老舊小區(qū)防雨水倒灌的空間位移設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張璐

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)建設(shè)步伐的加快，新建立交橋、快速路不斷地延拓著城市的框架，市內(nèi)老舊道路改造也相應(yīng)地提升了城市的品質(zhì)，但無(wú)論是新建路橋還是舊路橋改造，其共同點(diǎn)就是普遍抬高了路基，經(jīng)常呈現(xiàn)出“新路空中過(guò)、舊路高處臥”的景象。這種抬高路基的現(xiàn)象與老舊建筑物尤其老舊小區(qū)的基層地面形成了“路高房低”的逆差，改變了原本“房高路低”的順差，結(jié)果是在雨季時(shí)嚴(yán)重影響了雨水的正常排流。每到雨季，全國(guó)各地雨水倒灌民居樓的現(xiàn)象頻頻發(fā)生，有的水灌地下室，有的水進(jìn)起居室，給居民造成了嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失甚至危及生命。

對(duì)于這一水患問(wèn)題，人們往往是采用疏通管道或改造排水網(wǎng)管的方法去解決，但當(dāng)遇到大雨或連陰雨時(shí)，傳統(tǒng)方法仍舊顯得無(wú)能為力。面對(duì)這一頑疾，不妨回到問(wèn)題的原點(diǎn)，即“道路路面高于了舊房地面”，如果將“路高房低”逆差改為“路低房高”順差，問(wèn)題就會(huì)得到根本解決。受“建筑位移”啟發(fā)結(jié)合傳統(tǒng)“疏?！狈椒?，嘗試構(gòu)建“空間位移”設(shè)計(jì)方法并加以具體實(shí)踐來(lái)徹底解決這一水患難題。

老舊房屋雨水倒灌現(xiàn)狀及危害

我國(guó)的老舊居民區(qū)大多建于改革開(kāi)放初期到20世紀(jì)末的30年間，多數(shù)樓房是多層或小高層，普遍擁有地下室，入樓無(wú)臺(tái)階，單元門(mén)與路面幾乎呈同一水平。這些樓宇的地下室大多開(kāi)有窗戶，其窗戶一般高出路面30cm左右；單元門(mén)直通樓內(nèi)，其下沿比門(mén)外的路面僅高出不到10cm，形成一不太明顯的小緩坡。近些年，隨著城市老舊道路的加寬和改造，地下管網(wǎng)的擴(kuò)容和增高，路面硬化的加強(qiáng)，致使改造后的道路比原路面增高20～40cm，原本低于建筑物基面（一層地面）的路面卻逆反高差，形成“路高房低”的倒掛狀態(tài)，老舊小區(qū)好似下沉在由抬高路面所圍成的網(wǎng)兜里。

（一）路面雨水進(jìn)入居民區(qū)

眾所周知，建筑物的底層基面（一層地面）一定要高出建筑物周邊的路面，一旦遇到大雨，出現(xiàn)地下管網(wǎng)排水不及時(shí)的情況，建筑物周邊的雨水會(huì)自動(dòng)流到馬路上，也就是說(shuō)理論上大水一定是先淹馬路后淹建筑物或居民區(qū)。但事實(shí)是，圍繞居民區(qū)周邊的馬路通過(guò)改造后被抬升，原本低于居民區(qū)的馬路反而高出居民區(qū)的路面，大雨來(lái)臨，馬路上的雨水除通過(guò)下水管網(wǎng)正常排走外，其余都涌向馬路附近的居民區(qū)，形成了雨水倒灌居民區(qū)的不正?，F(xiàn)象（見(jiàn)圖1）。雨水再大時(shí)，被淹居民區(qū)可謂一片汪洋，區(qū)內(nèi)樓棟成了一個(gè)個(gè)獨(dú)立的“島嶼”（見(jiàn)圖2）。

圖1 馬路雨水直進(jìn)居民住宅小區(qū)

圖2 居民住宅小區(qū)一片汪洋

（二）雨水進(jìn)入小區(qū)住宅地下室

2000年以前建設(shè)的老舊住宅小區(qū)，大多將居住樓的地下一層建成了地下室，每棟樓房的單元門(mén)都直通地下室入口，由一組臺(tái)階將單元門(mén)廳與地下室相連。每到雨季，雨水本應(yīng)通過(guò)居民區(qū)的下水管道匯聚于馬路下方的排水主管道，但當(dāng)遇到大雨或連續(xù)降雨時(shí)，地下管網(wǎng)的排水能力受到了限制，于是，馬路積水和小區(qū)雨水疊加起來(lái)，通過(guò)單元門(mén)或地下室窗戶一并涌入地下室（見(jiàn)圖3），地下室入口臺(tái)階像瀑布一樣，用不了多久，地下室的水面就與單元門(mén)地面齊平。這時(shí)，隨著噼里啪啦電源短路的聲音，電停了，電梯也停了，雨水倒灌居民樓的事件就此發(fā)生（見(jiàn)圖4）。

