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海綿城市與景觀設計之阿拓拉斯景觀設計講堂

發表日期:2019-11-13

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海綿城市概念是2013年底國務院提出,2014年落實,2015年正式實施的在新型城鎮化建設中,推廣和應用的一種模式。

由于“海綿城市”建設強調的是“低影響開發”,其基本原則之一就是“生態優先”。

生態優先就是科學劃定城市建設的藍線和綠線。藍線和綠線的設計和實施,就與景觀專業設計密切相關。

2019年11月1日上午, ATLAS邀請資深水環境設計師許又生老師給我們的設計師們做了一場以“ 海綿城市與景觀設計”為主題的知識講堂。希望能夠在增強我們設計師專業知識的同時,也能給我們的設計師們帶去更多的思考,未來能給大家帶來更多更優秀的項目設計作品。

在本次講座中,許老師主要從海綿城市概念的由來、海綿城市要解決的問題、海綿城市建設在兩種形態中、海綿城市如何與景觀設計結合、對海綿城市建設的正確認識、對海綿城市建設注意事項等六個方面來詳細講解和解答關于海綿城市建設與景觀設計中的相關問題。

許又生 女士個人簡介

水環境設計師 高級教授工程師

長安大學建工學院 給排水專業 工學學士

水生態規劃設計專家,擁有36年從業經驗。

從業以來完成多項重大生態環境設計項目、景觀規劃項目水環境規劃專項。在環境工程、水環境治理、環境影響評估等方面經驗豐富。

01

海綿城市概念的由來

海綿城市概念的另一種名稱是“低影響開發LID ”,即Low Impact Development。

低影響開發是上世紀90年代最先在美國馬里蘭州開始實施,應用新的雨水管理思路和技術,解決城市雨水問題和污染問題(面源污染)。

基本原理就是“模擬自然”狀態,結合景觀設計,用簡潔和清晰的概念,用多樣性本地化方式、用小規模經濟型設施,從源頭減緩雨水徑流的產生。

02

海綿城市要解決的問題

  • 通過滲透、過濾、儲存、蒸發和滯留等設施模仿場地(地塊)開發前的水文特征,實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式。
  • 通過滲、滯、蓄、凈、用、排技術手段,從源頭減緩雨水徑流的產生。
  • 將70%~85%的降水量就地消納和利用。
  • 控制面源污染。

03

海綿城市建設在兩種形態中

公園:城市公園、郊野公園、城市河岸新建和改造 有大片綠地和水系,非常適合海綿城市建設的理念,應用滲、滯、蓄、凈、用、排技術手段很容易完成規范要求和指標控制,符合低影響開發和生態優先的原則,能夠自然積存、自然滲透、自然凈化,促進雨水資源的合理利用和生態環境的保護。在國內外城鎮化建設中得到普遍認同和共識,并有很多成功案例。

單體建筑或建筑群:由于新開發城市80%~90%的地面被硬化,綠地面積被壓縮有限,即使有“綠地率指標”的要求,也因大多數綠地下部為建筑頂板的結構形式,很難使用滲、滯、蓄、凈、用、排技術手段解決徑流和污染問題。使海綿城市建設面臨很多無法解決的問題,甚至變為悖論,不符合自然開發的原則,反而變成勞民傷財和使用概念和數字的游戲。

04

海綿城市如何與景觀設計結合

1、設計依據:

住建部《海綿城市建設技術指南》

北京市《雨水控制與利用工程設計規范》DB11/685-2013

2、名詞解釋

降水量:降水量是從天空中降落到地面上的液態或固態(經融化后)水,未經蒸發、滲透、流失而在水平面上積聚的深度。通常用雨量器(一種透明圓筒)測定,每天定時(8點和20點)觀測兩次。以毫米(mm)為單位。

年徑流總量控制率:場地內累計一年得到控制的雨水量占全年總降雨量的比例。

“N年一遇”的科學含義:所謂“N年一遇”這是一個關于頻率的概念 。如果某事件的發生與否事先無法預知,只有通過大量的實測資料,用數理統計方法估算出現機率,在水文計算中稱“頻率”。為了通俗起見,往往用“重現期”來替代“頻率”,它表示在許多次試驗中某一事件重復出現的時間間隔的平均數。需要特別指出的是所謂“重現期”并不是說正好多少年中出現一次,它帶有統計平均的意義,不能機械地把它看成多少年一定出現一次。如“百年一遇”的雨量并不是指某地雨量大于等于這個雨量正好一百年出現一次,事實上也許一百年中這樣的值出現好多次,也許一次也不會出現。

徑流系數:不同下墊面種類有不同的徑流系數

如:瀝青路面及廣場 0.8~0.9

嵌草磚停車場0.65

碎石路面及廣場 0.4

透水鋪裝地面0.08~0.45

綠地 0.15

水面 1.0

3、雨量計算

1)雨量計算公式

Q=ψ.H.F式中:

Q — 設計降雨總量

ψ — 降雨量綜合徑流系數(全國標準一致 數據一致)

H — 設計降雨量即降雨厚度(每個城市和地區不一樣,北京85%控制率對應32.5mm,廈門75%控制率對應32.0mm)

F — 區域匯水面積

2)雨水滯留區域面積計算公式

A=Q/h式中:

