我國海綿城市建設論文3篇

時間:2022-12-14 10:12:07

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我國海綿城市建設論文3篇

第一篇:海綿城市建設中的可視化分析

1海綿城市建設的可視化內涵

“可視化”在維基百科中的定義為:可視化是指用于創建圖形、圖像或動畫,以便交流溝通訊息的任何技術和方法。在歷史上包括洞穴壁畫、埃及象形文字等,如今可視化有不斷擴大的應用領域,如科學教育、工程、互動多媒體、醫學等,將測量、計算獲得的數據信息轉換為直觀的圖形、圖像。文中將這一計算機領域的常用術語引入海綿城市雨水管理當中,內容涵蓋數據信息圖像可視化、場地景觀水文功能可視化2個層面的內容。旨在通過可視化的手法完善現狀調查評估、場地設計及施工建設、項目運行管理體系。首先,在數據信息可視化層面,對于設計、研究人員來講,將地形地貌、水文環境等數據信息通過GIS、SWMM等軟件錄入并得出有助于規劃設計方案前期分析的圖形資料;對于政府、開發商和公眾而言,結合城市公共信息平臺建設,建立起政府、開發商、公眾等相關利益人群之間的溝通平臺。通過數字模型和信息化技術,一方面建立起可查詢可視化的項目資料庫,另一方面通過智能終端提供項目活動信息查詢,以及客觀的公眾參與的時空行為研究,通過各類社交網絡獲取并分析公眾主觀的意見,作為項目規劃設計的基礎資料或者后期運行維護的參考依據。其次,在場地景觀水文功能可視化層面,強調水文循環過程或水處理過程的景觀可視化,提升場地審美體驗,促進公眾教育。為保障水文功能可視化的景觀感知效果,設計過程中需要融入生態美學的原則,以期創造出集合生態、文化、感知于一體的可持續景觀。雨水管理可視化尺度范疇涉及城市-社區的系統規劃,以及鄰里-場地尺度的設計,著力于對自然資源的保護、土地利用及人工基礎設施的結合,具有整體性、系統性的特征,以期建立發揮整體水資源管理、調控功能的綠色空間網絡。

(1)城市-社區尺度:主要是指流域內匯水和排水的戰略系統規劃,對其中自然匯水、儲水區域的生態保護及修復,以及對系統的雨水基礎設施規劃。例如對自然河道、湖泊、濕地、河漫灘、生態敏感區、林地,以及城市森林、綠色廊道、城市藍綠線等進行保護性規劃,將上述大尺度開放空間作為綠色網絡進行綜合規劃,平衡開放空間和城市土地使用利益間的沖突,維護水體功能以及生態系統的連通性。

(2)鄰里-場地尺度:主要包括建筑、居住區、停車場、街道、市政公共空間的雨水景觀規劃設計。綠色雨水基礎設施在場地和城市的尺度之間,通過分布式的網絡連接,逐層消減、處理流向接受水體的徑流。這些設施的設置,能夠增加景觀中的生物多樣性;能夠減少徑流,促進下滲,蓄水泄洪;能夠阻止水體污染傳播;能夠建立起健全的分布式水文網絡。通過雨水基礎設施規劃可將生態效益傳遞到城市中。在城市-社區尺度下的景觀能夠提供至關重要的生態服務;在鄰里-場地尺度下的生態效果相對薄弱,但因處于人的感知領域,其美學性更強,設計結合自然,能提供休閑、審美的多功能場地,創造戶外鍛煉、社交聯系的機會,改善人類健康,促進社會公平。

2海綿城市建設的可視化原則、價值

2.1遵循生態美學三原則

賈蘇克•科歐(JusuckKoh)在關注生態學、現象學和文化的基礎上,致力于將建筑、景觀和城市設計綜合起來,研究建筑和景觀的設計理論與美學。在對傳統形式美學擴展,以及吸收東方建筑美學基礎上,他提出了“包括性統一”、“動態平衡”、“補足”美學生態范式三原則。