圖3 大水流入居民住宅樓單元門(mén)

圖4 大水灌滿居民住宅地下室

（三）雨水進(jìn)入地下室的危害

如果地下室長(zhǎng)期積水或被雨水倒灌，居民的生活會(huì)受到嚴(yán)重影響，輕則斷水?dāng)嚯?、電梯停運(yùn)，重則導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失，甚至出現(xiàn)由于水體帶電而導(dǎo)致人員傷亡。此外，地下室積水很容易滋生病毒和細(xì)菌，進(jìn)而引發(fā)傳染病，還會(huì)使墻體根基不穩(wěn)，或樓體傾斜或樓體下沉，極易引起樓房坍塌；長(zhǎng)期水浸，會(huì)對(duì)混凝土及內(nèi)側(cè)鋼筋有所損傷，減少樓房的使用壽命。

從“建筑位移”構(gòu)建“空間位移”的設(shè)計(jì)思路

為了降低居民住宅區(qū)被雨水倒灌的概率，人們使用了疏通管道、建設(shè)雨水花園、挖掘緩洪池等多種方法，也起到了一定作用，但每年雨季時(shí)還是能看到許多住宅小區(qū)被雨水倒灌的新聞。究其原因，這一切都是由于“路高房低”所造成，傳統(tǒng)的處理方法似乎是揚(yáng)湯止沸，而不是釜底抽薪。如果能實(shí)現(xiàn)“路低房高”，也就是說(shuō)住宅樓宇的入戶地面高于小區(qū)及小區(qū)外的路面，問(wèn)題就迎刃而解。提高入樓地面、提高單元門(mén)廳、提高地下室窗戶就成了解決問(wèn)題的關(guān)鍵。其實(shí)所謂的“提高”歸根結(jié)底是“提高空間”，是將“空間”進(jìn)行適當(dāng)“位移”，我們不由得想到了目前對(duì)具有文物價(jià)值或特定價(jià)值且必須搬遷的老舊建筑進(jìn)行的“建筑位移”，那么，如何借鑒“建筑位移”的做法來(lái)解決“空間位移”呢？

（一）“建筑位移”的具體方法

“建筑位移”大體分建筑物整體平行位移和建筑物拆分復(fù)原位移兩種方式，前者適用于近距離移動(dòng)，后者適用于遠(yuǎn)距離搬遷。

1.建筑物整體平行位移

“建筑物整體平行位移”主要指將建筑物以整體的形式在同一水平面上遷移到不同的位置。建筑物平移主要用于大樓的平移，其原理就是先將大樓托換到一個(gè)托架上，托架下部有滾軸，滾軸下部有軌道，然后將建筑物與地基切斷，這樣大樓就形成了一個(gè)可移動(dòng)體，然后用牽引設(shè)備將其移動(dòng)，最后固定到新位置的地基上。建筑物平移技術(shù)特別適用于道路拓寬、城市改造、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)地塊的老建筑保護(hù)等，解決了既有建筑物與城市規(guī)劃的矛盾，保護(hù)了有價(jià)值的歷史建筑和歷史文物。

2.建筑物拆分復(fù)原位移

“建筑物拆分復(fù)原位移”主要指將建筑物先就地拆分編號(hào)，然后到異地進(jìn)行組合復(fù)原的移動(dòng)方式。這種移動(dòng)方式是先化整為零，而后由零組整，是一種比較古老的建筑物保護(hù)方式，主要用于古建筑且遠(yuǎn)距離位移的文物保護(hù)，山西元代永樂(lè)宮的異地搬遷就是很好的例子。

（二）空間位移的設(shè)計(jì)思路

由上述可知，建筑物要想改變所處環(huán)境，要么進(jìn)行“整體平行位移”，要么進(jìn)行“拆分復(fù)原位移”，但對(duì)于城市里眾多龐大的居民住宅小區(qū)采用整體位移顯然是不可能的。建筑物雖然是一個(gè)整體但其中包含的“空間”卻相對(duì)獨(dú)立（可看作“大空間”由許多獨(dú)立的“小空間”組合而成），因?yàn)椤翱臻g”屬性其實(shí)就是“功能”屬性。如果能將其中某個(gè)“空間”進(jìn)行適當(dāng)位移或延展，那么建筑物就可在沒(méi)有“建筑位移”的情況下進(jìn)行“空間位移（延展）”。

