城市地下空间低影响开发雨水系统设计

的内部。这种现象一旦发生，轻则引起墙皮脱落，霉变 等现象，重则降低建筑的耐久性，甚至导致建筑物的破 坏。因此，必须运用基于 LID 理念的雨水处理措施，给 地下建筑的防渗设计带来了新的挑战。
此外，随着运用基于 LID 理念的雨水处理措施绿 地系统增加，还要考虑植物根系对建筑物的破坏作用， 以及对建筑构造的防渗和安全设计带来的隐患。
处置问题进行了研究。侧重介绍地面构造对雨水入渗的促进措施、壤中流蓄排技术及地下建筑主体的防渗设计。
［关键词］低影响开发；地下空间；雨水；防渗
［中图分类号］TU823. 6
［文献标识码］A
［文章编号］1002-8498（2010） S1-0468-04
Rainwater System Design of Underground Space in Cities Based on Low Impact Development Concept
合起来，造就生态和谐的生活环境。 2 城市雨水循环
城市的雨水循 环，包 括 蒸 发、凝 结、降 水、径 流、市 政管网排水、城市河道排水等环节。降落到城市地面 上的雨水，可根据其下垫面的不同，分为两种迥异的排 放途径：①降落到不透水地面的雨水，其中的一部分作 为地面径流排入市政管网，最终排至城市河道，另一部 分，则经过蒸发作用重新进入水循环过程的初始环节， 再形成降水。②降落到透水地面上的雨水（ 包括绿化 地面和透水铺装地面等） ，除地面径流外，其中的一部 分形成下渗，回补地下水，并通过蒸发作用再次进入水 循环过程的初始环节，再次形成降水，而无法消纳的多 余水分，则通过城市雨水口排至市政管网或雨水池，最 终进入城市河道。
Abstract：The paper probes into the issues of dealing with rainwater in the urban un来自百度文库erground space construction，based
on the low-impact development concept，and combining with the current situation of China. Then，authors emphasize the promotion measures of covering earth structure to rain infiltration，the technology of storm － water drainage in soil，and impermeable design of the main body of underground space.
低影响开发（ low impact development，LID） 是从基 于微观尺度景观控制的 BMPs 措施（ 最佳管理措施） 发 展而来的。LID 理念由美国乔治省马里兰州环境资源 署于 1990 年首次提出，主要是以分散式小规模措施对 雨水径流进行源 头 控 制，该 种 方 式 不 需 要 大 面 积 的 土 地，就能将大部分雨水截留，并通过渗透、过滤等措施， 保证补充地下水的水质、水量，变雨水为资源。从雨水 处理模式的角度来讲，其核心是通过合理的方式，模拟 自然水文条件，并通过综合性措施，从源头上降低城镇 开发建设所导致的水文条件的显著变化和雨水径流对 生态环境 的 影 响。从 城 市 设 计 和 建 筑 设 计 的 角 度 来 讲，其核心是通过各种设计技术，按照水文功能等效原 则，通过洼地贮存、渗透、地下水补给、降雨径流流量和 容积控制等措施，维持和再现开发前的场地环境，减少 开发带来的径流 污 染，并 强 调 雨 水 处 理 措 施 与 景 观 设 计的结合，使景观设计和排涝、减少温室效应、节能结
而基于 LID 理念的雨水处理措施，则强调通过一 系列的低影响开发技术措施，达到改变城市雨水循环 过程的目的，使城市在开发建设后的水文功能更加接 近其开发建设前原有的储存、渗透、径流排放总量、径 流速度、径流范围、雨水滞留时间、雨水蒸发总量等。
