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海綿城市具有的抗洪排澇的能力,同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用,因此在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿城市理念,可以有效保證城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)和有效性。本文基于此,分析及探討海綿城市雨水處理技術(shù)與雨水利用,以供借鑒。
海綿城市的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,其可使雨水洪水危害得到有效的緩解,排水壓力得到減輕,同時(shí)通過(guò)對(duì)所收集到的水進(jìn)行凈化再利用,大幅提升水的利用效率,可起到節(jié)約資源及保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。
1海綿城市理念
海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用。海綿城市理念立足長(zhǎng)遠(yuǎn),不再以征服者的態(tài)度對(duì)待自然,而是尊重自然,向大自然學(xué)習(xí)采用“源頭處理,分散集中”的方法,將雨水“滲”在原地涵養(yǎng)水源,“蓄”在原地方便調(diào)用。我們要將雨水資源化,而不是迫不及待地將其排走,要考慮把有限的水資源截留下來(lái),利用自然的力量去凈化雨水,從而優(yōu)化城市排水系統(tǒng)。無(wú)論如何“灰色”剛性的給排水系統(tǒng)已經(jīng)暴露出了其嚴(yán)重的自身局限性,阻礙了我國(guó)的城市化進(jìn)程,引發(fā)了社會(huì)各界對(duì)城市水危機(jī)新一輪的關(guān)注和對(duì)傳統(tǒng)城市給排水系統(tǒng)建設(shè)的反思。針對(duì)該現(xiàn)象從2014年至今,我國(guó)政府連續(xù)出臺(tái)了多部指示文件,倡導(dǎo)通過(guò)推廣“海綿城市”建設(shè)解決“城市看?!钡葐?wèn)題,并為各地的海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)提供了理論指導(dǎo),極大地促進(jìn)了我國(guó)城市的“海綿化”進(jìn)程。
2城市雨水收集、回收利用的意義
2.1 環(huán)境水資源短缺
隨著城市工業(yè)的迅速發(fā)展,水資源短缺問(wèn)題已越來(lái)越明顯,而雨水收集、回收利用系統(tǒng)能幫助人們充分利用雨水,既可緩解城市對(duì)自來(lái)水依賴(lài),又能解決水源污染,最終達(dá)到節(jié)能減排、低碳環(huán)保的目的。
2.2 減少城市地面雨水徑流量
將城市雨水收集、利用的效益顯著,可以大大減少城市地面雨水徑流量,控制城市雨水徑流污染和防治城市水土資源流失,減輕城市暴雨時(shí)對(duì)排水管網(wǎng)的排水壓力,減輕污水處理廠的負(fù)荷,提高污水處理廠的處理效率;可以滯納削減暴雨洪峰,減少城市徑流量,減緩城市徑流速度,減緩暴雨的匯流時(shí)間,滯蓄雨水,錯(cuò)滯洪峰,有利于減輕城市洪澇災(zāi)害的壓力,減少城市排水系統(tǒng)在暴雨期間的排水壓力。也減少由政府投入的用于建設(shè)大型污水處理廠、收集污水管線和擴(kuò)建排洪設(shè)施的資金。
3海綿城市建設(shè)的城市雨水處理技術(shù)
3.1收水—雨水存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用
作為“海綿體”步就是要調(diào)節(jié)好雨水的吸收,只有擁有強(qiáng)大的吸收功能,才能讓存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)其價(jià)值。所以在海綿城市中,新建城市建筑工程應(yīng)當(dāng)建立在使海綿城市“海綿體”設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)作的預(yù)期效果。利用好建筑工程的自身的儲(chǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié),分擔(dān)一部分雨水的吸收工作,避免過(guò)量的雨水直接注入“海綿體”設(shè)施內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)“海綿體”的使用功能正常運(yùn)作。
為了確保原有的“海綿體”不受到破壞,在雨水存儲(chǔ)方面主要從建筑工程周邊環(huán)境的合理搭配進(jìn)行該項(xiàng)技術(shù)的操作:對(duì)建筑周邊的植物進(jìn)行適當(dāng)保護(hù),讓生態(tài)環(huán)境與新建建筑盡快融合在一起,將建筑工程中可能對(duì)周邊環(huán)境的影響降到,并實(shí)現(xiàn)新建建筑有利周邊植被的發(fā)展;在建筑工程的技術(shù)應(yīng)用中,實(shí)現(xiàn)新建建筑與原有的“海綿體”構(gòu)件連通,尤其是與周邊的河流、湖泊、濕地等自然環(huán)境體系實(shí)現(xiàn)互補(bǔ),保證“海綿體”不會(huì)發(fā)生飽和狀態(tài)的同時(shí),做到雨水的合理調(diào)節(jié);利用屋頂和地下車(chē)庫(kù)的有利空間,將雨水吸收儲(chǔ)備至屋頂以及地下車(chē)庫(kù)的儲(chǔ)水系統(tǒng)中,在屋頂上做好防水處理,并設(shè)置隔層,實(shí)現(xiàn)人水分離,保證雨水能夠充分降低頂層建筑的散熱問(wèn)題;在早期設(shè)想的空中花園設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上,進(jìn)行適當(dāng)改良,讓其逐步形成一定規(guī)模的小型花園體系;而在地下車(chē)庫(kù)的雨水設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)與原有的“海綿體”構(gòu)造相互結(jié)合,及時(shí)供應(yīng)構(gòu)造體的地下水資源,并回收多余的地下水資源。