(1)包括性統一:將客體或對象置于一個具體的“語境”中,將之視為這個整體語境中的一部分,強調它與人、場所的統一。作為可持續景觀的一部分,海綿城市可視化景觀的營建中需要考慮雨水管理技術與可持續景觀其他技術措施的融合,多種技術措施與場地屬性、人文環境、公眾需求、景觀流線、景觀節點、景觀空間構成要素的融合,才能創造出包括性統一的多元化多功能景觀。

(2)動態平衡:該審美原理既指向源自創造“過程”的定性不對稱,也指向隱含在審美“形式”中的形式不對稱,體現了一種“過程”的秩序化。海綿城市可視化景觀需要平衡降水期、非降水期及寒冷天氣多種氣候狀況,降水期景觀將雨水收集、運輸、過濾、蓄存、下滲、利用的徑流路徑、形態、處理過程進行形象地動態可視化展現,亦可具有互動性,使雨水基礎設施的選取、組合配置在滿足功能性的前提下,形成具有秩序感的構成形式,并保障干燥期和寒冷氣候良好的景觀效果。

(3)補足:“補足”觀念應用到景觀設計中,就是讓自然和景觀來補足人類與建筑,也就是麥克哈格所倡導的“設計結合自然”思想。海綿城市可視化景觀中采用自然材料或再生材料、選取當地植被及運用可再生能源可以達到節省材料及節能的效果,而且可以將自然的象征意義帶入公眾意識中。把空間(景觀)與文化內涵相融合的過程,就是使人們適應場地、建構場所、形成場景的過程,通過場地、場所、場景構建,將傳統元素或地域文化植入景觀,補足現代生態景觀缺失的主題感、歷史文化感、集體記憶及認同感,將人與環境視作一個系統,使人工環境、自然環境和公眾感知相互關聯。

2.2融合四類景觀價值

哲學范疇的價值,是對功利、道德、審美以及政治、法律、歷史、社會活動、宗教和科學技術等具體價值共性的最高概括和抽象,成為“價值一般”。即泛指在主體認識和改造客體的實踐中,客體對于主體的某種意義。價值觀則是價值目標和尺度、準則的表現,反映了人們判斷事物價值的評價標準。在信息時代,景觀的價值觀逐漸轉為生態、社會、藝術、文化的綜合體,景觀的評價標準也呈現為可持續論的觀點,即在保障人類發展的同時,也要協調能源和資源的循環再生以及生物和文化多樣性。這種價值觀的形成伴隨自然和人類社會關系的轉變,反映了當今時代人類環境倫理道德范疇的發展,也為當代景觀實踐提供了價值參考和方向。海綿城市可視化景觀建設產生于上述價值觀語境,在將高效用水、節水的生態原則和生態技術用于城市景觀時,需要協調對自然的強調和對人的需求的滿足,將藝術價值、社會價值及文化價值融合起來,形成優秀的海綿城市景觀設計。針對場地初步選址、現狀評估規劃、場地設計、場地施工、運行和維護等方面建立了景觀評分系統,并提出了相應指導原則。在場地設計階段,SITES將場地降水管理、減少景觀灌溉用水、基流下方降水管理、減少戶外水使用、將功能性的雨水水景設計為舒適性景觀、恢復水生生態系統作為場地水系統評價因子,并賦予相應分值。上述價值和評估標準運用于項目實踐中,通過水資源保護和水生態設計,如在場地中將雨水進行地下水補給,或凈化、收集用于灌溉、裝飾性水景補充水等生態技術途徑,進行水質、水量的管控及棲息地營建以保障其生態價值;通過提升場地的吸引力及滿足公眾的視覺美感、空間體驗、社交聯系等方面實現其藝術、社會、文化層面的價值。

