基于老旧小区海绵化改造问题的研究

基于老旧小区海绵化改造问题的研究

作者：卢尔聪杨战辉唐南燕张建立陈乐乐

来源：《建筑与装饰》2019年第19期

摘要城市化进程的快速推进，也带来了城市内涝、水体黑臭、水资源供需矛盾等一系列负面效应，由此促进了海绵城市的发展和推广。本文以海绵城市建设的重要组成部分——建筑小区为研究对象，结合老旧小区改造实例对改造措施的选择和改进方法进行了分析。结果表明：小区海绵化改造不仅有助于改善人居环境，还有利于协调社会、经济、环境与城市发展之间的关系。

关键词老旧小区改造;海绵化;问题

前言

快速城市化进程推动了经济的迅猛发展，但建设规划的不合理性，建设面积的无序扩张，也使得一系列涉水“城市病”日益加剧，如城市“看海”等，引发了公众的持续关注。由此促进了“海绵城市”理念的诞生。建筑小区作为海绵城市建设在源头上减排、分散的主要载体，对海绵城市建设具有基础性支撑作用。传统建筑小区的建设模式不仅难以抑制径流量的增长，而且也无法阻止污染物随初期雨水冲刷进入市政管道，给地表水环境造成极大威胁，由此加强老旧建筑小区海绵化改造问题的研究有着重要的社会意义。

1 老旧小区海绵化改造特点与问题研究

传统开发模式下的建筑小区，其排水排污模式往往是不管雨水还是污水，都采用迅速排出的解决方式，不仅无法在削减污染物排放方面发挥作用，而且增大了市政管网的压力，具体来说，老旧小区海绵改造存在以下几个方面的问题：

1.1 周边区域特点与问题

老旧小区一般建设年限较长，周边排水系统建设标准低，且维护不足，制约了管网的排水能力，改造难度较大。相关资料表明：老旧小区由于道路环境卫生条件较差，污染物浓度较高，周边地表水环境的污染相对较为严重。同时由于老旧小区公共绿色空间与区域调蓄空间占比较低，排水通道单一，周边区域也缺乏足够的海绵体容纳雨水，因此对其改造要从单体建筑、硬质路面、绿地等多方面入手来控制径流形成，并通过地块内的自然净化来减少管网淤积[1]。

1.2 下垫面特点与问题

老旧建筑小区下垫面特点往往是：不透水面积大、建筑密度高、绿地面积有限等。相关资料表明：老旧小区的建筑密度在45%以上，不透水面积高达85%，而绿地面积不足（低于20%）是制约海绵化改造的重要因素。此外硬质化比例高使得雨水自然下渗能力较差，雨水地表挟污量增大，很容易造成管道淤积和地表水环境水质污染。

1.3 绿地景观系统特点与问题分析

老舊建筑小区的设计方案与最终施工结果往往存在一定的差异，主要体现在绿地空间被挪为他用，导致绿地布局呈现分散、破碎化的状态，这种问题对于海绵化排水系统建立绿地与绿地、绿地与管道、绿地与道路的排水关联造成了困难。同时传统绿地建设并未达到绿色基础设施建设标准，对雨水的景观化处理也少之又少，如落水管设置较为突兀没有美感;绿地建设未结合景观打造等，制约了海绵化改造中利用景观调蓄水体措施的实施[2]。

2 实例分析

2.1 研究区典型性分析

本文以我国第一批国家级试点海绵城市为研究对象，选取了某市若干建筑小区海绵化改造项目为研究对象。其原因为：该部分不仅具有老旧建筑小区的特点和问题，而且项目改造后的可操作性性、建设品质高，具有较好的借鉴意义和推广价值。研究区域的开发强度，建筑密度约为47%，绿化面积较小，仅占总面积的15.7%。并且建筑小区雨水管道标准低、雨季积水严重，因此结合海绵城市建设中低影响开发技术和区域特征进行改造具有良好的社会效益。

