摘?要:自2014年10月住建部發(fā)布《海綿城市建設(shè)設(shè)計(jì)指南-低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》( 以下簡(jiǎn)稱《海綿建設(shè)指南》)以來(lái),在城鄉(xiāng)規(guī)劃、市政建設(shè)、建筑小區(qū)等方面進(jìn)行推廣應(yīng)用,取得了不少成效。在實(shí)際應(yīng)用中,由于涉及建筑規(guī)劃、景觀環(huán)境、給水排水等多個(gè)專業(yè),兼之部分工程設(shè)計(jì)人員對(duì)海綿城市建設(shè)的概念和要求不夠清楚,理解不夠深刻,造成實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,相應(yīng)的海綿建設(shè)方案設(shè)計(jì)不合理甚至錯(cuò)誤,難以滿足實(shí)際工程建設(shè)要求。筆者就常見(jiàn)的建筑小區(qū)的海綿建設(shè)方案設(shè)計(jì)談?wù)勛约旱膸c(diǎn)體會(huì),供工程設(shè)計(jì)人員參考。
關(guān)鍵詞:建筑小區(qū);海綿方案設(shè)計(jì); 低影響開(kāi)發(fā);設(shè)施計(jì)算
一、建設(shè)目標(biāo)的確定
建筑小區(qū)的海綿建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足項(xiàng)目所在區(qū)域海綿城市規(guī)劃所規(guī)定的指標(biāo)要求。各地根據(jù)自身不同的水資源及水環(huán)境情況,會(huì)制定不同的海綿城市建設(shè)目標(biāo)控制要求。以某市為例,根據(jù)《某市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》,其海綿建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)主要包括多年平均徑流總量控制率、年徑流污染削減率等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),以及下沉式綠地率、透水鋪裝率、綠色屋頂率等指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所在地的控制性詳細(xì)規(guī)劃,或者按照當(dāng)?shù)匾?guī)劃主管部門列明的設(shè)計(jì)技術(shù)條件要求,確定項(xiàng)目要實(shí)現(xiàn)的主要具體目標(biāo),如徑流總量控制率不應(yīng)小于80%,年徑流污染削減率不應(yīng)小于50%,綠色屋頂率不宜低于20%等。
二、海綿建設(shè)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施總體規(guī)模計(jì)算
(一)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的規(guī)模應(yīng)滿足當(dāng)?shù)睾>d城市規(guī)劃徑流總量控制率指標(biāo)的要求。
在進(jìn)行海綿設(shè)施規(guī)模計(jì)算前,首先要明確相關(guān)計(jì)算參數(shù),具體包括項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)各種不同種類的受雨下墊面的面積Fi、雨量綜合系數(shù)Ψi,以及與徑流總量控制率指標(biāo)相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)日降雨量h。不同種類的受雨下墊面的面積Fi可由項(xiàng)目的建筑總平方案設(shè)計(jì)圖計(jì)算取得。雨量綜合系數(shù)Ψi可根據(jù)不同的下墊面類型由當(dāng)?shù)氐暮>d城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則(指南),或由《海綿建設(shè)指南》查找取值。與徑流總量控制率相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)日降雨量h可按照當(dāng)?shù)氐暮>d城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則(指南)來(lái)取值,或由當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的主管部門具體提供,或由當(dāng)?shù)貧庀蠼涤曩Y料統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出。
為了使項(xiàng)目的降雨雨水能夠得到有效控制,實(shí)現(xiàn)建筑小區(qū)的海綿建設(shè)目標(biāo),項(xiàng)目海綿設(shè)施的總體規(guī)模通常采用計(jì)算場(chǎng)地對(duì)雨水的調(diào)蓄總量來(lái)進(jìn)行量化確定。即場(chǎng)地內(nèi)所有低影響開(kāi)發(fā)雨水設(shè)施所具備的雨水調(diào)蓄量之和W,不應(yīng)小于與徑流總量控制率相對(duì)應(yīng)的降雨所產(chǎn)生的雨水總量W。
依據(jù)《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400-2016(以下簡(jiǎn)稱
確定海綿建設(shè)各類低影響開(kāi)發(fā)雨水設(shè)施設(shè)置的總體規(guī)模。
(二)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的規(guī)模應(yīng)滿足對(duì)用地內(nèi)雨水徑流峰值進(jìn)行控制的要求。
按照《雨水控制利用規(guī)范》第3.1.3要求,建設(shè)用地內(nèi)應(yīng)對(duì)雨水徑流峰值進(jìn)行控制。所需控制的雨水徑流總量:
式中hy為設(shè)計(jì)日降雨量,可由規(guī)范附錄A查?。▽?duì)應(yīng)一年一遇或兩年一遇);
Fi為第i類硬化匯水面的面積,由總平面設(shè)計(jì)確定;
Ψi為與第i類硬化匯水面對(duì)應(yīng)的雨量徑流系數(shù);
Ψ0為控制徑流峰值所對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù),也是外排徑流系數(shù)限定值,由
當(dāng)?shù)貐^(qū)域規(guī)劃確定,通常可取0.2~0.4。
由公式可知,當(dāng)Ψi=Ψ0時(shí),Wi=0。理解為在項(xiàng)目場(chǎng)地中,對(duì)于雨量徑流系數(shù)Ψi大于外排限定徑流系數(shù)值Ψ0的匯水面,理論上均要對(duì)其產(chǎn)生的徑流增量進(jìn)行控制。但規(guī)范第3.1.6條明確了硬化匯水面僅包括“硬化地面、非綠化屋面、水面”,不含各種綠地、透水鋪裝、或常年徑流系數(shù)約小于0.3或小于Ψ0的下墊面。
(三)整個(gè)建筑小區(qū)低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的設(shè)置總規(guī)模應(yīng)同時(shí)滿足上述第1、第2點(diǎn),即應(yīng)以Max(W, Wp)進(jìn)行控制計(jì)算。
