海綿城市建設(shè)背景下的建筑業(yè)發(fā)展趨勢

劉永斌 都 超 劉金鋒 王東厚 茍超超

（甘肅建投隴東建設(shè)投資有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050）

綠色發(fā)展理念下，海綿城市建設(shè)項目推動了建筑行業(yè)綠色可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，對施工過程實現(xiàn)節(jié)能減排及建筑業(yè)綠色轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)生了極大的促進作用[1]。目前，我國大、中型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)接近飽和，但粗放式的建設(shè)模式與發(fā)展對城市環(huán)境造成了破壞，城市內(nèi)澇嚴(yán)重，生態(tài)文明建設(shè)迫在眉睫，進行海綿城市建設(shè)可以有效解決相關(guān)問題[2]。加大對海綿城市的建設(shè)設(shè)計理念、施工過程組織、運營維護的研究力度，對形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式具有積極的推動作用。

1 海綿城市建設(shè)的內(nèi)涵與核心要點

1.1 海綿城市建設(shè)的概念

海綿城市理念指城市在雨季發(fā)生大規(guī)模降水時，能夠像海綿一樣具有一定吸水性，將水資源合理儲存；在干旱季節(jié)又能夠?qū)⑺Y源“擠出”，達(dá)到水資源的再生利用[3]。海綿城市的設(shè)計和建設(shè)與城市基礎(chǔ)設(shè)施亮化、更新開發(fā)建設(shè)息息相關(guān)。海綿城市按主要功能可分為滲透、儲存、調(diào)節(jié)、傳輸、截污、凈化等幾類，常見的類型主要有透水混凝土鋪裝、下沉式綠地、虹吸式車庫頂板等，海綿城市的應(yīng)用有利于修復(fù)城市水生態(tài)環(huán)境，帶來綜合生態(tài)環(huán)境效益。

1.2 海綿城市建設(shè)的核心要點

海綿城市是采取自然和人工措施，保護和利用城市與自然山、水、林、草等生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)綠色、循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展[4]。海綿城市建設(shè)的核心是按照“源頭減排、過程控制、系統(tǒng)治理”原則進行系統(tǒng)策劃，構(gòu)建綠灰結(jié)合、多目標(biāo)的現(xiàn)代城市雨洪控制系統(tǒng)，通過對城市雨水徑流總量、峰值、頻率、污染等協(xié)同控制，實現(xiàn)城市水安全、水環(huán)境、水資源、水生態(tài)的綜合治理目標(biāo)。文章選取透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝、下沉式綠地、虹吸式車庫頂板施工3個海綿城市建設(shè)類型進行分析。

1.2.1 透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝施工

透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝是海綿城市建設(shè)中最基本的“海綿體”組成部分。隨著施工技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代地面鋪裝的內(nèi)在要求也變得豐富。地面鋪裝不再局限于實用與觀賞兩方面，而是更注重觀賞性和實用性[5]。透水磚的鋪裝和透水水泥混凝土鋪裝被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代景觀園林地面鋪裝，具有色彩豐富性、形式靈活性以及良好的生態(tài)透水功能等特性，被景觀園林工程、市政人行道工程施工所選用。

透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝前，應(yīng)按照圖紙設(shè)計對園路或道路進行準(zhǔn)確的施工測量，確保其弧線、起止坐標(biāo)位置符合設(shè)計要求。對基層材料的填筑施工要進行嚴(yán)格控制，基層填筑應(yīng)選用透水性良好、粒徑符合設(shè)計要求的材料，對其壓實度、含水率進行嚴(yán)格控制，經(jīng)現(xiàn)場試驗合格后方可進行透水磚地面鋪裝和透水混凝土鋪裝。透水混凝土在施工過程中宜由有資質(zhì)的單位供應(yīng)，若采用現(xiàn)場自拌的方式，應(yīng)嚴(yán)格控制各骨料及添加劑的配比及壓實度，防止出現(xiàn)面層起砂、蜂窩麻面、離析等質(zhì)量缺陷；透水磚在鋪裝前應(yīng)對材料的抗折強度、透水性、耐磨系數(shù)等重要指標(biāo)委托有相關(guān)資質(zhì)的試驗單位進行復(fù)試，符合設(shè)計要求后方可進行施工。

透水磚、透水水泥混凝土園路鋪裝效果如圖1所示。

圖1 透水磚、透水水泥混凝土園路鋪裝效果

1.2.2 下沉式綠地施工

下沉式綠地是指在低于周邊地面或道路的設(shè)計深度范圍內(nèi)，通過施工排水盲管、具有滲透性和過濾性的隔離層、栽植綠地植物和過濾、凈化、收集、二次利用的海綿城市建設(shè)理念，將城市在暴雨期無法及時排出的水進行可再生利用。

多余的水資源將會流入下沉式綠地中，通過海綿城市設(shè)計理念將多余雨水經(jīng)綠化帶中埋設(shè)的滲透管及雨水口溢流排入道路下市政雨水管道，雨水在流入下沉式綠化帶時，部分會下滲至綠化結(jié)構(gòu)層，補充了綠化帶水量，緩解了市政排水管網(wǎng)在強降水過程中的導(dǎo)流壓力，使水資源“留下來”，實現(xiàn)水資源二次利用，符合了建筑業(yè)綠色可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的總體要求。下沉式綠地施工效果如圖2所示。

