建筑設計中海綿城市的利用
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摘要：隨著人類社會的不斷發展，人與自然之間的矛盾日益凸顯，生態水環境污染和水資源的浪費現象是十分嚴重的。因此，在可持續發展理念的指導之下，海綿城市理念也在不斷發展。海綿城市理念背后是優化水資源分配，通過海綿城市的建設提升水資源的利用率，對其深入研究可以在城市發展中發揮更好的作用。
關鍵詞：海綿城市；建筑設計；利用
海綿城市指的是城市在面臨著氣候和天氣變化過程中，在水資源的處理方面表現出良好的彈性效能，也被稱為水彈性城市。在海綿城市理念指導之下，強降雨天氣下可以實現自由的蓄水、吸水、凈水，在非降雨階段可以進行水資源的后續利用工作。建筑作為城市發展的重要組成部分，將海綿城市理念與建筑物的規劃設計相結合，可以促進整個城市的長期穩定發展。基于海綿城市理念的建筑規劃通過滲水磚、綠化屋頂、雨水收集系統等進行設計，既保證建筑設計合理性，又提升了水資源的利用效率，使得水資源匱乏和利用率低的問題得以解決。
2海綿城市在建筑設計中的規劃方法
2.1總體規劃
全面推廣海綿城市理念的背景之下，對雨水導排系統方面做了更為深入和細致的研究工作。在持續的強降雨天氣之下，雨水導排系統可以很好的發揮分流采集雨水的作用，核心設計中，通過對區域內的地理環境、地下水環境、生態資源環境等方面的特點進行分析，結合建筑區域場地的特色進行雨水倒排系統確定。在總體布局和規劃過程中，還需要滿足城市建設的客觀需求，在城市內部優化布局工作方面做好優化和指導，增強建筑設計的操作性。
2.2專題規劃
專題規劃工作的核心內容是將整體規劃的工作做好分類處理，對于不同類別的內容進行分析與規劃。實際的規劃過程中，需要重點做好以下幾個方面的工作：①城市水系統規劃，根據城市水系統應用方面的差別，儲水系統、凈水系統、節水系統的優化設計工作是提升水資源利用效率的關鍵點。②城市交通系統規劃。交通系統不僅僅是城市道路規劃布局的主體，還需要在綠化帶位置選擇、機動車道、人行道位置規劃方面考慮到排水功能特性，發揮排水引流的作用。③城市綠色空間規劃，其中包括了公共綠地、城市濕地、公共雨水花園等，這些綠色空間的導入使得城市內部生態環境得到了改善，并且在植被綠化過程中可以更好的發揮涵養水土的作用。
2.3加強詳細規劃
各個專題內部的細節規劃工作也是十分重要的，實際設計工作中需要將海綿城市理念的建筑設計和整體城市的規劃發展工作緊密結合，從而做好細節方面的調整，不斷增強整體工作的協調性。尤其是在細節方面的規劃，使得整體工作的可操作性增強，進行客觀和綜合的整體評價，利用多角度和多元化價值評估體系做好使用價值方面估計，從而使得整體工作的有效性提升，減少不合理設計的負面影響。
3海綿城市在建筑設計中的應用形式
3.1采取滲水鋪裝形式
滲水鋪裝工作的優勢就在于以下幾個方面：首先，可以迅速完成雨水倒入地下的工作，使得地下水的水資源儲量進一步提升。其次，地表徑流被縮減，一方面可以保證好日常城市運行的安全性和便利性，也減少了水資源的蒸發浪費。最后，還可以起到一定的空氣凈化和減少污染的現象，做好了地表溫度和濕度方面的調節，吸收粉塵、減少噪音，為整體的生態系統平衡發展做出了貢獻。滲水鋪裝工作以滲水磚、透水混凝土和其他生態鋪裝材料為主：滲水磚具備了滲水性強、防腐蝕能力強、耐久性好的特點，被廣泛的應用于鋪裝人行道、盲道、路堤等位置上。另外在應用的過程中，也可以進行形狀和顏色方面的積極調整，從而展現出不同的色彩，結合主體搭配的效果十分明顯。透水混凝土也具有著提升城市美觀度和藝術性的作用。而生態鋪裝材料指的是在鋪裝層面之間預留出一定的過渡區，在此過渡區種植一定的綠化植被，保證了整體設計工作的綠化和生態性，保證了在工作過程中生態環境的協調統一。
