王文琴
武汉正华建筑设计有限公司 湖北省 武汉市 430000
摘要：我国城市建设最近几年发展非常迅速，加速我国整体经济建设的发展步伐，为我国基础建设贡献力量。我国海绵城市建设的相关理念已经被建设人员所逐渐掌握，能熟练应用这一技术的人员逐渐增多，然而，尚未建立完善的房建项目雨水收集管理，在一定程度上阻碍了海绵城市建设的广泛应用。对海绵城市建设而言，雨水收集在房建项目中的具体应用有相当大的比重，这一技术对于海绵城市建设具有重要作用，如果施工单位在施工中忽视科学合理地应用该项技术，则会导致海绵城市建设受到严重不利影响。
关键词：海绵城市理念；生态屋顶集雨系统设计
引言
时代的进步，科技的发展加速我国各行业的发展进程，使得我国提前进入现代化发展阶段。基于海绵城市设计理念，以“慢排缓释，源头分散，生态环保”为特征对雨水进行收集、利用、排泄，设计出一种由粘土和堆肥作为基料，添加有农作物秸秆的生态育苗罐体、绿色吸水植物、塑料泡沫箱体等构成的生态屋顶集雨系统，将该系统置于城市小区楼房屋顶，对屋顶雨水进行收集、储存、利用及处理，以实现对城市雨水的就地消纳和利用，从而有效缓解城市雨水的径流压力，减轻城市雨水的排放负担，节约了资源，实现对城市中雨水的吸、渗、滞、蓄、用、排等多维功用。
1海绵城市含义
所谓海绵城市是将城市比喻成海绵，通过系统开发，实现城市水资源循环利用，加强水资源利用率，缓解城市水匮乏现象。以城市水资源为基础，利用系统模拟降水，减少水资源浪费，通过科技手段，合理利用水资源，实现城市绿色雨水循环利用。进行海绵城市规划建设并不复杂，可以分为强化城市水资源和加强技术、改善水资源利用情况两方面。检测城市中生态水情况，发现被破坏的水系统及时进行修复，从根本上改善城市雨水滞留情况。对城市内绿色屋顶、花园等地的净化雨水设置进行优化，改善雨水对城市造成的影响，全面保护湿地、河网水系等自然生态环境。
2现阶段存在的问题分析
1.相关理念普及度不高，虽然提出了海绵城市建设理念，使用绿色居住区域的设计方法进行城市日常的建造与设计相关方案也已经成熟，但还有很多人和地区对海绵城市建设及绿色居住区域设计没有充分、正确的认知。由于使用这一类的设计方案建设城市，需要相关区域的经济发展作出一定让步，甚至可能损害部分区域企业的经济利益，因此，要推广使用海绵城市理念的生态屋顶集雨系统设计方案，仍有较为漫长的一段路要走。2.需要大量资金支持，在城市基础设施建设的更新中融入海绵城市设计理念，或使用海绵城市理念的生态屋顶集雨系统设计，都需要大量资金支持才能完成。若有关政府机构及相关企业没有城市建设理念变革的意识，不愿意花费大量的资金支持绿色城市的设计与建造。缺乏相关的经济支撑，该区域内的绿色居住区域设计就无法继续完成，也无法实现海绵城市的设计理念。
3海绵城市理念的生态屋顶集雨系统设计
3.1设计目标
屋面雨水是城市低水质用水的理想水源，属于轻度污染水，有机物含量极低，溶解氧接近饱和，总硬度小，可直接作为绿化和生态补水为绿色植物生长所需。屋面雨水的有效利用能有效缓解水资源短缺问题，既实现了开源节流，又提升了城市的整体绿化率，创造出宜人的城市景观。塑料泡沫拥有质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀等特点，生产、加工和设计简单方便，基于屋面雨水和塑料泡沫的以上特点，以“慢排缓释，源头分散，生态环保”等具有“海绵城市”特征的雨水收集、利用、排泄方式为设计理念，设计一种以塑料泡沫为载体，将栽种有绿色植物的生态育苗罐体置于其中。