3可視化運用于海綿城市場地景觀

3.1可視化的技術措施

雨水基礎設施集合了工程和生物作用,根據雨水水文控制步驟和技術產生了從硬質工程化到軟質生態化的一系列環境友好型的可視化景觀設施。按照水質和水量處理的功效由小到大,依次形成相應的雨水基礎設施單元要素。這些要素可用于不同的尺度范圍及用地類型,既可以單體形式存在,又可依據場地條件,將不同處理程度的適用設施綜合運用形成網絡,提供高級別的水質處理功能,從更大程度上減少徑流量。文中將可視化的雨水設施單元要素加以整合,并對其功能特性做了詳細的闡述。可視化的雨水基礎設施可以用于不同用地類型,形成具有生產力和可再生的多樣化、多功能城市景觀,使之不斷更新城市生態系統功能。居住區、公園、廣場等雨水基礎設施可以設計為地下水補給和雨水收集再利用的生產場地。藝術化地設計雨水網絡,將建筑屋頂和地表徑流收集用于景觀澆灌,還可以配合采用生物系統及機械設備等更高級別的凈水設施,使集水用做水景使用、建筑中水系統等非飲用水質要求的用水。公園可以在邊緣區設計種植溝、過濾帶、植被樹池、雨水花園、透水鋪裝等對周邊建筑、街道、場地邊緣雨水加以處理,內部場地可以設計硬質或者軟質的水景用于公園內部雨水處理、利用,如建造滲水池、袖珍濕地、人工水池等景觀設施。街道可設計為公共街道花園,在滿足機動車、步行、自行車通行及地面停車的功能基礎上,通過最小化不透水鋪裝使用,結合有引流作用的路緣石,結合生物洼地的作用,形成道路雨水網絡,進行雨水分流排泄。停車場結合透水鋪裝、生物洼地、雨水花園等設施,形成生態停車場。

3.2可視化的空間營造

景觀規劃和設計中所規劃的是人的體驗,通過空間設計表達、服務于功能,通過創造最佳的空間關系,給人帶來和諧、融洽、趣味的感知,產生愉快的審美體驗。宜人的景觀空間應該滿足審美體驗及環境行為。美學中的統一、均衡、韻律、色彩、質感等符合人的視覺、活動和心理需求的合理尺度比例關系,可以作為創建景觀空間的策略依據。人的審美體驗主要通過視覺、聽覺、觸覺的感官系統及生理、心理系統進行,受到經驗、社會文化系統及倫理道德價值的影響。對景觀空間的設計能產生預期的感知速度、次序、類型和程度,給人帶來預期的情感和心理效應。能傳達出有過精心關照的景觀能引發人的愉悅感,海綿景觀空間營造中可將“野草之美”“濕地之美”諸類生態功能很強、人們受知識干預而認為的美,與精心設計的人工觀景平臺、棧道的美相結合,促進人的積極審美體驗。這也充分說明公眾教育不僅有益公眾健康,也有益于環境生態。景觀空間是集合技術、社會、經濟、生物需求,并融合材質、形狀、色彩、容量,以及空間的心理效應的綜合產物,需要以聯系的觀點來構建。

(1)主題、意境的構建:在契合用地屬性的前提下,通過秩序、潛在的符號暗示及特定的設計語言表達空間主題,產生具有寧靜開闊、刺激好奇、精神慰藉的不同空間意向,場地中創建模擬當地水文特征或反映地域文化的空間,增加場地地域性、場地精神。H.O.Smith植物園一處活動空間中通過流域水文圖的設置,強化了場地特性。通過豐富的想象力創造出藝術化的雨水景觀設施,產生與人互動的多樣化趣味空間。羅斯福社區中心屋頂徑流過濾池被藝術化地設計為底部鋪有卵石,表層是金屬拇指螺紋,由混凝土座墻圍合的曝氣淺池,以及與流域水文圖結合的玻璃水箱,形象地展示了集水、濾水的路徑和過程,卵石、草地等自然材質與金屬、混凝土等人工材質的組合對比,形成了豐富的視覺效果。雨水庭院中透水格柵的鋪裝設置使雨水自然滲透于雨水花園中,手動泵取通過裝置進入集水桶的屋頂集水的設計又可增加人與場地互動的參與性。

