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探究海绵城市在建筑设计中的利用曹永超

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：曹永超

[导读] 摘要：海绵城市在建筑设计中发挥了重要的作用，由于海绵城市系统能够实现对水资源的高效利用，为城市的水资源持续发展带来了有效的帮助。

        深圳市华阳国际工程设计股份有限公司
        摘要：海绵城市在建筑设计中发挥了重要的作用，由于海绵城市系统能够实现对水资源的高效利用，为城市的水资源持续发展带来了有效的帮助。在建筑设计过程中，将海绵城市理念结合起来，通过对城市系统以及建筑系统的合理设计，可实现对雨水的有效收集及利用，减少了水资源浪费的问题，能够缓解水资源紧缺的问题，对我国的环境发展有着积极的影响。在设计过程中，可结合海绵城市的概念进行详细规划，促进城市的快速发展。
        关键词：海绵城市；建筑设计；绿化屋顶设计
        引言
        生态环境污染及资源浪费问题越来越显著，对我国的环境可持续发展产生了影响，通过有效加强节能减排工作能够为自然资源的发展带来良好的条件。在建筑建设中，由于建筑自身在施工及使用过程中都会消耗大量的资源，对环境产生了不利，海绵城市的设计理念能够使水资源的使用得到优化，减少水资源的浪费，对建筑的环保建设有着重要的意义，因此，应对海绵城市的利用进行深入研究。
        1海绵城市的基本概念
        海绵城市指的是城市在面临天气变化的情况下水资源处理展现出了良好的弹性效能，也就是水弹性城市。在降雨条件下海绵城市能够实现自由的蓄水、吸水以及净水的功能，在非降雨的条件下可实现对水资源的利用。在建筑设计中，将海绵城市理念融入其中能够促进城市的长期发展，借助渗水砖、绿色屋顶以及雨水收集系统等实现水资源的高效利用，能够缓解我国水资源匮乏的问题。
        2海绵城市规划方法
        2.1总体规划
        总体规划作为城市规划中的重要内容，是规划中的基础，海绵城市可作总体规划的背景下，设计人员应详细分析对城市低影响的雨水导水系统，降水径流及污染控制、雨水利用作为设计的主要内容。在设计过程中，应结合不同城市的实际情况进行研究，对生态资源以及水文资源情况充分考虑，使设计更加合理。在总体规划中还应结合城市建设的实际需求进行分析，使城市的整体布局得到科学的设计，明确需要开发的具体区域，使总体规划能够为之后的设计提供相应的条件。
        2.2专题规划
        在专题规划中，包括以下几个内容，第一是供水系统规划，需要对供水、节水以及保水、排水系统进行优化，可避免城市内涝问题。第二是道路系统规划，指的是对路面、绿化带以及人行道等进行科学的布置，使道路的实际功能能够有效发挥，还应考虑到绿化带的作用。第三是绿色空间系统规划，公园、草地等都是基础的部分，具有储水及渗水等作用，是海绵城市设计中的重要部分。通过对这些部分进行合理的规划，能够使海绵城市的供水系统得到优化，加强储水、净水以及排水的效果。
        2.3详细规划
        在完成了海绵城市系统的各部分规划后，需要对规划进行细分，通过对细节的优化，使详细规划工作有效完成。设计人员需要结合城市的特点对建筑规划设计的各项细节内容进行明确，使规划具有可实施性。还应对规划中效益情况进行分析，全面考虑规划的可行性，将其中的问题进行纠正，避免对效益产生影响，为城市的未来发展带来保障，使海绵城市发挥出更好的功能。
        3海绵城市在建筑设计中的应用
        3.1建筑渗水铺装设计
        利用渗水铺装形式具有以下几种优势，首先雨水可快速渗入到地下，使地下水资源储量指标提升。其次可减小地表径流，使交通出行得到安全保障。最后能够调节地表温度，实现生态系统的平衡。采用这种铺装形式可达到吸收粉尘的效果，为环境保护带来了帮助，一般以渗水砖、透水混凝土等材料为主。

