工业建筑中融入海绵城市建设的元素及要点

李沛锦

摘 要：我国城镇化和工业化建设进程遗留了诸多的城市问题，海绵城市建设在改善水循环系统、解决城市雨洪灾害、改善生态文明建设等方面具有重要意义。本文从海绵城市的概念及理论发展历史入手，重点阐述了在工业建筑中海绵城市建设的元素及要点，以期能为我国海绵城市试点建设提供参考和借鉴。

关键词：工业建筑;海绵城市;城市建设;元素

改革开放以来，是我国工业化、城镇化快速发展的时期，城镇、工业建筑面积在不断扩大。由于部分城市的规划设计没有紧跟建设的步伐，或规划缺乏远见性等原因，导致城镇、工业建筑的城市问题越积越多。大面积的城镇建设和对土地资源的无节制开发利用，导致了气候条件、水循环系统、环境恶化等多方面的城市问题，例如过量开采地下水引起的地下降落漏斗等，已成为城市建设发展的绊脚石。近年来提出的海绵城市建设理论，在应对城市、工业建筑洪涝灾害、改善地下水循环环境等方面具有良好的作用，可以使城镇和工业建筑适应环境变化和妥善应对自然灾害。因此，加强海绵城市建设在城市、工业建筑中的应用，可以有效的实现生态文明建设的可持续发展。

1 海绵城市建设概述

1.1 海绵城市的概念

海绵城市最直观的解释就是像海绵一样的城市，即城市结构具备了雨水渗透、净化、存储和利用的综合型功能，因此，海绵城市是改善城市生态环境和有效防治城市自然灾害的基础，即在强降雨条件下可通过城市内部的河道、湖体、下沉式绿地、净水池、集水池等疏散城市内部地表水体，在干旱季节可将河道、湖体、集水池等内的水输送至城市的各个角落，充分利用了海绵的“吸水、挤水”功能。海绵城市的建设将生态环境摆在首位，是人工和自然手段的相互结合，建设全方位的雨水资源利用系统，可以提升城市生态系统功能，保护水循环环境，解决城市水资源紧缺的问题，同时还可以减少城市内涝灾害的发生，有助于城镇生态文明可持续化发展的实现。

1.2 海绵城市建设理论发展

海绵城市的概念最早用于城市对周边村镇人口的吸附相应方面，是由澳大利亚学者最早提出。近年来，外国学者将海绵城市理论用在表述城市与水文关系之间的研究，指城市像海绵一样对雨水进行储存和利用的过程，以实现改善水循环环境，解决城市内涝灾害等。20世纪70年代，美国提出的最佳管理措施理论，用来控制非点源污染问题和城市排水问题;同时期德国开始推广屋顶绿化的雨水利用研究工作，对收集到的雨水代替冲厕水，实现了对雨水调蓄的有效利用;澳大利亚充分利用了水敏感性城市理念，使得城市生态循环与区域水文大循环有机结合起来，实现了城市发展规划与城市水圈的和谐可持续发展;日本的雨水调蓄设施研究，在雨洪调蓄方面效果显著，其雨洪调蓄设施和技术处于世界领先水平;加拿大的雨水综合处理理论，强调利用增加集水区内部的调蓄，以期降低汇流水平，进而达到对雨洪的调蓄使用目的。

我国海绵城市研究起步较晚，在2003年最早引进海绵城市概念，阐述了海绵城市的内涵和构建方法体系，同时还成功的进行了雨洪管理的实践。其后，国内诸多学者在借鉴国外先进理念和技术的同时，加强了对我国海绵城市建设理论和方法的创新，推动了海绵城市理论的发展，提出了“生态海绵城市”建设的规划理念。国内外的研究推动了海绵城市理论的发展，在实现雨洪调蓄的基础上对其加以利用，推动了城市雨洪管理工作发展，将城市防洪排涝工作方式由单纯的雨水排放转为蓄排结合、综合利用。随着城市生态文明建设的推进以及“自然积存、自然渗透、自然净化”理念的提出，相关部门颁布了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构件》的规划文件，为推动海绵城市发展奠定了基础，并在我国38个试点城市中取得了显著的应用效果。

