从四类下垫面谈小区海绵城市设计

从四类下垫面谈小区海绵城市设计
摘要：结合常见建筑（小区）下垫面特征，归纳出四类常见下垫面，提出了
立足“四类下垫面”进行海绵城市设计的思路。

立足每一类下垫面自身的特征，
首先就地采取与本下垫面相适应的海绵技术措施。

在此基础上，通过相关技术，
合理处理四类下垫面之间的联系与径流转输。

同时，对有关海绵技术措施进行分析，并就有关问题提出了看法。

关键词：四类下垫面块料铺装地域性特征绿色屋面旱溪软
隔离
前言
《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》指出了“海绵城市”建设的基本原则，重点强调规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜和统
筹建设。

那么，从抽象到具体，从宏观到微观。

在城市总体规划和海绵城市专项
规划等整体框架下，紧密结合所在地区大气降水、植被和下垫面的地域性特征，
针对规划用地范围内的“四类下垫面”，合理运用行之有效的工程技术措施，将“海绵城市”专项规划的各项技术指标落到实处，则是后续工作的重点。

现行海绵城市设计思路，较多按照下垫面综合径流系数，结合所在地区
年径流总量控制率对应的降雨厚度进行核算，不足部分进行人工调蓄。

也有部分
地区按照技术指标细分的方法进行海绵城市设计。

事实上，鉴于大气降水、植被与下垫面的地域性特征显著，不同的地区，“渗、滞、蓄、净、用、排”，其侧重点必然是不同的。

另外，在上述六字方针
的基础上，建议增加一个“防”。

毕竟，城市内涝防治，国内外均有一定难度。

再者，对于“LID”，在借鉴的同时，建议辩证对待。

现阶段，关于年径流总量控制率，尽管尚存争议，但是，从一定程度上反应
了一个地区大气降水的地域性特征，有一定的积极意义。

那么，关于项目专项规
划阶段海绵城市的设计思路，既可通过不同下垫面径流系数的加权平均计算综合
径流系数，或许也可考虑如下思路：“首先立足某一下垫面开展海绵城市设计，
不足部分，通过相邻下垫面进行互补，以此类推。

”
无论是新建城区，还是既有城区；无论是一座城市，还是一个小区，除裸地
之外，其下垫面类型大致可以划分为道路广场、各类绿地、建筑屋面和水面湿地等。

上述四类下垫面，彼此之间的联系，可以归结为城市公共配套用地的四
类下垫面与地块用地红线内四类下垫面之间的联系，城市公共配套用地的四类下
垫面之间的联系，地块用地红线内四类下垫面之间的联系。

以地块用地红线内四类下垫面为例，针对降雨条件下不同的下垫面的径流特点，紧密结合当地大气降水与下垫面的地域性特征，采用与之相适应的工程技术
措施，通过精益化设计，首先将某一下垫面上的雨水就地处理，然后再考虑不同
下垫面之间雨水径流的转化。

按照上述思路，可以充分利用规划用地范围内的场
地空间，在场地空间内尽可能均匀的布置有关海绵设施。

一、小区内的道路广场
1.1 小区内道路广场，可以从透水型式与铺装型式的角度进行分析。

从路面
的铺装型式来看，包括整体式路面和块料路面等；从是否透水的角度来看，包含
不透水路面与透水路面（透水路面又分为半透水路面全透水路面）；按透水路面
的型式，通常包含透水混凝土路面、透水沥青路面和透水砖路面等。

对小区内的道路和广场铺装而言，整体式铺装，便于机械化施工，施工
效率较高；块料铺装，施工效率相对较低。

两相比较，笔者更倾向于块料铺装。

块料铺装路面在国内具有悠久的应用历史，尤其在一些历史街区、风景名胜区等
较为常见（如苏州老城的条石路面等），在欧洲一些国家的街区道路也随处可见。

一般而言，小区内的道路和广场等，对铺装的平整度要求，较城市道路低，相对
适合块料铺装路面，而且，块料铺装路面相对粗糙，对于降低地表径流流速，延
缓雨洪径流叠加是有利的。

此外，块料铺装路面具有一定的透水性；不同规格块
料的组合，可以营造较为丰富的景观效果。

再者，与整体式铺装路面（混凝土路
面或沥青路面）相比，块料铺装路面使用寿命长，即使出现路面破损也便于维修，小区沥青路面出现破损时，修补难度相对较大。

就目前而言，有必要对块料铺装路面应用于小区道路广场铺装展开专项研究，保证块料的强度与刚度，提高块料铺装路面的机械化施工程度，推动块料铺装路
面在小区道路与广场的应用。

1.2新建居住小区，较多为满铺地下室的居住小区。

通常情况下，小区地下
车库顶板上方的回填土厚度不一。

与原状土不同，回填土的回填质量，直接决定
了回填土上方各类构筑物的施工质量。

简单归纳一下，回填土上方的各类构筑物
包括以下内容：（1）给水排水专业的各类埋地管线及构筑物，如雨水口、雨水
管道、雨水检查井、污水管道、污水检查井，以及必要的生活消防给水管道等。