(2)景觀序列布局:在序列布局上,道路、邊界、節點、構筑物等有形、無形元素由路徑連接,構成了人的空間體驗、場地印象。雨水景觀可以結合點、線、面的設置,引導人們按所設計的開始、高潮的秩序進行運動、感知。設置吸引人注意的入口或者路徑,保證其可達性和可識別性。建立雨水收集池作為景點或者焦點,如結合含有植被和水的下沉、高起、垂直、曲線、自然、幾何等尺度與形態不同的水池,建立視覺趣味點。通過落水管、溝渠、引水槽、生物洼地等形成軸線,引起人們對雨水流徑線路的注意。通過水平和豎直面的設計,如設立水池、跌水等,增加視覺趣味性。自然或者人工構筑的水景可形成雨水景觀中的重要節點,深度上可以從深到淺至表面水膜,存在形式與規模上有濕地、池塘、湖泊、水池、小瀑布、噴泉等,從駁岸形狀、類型分為規則水體與自然式水體。從動態來講,有靜水和動水之分,動水有急流、涌流、跌落、噴泉、溢漫、水霧和滲流等形態,動水通過高差、抑水堰壩的設置形成不同的流速、狀態,適用于視線焦點。設計上通過步道、橋梁、挑臺,設置運動路線、休息平臺等,創造人與水景的最適關系,滿足人們沿水景停留休息賞景、探索穿過河流至對岸的本能親水要求。

(3)景觀要素設置:將地形、地貌、植被、水體、構筑物等自然或人工微觀元素的形體、線條、尺度、材料、色彩、質地,通過協調、對比的設計手法,設計空間圍合、空間聯系,使其適應功能用途,形成視覺層次豐富的立體空間,以及開敞或封閉、活躍或靜態的空間。邂逅綠地競賽項目中一處休閑空間觀景臺階結合集水、濾水、用水、滲水的雨水設施,形成帶有噴泉的開敞活動空間。在觸覺上,使人們能觸摸到流動、降落、飛濺、薄膜等不同形態的雨水,以及植被、卵石、浮木等軟質、硬質景觀。從聲音上,可以結合水流高度、動態(流速、流量)和落水材質(石材、金屬),形成不同音量、音高和節奏。

4結語

海綿城市建設中,雨水管理設施以軟質景觀的形式應用于區域到場地的不同尺度,將以開放、可視的景觀呈現在城市中,在改變城市景觀形態的同時,也向景觀規劃設計提出了新的要求,通過雨水基礎設施的可視化空間營造,使城市雨水景觀集生態和美學于一體,在維護自然生態服務的同時,給人帶來舒適、愉悅的審美體驗和生動形象的節水教育,改變人們的環境認知和行為,實現城市景觀生態、文化的可持續發展。

作者:張晶蕊 曹磊 單位:天津大學 天津市景觀生態化技術工程中心

第二篇:海綿城市建設在城鄉規劃體系中的實施路徑

1.引言

1.1產生背景

近幾年的快速城鎮化帶來了中國經濟的飛速發展,促進了區域協調發展以及全社會的進步,但是同時,快速城鎮化也帶來了新的問題———環境污染和資源短缺,尤其是水資源短缺。這種外延式的城市發展模式給城市帶來了巨大的創傷,所以必須改變城市發展模式,轉為內涵式發展和集約式發展。在生態文明建設中,海綿城市是一項重要內容,它具有自然積存、自然滲透和自然凈化功能。

1.2概念解讀

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣吸水、蓄水、釋水,在適應環境變化和應對自然災害的時候具有良好的“彈性”。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,應用低影響開發設施與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護。低影響開發是指在開發場地時,為維持場地開發前后水文特征不變,采用源頭式、分散式的措施。其核心是維持場地原始的徑流總量、峰值流量和峰現時間等水文特征不變。

2.研究思路

隨著城市化進程的開展,武漢也遭遇著水污染和內澇的嚴重問題。建設海綿城市,制定相應的規劃設計方法,加快海綿城市的建設步伐,是本文研究目的所在。文章從規劃角度出發,與城鄉規劃各個層級規劃相結合,為將來的武漢市海綿城市建設提出具備可操作性的工作思路。海綿城市建設應具備的特色:1)保護性開發“海綿體”城市開發建設過程中應保護河流、湖泊、濕地等這些大的水生態敏感區,這些是大自然原生態的海綿體,理應保護不被破壞,并且結合區域及周邊有利條件進行低影響開發的雨水系統規劃設計。2)水文干擾最小化設置人工海綿體如植草溝、濕地、下沉式綠地等實現地區徑流總量控制、徑流峰值控制和徑流污染控制等,保護區域內河道不被污染,水體不被污染。3)統籌協調低影響開發雨水系統建設內容應該納入城市總體規劃、專項規劃、控制性詳細規劃和修建性詳細規劃之中,且各規劃在編制和實施過程中,應相互協調相互銜接,做到多規融合,共同指導建設海綿城市。