2 工业建筑中海绵城市建设的元素及要点

2.1 工业城镇建筑的道路及竖向系统

工业城镇建筑的竖向系统的作用是排水、行泄、雨水径流等，对工业城镇建筑内涝防洪有重要的意义。通过充分利用工程城镇道路标高设置合理的竖向系统，可以极大的减少工业城镇内涝和积水。因此加强工业城镇建筑内部的绿化、草地、雨水花园、水塘等源头减排设施的设计，能有效的实现对雨水的渗透、径流和储存，有利于后期对雨水的再次利用。在竖向系统的设计中必须要保证其具有合理的高差，它是源头减排设施能否高效利用，完美实现雨水渗透、径流和储存的关键

2.2 工业城镇建筑的排水系统

隨着海绵城市建设在工业城镇中的应用，排水系统由原来单纯的市政排水管道系统，变为广义上的微、小、中、大四个排水系统。微排水系统是指由绿化、草地、雨水花园、水塘等源头减排设施组成的排水系统，也称为LID 设施，可以通过与市政雨水管网系统的合理衔接有效减缓其排水压力;小排水系统主要是指传统意义上的雨水排水管网系统，包括雨水管渠、暗涵、提升泵站等，主要承担雨水排水和溢流雨水的任务;中排水系统是工业城镇建筑行泄通道、排涝设施和大型调蓄池，除了有正常的排水的功能外，调蓄池的功能是存储超过微、小排水系统排水能力之外的雨水，对雨水起到消峰减峰的作用，经常将公园作为雨洪调蓄池，公园日常水位和最高洪水位之间的空间即是调蓄池的最大容量;大排水系统是指沟、河、湖、江等终端水系，通常按河道防洪标准进行设计，在设计中要考虑好终端水系的标准工况下的水位标高和排水口水位标高的关系，确保不会发生河水倒灌的现象。以上四大排水系统即是独立的个体，也是相互衔接的整体，需要其共同协作，才能在海绵城市建设中，更好的改善水循环系统、提高城镇抵抗雨洪灾害的能力。

2.3 工业城镇建筑的水资源利用系统

水是生命之源，提高水资源的利用率，是工业城镇建筑进行海绵城市建设的核心目标之一。目前我国大部分城市的雨水资源的利用程度不高，就连日常的道路洒水、炮雾降尘、绿化浇水、工业用水等都使用自来水，这些对有限的水资源造成了严重的浪费。在工业城镇建筑设计中，提前考虑工业城镇区域的水资源分布情况、降雨量大小、用水需求、社会经济状况等因素，在海绵城市的建设中，加强对雨水收集设施的设计，以增加工业城镇雨水资源利用率。

2.4 工业城镇建筑的污染控制系统

工业城镇往往是地下水污染的重点，受大气降水的淋滤作用和地下水径流作用，地表的污染源和污染物通过地下水进入了水循环系统，造成大面积的地下水体污染。在工业城镇建筑的海绵城市建设中，对面上的污染源进行控制减缓其污染地下水，例如通过对透水道路、绿化、草地、雨水花园、水塘等源头减排设施的控制，增加对重金属如Cu、Zn 和P 等的去除率;对点污染源主要从污染源头控制，尽量减少其与地下水系统的接触来避免造成地下水的污染。同时，通过雨污分流、清污分离和末端收集处理设施等减少溢流量，也可以实现对水体污染物的有效控制。

3 结语

海绵城市建设的应用，在新规划城区可以更好的设计和实施，但也需要政府层面的严格把控;对于老城区，面临拆迁、土地用途变更等多方面的工作，因此海绵城市的建设存在很大的难度。海绵城市建设需要建筑、绿化、交通、园林、河流等多学科之间的有效结合，工业城镇建筑中应用海绵城市建设任重道远，还需要广大学者和相关工作者的不断努力、探索和完善，才能形成一套完整的、科学可行的理论和技术体系。

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