圖2 下沉式綠地施工效果

1.2.3 虹吸式車庫頂板

虹吸是一種流體力學(xué)現(xiàn)象，利用建筑物的高度作為產(chǎn)生虹吸的動力，在管道內(nèi)生成局部真空，形成水流動力源，無須借助吸水泵等動力設(shè)備[6]。運行過程中，標(biāo)高較高部位的水體進入“n”形虹吸管后，使水流出口位于標(biāo)高較低部位。虹吸管兩端液體的質(zhì)量差距會生成壓力差，使水流向標(biāo)高較低部位排放。利用虹吸作用，系統(tǒng)可以在不需要坡度的情況下快速、高效地排出基面雨水。虹吸法排水系統(tǒng)應(yīng)在車庫頂板后澆帶混凝土澆筑施工完成至少28 d后進行施工，主要施工工序包括鋪設(shè)雙面自粘卷材、固定專用排水槽、敷設(shè)高分子防護排水異形片、接縫土工布膠粘密封、透氣觀察管及防塵蓋施工、虹吸排水管安裝、沉淀觀察井施工以及覆土回填。虹吸法排水系統(tǒng)原理如圖3所示。

圖3 虹吸法排水系統(tǒng)原理

基面清理干凈驗收合格后，進行基層處理劑施工，基層處理劑在施工時應(yīng)厚度均勻，涂刷不漏底，嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計要求，彈出排水槽敷設(shè)控制線。在防水層鋪設(shè)粘板（雙面自粘），將專用排水槽固定在粘板上，確保排水槽安裝定位準(zhǔn)確，直線度符合規(guī)范要求，沿專用排水槽安裝鋪設(shè)排水異形片，用雙面膠固定。鋪設(shè)虹吸排水槽時，用土工布密封排水槽，兩塊土工布之間用專用膠水搭接。安裝通風(fēng)觀察管及防塵蓋，使虹吸排水溝收集的雨水順利進入雨水收集管網(wǎng)。在車庫頂部虹吸排水系統(tǒng)出水口安裝De110PVC虹吸排水管，管道直徑變化使虹吸排水槽的水不斷吸入觀察井，實現(xiàn)排水。

沉淀觀察井底部素土夯實，壓實系數(shù)不小于0.95，澆筑150 mm厚C20混凝土墊層，安裝Φ450 mm成品觀察井和De110PE排水管接入雨水收集井。土方回填時應(yīng)由外向里，渣土車輛嚴(yán)禁直接碾壓虹吸排水系統(tǒng)，第一層回填厚度宜為500 mm，機械用翻斗車與推土機配合，翻斗車將土運到車庫邊緣，推土機把土送到車庫頂并碾壓密實，回填土通道部位覆土厚度為800～1 000 mm。第二層回填用土，機械用翻斗車與推土機配合，翻斗車將土運到車庫邊緣，推土機把土送到車庫頂并碾壓密實。逐層回填至種植土標(biāo)高，種植土需要人工進行回填，做到自然回填、不壓實。虹吸法排水系統(tǒng)在車庫頂板以及屋面、復(fù)雜異形屋面的應(yīng)用，能夠使項目提質(zhì)增效，為整個建筑行業(yè)的發(fā)展起到了示范作用。一是將原來需要投入過多的管材以及觀察井，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Щ?，減少了管材的數(shù)量以及管徑，降低了成本。二是提高了工作效率，利用虹吸法的工作原理，將雨水排水流量增至最大化，有效提高了效率，節(jié)約了相應(yīng)的成本費用。三是降低了返工率，減少或避免了后期因雨水導(dǎo)致的損壞以及維修更換的次數(shù)，節(jié)約了材料費用及設(shè)備費用等，間接降低了成本。四是提高了雨水回收利用率，為保護環(huán)境、節(jié)約資源起到了較好的示范作用，回收的雨水可以用于澆筑、灌溉，達(dá)到保護環(huán)境、節(jié)約資源的目的。與傳統(tǒng)的重力式排水技術(shù)相比，虹吸法排水技術(shù)適用于車庫頂綠化工程、建筑工程、市政工程、地下室及隧道工程等領(lǐng)域。懸吊管道無須坡度敷設(shè)，降低管材的管徑，節(jié)省安裝空間，管道具有自潔能力，不易堵塞，在全國大、中、小型項目中被廣泛采用。

2 工程應(yīng)用實例

2.1 實例一：平?jīng)鲋行某菂^(qū)城市更新PPP項目

項目主要施工內(nèi)容包括市政道路工程亮化、體育運動公園建設(shè)、老舊小區(qū)改造翻新。海綿城市建設(shè)包括下沉式綠化帶及人行道，路面雨水進入下沉式綠化帶中，通過海綿城市設(shè)計理念在綠化帶中埋設(shè)滲透管及雨水口，將多余雨水經(jīng)溢流排入道路下市政雨水管道。雨水在流入下沉式綠化帶時，部分會下滲至綠化結(jié)構(gòu)層，補充了綠化帶水量，實現(xiàn)了水資源的再生利用，符合海綿城市建設(shè)理念。

2.2 實例二：西安廣成國際中心項目

工程位于西安市北二環(huán)以南，郵政路以東，建筑面積為142 435 m2，地上部分為酒店與辦公寫字樓，底層及局部二層設(shè)有小商鋪，地下部分為車庫、設(shè)備用房等。1#樓為酒店，2#樓為辦公寫字樓，3#樓A棟、B棟為辦公寫字樓，車庫頂板建筑面積為6 794 m2，車庫頂板排水方式選擇虹吸法排水施工技術(shù)，提高了雨水回收利用率，為保護環(huán)境、節(jié)約資源起到了較好的示范作用，回收的雨水可以用于澆筑、灌溉，達(dá)到保護環(huán)境、節(jié)約資源的目的。

3 結(jié)語

海綿城市建設(shè)理念融入房屋市政基礎(chǔ)設(shè)施工程、園林景觀綠化工程的投資設(shè)計、施工運營的全過程管理，是建筑業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級、綠色可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。