该套装置置于城市小区楼房屋顶，组合成一套集雨水收集、储存、利用及处理的生态屋顶集雨系统，可实现对城市雨水的就地消纳和利用，从而有效缓解城市雨水的径流压力，减轻城市雨水的排放负担，减少了雨水资源的浪费，实现海绵城市中雨水的吸、渗、滞、蓄、用、排等多维功用。
3.2雨水花园
在设计园林绿带的基础上，利用生态屋顶集雨系统设计对降雨初期的小面积雨水汇流进行分散式地控制，实现土壤和植被对雨水的净化过滤作用。通过生态屋顶集雨系统设计可以将雨水科学合理地深入到地下水中，也可进行收集用以小区植被浇灌。通过植物、沙土的综合作用，提高雨水花园吸收雨水的能力。综上所述，融入海绵城市理念对生态屋顶集雨系统设计最关键的要求是对雨水的防治效果，通过生态屋顶集雨系统设计设计，为住宅小区排水系统分担一部分的压力。
3.3房建项目中的屋面雨水收集系统
传统屋面雨水收集系统的设计以迅速收集、高效排放为核心思想，其作用是能基本保持屋面不积水，但是，若降雨在设计现期范围以外，则系统会利用溢流口帮助排出超限雨水。海绵城市雨水收集系统则比传统系统更具优势，能初步过滤雨水，大大降低屋面温度，将雨水收集起来进行绿化浇洒等。各个地区的雨水水质存在一定差异，雨水水质的判定具体可结合当地大气质量进行，通常，非工业区水质状况良好，在收集完毕雨水之后，利用系统做初步过滤即可使水质改善，避免系统后续承担过重的负担。雨水降落过程中会产生一定势能，回收利用好这部分势能作为系统动力，可缩减能耗，降低二氧化碳排放量。
3.4生态屋顶集雨设计方法与内容
制备生态育苗罐体。由粘土、堆肥作为基料（粘土与堆肥质量比为5:1），添加质量占比为5%的农作物秸秆（包括小麦秸秆、小麦壳、玉米秸秆、玉米叶等常见农作物或以上农作物秸秆的组合），要求将秸秆粉碎为2cm长度的小段，将以上材料拌和均匀并加水后利用压制机制作而成。制成的生态育苗罐体为圆柱体，中间留有贯通孔，其外径为8cm，内径为4cm，高度为12cm，每个生态育苗罐体约0.75kg，上下底面相互连通。1.生态育苗罐体制好后，用具有一定肥力的田间土壤填充生态育苗罐体的贯通孔，填至距离上表面孔口5cm为止，将吸水性较强的绿色植物幼苗或种子栽种其中，并在表面覆盖2cm厚的矿物细砂，细砂粒径为0.16mm-2mm。2.制备塑料泡沫箱体。塑料泡沫箱体表面开挖圆柱形凹槽，用来承载、安装栽种有绿色植物的生态育苗罐体，凹槽直径为14cm，凹槽底面距离塑料泡沫箱体底面的距离为3cm，凹槽深度为18cm，每个凹槽之间间隔距离为10cm。装有多个生态育苗罐体的一个塑料泡沫箱体作为一个种植单元，在生态育苗罐体中种植好绿色植物，将多个种植单元并排或者规则排放至城市中小区楼房屋顶，每个种植单元之间间隔30cm，作为雨水过流通道和人行通道，形成一种基于海绵城市理念的生态屋顶集雨系统。下雨时，该生态屋顶集雨系统对雨水进行收集利用。需要说明的是，因每个种植单元较小，故其将屋顶的大面积拆分成多个种植绿色植物的小面积，当实施操作时，只需将多个种植单元并排或者规则放置在屋顶即可，然后在每个种植单元内种植植物，操作十分方便。
结语
基于海绵城市设计理念，设计出一种以生态育苗罐体、绿色植物、塑料泡沫箱体等组成的生态屋顶集雨系统，通过试验表明，该集雨系统能够有效截留城市屋顶的雨水，明显减少屋顶产生的雨水径流量，从而有效缓解了城市雨水的径流压力，减轻了城市雨水的排放负担。
参考文献
[1]顾尚鹏.海绵城市理念下兰州新区四污厂生态雨水系统建设研究[D].兰州：兰州交通大学，2019.
[2]黄丽娇，王川涛.基于海绵城市建设理念的滨海地区水系规划研究[J].水利规划与设计，2020(11):13-16+20.
[3]赵梦圆，王建龙，苏选军，仝贺，王明宇.西北干旱地区海绵城市建设途径探讨[J].环境工程，2019，37(7):18-24.