3.2改造綠化屋頂
綠化屋頂的設計可以使得雨水的滯留能力和滲透能力大幅度提升，雨水的收集系統也可以實現一定程度上的過濾凈化。眾所周知，南方的梅雨時節面臨著持續性的降水，并且降水量比較大。綠化屋頂的生態植被可以將雨水滲透并滯留在土壤中，起到了儲存水資源的作用。另外，因為這些水資源的蓄積，對頂端建筑物的表面溫度和濕度都進行了積極的調整，做好了生態環境方面的調節。在選擇綠化植被的過程中，需要做好以下幾個方面的工作：植被需要具有與當地城市生態環境特征相結合的性質，以提升其存活率；綠化植被位于屋頂，因此在養護工作方面的要求要盡可能低，以免在后續出現養護不當的問題；選擇成活率高、生長周期長的植物；還需要在植被的抗污染程度方面進行分析，從而減少環境的污染現象；植被的選擇還需要與土壤環境條件、光照條件、灌溉條件等進行綜合性分析。設計種植層需要嚴格控制好介質種植栽培的密度，在一般情況下堆積密度應該小于10kN/m3。濾水層的設計需要根據植物生長方面的差異進行分析，根據根系生長情況的不同做好滲水層厚度的設計。蓄水層通常是需要粗細骨料的結合分析，根據不同植物的類型選擇好堆積顆粒的粒度，并控制堆積厚度。例如：選擇綠籬、藤本植物等小型植物時，需要粒徑在15～20mm之間的陶粒，并將陶粒堆積厚度控制在80mm左右。防水層的設計也是必不可少的，需要選擇復合的防水材料，盡可能一次成型。
3.3設計雨水收集系統
根據雨水的收集功能進行分析，可以將其分為普通雨水收集系統和自動雨水收集系統。自動雨水收集系統指的是在屋頂的檐溝排水處、地面地漏排水處等重點部位的集水口進行設置，經過一系列的凈化過程，將雨水儲存在水箱中，從而在后續用于地面道路的清潔和綠地的灌溉等工作。如果出現了降水量比較大的情況，就需要進行雨水收集的工作，降低城市內澇發生的概率。普通的雨水收集池是最為原始的雨水收集裝置，包括蓄水池、深水井等。兩種雨水收集系統進行相互的比較，普通雨水收集系統的投資成本低，并且需要進行人工的干預和處理工作。而自動的雨水收集裝置面臨著造價成本較高的問題，雖然在實際應用中具有一定的便利性，但是在管理和維護的過程中工作難度依然比較大。相關工作人員在設計的過程中，需要結合實際情況，采取部分建筑物實施的方式，做好整體雨水收集工作方面的布局。基于海綿城市理念的建筑設計工作需要具有協調性的理念，在整體的功能、美觀度、成本方面都進行控制。兩種雨水排放系統都各有優勢，可以借鑒國外的方式，將這種雨水收集系統的政策推行到每家每戶中，設置好屋頂的雨水收集口，將雨水倒入到蓄水池中，后續進行再利用和凈化的工作。
3.4已建建筑的規劃設計
對于已經進行的綠化設計工作，還需要進行深入的分析和優化。需要對綠化屋頂改造后的承重能力進行分析，以免出現改造之后超負荷的現象。在改善屋頂的防水性能方面也需要提升關注程度，做好防水性能和結構整體能力的分析，減少屋頂的整體負荷，可以選擇更輕的防水層和過濾層的材料。
4結論
綜上所述，海綿城市理念在建筑的規劃和設計中有著十分重要的應用，需要在鋪設滲水磚、改造綠化屋頂、設計雨水收集系統等各個方面都進行一定的工作。海綿城市理念是一種先進的設計理念，加大了水資源的綜合利用率，改善了生態環境的質量，也為城市發展和建筑物的設計提供了更好的工作依據。在未來的工作中，還需要進行更為深入的設計和研究工作。
參考文獻
[1]馬曉雨.“海綿城市”在建筑設計中的運用初探[J].工程建設與設計，2018（4）.
[2]呂杰.“海綿城市”在建筑設計中的運用[J].建材與裝飾，2019（14）.
作者：武寶虎 單位：山西省建筑標準設計研究院