3.海綿城市在城鄉規劃中如何實施

海綿城市建設作為一項繁瑣又巨大的工程,武漢市人民政府理應作為責任主體,同時統籌協調規劃、國土、排水、道路、園林和水利等部門,在海綿城市相關規劃的編制和實施過程中,共同落實海綿城市建設的詳細內容。

3.1總規定目標

在規劃編制之始,應優先開展相關專題研究,同時為了更準確的確定城市年徑流總量控制率和對應的設計降雨量目標,應結合武漢市的生態保護、土地利用以及水系綠地、市政環保等相關內容,最終根據設定的降雨量目標制定武漢的低影響開發雨水系統構建的實施策略、實施原則和重點實施區,同時應在城市水系、排水防澇、綠地交通等專項規劃里納入海綿城市建設的相關內容和要求。結合武漢市的現狀實際狀況,展開專題研究的同時,也要在綠地率、水域面積率等相關指標基礎上,城市總體規劃還應增加城市年徑流總量控制率、峰值流量控制率等指標,具體要點如下:(1)優先保護水生態敏感區。水生態敏感區作為城市里的大的天然海綿體必須受到足夠的重視和保護,河流、湖泊、濕地、坑塘和溝渠等在空間管制里應納入禁建區和限建區的范圍,嚴格劃定城市藍線范圍,城市構建低影響開發雨水系統和城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統應于城市水體做好銜接,保護水體不被二次污染。(2)集約式城市開發。合理保障城市生態空間,提倡集約式開發,為防止城市無序蔓延,應確定城市空間增長邊界和城市的規模,避免開發造成破壞。(3)確保合理的透水面積。目前城市地面都是大面積硬化,影響雨水的滲透,因此要設定不同性質的綠地率和透水鋪裝率指標,確保透水路面的比例。(4)合理控制地表徑流。根據武漢的豎向分區,合理確定雨水的排水區,優先保護和修復自然徑流通道,建設植草溝、下沉綠地、雨水濕地等匯集分區雨水,控制地表徑流。

3.2控規定指標

海綿城市建設在控規層面應該與相關專業協調,通過土地利用空間優化等一系列方法,在控規內容里細化和分解總規以及上級規劃提出的低影響開發控制目標及要求。在建筑密度和綠地率等指標的約束下,應提出各地塊的單位面積控制容積和下沉式綠地率、透水鋪裝率和綠色屋頂率等控制指標,作為土地開發的規劃設計條件,要點如下:(1)地塊的低影響開發控制指標應明確。控規應該分解細化城市總規和專項規劃的低影響開發控制目標,根據規劃用地分類的比例和特點對各指標進行分類分解。地塊的地影響開發控制指標看依據地塊的分區而定,比如已建區、新建區、改造區等。(2)地表徑流組織應合理。根據匯水區的劃分,協調地塊內建筑道路的布局和豎向,使得地塊內地表徑流有組織的匯入周邊綠地系統和城市水系,同時匯水區應與城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統相銜接,充分發揮低影響開發設施的作用。(3)低影響開發設施應統籌協調。根據地塊實際情況,確定地塊內的低影響開發設施的類型及其規模,合理布局地塊內規模較大較為復雜的低影響開發設施。