他山之石，可以攻玉。如果將居民樓的單元門(mén)廳、地下室窗戶進(jìn)行“空間位移（延展）”，普遍提高其高度，那么雨水倒灌現(xiàn)象就會(huì)有所遏制，甚至徹底杜絕。因此，考慮將“空間位移”思路應(yīng)用到居民樓局部的位置變化上，也就是說(shuō)將居民樓的單元門(mén)廳、地下室窗戶所在“空間”進(jìn)行位置提升。

1.居民樓“單元門(mén)廳”的位移設(shè)計(jì)

樓宇單元門(mén)及單元門(mén)廳是入樓的必經(jīng)之地，也是雨水倒灌的主要通道，如果將單元門(mén)廳提高40～50cm ,就相當(dāng)于高出居民區(qū)周邊街道（馬路）20～30cm。當(dāng)雨水從街道進(jìn)入小區(qū)后，由于門(mén)廳的提高，雨水在第一時(shí)間被擋在樓外。隨著積水的上漲，街道水位與小區(qū)水位達(dá)到同一水平，慢慢地街道成了排洪通道而非居民樓的地下室，下面介紹我們的設(shè)計(jì)思路。

單元門(mén)及門(mén)外結(jié)構(gòu)：老舊居民樓的單元門(mén)普遍如圖5所示，主要由單元門(mén)和混凝土雨搭構(gòu)成，混凝土雨搭寬150cm左右，向上傾角10°～20°；單元門(mén)門(mén)檻直接鋪于地面，比門(mén)廳外的路面高出10cm左右；單元“過(guò)門(mén)梁”在門(mén)的上沿與雨搭的下沿之間，高約30cm。

圖5 單元門(mén)及門(mén)外結(jié)構(gòu)圖

單元門(mén)廳及廳內(nèi)結(jié)構(gòu)：老舊居民樓的單元門(mén)廳及內(nèi)部如圖6所示，主要由一個(gè)地面和兩組樓梯構(gòu)成，地面與單元門(mén)檻齊平，直通樓外路面；向上一組樓梯通向一層住戶地面，高度60～70cm；向下一組樓梯通向地下室，高度150～170cm。單元門(mén)提高計(jì)算公式：

圖6 單元門(mén)廳及廳內(nèi)結(jié)構(gòu)圖

h1——混凝土雨搭傾斜高度，h2——單元門(mén)過(guò)梁高度，h3——防盜門(mén)上沿高度，h4——單元門(mén)下沿與路面高差，c1——混凝土雨搭寬度，c2——路面斜坡長(zhǎng)度，α——雨搭傾角，β——單元門(mén)與路面傾角。

門(mén)廳及單元門(mén)位移設(shè)計(jì)：由于單元門(mén)上沿與混凝土雨搭下沿是“過(guò)門(mén)梁”或“澆筑梁”，該梁承重著墻體，如若拆除或替換會(huì)影響樓房的整體結(jié)構(gòu)，且過(guò)門(mén)梁是二層樓梯的主要支撐物，因此直接拆除“過(guò)門(mén)梁”來(lái)上移單元門(mén)的做法是絕對(duì)行不通的。換一思路，如果將單元門(mén)拆下并向外移到雨搭的外部下沿，也就是將“單元門(mén)廳”從原來(lái)單元門(mén)里邊延展（或位移）到雨搭下面，那么單元門(mén)不僅上升了“過(guò)門(mén)梁”的高度（25～30cm），而且還上升了由于雨搭傾角所產(chǎn)生的高度（15～20cm），也就是：?jiǎn)卧T(mén)升高高度 = 過(guò)門(mén)梁的高度 +傾角造成的高度。最終單元門(mén)離門(mén)外地面的高度為：過(guò)門(mén)梁25～30cm +防盜門(mén)上沿10cm+ 傾角造成高度15～20cm+防盜門(mén)下沿與路面10cm,總共提高50～60cm；延展后的門(mén)廳（門(mén)里）采用緩坡和兩個(gè)5cm高的小臺(tái)階組合而成，盡量做到不影響輪椅進(jìn)出且與原門(mén)廳地面融為一體；在延展后的門(mén)廳壁上開(kāi)設(shè)窗戶，既滿足采光要求又起到了節(jié)電作用。這個(gè)設(shè)計(jì)思路就是從“建筑位移”聯(lián)想到的“空間位移”，具體見(jiàn)圖7。