當(dāng)W≥Wp時(shí),設(shè)施對(duì)雨水的調(diào)蓄總量取W。
當(dāng)W
四、低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施設(shè)置計(jì)算
(一)設(shè)施的年徑流總量控制率計(jì)算:
由徑流量公式W=Ψ·F·h可知,設(shè)施所能控制的降雨量:h=W(Ψ·F)-1。其中W為設(shè)施所具備的調(diào)蓄量,可根據(jù)設(shè)施的設(shè)置面積、容積、滲透量等,按《海綿建設(shè)指南》第四章第八節(jié)的方法計(jì)算。要注意式中的F應(yīng)采用設(shè)施的匯水面積而不是采用設(shè)施的設(shè)置面積進(jìn)行計(jì)算。同樣,式中的Ψ值應(yīng)該是對(duì)應(yīng)設(shè)施匯水面積的綜合雨量徑流系數(shù)。
計(jì)算出設(shè)施所能控制的降雨量h值后,即可由當(dāng)?shù)氐亩嗄昶骄鶑搅骺偭靠刂坡逝c設(shè)計(jì)降雨量的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線,對(duì)應(yīng)得出此設(shè)施的年徑流總量控制率α。多年平均徑流總量控制率與設(shè)計(jì)降雨量的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線可由當(dāng)?shù)氐暮>d城市設(shè)計(jì)導(dǎo)則(指南),或由當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的規(guī)劃主管部門具體提供。
(二)項(xiàng)目的年徑流總量控制率計(jì)算:
計(jì)算出項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)各低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施的年徑流總量控制率αi后,由設(shè)施的匯水面積Fi與αi的乘積加權(quán)平均,即可得出整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)年徑流總量控制率。
即:α=(∑Fi·αi)(∑Fi)-1(注意:此公式適用于項(xiàng)目場(chǎng)地?zé)o客水進(jìn)入時(shí)的計(jì)算)
(三)年徑流污染去除率計(jì)算:
衡量雨水徑流污染的指標(biāo)主要有:懸浮物(SS)化學(xué)需氧量(COD)、總氮(TN)、總磷(TP)等。除特殊的場(chǎng)所如?;坊蛏⒀b礦物的碼頭、倉(cāng)儲(chǔ),傳染醫(yī)院區(qū)等以外,對(duì)于普通的建筑小區(qū),通常采用SS作為徑流污染物控制的指標(biāo)。按照《海綿建設(shè)指南》 :
年SS總量去除率=年徑流總量控制率×低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施對(duì)SS的加權(quán)平均去除率
式中Ri為某設(shè)施對(duì)徑流SS的去除率,可由《海綿建設(shè)指南》表4-1查取;Wi為進(jìn)入此設(shè)施的徑流總量,可通過(guò)公式Wi=Ψi·Fi·h計(jì)算得出(注意:Fi為設(shè)施的匯水面積)。
五、實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題
在項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)中,常容易出現(xiàn)以下問(wèn)題,需要設(shè)計(jì)人員加以注意避免。
5.1、設(shè)施的設(shè)置規(guī)模與實(shí)際匯水面積不匹配。在場(chǎng)地某處設(shè)置了具有較大調(diào)蓄量的低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施,但其實(shí)際可匯水面積較小,造成此設(shè)施進(jìn)水徑流量不足,這樣其他設(shè)施就有可能超負(fù)荷進(jìn)水而溢流,無(wú)法滿足對(duì)雨水徑流的控制要求。
5.2、與建筑、景觀等專業(yè)間沒(méi)有協(xié)調(diào)溝通好,出現(xiàn)場(chǎng)地開(kāi)發(fā)過(guò)度,地下室占地較大而缺少必要的實(shí)土面積,各類低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施難以布設(shè);道路邊綠化地坪高于路面使路面雨水難以導(dǎo)入;屋面雨水無(wú)法斷接等。
5.3、不根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)設(shè)置各類地影響開(kāi)發(fā)設(shè)施,也不考慮場(chǎng)地土質(zhì)的透水性,直接在末端設(shè)置了大容量的滲透池或雨水回用池。這樣做表面上各數(shù)據(jù)都滿足要求,但實(shí)際效果較差。由于土質(zhì)滲透性不好或換土不夠充分等,造成滲透池滲透效果不良,形同虛設(shè)。而不合理地設(shè)置較大規(guī)模的雨水回用,經(jīng)濟(jì)性極差,造成設(shè)施閑置棄用。
5.4、在地下室頂板上的覆土層上設(shè)置低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施時(shí),由于覆土厚度不足,無(wú)法滿足設(shè)施下墊面有效介質(zhì)層的厚度要求,或是在底部沒(méi)有設(shè)置滲排管,使得設(shè)施處理效果較差。
六、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在城鎮(zhèn)建筑小區(qū)的海綿城市建設(shè)方案設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要正確理解相關(guān)設(shè)計(jì)理念,掌握好各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)的要求和計(jì)算方法,同時(shí)與相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員密切協(xié)調(diào)配合,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況因地制宜采用各類低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)和設(shè)施,方能取得良好的成效。
參考文獻(xiàn):
[1]住建部2014年10月《海綿城市建設(shè)設(shè)計(jì)指南-低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建》(試行)
[2]某市人民政府《某市海綿城市規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(試行)
[3]《建筑與小區(qū)雨水控制及利用工程技術(shù)規(guī)范》GB50400-2016
作者簡(jiǎn)介:吳恒,(1965_10)本科,職稱:高工,方向:給水排放工程,