［收稿日期］2010-09-02 ［作者简介］林 川，北京建筑工程学院建筑与城市规划学院教 授，北京市西城区展览馆路 1 号 100044，电话：13691296641， E-mail：linchuan@ bucea. edu. cn
在覆土层中顶板范围内，或绿地系统范围内，间隔 设置纵横交错的类似棋盘线布局的疏排水支线收集地 面入渗的雨水，再于顶板外侧边缘设排水主沟。雨水 通过种植土下渗 进 入 疏 排 水 支 线 ，再 由 疏 排 水 支 线 进 入主排水沟，排水主沟与渗透性集水井连接。透过间 隔铺设或满铺透水网材料，可以及时排除由于大量降 水和灌溉而造成的土壤积水，并且在屋顶板等不透水 层与土壤间形成一个空腔，空气可以在其间流动，保证 土壤的透气性。同时可以收集渗出的雨水加以利用。
大面积的地下 空 间、大 面 积 地 下 空 间 上 部 的 地 面 景观、因低影响开发带来的雨水下渗，这三者之间的矛 盾非常突出，必须选择合适的渗水方案。一般来讲，由 于建造大面积地 下 空 间 造 成 的 雨 水 下 渗 困 难 问 题 ，需 要专门的雨水渗滤系统来解决。
整个渗滤系 统 由 透 水 地 面、多 孔 垫 层、透 水 毛 管、 支渗滤沟、主 渗 滤 沟、渗 滤 井 组 成。 雨 水 通 过 多 重 净 化，汇集到雨水集水池，末端的水质将满足灌溉、水景 等的要求。
此外，覆土层还必须保证局部与自然土壤相接，不 被建筑物、构筑物封闭围合，以保证下渗雨水有顺利排 放的途径。 3. 2. 2 透水铺装雨水下渗
透水铺装既可以满足城市人活动时对硬质地面的 要求，又可以部分的实现大地的透水功能，因此是现代 城市建设中的一种重要的生态措施。透水铺装一般耐 磨性和载重量较小，因此常用于园路、小型广场、人行 道、停车场、轻 载 重 车 道 等。 透 水 铺 装 的 材 料 有 多 种， 如混凝土透水砖、风积沙透水砖、露骨料透水混凝土、 木塑地板、嵌 草 石 板 路 等。 透 水 铺 装 和 景 观 绿 地 结 合 设计，还可以发挥其美学功能。
图 2 地下建筑顶板绿化构造设计 为保证植物的 正 常 生 长，应 在 植 物 根 系 主 要 分 布 层以下增设排水管，使多余水分可以及时排除。同时， 排（ 蓄） 水 设 施 必 须 铺 设 在 耐 根 穿 刺 层 的 上 面。为 了 防止栽植土壤经 冲 刷 后 细 小 颗 粒 随 水 流 失 ，造 成 土 壤 中的成 分 和 养 料 流 失，并 堵 塞 排 水 系 统，还 需 在 排 （ 蓄） 水层上面铺设过滤层，并使其具有较强的渗透性 和根系穿透性。其中，耐根穿刺层的材料可选用高密 度聚乙烯土工膜、PVC 卷材等。如地下设施边缘有侧 墙，铺设耐根穿刺层应向建筑侧墙面延伸，目的是防止 植物根系从侧墙接缝等处穿透防水层。 在地下空间 上 部 的 绿 化 地 面 设 计 中，覆 土 层 的 厚 度确定也是一个非常重要的问题。通常由于受工程条 件的限制，采用根据地下设施覆土厚度选择相应的植
Lin Chuan，Hou Danhui，Fang Zhiyong
（ School of Architecture and Urban Planning，Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China）
进雨水入渗的措施，使多雨期的土壤水分很容易达到 饱和。在绿地系统中，土壤中过多的水分如若排不出 去，很容易造成植物烂根或产生疾病，而且土壤的透气 性变差，直接影响植物对氧的需求，根系部分缺氧，有 毒物质滋生，会使植物成活率大为降低，对绿化植物极 为不利。
为了改善土壤 的 通 气 状 况，以 及 由 于 大 面 积 地 下 空间的建设使土壤中的高含水量无法及时向下渗透排 除，应采取相应的壤中流蓄排设计。 3. 3. 2 大面积地下空间地面雨水蓄排技术
如何通过有效的措施解决好雨水入渗与地下建筑 防渗之间的矛盾，达到既可以促进雨水入渗，又可以使 地下建筑免受水的侵蚀的目的，即达到建筑安全和生 态环境改善的双赢。 3. 2 地下空间上部促进地面雨水下渗的构造层次设计 3. 2. 1 绿化地面雨水下渗
地下空间顶 板 绿 化 的 构 造 层 次，自 下 而 上 一 般 包 括防水层、耐根穿刺层、排 （ 蓄） 水层、过滤层、栽植土 壤层、植被层等（ 见图 2） 。