圖7 位移后的單元門(mén)及門(mén)外結(jié)構(gòu)示意圖

2.居民樓“地下窗戶”的位移設(shè)計(jì)

居民樓地下室窗戶主要用于采光和通風(fēng)，由于窗戶距離樓外地面較近，當(dāng)樓外積水嚴(yán)重時(shí)便成了雨水倒灌的另一通道。當(dāng)然，如果采用封堵的方法，直接用水泥將其封死，雨水是肯定進(jìn)不到地下室。然而問(wèn)題來(lái)了，地下室沒(méi)有了通風(fēng)口，空氣不流通，時(shí)間久了勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生沼氣等有害氣體，所以無(wú)論如何都不能以封堵的簡(jiǎn)單方法來(lái)解決問(wèn)題。如果采用“空間位移”思路將窗戶改變一下位置，窗戶進(jìn)水問(wèn)題也許能得到徹底解決。

地下室窗戶結(jié)構(gòu)：地下室窗戶一般由窗框、可開(kāi)閉玻璃窗扇組成，既可透光又可通風(fēng)，大多窗戶的長(zhǎng)為50～70cm，高為30～50cm, 窗戶下沿距地面的高度為30～50cm。具體見(jiàn)圖8。

圖8 地下室窗戶結(jié)構(gòu)圖

地下室窗戶位移設(shè)計(jì)：地下室窗戶不同于單元門(mén)和門(mén)廳，沒(méi)有向上和向前位移的空間，所以直接整體位移不大可能，但不要忘記，前面提到的“空間”更多表現(xiàn)為“功能”屬性，地下室窗戶的“空間”概念不外乎兩種功能：一是透光；二是通風(fēng)。不妨將這兩種功能獨(dú)立開(kāi)來(lái)，先看“透光”功能，嘗試使用目前流行的“玻璃磚”將其完全密封，由于玻璃磚的抗壓性和透光性良好，完全能夠達(dá)到防洪且不失功能效果。然后再看“通風(fēng)”功能，如果直接在窗戶上開(kāi)通風(fēng)口，洪水就會(huì)經(jīng)通風(fēng)口流入地下室，如果將“空間位移”概念引入，在通風(fēng)口處安裝向上的PVC彎管，那么通風(fēng)口就向上做了“位移”。也就是說(shuō)，用玻璃磚封閉窗戶，并在左上角留出直徑10cm的圓孔，在圓孔處安裝PVC彎管，彎管長(zhǎng)度可控制在50cm左右。具體見(jiàn)圖9。

圖9 地下室窗戶改造示意圖

不難看出，無(wú)論是單元門(mén)廳改造還是地下室窗戶改造，僅僅對(duì)所涉空間進(jìn)行了適當(dāng)位移，沒(méi)有對(duì)樓體做任何物理性改造，更沒(méi)有對(duì)樓體造成結(jié)構(gòu)性破損，最終節(jié)約了施工成本、保護(hù)了樓體結(jié)構(gòu)、解決了水淹頑疾。

基于“空間位移”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐

2021年，隨著各地城鎮(zhèn)老舊小區(qū)改造工作的推進(jìn)，太原市對(duì)具有20年房齡的老舊小區(qū)進(jìn)行了大批量改造。在眾多改造項(xiàng)目中，解決雨水倒灌成了重中之重。經(jīng)協(xié)商，第一次將“空間位移”的設(shè)計(jì)思路引入到交通小區(qū)15號(hào)樓的單元門(mén)廳改造之中。經(jīng)過(guò)改造，交通小區(qū)15號(hào)樓徹底解決了雨水倒灌的棘手問(wèn)題。下面是實(shí)踐過(guò)程與效果。

（一）改造原因

交通小區(qū)15號(hào)樓因建筑設(shè)計(jì)上的不足，整個(gè)樓體成下凹狀態(tài)，比周圍道路均低下40～50cm，致使本樓多次被雨水倒灌，或地下室全淹，或樓道及電梯房積水。每到雨季，居民們寢食難安，白天無(wú)心工作，夜晚驚恐難眠。多年來(lái)，不僅給居民的財(cái)產(chǎn)造成了較大損失，而且給居民的身心健康造成了影響。

