深圳市龙华区政府投资工程项目前期工作管理中心 518000
摘要:随着经济的快速发展,城镇环境污染这个困扰人们许久的难题也成为现今的焦点。为了使城市建设和自然环境能够共同发展,相关部门提出了海绵城市建设理念,并尝试将其应用在城市建筑设计过程中。本文主要探究了海绵城市在建筑设计中的应用及价值,以供参考。
关键词:海绵城市;建筑设计;应用
引言
随着人类社会的不断发展,人与自然之间的矛盾日益凸显。因此,在可持续发展理念的指导之下,海绵城市理念也在不断发展。海绵城市理念背后是优化水资源分配,通过海绵城市的建设提升水资源的利用率,对其深入研究可以在城市发展中发挥更好的作用。
一、“海绵城市”理念具体内容
习近平主席指出,中国的经济建设需坚持“人与自然和谐共生”的原则,提出了“绿水青山便是金山银山”的口号。当代中国现代化发展进程中,环境污染已成为不可忽视的问题,城市化进程中一方面要坚持四化同步,更要将生态维护与建设放在重要位置。海绵城市就是将城市化建设与生态文明建设相融合的概念模型。以海绵比城市,是指城市能够像海绵一样将水储存起来,在需要时将水释放利用,实现城市及旱与洪涝之间的弹性转化。海绵城市实现此功能的机制是在降雨时优先利用城市道路的渗水砖、雨水花园、下沉绿地等渗水能力较强的结构缓慢排水,使排水的源头分散,这样不仅能够减少涝灾发生的概率更能有效收集雨水。在建设海绵城市时应当充分利用自然条件,同时与人工设施相结合,将雨水的收集与排放控制在最优范围内。海绵城市的给排水系统将自然降水、地表水、地下水三大循环体进行了科学合理的规划设计,使三大循环相结合形成了一个科学完备的循环系统。在河流湖泊、坑塘沟渠的维护与管理方面,海绵城市的给排水系统都发挥了一定积极作用。建设海绵城市的首要条件就是对自然界的水循环原理与相关水文知识有充分的掌握,在建设过程中保证生态平衡的稳定性。
二、“海绵城市”在建筑设计中的应用价值
“海绵城市”可以优化城市水环境。在现阶段建筑设计中,需要综合考虑设计内容对环境造成的污染情况,例如,在目标设计区域已经存在的黑臭河道,在设计过程中需要制定治理方案,使其恢复至初始面貌。海绵城市设计理念中,黑臭河道的治理也属于其中需要重点考虑的问题,将其应用到建筑设计过程中,对加快水生态系统修复速度有着非常积极的意义。其次是控制城市排水污染现阶段城市运行过程中,面临的最大问题就是排水系统溢流污染问题,很多城市在突降大雨的时候会出现雨水大面积堆积在城市内部,无法排除的情况。同时之前在排水系统内部的污水也会出现翻涌的情况,威胁到现有水资源的使用安全性。针对此类问题,在建筑设计过程中,借助海绵城市设计理念,构建符合城市排水需求的结构模型,使其可以从源头上减少污水过度堆积的情况,进而提升城市污水排放的控制水平,逐步治理城市排水污染问题。
三、“海绵城市”在建筑设计中的应用
(一)渗水铺装设计的应用
传统建筑设计中铺装设计很少考虑到渗水效果,渗水效果不好会导致积水的现象,而且会造成大量的积水浸泡铺装基础,从而影响到铺装的质量,甚至影响到建筑基础的稳定性、承载力等。
