工業(yè)建筑中融入海綿城市建設的元素及要點

李沛錦

摘 要：我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化建設進程遺留了諸多的城市問題，海綿城市建設在改善水循環(huán)系統(tǒng)、解決城市雨洪災害、改善生態(tài)文明建設等方面具有重要意義。本文從海綿城市的概念及理論發(fā)展歷史入手，重點闡述了在工業(yè)建筑中海綿城市建設的元素及要點，以期能為我國海綿城市試點建設提供參考和借鑒。

關鍵詞：工業(yè)建筑;海綿城市;城市建設;元素

改革開放以來，是我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的時期，城鎮(zhèn)、工業(yè)建筑面積在不斷擴大。由于部分城市的規(guī)劃設計沒有緊跟建設的步伐，或規(guī)劃缺乏遠見性等原因，導致城鎮(zhèn)、工業(yè)建筑的城市問題越積越多。大面積的城鎮(zhèn)建設和對土地資源的無節(jié)制開發(fā)利用，導致了氣候條件、水循環(huán)系統(tǒng)、環(huán)境惡化等多方面的城市問題，例如過量開采地下水引起的地下降落漏斗等，已成為城市建設發(fā)展的絆腳石。近年來提出的海綿城市建設理論，在應對城市、工業(yè)建筑洪澇災害、改善地下水循環(huán)環(huán)境等方面具有良好的作用，可以使城鎮(zhèn)和工業(yè)建筑適應環(huán)境變化和妥善應對自然災害。因此，加強海綿城市建設在城市、工業(yè)建筑中的應用，可以有效的實現(xiàn)生態(tài)文明建設的可持續(xù)發(fā)展。

1 海綿城市建設概述

1.1 海綿城市的概念

海綿城市最直觀的解釋就是像海綿一樣的城市，即城市結(jié)構具備了雨水滲透、凈化、存儲和利用的綜合型功能，因此，海綿城市是改善城市生態(tài)環(huán)境和有效防治城市自然災害的基礎，即在強降雨條件下可通過城市內(nèi)部的河道、湖體、下沉式綠地、凈水池、集水池等疏散城市內(nèi)部地表水體，在干旱季節(jié)可將河道、湖體、集水池等內(nèi)的水輸送至城市的各個角落，充分利用了海綿的“吸水、擠水”功能。海綿城市的建設將生態(tài)環(huán)境擺在首位，是人工和自然手段的相互結(jié)合，建設全方位的雨水資源利用系統(tǒng)，可以提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能，保護水循環(huán)環(huán)境，解決城市水資源緊缺的問題，同時還可以減少城市內(nèi)澇災害的發(fā)生，有助于城鎮(zhèn)生態(tài)文明可持續(xù)化發(fā)展的實現(xiàn)。

1.2 海綿城市建設理論發(fā)展

海綿城市的概念最早用于城市對周邊村鎮(zhèn)人口的吸附相應方面，是由澳大利亞學者最早提出。近年來，外國學者將海綿城市理論用在表述城市與水文關系之間的研究，指城市像海綿一樣對雨水進行儲存和利用的過程，以實現(xiàn)改善水循環(huán)環(huán)境，解決城市內(nèi)澇災害等。20世紀70年代，美國提出的最佳管理措施理論，用來控制非點源污染問題和城市排水問題;同時期德國開始推廣屋頂綠化的雨水利用研究工作，對收集到的雨水代替沖廁水，實現(xiàn)了對雨水調(diào)蓄的有效利用;澳大利亞充分利用了水敏感性城市理念，使得城市生態(tài)循環(huán)與區(qū)域水文大循環(huán)有機結(jié)合起來，實現(xiàn)了城市發(fā)展規(guī)劃與城市水圈的和諧可持續(xù)發(fā)展;日本的雨水調(diào)蓄設施研究，在雨洪調(diào)蓄方面效果顯著，其雨洪調(diào)蓄設施和技術處于世界領先水平;加拿大的雨水綜合處理理論，強調(diào)利用增加集水區(qū)內(nèi)部的調(diào)蓄，以期降低匯流水平，進而達到對雨洪的調(diào)蓄使用目的。

我國海綿城市研究起步較晚，在2003年最早引進海綿城市概念，闡述了海綿城市的內(nèi)涵和構建方法體系，同時還成功的進行了雨洪管理的實踐。其后，國內(nèi)諸多學者在借鑒國外先進理念和技術的同時，加強了對我國海綿城市建設理論和方法的創(chuàng)新，推動了海綿城市理論的發(fā)展，提出了“生態(tài)海綿城市”建設的規(guī)劃理念。國內(nèi)外的研究推動了海綿城市理論的發(fā)展，在實現(xiàn)雨洪調(diào)蓄的基礎上對其加以利用，推動了城市雨洪管理工作發(fā)展，將城市防洪排澇工作方式由單純的雨水排放轉(zhuǎn)為蓄排結(jié)合、綜合利用。隨著城市生態(tài)文明建設的推進以及“自然積存、自然滲透、自然凈化”理念的提出，相關部門頒布了《海綿城市建設技術指南—低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構件》的規(guī)劃文件，為推動海綿城市發(fā)展奠定了基礎，并在我國38個試點城市中取得了顯著的應用效果。