Key words：low impact development （ LID） ； underground space，rainwater infiltration，impermeable
雨水问题已经危及到城市生态环境及人类的生命 安全。因此，应该 将 对 城 市 雨 水 问 题 的 研 究 作 为 我 国 城市设计中的一个重大前沿课题来看待。本文的研究 就是在这种背景下展开的。本文研究的对象是上述的 第 2 个方面，即由于地下空间开发导致的雨水处置问 题。 1 低影响开发理念
透水铺装由透水性面层和透水性垫层构成。其构 造层次为基床、开级配碎石底基层、无砂大孔混凝土基 层、结合层、混凝土透水砖面层（ 见图 3） 。开级配碎石 底基层起过渡与填充作用。无砂大孔混凝土基层是扩 散上层荷载、铺设面层的结构层。结合层为过渡面层， 并是兼有找平作 用，实 现 面 层 与 基 层 的 牢 固 黏 结 的 构 造层，一般采用 1 ～ 5mm 粒径的石屑为骨料。
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施工技术
2010 增刊
物种类的方法。但是，由于受到地下设施的阻断，植物 可能无法通过毛细管作用吸收到其生长所需的地下 水，尤其当地面灌溉或降雨不足时，植物可能无法正常 生长。因此，对于地下空间上部绿化地面的设计，其覆 土厚度应满足栽 植 土 层 厚 度 的 要 求 ，以 便 植 物 生 长 的 要求，保证绿化的长期效果。
2010 增刊
林 川等：城市地下空间低影响开发雨水系统设计
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从技术的角度讲，基于 LID 理念的雨水处理措施， 主要是通过综合 使 用 减 少 不 透 水 铺 装 面 积 、延 长 雨 水 径流流动的通道 和 汇 流 时 间 、利 用 土 壤 覆 盖 物 和 植 物 群落的作用对径 流 进 行 过 滤 并 促 使 其 下 渗 等 方 式 ，尽 可能地减少雨水 的 集 中 收 集 与 集 中 传 输 ，从 而 达 到 模 拟建设场地开发前的自然雨水循环条件的目的（ 见图 1）。
图 1 城市传统雨水循环及低影响开发措施 通过上面的分 析 可 知，以 低 影 响 开 发 理 念 来 指 导 城市建设，具有一系列的优点。主要有：①可以减少区 域内的降雨外排流量，提高地区乃至城市防洪能力；② 可以增加地下水补给量、涵养水源；③可以减少地面积 水，营造水景观，改善地区及周边环境；④可以改善局 部热岛效应，调节小气候。 3 城市地下空间雨水系统设计 下面仅以设计最高地下水位低于地下建筑地坪， 地下室周围土层 为 强 透 水 性 土 壤 ，且 土 中 水 分 仅 是 下 渗的地表水、上层 滞 水 和 上 升 的 毛 细 管 水 的 地 下 工 程 的防渗设计为主要研究对象。 3. 1 地下建筑与雨水入渗相互作用 根据低影响开发的理念，促进雨水就地入渗，是改 善生态环境的一个主要策略。然而，由于城市中（ 尤其 是现代大都市中） 地下空间的大量建设，造成雨水入渗 的途径被阻断，致使地下水的回补变得困难，从而导致 地下水位下降严重。这种现象在大面积连续地下空间 的建设中更为严重。原因是这种大型地下空间使土壤 中蓄存的雨水无 法 透 过 建 筑 物 下 渗 ，致 使 地 下 水 的 回 补变得尤其困难。 另一方面，雨水 的 入 渗 也 增 加 了 地 表 水 和 上 层 滞 水含量，其结果是使土壤的含水量增加，从而可能使得 地下空间的实际水文条件不符合工程设计时给定的水 文条件。而最终结果是土壤中水分将渗入到地下建筑
施工技术
2010 年 12 月
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CONSTRUCTION TECHNOLOGY
第 39 卷 增刊
城市地下空间低影响开发雨水系统设计
林 川，侯丹卉，房志勇
（ 北京建筑工程学院建筑与城市规划学院，北京 100044）
［摘要］针对日益突出的城市雨水问题，基于低影响开发理念，结合我国国情，对城市地下空间开发所涉及的雨水