在基于“海绵城市”理念下,将传统的非渗水铺装设计改为渗水铺装设计,主要具有以下几方面优势:第一,能够有效减少铺装结构上部的积水量,为车辆行人提供安全出行环境;第二,自然降水能够快速地渗入到地下,尤其是在雨季所体现出的渗透效果更加,更有效地保存了地下水资源的存量;第三,渗水铺装可以有效吸收城市环境的噪音、粉尘等,同时也能够有效调节地表的温度、湿度等,使其维持更好的生态平衡。通常情况下建筑渗水铺装设计主要考虑的材料有渗水砖、透水混凝土、生态铺装等,每种渗水铺装材料都尤其独特的优势,在基于铺装材料特点基础上,也会将其设计在不同位置,从而将其优势充分发挥出来,如,渗水砖具有较好的渗水性和较高的耐久性,主要应用于路侧石、盲道石、行人路、围树石等。透水混凝土具有较好的渗水性,主要将其设计在建筑附近的景观道路、广场以及公园等。而生态铺装则前两者有着明显的不同,主要是利用植被作为渗水铺装的主要材料,在铺装过程中,中间会留取一定大小的空隙,并在空隙的位置种植植被,一方面可以达到有效的渗水效果;另一方面可以体现出其生态性。
(二)雨水收集系统的应用
雨水收集系统是“海绵城市”理念下的一个重要产物,其在建筑工程中的应用也十分广泛,效果也十分显著。在建筑设计中应针对不同建筑的不同特点、功能、使用要求和结构来进行设计,运用雨水收集系统也要和建筑的实际情况相结合。雨水收集系统主要内容包括以下2个方面:第一,普通收集系统。主要采取的是如渗水井和蓄水池等形式的简单方式,这些方式的成本比较低,但是适应范围要受到限制,而且日常需要专人去管理。第二,自动收集系统。自动收集系统主要是将雨水通过相应的过滤系统存储到相应的水箱中,其设计的地点大多是在建筑的屋顶檐沟排水处、地面地漏处以及明沟暗沟等处,通过此系统,可以使建筑内的生活用水以及绿地灌溉等得到满足,也可以使水资源得到节约。雨水收集系统的主要内容是以居民的实际生活情况为依据对相应的雨水收集方式进行设置,现阶段雨水收集系统在建筑设计中的应用已经十分广泛。在“海绵城市”理念的影响下,许多居民研究出了一些雨水收集方式,例如,对建筑屋顶的雨水回收口进行设置,利用水管收集雨水进入室内的蓄水池等,这样对收集起来的水进行再利用,可以大量节约水资源。
(三)屋顶绿化的应用
屋顶绿化的设计可以使得雨水的滞留能力和渗透能力大幅度提升,雨水的收集系统也可以实现一定程度上的过滤净化。众所周知,南方的梅雨时节面临着持续性的降水,并且降水量比较大。绿化屋顶的生态植被可以将雨水渗透并滞留在土壤中,起到了储存水资源的作用。另外,因为这些水资源的蓄积,对顶端建筑物的表面温度和湿度都进行了积极的调整,做好了生态环境方面的调节。在选择绿化植被的过程中,需要做好以下几个方面的工作:第一,植被需要具有与当地城市生态环境特征相结合的性质,以提升其存活率;第二,绿化植被位于屋顶,因此在养护工作方面的要求要尽可能低,以免在后续出现养护不当的问题;第三,选择成活率高、生长周期长的植物;第四,还需要在植被的抗污染程度方面进行分析,从而减少环境的污染现象;第五,植被的选择还需要与土壤环境条件、光照条件、灌溉条件等进行综合性分析。
设计种植层需要严格控制好介质种植栽培的密度,在一般情况下堆积密度应该小于10kN/m3。滤水层的设计需要根据植物生长方面的差异进行分析,根据根系生长情况的不同做好渗水层厚度的设计。蓄水层通常是需要粗细骨料的结合分析,根据不同植物的类型选择好堆积颗粒的粒度,并控制堆积厚度。例如:选择绿篱、藤本植物等小型植物时,需要粒径在15~20mm之间的陶粒,并将陶粒堆积厚度控制在80mm左右。防水层的设计也是必不可少的,需要选择复合的防水材料,尽可能一次成型。
四、结束语
海绵城市在建筑设计中的应用,可以有效提升建筑的使用效率,以及延长建筑的使用寿命,同时对雨水的处理,如雨水的收集、渗透等都有着很好的效果,尤其是在屋顶设计植被,可以避免建筑屋顶高温裂缝或积水的现象发生。
参考文献
[1]曾捷.海绵城市绿色建筑的场地雨水设计[J].建设科技,2016.
[2]侯健,张冬.海绵城市在建筑规划设计中的应用分析[J].建筑技术开发,2017(15):1~2.