2 工業(yè)建筑中海綿城市建設的元素及要點

2.1 工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的道路及豎向系統(tǒng)

工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的豎向系統(tǒng)的作用是排水、行泄、雨水徑流等，對工業(yè)城鎮(zhèn)建筑內(nèi)澇防洪有重要的意義。通過充分利用工程城鎮(zhèn)道路標高設置合理的豎向系統(tǒng)，可以極大的減少工業(yè)城鎮(zhèn)內(nèi)澇和積水。因此加強工業(yè)城鎮(zhèn)建筑內(nèi)部的綠化、草地、雨水花園、水塘等源頭減排設施的設計，能有效的實現(xiàn)對雨水的滲透、徑流和儲存，有利于后期對雨水的再次利用。在豎向系統(tǒng)的設計中必須要保證其具有合理的高差，它是源頭減排設施能否高效利用，完美實現(xiàn)雨水滲透、徑流和儲存的關鍵

2.2 工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的排水系統(tǒng)

隨著海綿城市建設在工業(yè)城鎮(zhèn)中的應用，排水系統(tǒng)由原來單純的市政排水管道系統(tǒng)，變?yōu)閺V義上的微、小、中、大四個排水系統(tǒng)。微排水系統(tǒng)是指由綠化、草地、雨水花園、水塘等源頭減排設施組成的排水系統(tǒng)，也稱為LID 設施，可以通過與市政雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的合理銜接有效減緩其排水壓力;小排水系統(tǒng)主要是指傳統(tǒng)意義上的雨水排水管網(wǎng)系統(tǒng)，包括雨水管渠、暗涵、提升泵站等，主要承擔雨水排水和溢流雨水的任務;中排水系統(tǒng)是工業(yè)城鎮(zhèn)建筑行泄通道、排澇設施和大型調(diào)蓄池，除了有正常的排水的功能外，調(diào)蓄池的功能是存儲超過微、小排水系統(tǒng)排水能力之外的雨水，對雨水起到消峰減峰的作用，經(jīng)常將公園作為雨洪調(diào)蓄池，公園日常水位和最高洪水位之間的空間即是調(diào)蓄池的最大容量;大排水系統(tǒng)是指溝、河、湖、江等終端水系，通常按河道防洪標準進行設計，在設計中要考慮好終端水系的標準工況下的水位標高和排水口水位標高的關系，確保不會發(fā)生河水倒灌的現(xiàn)象。以上四大排水系統(tǒng)即是獨立的個體，也是相互銜接的整體，需要其共同協(xié)作，才能在海綿城市建設中，更好的改善水循環(huán)系統(tǒng)、提高城鎮(zhèn)抵抗雨洪災害的能力。

2.3 工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的水資源利用系統(tǒng)

水是生命之源，提高水資源的利用率，是工業(yè)城鎮(zhèn)建筑進行海綿城市建設的核心目標之一。目前我國大部分城市的雨水資源的利用程度不高，就連日常的道路灑水、炮霧降塵、綠化澆水、工業(yè)用水等都使用自來水，這些對有限的水資源造成了嚴重的浪費。在工業(yè)城鎮(zhèn)建筑設計中，提前考慮工業(yè)城鎮(zhèn)區(qū)域的水資源分布情況、降雨量大小、用水需求、社會經(jīng)濟狀況等因素，在海綿城市的建設中，加強對雨水收集設施的設計，以增加工業(yè)城鎮(zhèn)雨水資源利用率。

2.4 工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的污染控制系統(tǒng)

工業(yè)城鎮(zhèn)往往是地下水污染的重點，受大氣降水的淋濾作用和地下水徑流作用，地表的污染源和污染物通過地下水進入了水循環(huán)系統(tǒng)，造成大面積的地下水體污染。在工業(yè)城鎮(zhèn)建筑的海綿城市建設中，對面上的污染源進行控制減緩其污染地下水，例如通過對透水道路、綠化、草地、雨水花園、水塘等源頭減排設施的控制，增加對重金屬如Cu、Zn 和P 等的去除率;對點污染源主要從污染源頭控制，盡量減少其與地下水系統(tǒng)的接觸來避免造成地下水的污染。同時，通過雨污分流、清污分離和末端收集處理設施等減少溢流量，也可以實現(xiàn)對水體污染物的有效控制。

3 結(jié)語

海綿城市建設的應用，在新規(guī)劃城區(qū)可以更好的設計和實施，但也需要政府層面的嚴格把控;對于老城區(qū)，面臨拆遷、土地用途變更等多方面的工作，因此海綿城市的建設存在很大的難度。海綿城市建設需要建筑、綠化、交通、園林、河流等多學科之間的有效結(jié)合，工業(yè)城鎮(zhèn)建筑中應用海綿城市建設任重道遠，還需要廣大學者和相關工作者的不斷努力、探索和完善，才能形成一套完整的、科學可行的理論和技術體系。

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