3.3修規定坐標

在修建性詳細規劃層面,應在上級總規和控規的約束條件下,綠地、道路、排水等相關部門配合,制定合理的低影響開發設施的布局方案,具體落實這些設施的類型、布局、規模、建設時序以及后續資金安排等,保證達到低影響開始設施的目標。另外可以通過水文水利計算或者模型模擬,明確建設項目的控制模式、比例及其具體量值等,更加準確的指導地塊的低影響開發建設。總結武漢作為試點城市之一,在各規劃階段能做到達到總規定的目標、完成控規定的指標、落實修規定的坐標,就能緩解水污染、內澇等的城市發展問題,實現水資源合理利用的目標,并且通過海綿城市建設使城市成為解決水污染問題、城市內澇問題的主要戰場,同時也是達到水資源合理利用目標的希望之地。海綿城市的概念內涵剛剛提出不久,仍處于不成熟階段,創建具體適合中國的海綿城市理論、規范和標準任重而道遠,需要更多的學者共同研究制定。

作者:郭盈盈 王正 單位:武漢大學

第三篇

1.認識較浮淺,缺乏成熟的實踐經驗

七月底筆者在杭州市全程旁聽“城市景觀河湖小流綜合治理與生態修復論壇”,起因是安徽寧國華普建材公司和浙江嘉興五豐建材公司———兩家護坡(擋墻)混凝土砌塊生產企業,均是本次“論壇”的贊助商,并在會上推介生態護坡(擋墻)砌塊與應用技術。借此機會,筆者大致了解了我國水利和市政系統對“海綿城市建設”的認識到什么“深度”。“論壇”雖為一家社會中介機構組織,但人氣較旺,約有三百多人參會,來自各地的水利設計、科研、管理部門,以及市政設計研究院(所)有參加;當然也少不了材料供應商的參與,不過混凝土砌塊企業不多,主要是水污染治理工程使用的各種新材料和新技術供應商。“論壇”安排包括中科院院士、大學教授們、浙江省水利廳領導在內的二十余位專家做大會發言,“海綿城市”出現頻率最高,約80%發言均涉及;晚上的一場互動式研討,話題則完全圍繞“海綿城市建設”展開。但除提及國內一些生態護坡(堤)工程案例外,筆者認為多數發言內容屬于科普性介紹,或介紹國外的具體工程案例,內容基本仍停留在“高談闊論”層面,并未接觸或提及如何解決“海綿城市”規劃、設計、施工環節所面臨的諸多技術和細節問題。在互動式論壇上有人點出目前“海綿城市建設”項目工程缺乏技術的癥結所在,卻并沒有得到有真才實料的回應。來自市政設計和管理部門的參會者感覺收獲小,回去仍不知道如何進行“海綿城市建設”工程試點工作,即沒有具體解決“怎么干”的問題。有少數發言流露出的觀點比較刺耳,卻產生共鳴。觀點一:我國既有城市城區開發密度非常高(指包括建筑物占地率的地面硬化率),與發達國家相比有很大差異;可進行“海綿城市建設”的區域很有限,故實際成效難以預料。觀點二:美國舊金山市政府從決定進行“低影響技術開發(LID)”改造建設,到正式動工,中間用了五年時間開展系統研究、技術研究和建立“模型”。而我國在沒有任何經驗、也從沒有開展過城區雨洪排和滲全系統研究的情況下,就開展“海綿城市建設”,顯然缺乏系統性和技術支撐。觀點三:我國城市建設規劃本身就存在重大失誤———無節制的“攤大餅”、預留雨水自然滲(和蓄)的區域很小;而城市排水管網規劃建設,則沿襲少雨的前蘇聯模式,存在先天不足的弊端。因此在規劃建設項目從沒有預先進行過地表雨水的排滲評估,現在進行“海綿城市建設”是勞民傷財!筆者感到非常欣慰,我國水利工程科研設計人員已開始認識到:水利系統過去和現行的相關工程設計規范、包括大學教課書專業知識,對水流域治理只強調單一功能“排”———盡快地將洪水排泄掉,現在看是錯誤的;最近二十幾年,我國新建水利工程的環評環節,并沒有真正落實和強調“保護生態”、“保護生物多樣性”。但同時也非常遺憾,筆者感覺:目前我國多數水利工程科研、設計、管理者,對生態擋墻(護坡)技術缺乏深入了解,更談不上設計應用了。