3.2改水—雨水轉(zhuǎn)化技術(shù)應(yīng)用
以往城市水資源的取舍都相對(duì)簡(jiǎn)單,主要是依靠自來(lái)水廠的供應(yīng),統(tǒng)一通過(guò)城市管道向外排除。而海綿城市中的建筑應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)源頭分散,不再單一依靠集中水源供應(yīng),而是充分利用雨水的轉(zhuǎn)化技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在建筑工程技術(shù)中還存在著難點(diǎn),由于早期的建筑工程都只是水源的載體,水源的凈化處理系統(tǒng)并不在建筑工程體系之內(nèi)。在海綿城市中就要求增加該項(xiàng)功能,而目前我國(guó)的技術(shù)力量還相對(duì)有限,只能通過(guò)簡(jiǎn)單的凈水設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。所以目前雨水的最終循環(huán)使用階段只能是簡(jiǎn)單的用于建筑內(nèi)部的生活排污用水方面以及周邊的園林綠化和小區(qū)清潔工作方面。在下一個(gè)階段,應(yīng)當(dāng)逐步向生活飲用水方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變。
海綿城市的建筑與海綿城市的發(fā)展密不可分:城市的發(fā)展必然對(duì)其中建筑各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用都有一個(gè)更高更全的標(biāo)準(zhǔn);而建筑工程技術(shù)的廣泛應(yīng)用也必然推動(dòng)著海綿城市建筑格局的完善,實(shí)現(xiàn)一個(gè)有利的循環(huán)趨勢(shì),向一個(gè)良好的方向不斷發(fā)展。
3.3用水—雨水循環(huán)技術(shù)應(yīng)用
海綿城市建設(shè)過(guò)程中,必然涉及到諸多建筑工程技術(shù)的應(yīng)用。因?yàn)楹>d城市具有與一般城市的建設(shè)理念及功能的不同要求,所以建筑工程必須具備一般城市建筑的正常使用功能,還需要與海綿城市設(shè)計(jì)理念吻合,雨水循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用可間接實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)城市天氣的目的。
首先,在設(shè)計(jì)開(kāi)始,應(yīng)充分考慮到建筑工程使用階段的保水技術(shù),保證每一個(gè)建筑都成為具備強(qiáng)大儲(chǔ)水功能的“水立方”體。由于現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間特大暴雨或長(zhǎng)時(shí)間干旱天氣,使得管理部門(mén)面臨著在暴雨期間如何及時(shí)有效排水和干旱期間如何找到大量利用的水資源的難題。
其次是墻體的附水設(shè)計(jì),一方面能夠?qū)⒂昙镜挠晁赳v在墻體之上,用于旱季的高溫暴曬,降低建筑物內(nèi)部的溫度,延緩建筑墻體的功能退化,并且通過(guò)水蒸氣的蒸發(fā),進(jìn)一步調(diào)整城市的空氣變化。在傳統(tǒng)建筑外墻設(shè)計(jì)中,由于風(fēng)吹日曬,經(jīng)常可見(jiàn)墻體出現(xiàn)水垢痕跡,直接影響到海綿城市的整體形象。另一方面突遇長(zhǎng)時(shí)間的旱期,通過(guò)屋頂和地下車(chē)庫(kù)預(yù)埋的雨水儲(chǔ)備資源進(jìn)行墻體的循環(huán)補(bǔ)助,將死水變活,并附著于墻體之上,使對(duì)建筑墻體達(dá)到一定的防護(hù)效果。
最后是地下車(chē)庫(kù)的儲(chǔ)水釋放技術(shù),該技術(shù)除了緩解屋頂?shù)膬?chǔ)水壓力,使儲(chǔ)備水變活,還可以廣泛用于旱季水資源供應(yīng),例如周邊園林樹(shù)木的灌溉、噴淋和車(chē)庫(kù)進(jìn)出車(chē)輛的清洗,道路的降溫等,既充分提高雨水的利用率,也可以避免雨水造成的內(nèi)澇。
總之,今后海綿城市建設(shè)應(yīng)做到高效堅(jiān)持低影響開(kāi)發(fā)目的,并依據(jù)不同城市功能分區(qū)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。因地制宜地開(kāi)展各地區(qū)的海綿城市建設(shè)形式及其可行性研究,在海綿城市建設(shè)進(jìn)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,探索出適合我國(guó)海綿城市建設(shè)的一般性規(guī)律,是今后海綿城市建設(shè)的重要工作。
參考文獻(xiàn)
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