（二）改造方案

經(jīng)分析，雨水倒灌主要有三個(gè)途徑，一是從單元門(mén)進(jìn)入，二是通過(guò)地下室窗口進(jìn)入，三是馬路積水從小區(qū)大門(mén)進(jìn)入。如果將單元門(mén)、地下室窗戶、小區(qū)大門(mén)適當(dāng)提高，就可一定程度地杜絕雨水進(jìn)樓。因此，本著節(jié)約和可行的原則對(duì)小區(qū)大門(mén)及15號(hào)樓單元門(mén)廳、地下室窗戶進(jìn)行了“空間位移”改造。

1.單元門(mén)廳改造

首先，將單元門(mén)整體前移150cm并提高 45cm，在門(mén)前做一長(zhǎng)370cm寬170cm平臺(tái)，平臺(tái)的左邊為4級(jí)臺(tái)階、右邊為一緩坡。然后，在單元門(mén)里鋪設(shè)兩級(jí)5cm小臺(tái)階和向下傾斜10°與15°的小緩坡，將原來(lái)的遮雨水泥板封閉成門(mén)廳天花板，在新加的墻壁上留出70cm×70cm小窗戶。最后，在單元門(mén)的上方增加一個(gè)寬170cm長(zhǎng)200cm玻璃雨搭。結(jié)果，單元門(mén)下沿到路面的高度由原來(lái)的15cm增加到60cm，其進(jìn)水線至少提高了50cm 。單元門(mén)及門(mén)廳改造見(jiàn)圖10、門(mén)廳內(nèi)改造見(jiàn)圖11、改造前后對(duì)比見(jiàn)圖12。

圖10 單元門(mén)及門(mén)廳改造

圖11 門(mén)廳內(nèi)改造

圖12 改造前后單元門(mén)及門(mén)廳對(duì)照?qǐng)D

2.地下室窗戶改造

首先選用兩塊19cm×19cm×8cm的玻璃磚將窗戶完全封閉，并在窗戶左上角留出直徑為10cm 圓孔，然后在圓孔處加裝PVC防雨彎管和50cm長(zhǎng)立管，最后用水泥將空余部分完全填充，玻璃磚與玻璃磚之間采用玻璃膠粘接。顯然，玻璃磚起到了透光和承壓作用，PVC管起到了通風(fēng)作用。改造完成后，地下室窗戶的進(jìn)水線至少提高了80cm 。設(shè)計(jì)見(jiàn)圖13，對(duì)比見(jiàn)圖14。

圖13 地下室窗戶改造設(shè)計(jì)圖

圖14 地下室窗戶改造前后對(duì)比圖

3.小區(qū)大門(mén)提高改造

在大門(mén)外，將地面提高50cm，向內(nèi)做2米寬的平臺(tái)，向外一直通到馬路，呈小于8°的傾斜坡；在大門(mén)內(nèi)，從2米平臺(tái)處向內(nèi)做緩坡，一直通到第一單元位置，形成不大于10°的小緩坡。這樣大門(mén)就形成了一個(gè)擋水壩。圖15為改造前后對(duì)比圖。

圖15 小區(qū)大門(mén)改造前后對(duì)比圖（左為改造前，右為改造后）

交通小區(qū)改造后，太原市許多市民紛紛前來(lái)參觀學(xué)習(xí)，大家一致認(rèn)為設(shè)計(jì)得“巧”，改造得“妙”。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)老舊住宅小區(qū)建筑結(jié)構(gòu)及雨水倒灌原因的分析，對(duì)“管道疏通”方法的梳理和總結(jié)，對(duì)“雨水花園”和“緩洪池”的借鑒，對(duì)“建筑位移”廣泛應(yīng)用于建筑搬遷的思考，尤其受“建筑位移”的啟發(fā)，構(gòu)建出了“空間位移”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)新思路。將“空間位移”的設(shè)計(jì)理念充分應(yīng)用到住宅樓單元門(mén)的提升、單元門(mén)廳的延展、地下室窗戶的承壓和透氣，并結(jié)合具體實(shí)踐案例驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性、實(shí)用性和科學(xué)性。如果該設(shè)計(jì)思路能在我國(guó)城鎮(zhèn)老舊房屋的升級(jí)改造上得到推廣或部分借鑒，居于老舊小區(qū)尤其深受水患襲擾的眾多百姓，其居住條件定能得到一定程度改善，其生活質(zhì)量也許能發(fā)生質(zhì)的變化。