(jì)完成后，管網(wǎng)系統(tǒng)都設(shè)計(jì)好了，甚至都施工完了，再說要做綠色建筑，怎么辦？只好用泵，這種現(xiàn)象并不鮮見。還有一個(gè)原因可能是我們的設(shè)計(jì)人員過分地依賴主動(dòng)技術(shù)，用管網(wǎng)、水池、水泵等人工的處理方式才會(huì)做設(shè)計(jì)，而對(duì)生態(tài)設(shè)施不了解、不擅長。要想做好重力匯流，需要總圖專業(yè)與景觀專業(yè)、水專業(yè)進(jìn)行很好的配合。
第三，通過對(duì)徑流的設(shè)計(jì)，用徑流的植被、土壤來削減徑流污染物。這些設(shè)施包括綠地、植草溝，使雨水在進(jìn)入景觀水體之前就得到很好地凈化處理。當(dāng)水量較大、污染物較多時(shí)，還可以設(shè)置截污溝或前置塘對(duì)徑流進(jìn)行降解。
第四是水體的自凈功能，通過動(dòng)植物設(shè)計(jì)和水生動(dòng)植物的投放，使景觀水體具有自凈功能。水體要想具有自凈能力，首先要具有適合水生動(dòng)植物生長的環(huán)境，可以設(shè)計(jì)一些生態(tài)駁岸、非硬質(zhì)的池體，使動(dòng)植物有很好的生長環(huán)境。通過水生動(dòng)植物對(duì)水體的凈化實(shí)現(xiàn)水體自凈。如果污染物較大，還需要通過人工施氯的方式對(duì)水體進(jìn)行凈化。
最后，我想給大家解釋一下年凈流控制率在綠色建筑與海綿城市建設(shè)中怎么實(shí)現(xiàn)。
在《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》里，我們第一次把年徑流總量空置率納入設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在《海綿城市設(shè)計(jì)指南》里，把年徑流總量控制率作為一個(gè)非常重要的指標(biāo)。可能有人會(huì)覺得年徑流總量控制率達(dá)到70%是不是非常難？其實(shí)全年降雨中有很多是大概率的小雨，只要生態(tài)設(shè)施做得好，完全有能力消納這些雨水。舉個(gè)例子，北京一個(gè)10000平米的建筑項(xiàng)目，按照下墊面情況，綜合徑流系數(shù)為0.513，我們對(duì)這個(gè)項(xiàng)目選擇的年徑流控制指標(biāo)為85%，按照北京的情況，意味著我們?cè)O(shè)計(jì)的徑流控制為32.5毫米，那么這個(gè)場地要控制的雨量就是 325立方米。如何消納這325噸的水？實(shí)際上，有48%的水量可以通過入滲消納，也就是156噸，而下凹式綠地能收納的年徑流為90噸，這個(gè)項(xiàng)目有個(gè)1000平米的景觀水面，假設(shè)水位的波動(dòng)為8公分，算下來，有80立方米的調(diào)蓄，這幾個(gè)數(shù)值相加，已經(jīng)完全把這325噸水消納了。
通過這個(gè)案例，我們可以看到，當(dāng)項(xiàng)目的下墊面性質(zhì)比較好的時(shí)候，入滲可以控制住降雨的很大一部分，再輔助以一些地形控制，又可以消納一部分水體，還可以通過雨水花園、旱溪、干塘的方式來實(shí)現(xiàn)。
最后做一個(gè)小結(jié)，不管是綠色建筑還是海綿城市，雨水設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變，要視雨水為資源，視雨水為環(huán)境的重要因素，而不是麻煩和廢物。構(gòu)建低影響開發(fā)系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)綠色建筑和海綿城市的最佳效益點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。 (責(zé)任編輯：建筑小白) |