A —雨量滯留區域面積

Q — 設計降雨總量(上面公式計算結果)

h — 雨量滯留區域水深(=雨水花園或下凹綠地水深)

4、技術選擇

  • 透水鋪裝:

在《雨水》規范中,公共停車場、人行道、步行道、休閑廣場、室外庭院等透水鋪裝率不小于70%。

  • 下凹綠地:

在《雨水》規范中,綠地率指標要求(紅線內30%面積為綠地),至少50%用于滯留雨水的下凹式綠地。

  • 植草溝:

在《雨水》規范中,植草溝為倒三角或梯形,頂寬500~2000mm,深50~250mm,縱向坡0.3%~5%,溝長小于30m。

  • 滲井滲管:

滲井是通過井壁和井底進行雨水下滲,也可以連接滲管幫助輻射到更遠區域的滲水。

  • 雨水花園:

也像“濕塘”“濕地”,雨水調蓄和景觀功能相結合,種植耐澇、耐旱、耐臟一類的植物,有助于徑流污染的控制。

《海綿城市建設技術指南》中的其它技術設施。

5、繪制圖紙

設計中引用的標準圖集——北京地區目前可以使用的兩本圖集是:

1《雨水控制與利用工程設計規范配套圖集》(市政工程)PT-685

2《雨水控制與利用工程設計規范》配套圖集15BS14《雨水控制與利用工程》(建筑與小區)

05

對海綿城市建設的正確認識——“四不”

1、海綿城市建設“絕不是”解決50年一遇降雨量問題

理想狀態下,徑流總量控制目標應以開發建設后徑流排放量接近開發建設前自然地貌時的徑流排放量為標準。而自然地貌往往按照綠地考慮,一般情況下,綠地的年徑流總量外排綠為15%~20%,因此,借鑒發達國家實踐經驗,年徑流總量控制率最佳為80%~85%。

而這一目標主要通過控制頻率較高的中、小降雨實踐來實現。

海綿城市建設錯誤的概念:不能輕易談“雨洪利用”,實際上弄不好,雨水或者暴雨會帶來災難性后果。我們可以利用和改善的一定只能是中小雨事件的降雨。

2、海綿城市建設不可過多使用雨水模塊和其他人工材料

大部分雨水模塊是由聚丙烯或其他高分子樹脂材料注塑成型,造價高,效果差,材料埋于地下百年不能降解。對土壤造成二次污染,對環境造成永久損傷。

3、海綿城市建設不可過度設計不可隨意提高年徑流總量控制目標

從維持區域水環境良性循環看,徑流總量控制目標絕不是越高越好,雨水的過量收集、減排會導致原有水體的萎縮或影響水系統的良性循環;從經濟合理性看,當年徑流總量控制率超過一定值時,投資效益急劇下降,造成設施規模過大,投資浪費的問題。

海綿城市建設的目的是推廣和應用低影響開發建設模式,加大城市徑流雨水源頭減排,使城市開發建設后的水文特征接近開發前。

因此,海綿城市建設年徑流總量控制率最合理為80%~85%,這一目標主要通過自然界出現頻率較高的那些中、小雨事件。

4、海綿城市建設不可幻想能解決城市內澇問題

城市內澇是由很多因素影響而至,并不是海綿城市建設能解決的問題。

只有通過城市總體規劃、詳細規劃、排水系統、城市管理等很多方面進行綜合研究、評估和設計,才能緩和或部分解決城市內澇問題。

千萬不可幻想由海綿城市建設來解決城市內澇的問題,二者是兩個完全不同的概念和行為。

對于現階段城市遇到的大雨、暴雨事件,除非進行基礎設施的全面提升和改造,否則只有提前做好預案和防范。

06

對海綿城市建設注意事項——“四謹慎”

1、北方謹慎設計海綿城市建設

2、謹慎使用雨水調蓄池

3、謹慎把雨水調蓄水量作為綠化灌溉水源

4、屋頂或車庫頂板謹慎設計透水鋪裝

小常識

降雨量直觀感覺小常識

  • 小雨

雨點清晰可見, 沒漂浮現象;下地不四濺;洼地積水很慢;屋上雨聲微弱,屋檐只有滴水;12小時內降水量小于 5mm或24小時內降水量小于10mm的降雨過程。

  • 中雨

雨落如線,雨滴不易分辨;落硬地四濺;洼地積水較快;屋頂有沙沙雨聲;12小時內降水量 5~15mm 或24小時內降水量10~25mm的降雨過程。

  • 大雨

雨降如傾盆,模糊成片;洼地積水極快;屋頂有嘩嘩雨聲;12小時內降水量15~30mm或24小時內降水量25~50mm的降雨過程。

  • 暴雨

凡24小時內降水量超過50mm的降雨過程統稱為暴雨。

  • 根據暴雨的強度可分為:暴雨、大暴雨、特大暴雨三種。

暴雨:12小時內降水量30~70mm或24小時內降水量 50~99.9mm的降雨過程。

大暴雨:12小時內降水量70~140 mm或24小時內降水量100~249.9mm的降雨過程。

特大暴雨:12小時內降水量大于140 mm或24小時內降水量大于250mm的降雨過程。


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