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其中，渗水砖有着渗水性好、耐久性强的特点，可用于人行道以及路堤围堰铺筑中。使用渗水砖能够设计多种造型，有着良好的装饰效果。透水混凝土的渗水性比较强，可在园林、广场以及景观道路铺装中使用。透水混凝土色彩种类较多，可结合环境主题进行搭配，加强城市的美观性。在铺装中还可采用生态铺装的方式，在铺装面层及面层之间留出一定的过渡区，在面层中种植绿化植被，还应与周围的环境保持协调性。利用这种方式能够使海绵城市系统的作用增强，还能够达到环保的要求，有效实现了雨水的储存及高效利用。
        3.2绿化屋顶设计
        绿化屋顶有着雨水滞留及渗透能力，可与收集系统共同进行过滤净化，在部分地区降雨量较大，持续的时间久，绿化屋顶生态植被能够使雨水渗透、滞留在土壤之中，还可对顶端建筑的表层温度、空气湿度进行调节。在选择绿化植被的过程中，应按照以下原则进行设计，第一是选择抗寒性较强的低矮灌木及草本植物；第二是选择对养护要求较低的植被；第三是选择成果率高、修建频率较低的植被种类；第四是选择具有抗污染特点的植被品种；第五是选择耐积水的植被品种。第六是选择对土壤、光照以及灌溉条件要求较低的植物种类。设计种植层：在设计种植层时，严格控制栽培介质的密度。一般情况下，栽培介质的堆积密度不宜大于10kN/m3。设计滤水层：按照滤水层植物的生长习性特征差异，可划分为根系发达和根系弱两类。设计蓄水层：由于绿化植物的品种不同，蓄水层的处理方式也各不相同。当选择灌木或乔木等稍微大型的绿化植物时，可选用轻质多孔粗骨料蓄积。将粗骨料粒径与蓄水层深度分别控制在25mm以上和60mm以上。当选择绿篱、藤本植物等小型植物时，选择粒径在15mm~20mm之间的陶粒，并将陶粒堆积厚度控制在80mm左右。设计防水层：在设计防水层时，充分考虑建筑屋顶的防水等级。通常，以SBS防水卷材、有机复合型防水材料等为主。针对附加蓄水池部分，选用等级不低于C25的钢筋混凝土材料。在施工过程中，尽可能一次性浇筑成型。
        3.3雨水收集系统设计
        根据雨水收集系统的功能的特点来看，可将其分成普通雨水收集系统及自动雨水收集系统，其中自动雨水收集系统是在屋顶檐沟排水处、地面地漏处、明沟排水处等位置设置集水口，经过过滤之后将雨水存储到水箱之中，能够用于道路的清洁、绿地灌溉等方面。当降水量较大的时候，可借助雨水收集装置进行排水，缓解城市内涝的问题。而普通雨水收集系统是使用简单的方式来实现雨水收集，比如，可通过在建筑周围设置蓄水池或者渗水井的方式来进行收集，两者相比较普通雨水收集系统的成本更低，然而这种方式需要人工干预的支持，自动雨水收集系统的造价比较高，后期维护的难度也比较高，设计人员需要根据实际的情况来进行选择。虽然普通雨水收集系统的成本低，但是对建筑有着一定的影响，在设计过程中，可参考其他国家城市的雨水收集系统进行分析，例如，在建筑的屋顶设置雨水回收口，借助水管将雨水引入到室内的蓄水池中，并且对雨水进行沉淀及过滤，使其输送到相应的位置。雨水在输送到不同的位置之后，能够发挥不同的作用，包括灌溉植物或者生活用水等，有效提升了系统的使用效率。借助科学的方式设计雨水收集系统，能够满足建筑的实际使用需求，达到节水的最终目的。
        结语
        海绵城市理念作为环境可持续发展的重要内容，在当前的建筑设计中逐渐得到了应用，在设计中可根据城市的实际情况进行总体规划及专题规划，通过对细节的完善使规划能够顺利完成，为之后的设计建立一定的基础。应用海绵城市理念的时候，可将其与建筑渗水铺装设计、绿化屋顶设计、雨水收集系统设计结合起来，为建筑的设计带来有效的保障，进而促进水资源的持续发展。
        参考文献：
        [1]张跃征.海绵城市理念下的建筑设计方式探讨[J].江西建材，2020（07）：107-108.
        [2]武宝虎.分析海绵城市在建筑设计中的利用[J].建材与装饰，2020（20）：78+80.
        [3]唐皞.“海绵城市”在建筑设计中的运用策略[J].居舍，2020（20）：119-120.
        [4]朱金英.刍议“海绵城市”在建筑设计中的运用[J].地产，2019（13）：23+26.