2.相關規劃設計導則的可操作性有待實踐檢驗

我國首批確立的十六個“海綿城市建設”試點城市,部分因地制宜地頒布了針對本地區的《海綿城市建設規劃設計導則》,用于指導和規范相關工程規劃和建設。在目前現行相關規范(程)、標準、圖集等,無法滿足“海綿城市建設”指標要求的“空窗期”,出發點完全正確。但是,筆者翻閱已頒布的某些城市《導則》,發現內容仍屬較粗線條,具體構造圖示是示意圖為主,并無設計施工細節技術方面的內容。這可能是我國工程類設計規范(程)的通病。一些設計施工要求過粗,施工時要么無法做到、要么可以任意靈活變更,導致工程實際使用效果大打折扣。舉一個案例:《導則》都規定位于透水磚層下方、具有儲水功能的結構層,可以選用無砂大孔透水混凝土,但卻沒有對這種透水混凝土的最小孔隙率提出具體限值要求,以及施工時的保證措施。這就導致我國現有稱之為透水路面的實際功能,往往只有“天曉得”。結合我國目前城區市政和園林景觀工程的現狀、以及國外相應工程所獲得的經驗與教訓,筆者認為這些《導則》并沒有很好解決以下幾個技術或管理難題。

2.1若按《導則》示意圖進行設計施工,幾乎要將城市道路(廣場)和綠化帶都重新翻整一次,工程量太大了!讀者可仔細觀察所在城市(鎮),會發現絕大多數的市政綠化帶都要高出周邊路面。若依據《導則》所給下沉式綠地、透水路面和地下排水管網關系的剖面示意圖,不僅僅是人行道需重新改造成透水路面,原有綠化帶則需整體做下沉施工處理(整個開挖,去掉幾十公分土層,再重新綠化),行車道也基本上要重新整體開挖后再鋪設———以方便在路基下面鋪設排水管網。顯然,這樣的工程量比整個新建還要大,單位面積的改造投資將會無法承受,投入產出的合理性會受到質疑。在這十六個試點城市中,有些在城區較難找到天然池塘作為暴雨時的儲水池用,又能在城區找到什么空地進行人工池塘的開挖呢?顯然,海綿城市建設是否也應有一個如何結合本地已有工程基礎條件的問題。

2.2強調了透水鋪裝率指標,但實際對透水路面功能缺乏全面的了解和認識城市(鎮)都鋪設有排水(管網)設施,城區發生內澇一般都發生在大暴雨峰值的較短一段時間內———降雨量形成的地表徑流量超出市政排水管網的最大值。圖1是英國“可持續排水(SuDs)”,城區路面雨水徑流量變化示意圖,未采用可持續排系統前為“藍色”、采用后為綠色。它說明削減地表雨水的最大峰值,是“海綿城市建設”的主要目的。作為國外已基本成熟、能有效削減地表雨水徑流量的技術,將透水鋪裝率(包括植草型地坪)列入“海綿城市建設”硬性考核指標,無可非議。但是,這些《導則》對透水鋪裝結構提出的設計指導意見內容,不但顯得過于“粗糙”,而且還忽視一些可能會嚴重影響透水鋪裝實際使用效果的技術性問題。

問題一:根本沒有認識到透水路面使用過程中存在堵塞、直至功能失效問題。目前,北美、歐洲、澳大利亞等國鋪設的透水路面,都采用磚縫隙透水為主結構,完全棄用自透水混凝土的結構形式。原因本世紀初的大量研究、以及早期透水路面工程案例都證明:自透水混凝土(磚)的透水路面,在鋪裝使用三個月、一年后就損失了70%、90%以上的透水性能,而且無法恢復。對于磚縫隙透水的透水路面結構,則不但規定了縫隙內材料(砂子)的具體粒徑等性能要求,還提出定時真空吸出清洗后回填的日常使用維護措施,以保證這種結構形式透水路面的透水性能可長期保持。從《導則》內容中發現,國內到目前仍然認可自透水混凝土(磚)的透水路面結構形式,根本沒有認識到自透水混凝土(磚)長期透水性能存在重大缺陷。截止現在,筆者仍沒有發現國內有任何一家科研機構(或大學)進行透水路面整體結構透水性能的檢測研究,更談不上對泥沙堵塞和透水率下降趨勢進行過研究。筆者非常擔心:透水路面工程的實際使用效果,會不會變為“皇帝的新裝”?在此呼吁國內相關單位,應對近年來已鋪裝的透水路面工程進行回訪,開展現場取樣試驗,真實了解自透水混凝土(磚)使用過程中的透水性能。