2.2 建筑小区海绵化技术分析

（1）渗透技术：透水铺装可由透水混凝土、透水沥青、可渗透连锁铺装和其他材料构成。透水铺装结构应符合相关技术规定。透水铺装使路基强度和稳定性存在较大风险时，可采用半透水铺装;土壤透水能力有限时，应在透水基层内设置排水管或排水板。

（2）储存技术：主要包括雨水调蓄池和湿塘，前者不仅具备蓄水能力，还兼具净化等生态功能，蓄水池可采用混凝土池、塑料模块蓄水池、硅砂砌块水池等。后者则是指具备雨水调蓄和净化功能的景观水体，雨水是其主要补水水源。湿塘的建设可采用碎石或水生植物种植区作为缓冲区，削减大颗粒沉积物。

（3）传输净化技术：该技术主要是利用植草沟与渗渠，对雨水进行传输并减缓雨水流速。如绿色屋顶，用植物材料代替裸露的屋顶材料，植物覆盖能够滞留和蒸发雨水，其功能是减少雨水径流;生态植草沟，通过种植密集的植物来处理地表径流的设施，利用土壤、植被和微生物来过滤雨水、减缓径流，可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠和超标雨水径流排放系统[3]。

2.3 改造方案设计分析

结合区域地理特征和海绵化技术，本次改造方案拟定时，以解决现在的问题为目标，以有利于源头控制、有利于减少初期雨水污染及合流制溢流污染、有利于雨水资源利用和水生态修复为设计原则进行了设计。影响方案制定的因素主要有：小区周边及自身的建设条件，地域气候特征及土壤条件等。其中对现状建设条件的利用既可以实现尽可能对低影响设施进行嵌套组织，又能够实现美化景观、改善人居生活环境。对区域特征的分析有助于选择低影响设施类型，并有针对性的制定低影响措施。

（1）径流控制类海绵改造

此类改造应以滞渗功能为主，构建以渗透类设施为核心的设施组合，以此实现雨水的合理渗透和外排。如透水铺装、植被缓冲带、绿色屋顶等滞渗设施组合;在组合流程的起端布置分散、零星的滞渗设施，在终端布置大中型滞渗设施，对雨水进行层级渗滞等。

（2）污染削减类海绵改造

研究资料表明，绿色屋顶的污染去除率为70%～80%;植草沟为35%～90%;湿塘为50%～80%;植被缓冲带为50%～75%。由此应根据区域特征进行合理选择设施。组合顺序应为先除大颗粒物，再除小颗粒物，最后除溶解性污染物，也即是功能以沉淀、弃流为主的设施在前，吸附、微生物降解功能设施在后。

（3）峰值控制类海绵改造

这类改造的设施组合主要包括湿塘、调节池、绿色屋顶等设施。同时还可搭配具有调蓄功能的设施进行组合，如渗透型植草沟，加深下沉深度的雨水花园等设施。

2.4 海綿化改造措施分析

（1）小区屋顶改造

将适宜建设绿地的建筑屋顶全部建成“绿顶”，利用绿地滞蓄雨水，既可以防止雨水径流的产生，又可以增加雨水的蒸发，起到增加空气湿度、改善小气候的作用。但对于小区内不宜建设绿地的屋顶，或者“绿顶”消化不了的剩余雨水，则通过专门的已带有一定过滤作用的雨漏管道进入主体建筑及广场地下的总蓄水箱，经过初步过滤和沉淀后，再经过地下控制室的水泵和过滤器，一部分进入各大楼的中水系统用于冲刷厕所、浇灌屋顶的花园草地;另一部分被送往地上人工溪流和水池的植物和微生物的净化生境，形成雨水循环系统，完成二次净化和过滤。而地下总蓄水池又设有水质自动监测系统，当水面因蒸发而下降时，自动系统便会用蓄水箱中的水进行补充[4]。