（2）景观专业的各类景观素材，如水池、凉亭、花架、花池、汀步、园林步道，以及绿化种植区域的土方回填等。

（3）建筑专业与主体结构脱开的相关内容，
如地上建筑口部的残疾人坡道、入户台阶、散水，以及坐落在回填土上的其他各
类建筑构造。

（4）总图规划专业的相关内容，如小区道路、小区广场等。

（5）
其他专业各类坐落在回填土上的构筑物等。

上述各项内容，交错分布在同一个小区地库上方有限的回填土空间。

但是，
不同的施工作业内容，对回填土的质量、密实度的要求不尽一致，且分布在不同
的技术规范。

为了确保上述各项内容的施工质量，建议针对建筑小区地下车库上
方不同专业、不同作业范围回填土的质量、回填施工工艺、回填土的密实度等，
出台专门的技术规定，确保回填土上部各分部分项工程的施工质量。

就目前来看，组织开展这项工作，实有必要。

二、小区内的各类绿地
就小区内的绿地而言，通常包含高位绿地（绿地高于周边地面，如场地内的
景观堆土造景）、平面绿地（绿地与周边地面相平，这种情况较为常见）和下沉
绿地（绿地低于周边地面）。

首先，对于室外绿地，现行《室外排水设计规范》、《建筑给水排水设
计规范》和《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》分别给出了相应的径流
系数值，虽大同小异，然而还是有不一致的地方。

关于径流系数，从某种意义上讲，反映了一个地区大气降水与绿化下垫面的地域性特征，综合涵盖了气候、气象、地形地貌、地质等多方面因素。

一方面，对应同样的降雨量，同样的绿化下垫面，不同地区的径流量与径流
系数是不同的；另一方面，某一降雨量数值，在有的地区可能对应3年一遇的降雨，有的地区可能对应10年一遇的降雨……，其影响程度也是不一样的。

因此，随着国民经济的发展，有必要把不同地区的径流系数测试工作提上日程。

其次，高位绿地、平面绿地与下沉绿地的设计，需因地而宜，因项目而宜。

一方面，结合景观设计，确需设计高位绿地的时候，可以考虑在高位绿地的
周边设置植草截水沟。

另一方面，下沉绿地与平面绿地相比，除了在降雨时段可
以有效截留及入渗雨水之外，下沉绿地具有一定的雨水调蓄与滞留性能，延缓暴
雨时段的雨洪径流叠加速度。

时下，按照通常的下沉绿地设计，下沉绿地内积存的雨水，只有待降雨结束后，通过持续入渗和蒸发，方可逐渐消退。

对于年降雨量不超过800mm的半湿润
及干旱半干旱地区，上述做法相对较为适宜。

但是，对于降雨量超过800mm的湿
润地区，降雨量较大，雨季降水较为频繁（如江南的梅雨季）的情况下，传统的
下沉绿地设计，如果下一次降雨到来的时候，上一次降雨在下沉绿地内积存的雨
水尚未消退，下沉绿地对雨水的滞留与调蓄性能将大打折扣。

针对这个问题，笔
者设计了一种“下凹式绿地用径流延迟型雨水口”，既可以在降雨时有效调蓄滞
留雨水，也可以在降雨结束后，缓慢自然消除下沉绿地内积存的雨水，有效延缓
雨洪径流叠加，为下一次降雨腾出必要的下沉绿地调蓄容积。

三、小区内的建筑屋面（绿色与蓝色）
首先，关于屋顶绿化，现行国家标准设计图集《种植屋面建筑构造》14J206
将之划分为容器式种植、简单式种植和园林式种植。

对于园林式种植，根据建筑
屋面标高与屋面景观标高之间的相互关系，可以进一步划分为“花坛式种植”和“园林式种植”。

所谓“花坛式种植”，介于容器与种植与园林式种植之间，在
平屋面上，通过人工造景的方式，设计大小不一的花坛，高出建筑完成面600mm
左右。

对于“花坛式种植”的屋面排水，可以将花坛内的积水，通过溢流或花坛
泄水孔的方式排泄到屋面上，通过设置在花坛附近的排水沟（天沟）等排水设施，将屋面雨水有组织的排至室外地坪。

这种屋面绿化与园林式种植的区别，主要在
于绿化屋面的排水方式。

而且，一些地区屋面雨水管落地以后直接进雨水检查井
的做法，对径流延迟不利，其利弊有待斟酌。

其次，出于建筑方案设计的需要，或者根据一些地方城市规划的要求，
日常设计中坡屋面的建筑也较为常见。

参照《种植屋面建筑构造》14J206的总说明：“本图集适用于坡度为2%~10%的钢筋混凝土基板平屋面、坡度为10%~50%的
钢筋混凝土坡屋面……”关于这个问题，从目前来看，建议首先在平屋面上因地
制宜的实施屋顶绿化。