問題二:忽視透水路面儲水層的具體要求與這幾年已經(或正在)施工的透水混凝土路面磚路面工程相比,《導則》內容已經有很大進步,它明確在透水混凝土(磚)面層下應設有儲水層結構,并給出了級配碎石或無砂大孔混凝土的選擇。實際上否定了這幾年多地(包括北京市)的透水混凝土路面磚鋪裝工程,實際采用幾乎無透水性的二灰結實石層做基礎層的工法。但是,《導則》內容中缺少:①沒有對這種透水混凝土或級配的最小孔隙率,或碎石的級配,提出更為詳細的要求;②儲水層厚度確定的具體計算方法(與當地降雨量等有關),有的僅給出幾個具體厚度值;③對于土壤條件不具備做全(或部分)透水的透水路面結構,僅泛泛地提出最下層要做隔水層,沒有隔水材料厚度和具體構造措施(關鍵細節啊!例如路基結構的側面如何設計與施工);④缺乏對埋于儲水層排水管的具體材料和性能要求。⑤施工時的保證措施和檢測技術缺失。透水路面設計與施工若在上述細節技術上沒有深化和具體要求,肯定使設計、施工、材料選擇上存在很大的隨意性,嚴重影響透水路面的實際使用效果。

問題三:針對不同土壤地基性能的不同透水路面結構要求不細《導則》中都給出當地各種土壤類型的土壤滲透系數,供路面結構設計師進行透水路面設計時使用,以確定應采用的透水路面結構類型。但顯然忽視了另兩個對透水路面結構類型選擇有重大影響參數:一是地下水位高度;二是既有城區絕大多數區域,屬“擾動過的土壤基礎”,不能套用天然土壤層的滲透系數。這個問題非常復雜。但根據國外經驗,在既有城區改造建設透水路面時,若沒有十足把握,宜保險地選擇“全排型”透水性路面———水并不下滲進入路基下面土壤內、在儲水層中設排水管。

3.屋頂綠化的日常管理和維護如何解決

在建筑物設置屋頂綠化,主要目的也如圖1所示,消減建筑物硬化地表所帶來對城市雨洪峰值的影響。在平屋頂上建設綠地,技術層面上問題并不大,只要肯投資,達到《導則》提出的屋頂綠化率指標要求并不難。但屋頂綠化區的日常維護和管理,卻是一個首先必須要考慮的核心問題。國外住宅多以獨幢為主,產權明確,屋頂綠化區的日常澆水等維護工作肯定由戶主負責。而國內城鎮住宅以多(中、高)層建筑為主,屋頂綠化區就存在由誰進行日常澆水等維護的問題。具體負責人是誰?費用由誰負責?在非四季常青的北方缺水城市,它會是一筆很大的開銷,業主、物業公司愿意承擔嗎?而且耗水量不小。

4.小結

1)無論是透水路面、還是生態護坡(或擋墻),作為我國“海綿城市建設”的主要依托工程措施,國內目前缺乏對該領域工程應用技術的深入了解和實踐經驗;對某些技術的認識還存在浮淺、錯誤之處。2)地方相關《導則》的頒布,并沒有完全解決我國“海綿城市建設”面臨的設計施工技術問題。一些影響工程實際應用效果的細節,仍需通過《圖集》和材料供應商共同來細化,提出具體措施來加以規范。3)基于目前我國設計與施工領域對透水路面和生態護坡(擋墻)技術,缺乏全面、深入的了解,混凝土路面磚(板)、護坡(擋墻)砌塊生產企業在產品推銷過程中,需額外告知客戶如何正確使用的詳細信息,特別是要與設計師、施工技術人員提前進行深入溝通。這點無論對企業、混凝土砌塊(磚)行業、海綿城市建設,都非常重要。

作者:杜建東 單位:中國建筑砌塊協會