史志鵬 張根廣 何婷婷 劉美艷

摘要：校園是城市的一個縮影。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)建的基本原則和設計指標;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的低影響設施。校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的構(gòu)建對于區(qū)域“海綿系統(tǒng)”、城市“海綿”的形成具有重要的參考價值和累計了一定的工程實踐經(jīng)驗。

關鍵詞：海綿城市;校園;低影響開發(fā);設計指標

“海綿城市”的設計理念為我國目前倡導的解決城鎮(zhèn)內(nèi)澇、水環(huán)境污染和水災害的重要思路。要想實現(xiàn)“海綿城市”理念中提出的“滲、蓄、滯、凈、用、排”，必然離不開植草溝、綠色屋頂、雨水花園、下沉綠地等低影響設施[1-3]。同時，“海綿城市”的建設具有地域性，受當?shù)貧夂?、地勢、植物等諸多因素影響。本文以江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的規(guī)劃設計為研究內(nèi)容，提出了校園“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建的策略;結(jié)合校園地勢及現(xiàn)狀條件，從低影響的角度提出與之相適應的低影響設施，使校園成為實踐“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)學院地處江蘇省徐州市泉山風景區(qū)，占地74.53hm2，建筑面積40萬m2。學校校園三面環(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。當遭遇短時強降雨或持續(xù)降雨時，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)，問題更為嚴重。

1.2徐州氣候條件

徐州市屬暖溫帶季風氣候區(qū)。東西狹長，受海洋影響程度有差異，東部屬暖溫帶濕潤季風氣候，西部為暖溫帶半濕潤氣候。氣候條件相對較好，有利于綠色植物的生長。徐州市面積達到11258km2，其中90%屬于平原洼地，年平均降水量是832mm，汛期時候（6[CD1]9月）的降水量占全年降水量的70%。徐州境內(nèi)主要是沂泗運水系、濉安河水系和古黃河水系[4]。徐州市是全國40個嚴重缺水的城市之一，地下水超采嚴重[5]。雖然是缺水城市，但是在遭遇短時強降雨或者持續(xù)降雨時，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)狀基礎上，優(yōu)先利用固有的排水系統(tǒng)與低影響開發(fā)設施，實現(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)”的自然修復能力，維護“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條件、水文地質(zhì)特點、地表徑流規(guī)律等因素，合理確定“海綿系統(tǒng)”規(guī)劃控制與建設的目標，選用適宜本地的低影響開發(fā)設施及其組合系統(tǒng)。

2.1.3統(tǒng)籌考慮

在規(guī)劃和建設“海綿系統(tǒng)”設施時，要綜合考慮“海綿效益”、景觀效應、經(jīng)濟成本、建筑物安全等諸多因素。

2.2設計指標

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

在強制性指標中，參照《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》（國辦發(fā)[2015＼]75 號）“將70%的降雨就地消納和利用”的海綿城市工作目標要求，確定該校園平均年徑流總量控制率為70%。在引導性指標中，下沉式綠地率=廣義的下沉式綠地面積/綠地總面積，因為該校園“海綿系統(tǒng)”是在現(xiàn)狀基礎上設計，因此，其下沉式綠地率不低于20%;透水鋪裝率=透水鋪裝面積/機動車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%。在其他指標中，年徑流污染削減率不應低于 45%。

3校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建設施

3.1實現(xiàn)“滲”的低影響設施

3.1.1綠色屋頂

綠色屋頂也稱種植屋面、屋頂綠化等。屋頂被認為是建筑的“第五立面”，具有非常大的開發(fā)潛力和應用價值。根據(jù)種植基質(zhì)深度和景觀復雜程度，綠色屋頂又分為簡單式和花園式[8]。基質(zhì)深度根據(jù)植物需求及屋頂荷載確定，簡單式綠色屋頂?shù)幕|(zhì)深度一般不大于150mm，花園式綠色屋頂在種植喬木時基質(zhì)深度可超過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)的圖書館（見圖1b）、利亞樓、建筑技術(shù)館、大學科技園、

體育館、建環(huán)樓、行政樓均適合建設綠色屋頂。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到滯留收集雨水的目的（見圖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入其中，在雨水集中進入處應設置緩沖設施。下沉式綠地的主要設計參數(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（見圖2b）適合改造成下沉式綠地。該處綠地面積較大，周圍建筑及路面相對位置較高，是建設下沉式綠地的首選。

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（見圖3a）。該校園中教3樓四周（見圖2b），大學生發(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，路面長期處于淹沒狀態(tài)。

3.2實現(xiàn)“蓄”的低影響設施

蓄水池指具有雨水儲蓄功能的集蓄設施，同時也起到削減峰值流量，實現(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（見圖4a），這樣可節(jié)約地面空間，實現(xiàn)二次利用。該校園中，體育館東側(cè)，學生宿舍西側(cè)的綠化帶（見圖4b）比較適合建設地下蓄水池。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圍建筑物用水。

3.2實現(xiàn)“凈”的低影響設施

雨水濕地由進出口、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)場地形及景觀需要等條件確定。 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，應根據(jù)不同情況選取不同構(gòu)造組成，一般包括進水口、前置塘、沼澤區(qū)、出水池、溢流出水口、護坡及駁岸、維護通道等構(gòu)成（見圖5a）。該校園內(nèi)，圖書館東北側(cè)、大學科技園東側(cè)、南側(cè)（見圖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，是建設雨水濕地的優(yōu)選地。

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

4結(jié)論

本文以江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學院校園“海綿系統(tǒng)”的規(guī)劃設計為研究內(nèi)容，主要結(jié)論如下：提出了校園“海綿系統(tǒng)”構(gòu)建的基本原則和設計指標;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的低影響設施。在“海綿城市”的建設中，校園是城市的一個縮影，校園內(nèi)“海綿系統(tǒng)”的建設對于構(gòu)建區(qū)域“海綿系統(tǒng)”，形成城市“海綿”具有重要的參考價值和累積了關鍵的工程經(jīng)驗。

參考文獻

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