对于坡屋面上的屋顶绿化，当坡度相对较大时，对于暴雨
强度较大的降雨，坡屋面上的水土保持尚有一定的难度。

再者，以坡屋面的民用
建筑为例，一般情况下，较多为非上人屋面，其屋面绿化的浇灌、绿化的维护管
理（如草坪养护、灌木修剪等）难度相对较大。

另外，从安全的角度出发，也需
要在坡屋面檐口位置设计一定高度的女儿墙，或增设金属护栏等，对整个坡屋面
的建筑风格影响较大。

基于上述考虑，对于坡屋面建筑的屋顶绿化，或许可以考
虑从试点入手，收集问题，积累经验，集思广益，统筹分析其利弊，然后再考虑
下一步的工作。

再次，关于屋顶绿化填土厚度，不同的资料，说法不一，有以下资料可
供参考：
园林绿化种植土壤土层厚度
关于屋顶绿化种植土与种植植被的选择，一般而言，应立足当地土壤，以当
地乡土植被为主。

关于这一点，也体现了海绵城市的地域性特征。

一个地方，土壤、大气降水，以及当地的乡土植被，长期以来，三者相互适应，不可分割。

换
句话说，立足当地土壤、大气降水，以及当地乡土植被的地域性特征进行海绵城
市设计，既反映了因地制宜的设计思路，也体现了海绵城市设计对自然的敬重与
顺承。

最后，种植或非种植建筑屋面的雨水，可通过雨水桶（罐）或雨水池就
地收集，也可通过散水进入楼边绿地，经核算后确定是否需要设置雨水收集。

关
于雨水收集，如果仅用于滞留雨水，可按集中收集考虑；如果收集雨水做绿化灌
溉浇洒或道路冲洗用，宜按浇洒范围分散收集。

四、小区内的水面湿地
关于小区内的水面湿地等，有必要从多方面综合考虑。

4.1小区内的水面湿地等，根据景观设计需要，通常情况下，沿水面湿地周
边会设计亲水景观步道等。

当水面或湿地等的深度不大时，小区的水面湿地等，
与周边绿地或道路雨水径流怎么衔接呢？如果通过雨水管道连接，从雨水口开始，
考虑必要的雨水管道起点埋深（暂按0.7m考虑），以及必须的管道坡降，雨水
管出水口可能会位于水面以下，或者低于水景或湿地底部；也有结合场地竖向设计，通过地面找坡，坡向小区内的水面湿地，但其辐射半径有限；还有通过植草
沟与小区内的水面湿地相连。

上述三种做法，具体采用哪一种做法，在项目设计时，需紧密结合项目的具体情况。

同时，还应根据水面湿地的超高水位情况，做
好小区水面湿地的安全防护与安全溢流。

4.2从系统化设计的角度来看，植草沟、旱溪与水面湿地三者之间是密不可
分的。

换句话说，场地内的植草沟与旱溪，属于小区水面湿地的有机组成部分。

三者的合理组合，对于丰富场地景观效果，扩大雨水与土壤的接触面积、促进雨
水入渗、调节雨洪径流，具有一定的现实意义。

某项目，将绿篱与植草沟相结合，替代传统的围墙，较为巧妙，介绍如下：
在场地周边开挖出一道宽1000mm左右，深200mm的浅沟。

浅沟两侧密植冬青、
红叶石楠等常绿灌木绿篱，中间密植剑麻、夹竹桃等，并采用沿阶草对浅沟内的
裸地进行覆盖。

既可以对场地内起到一定的围护作用，也可对设计场地内、外的
景观进行有效的衔接。

如果把实体砖砌围墙或金属护栏通透围墙比作“硬隔离”的话，上述隔
离方式或可称之为“软隔离”。

通过“软隔离”设计，也可实现总图规划设计、
景观设计与海绵城市设计的有机结合。

4.3结合当地的大气降水条件，当地的水资源状况等，宜设水系，则设水系；宜设湿地，则设湿地；宜设旱溪，则设旱溪；宜设植草沟，则设植草沟、宜组合
设计，则组合设计。

通常而言，水系、旱溪、植草沟等，适用于相对平坦的地形。

在场地坡度相对较大的情况下，可以通过合理的阶梯状设计，实现水系（旱溪、
植草沟）与场地的有机结合。

结语
无论是海绵城市设计，还是建筑设计或绿色建筑设计，因地制宜始终是基本
原则之一。

对海绵城市而言，降雨和下垫面，是其主要研究内容。

但是，降雨和
下垫面地域性特征显著，不同的地区，差异明显。

现阶段，年径流总量控制率，
反映了降雨的地域性特征；下垫面的地域性特征，有待进一步补充和完善。

本文从下垫面入手，将小区下垫面归纳为四类下垫面，并对一些问题做了初步探讨。

不当之处，还望业内专家学者不吝批评指正。