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(fā)展，人與自然之間的矛盾日益凸顯，生態(tài)水環(huán)境污染和水資源的浪費現(xiàn)象是十分嚴重的。因此，在可持續(xù)發(fā)展理念的指導之下，海綿城市理念也在不斷發(fā)展。海綿城市理念背后是優(yōu)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(fā)展中發(fā)揮更好的作用。
關(guān)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(xiàn)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(xiàn)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(xù)利用工作。建筑作為城市發(fā)展的重要組成部分，將海綿城市理念與建筑物的規(guī)劃設計相結(jié)合，可以促進整個城市的長期穩(wěn)定發(fā)展。基于海綿城市理念的建筑規(guī)劃通過滲水磚、綠化屋頂、雨水收集系統(tǒng)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(guī)劃方法
2.1總體規(guī)劃
全面推廣海綿城市理念的背景之下，對雨水導排系統(tǒng)方面做了更為深入和細致的研究工作。在持續(xù)的強降雨天氣之下，雨水導排系統(tǒng)可以很好的發(fā)揮分流采集雨水的作用，核心設計中，通過對區(qū)域內(nèi)的地理環(huán)境、地下水環(huán)境、生態(tài)資源環(huán)境等方面的特點進行分析，結(jié)合建筑區(qū)域場地的特色進行雨水倒排系統(tǒng)確定。在總體布局和規(guī)劃過程中，還需要滿足城市建設的客觀需求，在城市內(nèi)部優(yōu)化布局工作方面做好優(yōu)化和指導，增強建筑設計的操作性。
2.2專題規(guī)劃
專題規(guī)劃工作的核心內(nèi)容是將整體規(guī)劃的工作做好分類處理，對于不同類別的內(nèi)容進行分析與規(guī)劃。實際的規(guī)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(tǒng)規(guī)劃，根據(jù)城市水系統(tǒng)應用方面的差別，儲水系統(tǒng)、凈水系統(tǒng)、節(jié)水系統(tǒng)的優(yōu)化設計工作是提升水資源利用效率的關(guān)鍵點。②城市交通系統(tǒng)規(guī)劃。交通系統(tǒng)不僅僅是城市道路規(guī)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(guī)劃方面考慮到排水功能特性，發(fā)揮排水引流的作用。③城市綠色空間規(guī)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(nèi)部生態(tài)環(huán)境得到了改善，并且在植被綠化過程中可以更好的發(fā)揮涵養(yǎng)水土的作用。
2.3加強詳細規(guī)劃
各個專題內(nèi)部的細節(jié)規(guī)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(guī)劃發(fā)展工作緊密結(jié)合，從而做好細節(jié)方面的調(diào)整，不斷增強整體工作的協(xié)調(diào)性。尤其是在細節(jié)方面的規(guī)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(yōu)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(fā)浪費。最后，還可以起到一定的空氣凈化和減少污染的現(xiàn)象，做好了地表溫度和濕度方面的調(diào)節(jié)，吸收粉塵、減少噪音，為整體的生態(tài)系統(tǒng)平衡發(fā)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(tài)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(diào)整，從而展現(xiàn)出不同的色彩，結(jié)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(shù)性的作用。而生態(tài)鋪裝材料指的是在鋪裝層面之間預留出一定的過渡區(qū)，在此過渡區(qū)種植一定的綠化植被，保證了整體設計工作的綠化和生態(tài)性，保證了在工作過程中生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
3.2改造綠化屋頂
綠化屋頂?shù)脑O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(tǒng)也可以實現(xiàn)一定程度上的過濾凈化。眾所周知，南方的梅雨時節(jié)面臨著持續(xù)性的降水，并且降水量比較大。綠化屋頂?shù)纳鷳B(tài)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(diào)整，做好了生態(tài)環(huán)境方面的調(diào)節(jié)。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?shù)爻鞘猩鷳B(tài)環(huán)境特征相結(jié)合的性質(zhì)，以提升其存活率；綠化植被位于屋頂，因此在養(yǎng)護工作方面的要求要盡可能低，以免在后續(xù)出現(xiàn)養(yǎng)護不當?shù)膯栴}；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(huán)境的污染現(xiàn)象；植被的選擇還需要與土壤環(huán)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(zhì)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(jù)植物生長方面的差異進行分析，根據(jù)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(jié)合分析，根據(jù)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(tǒng)
根據(jù)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(tǒng)和自動雨水收集系統(tǒng)。自動雨水收集系統(tǒng)指的是在屋頂?shù)拈軠吓潘帯⒌孛娴芈┡潘幍戎攸c部位的集水口進行設置，經(jīng)過一系列的凈化過程，將雨水儲存在水箱中，從而在后續(xù)用于地面道路的清潔和綠地的灌溉等工作。如果出現(xiàn)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(nèi)澇發(fā)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(tǒng)進行相互的比較，普通雨水收集系統(tǒng)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(guān)工作人員在設計的過程中，需要結(jié)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(xié)調(diào)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(tǒng)都各有優(yōu)勢，可以借鑒國外的方式，將這種雨水收集系統(tǒng)的政策推行到每家每戶中，設置好屋頂?shù)挠晁占冢瑢⒂晁谷氲叫钏刂校罄m(xù)進行再利用和凈化的工作。
3.4已建建筑的規(guī)劃設計
對于已經(jīng)進行的綠化設計工作，還需要進行深入的分析和優(yōu)化。需要對綠化屋頂改造后的承重能力進行分析，以免出現(xiàn)改造之后超負荷的現(xiàn)象。在改善屋頂?shù)姆浪阅芊矫嬉残枰嵘P(guān)注程度，做好防水性能和結(jié)構(gòu)整體能力的分析，減少屋頂?shù)恼w負荷，可以選擇更輕的防水層和過濾層的材料。
4結(jié)論
綜上所述，海綿城市理念在建筑的規(guī)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(tǒng)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(tài)環(huán)境的質(zhì)量，也為城市發(fā)展和建筑物的設計提供了更好的工作依據(jù)。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
