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城市建筑区雨水利用思路初探
发布日期:2015年07月30日
随着全国各大城市不断出现的由强暴雨引发的严重内涝问题,城市建筑区雨水利用的抗灾和防涝研究成为近几年的研究热点。如何处理好城市建筑区尤其是高密度建筑区和产业园区的雨洪调蓄问题呢?日前,本报记者采访了中国建筑设计院有限公司绿色设计研究中心副主任赵昕。

不同建筑群的雨水利用方式

在2012年北京“7·21”特大暴雨事件后,传统的雨水排水系统设计理念正逐步转变。过去认为雨水排除得越快、排水能力越强越安全,现在的设计理念是将建筑区内的雨水系统和城市排水体系整体考虑,用合适的流量和总量向外排水,同时将雨水视为可利用的资源,尽量想办法留下来并充分发挥其使用功能。《建筑与小区雨水利用工程技术规范(GB50400-2006)》的颁布实施和2008年北京奥运建设项目中雨水利用技术的大规模使用,标志着我国城市雨水利用技术走向实践和成熟,且具备了在全国范围内推广实施的理论和技术基础。

城市地理气候不同应采取不同的雨水利用措施。赵昕告诉记者,在北京,基本上所有的雨水利用措施都可以使用,但在CBD这样的超高密度的城市中心商务区,雨水调蓄防涝的意义比回收利用更加重要。尽管人们认为建筑雨水利用有很多益处,但对待不同区域、不同密度、不同性质的建筑区,例如住宅区、办公区、商业区、广场区等,是否应该采用不同的雨水利用目标,优先采用不同的雨水利用措施、手段及规模要求?姑且把城市建筑区按密度分为3个类型,这里所说的密度和规划控制的建筑密度有些不同,这里指的密度是指地下建筑和地上建筑一起占据的建筑基底面积和建筑场地面积的比值。

一是低密度建筑区。低密度建筑区一般指由多层建筑构成,容积率控制在一定范围内,实土绿地面积较大,除建筑基地范围外地下建筑面积很小的区域。如果在很大的建筑场地内,只有一座地上加地下建筑基地很小的超高层建筑,但是实土面积很大的建筑区,对雨水控制来说也是低密度区。二是中密度建筑区。中密度建筑区指建筑多为高层建筑,容积率较高,有一部分的实土绿化;地下建筑范围较广,在用地区域内占有较大比重的区域。三是高密度建筑区。高密度建筑区指建筑全部为高层和超高层建筑,地上容积率很高,或者地下建筑区域占区域总面积的大部分的区域。北京的很多住宅项目是在一个巨大的地下底盘上建设几个地上住宅楼,虽然从地上看密度不是很高,但对于雨水利用来说也属于高密度城市建筑区。

用友软件园雨水调蓄系统

用友软件园位于北京中关村永丰产业基地,占地45.52公顷,建设目标为国际优异的生态环保软件园。园区内的水景与休闲广场为研发人员提供一个休闲与交流的场所。软件园由7个功能区组成,由十几个单体建筑组成,各个功能区既相互独立、又相互连接,总建筑面积约40万平方米。该建筑群屋面雨水采用两种方式收集:一是在雨水立管上安装自动弃流装置,以虹吸式系统通过管道流量控制初期雨水弃流量;二是在室外连接检查井处,以重力式系统采用渗透式弃流装置。部分室外雨水管道采用渗透排放一体系统,在地下管道内存储雨水并渗透至周边土壤中。

赵昕介绍,绿地蓄渗设计要注意的几个问题是:地下水位太高有可能渗不下去,时间长了植物可能禁不住浸泡,所以要按渗透设施考虑,不宜在紧贴建筑周边做下沉式绿地,好离开回填土区域后再下沉,对渗透设施与建筑物的要求对下沉绿地同样有效。尤其是在地下室顶板上尽量不要做下沉式绿地,如果地下室结构顶板上没有专门的排水做法或者可靠的隔水层,太多的水渗透可能会引起其他的问题。当地形坡度较大或起伏较多时,下沉式绿地应地底的水平度和周边高地的连续闭合性,否则很难达到效果,且对景观有很大的影响。

大型建筑群雨洪利用前景广阔

建筑物的水资源综合利用的规模问题实际上是一个经济性的问题,系统规模是否合理取决于其是否经济。

赵昕解释说,其实对于不同地区、不同城市的不同建筑区域,适宜的雨水利用措施有较大差别,如果一味地强调雨水利用的具体措施,而忽略了建筑区的具体情况,很可能不仅不能发挥雨水利用措施的效果,而且造成了不必要的浪费。建筑物水资源综合利用系统本身就相当于水在建筑(群)物中的循环。如果单独从这个层次上考虑,可以很直观地看出,该系统的经济效益在于节约的市政自来水价值与整个系统投资之间的比较。

从一般意义上来说,只要采用建筑物的水资源综合利用系统,就一定会增加初期投资并使建筑物的给排水系统更加复杂。就目前我国的情况来看,随着水价的提高,这种增加的投资小于节约的自来水价值的可能性越来越大。虽然水资源综合利用系统规模越大,建筑物的成本就越高,但这样做具有非常重要的社会意义。因为大型建筑群不同于一般的建筑,它是将建设项目的社会效益和远期效益作为重点,而不是片面追求近期的经济效益,这一点对推广水资源的综合利用十分有利。

归根结底,在城市建筑区的雨水系统首先要满足排放要求,在经济允许的条件下尽量提高雨水排水系统的能力;其次,采取各种渗透措施,减少地表径流,提高环境舒适度;后,结合节约用水、绿色建筑和可持续发展的目标把雨水作为非传统的水资源来考虑,合理地回收利用。由此看来,大型建筑群在拓展水源方面也有得天独厚的条件,特别是对雨洪资源的利用,在大型建筑的建设中将有广阔的前景。