关于海绵城市理念下的建筑雨水系统设计思考

李洪飞?雷莉

摘 要：当代我国城市化进程的速度逐渐加快，新的城市建设理念也随着时代的变化而革新，人们更加注重生态化城市的建设，由此也产生了“海绵城市”的理念。之所以称之为“海绵城市”，对于雨水的回收设计使其建筑的特色所在，本文从海绵城市的内容进行概述，并深入分析了建筑雨水系统的设计思路，以供参考。

关键词：海绵城市;建筑工程;雨水系统设计

海绵城市对气候的变化具有较强的应对能力，可以依据环境条件的变化来调节城市的功能，使城市与生态循环相融合，与自然环境和谐相处。而建筑雨水系统作为海绵城市建设的重要环节，在城市建设中的各个系统都发挥着重要的作用，建筑设计师需要充分了解建筑雨水系统的功能效用，才能对该系统加以优化和创新，促使海绵城市的功能更加完善，为城市居民提供更好的服务。

1 海绵城市的相关内容概述

所谓“海绵城市”，即将城市作为一块海绵，使城市具有等同于海绵的性能，如弹性较大、吸水性较强等等，都是海绵的物理特性。而城市在建设过程中，对环境的适应能力非常重要，我国多数地区都具有季节变化，城市的建设需要迎合各个季节的条件变化，促使城市的生态化进程加快。如城市内部的绿化设施、河流等水系，都属于城市功能区域，为发挥城市的海绵特性，建筑设计师应当完善城市建设中的雨水回收系统，减少城市中的涝灾，使城市的排水功能趋于完善。当城市发生大面积降水时，可以让无法控制的水分由泵站及建筑管道系统排出，并通过人工手段等方式回收雨水资源，为居民生活带来便利。对雨水资源实现循环利用不再是理想，海绵城市的建设为这一点提供了应用基础，通过蓄水及净水等环节，雨水资源在城市生活中得到了高效利用，并在有关部门的调控下，建筑雨水系统的设计可提升水资源的利用效率，缓解城市用水紧张的问题，促进自然资源与城市建设之间的和谐、健康发展。

2 海绵城市理念下的建筑雨水系统设计

2.1 建筑雨水收集系统

2.1.1 屋面收集

老式建筑在收集雨水时，排水速度非常快，从屋面获取的雨水可以快速进入到集水设施中，使屋面的存水量变少，保护建筑的屋顶设施。在海绵城市的理念影响下，人们更希望雨水资源在屋面收集的过程中完成初步净化，并将相对“干净”的雨水集中到集水器中。該环节可为后续的雨水回收工序提供便利条件，减轻雨水输送管道及泵站的排水压力。

2.1.2 地面收集

城市在降水之后，地面的雨水较多，依托城市的排水系统，这些雨水资源可顺利排出，然而在降雨时间较长的季节中，若降水量较大，则城市的排水系统就会因排水压力较大而出现地面积水较多的情况，使地面中的雨水无法全部排出。在海绵城市的理念中，城市排水系统应当提升对雨水资源的排出效率。如市政建设部门在道路施工时，可选择具有渗水性能的混凝土等材料，如此一来，城市的道路也具有渗水功能，在雨季中，便可以通过地面的渗水作用，将水资源深入低下的水资源收集箱中，流至净化系统之中进行下一步的处理。城市的地下区域还应设计排水管道，减少雨水对城市绿化带的冲击作用。

2.2 城市雨水入渗系统

城市雨水入渗系统属于海绵城市理念下的一个新的系统分支，雨水通过地面的土壤深入自然生态的水文循环系统中，也可实现生态系统的自然调节作用。就目前城市的发展现状而言，自然水文循环系统中的环境遭到破坏，使得水文环境产生的水蒸气熟练减少也会导致城市的气候异常，如降雨量突然增多或减少，破坏了城市土壤的发展规律，绿色植物获取养分的不合理性，对其他方面的生态系统也会带来负面影响。雨水的分配不均问题对人们的生活影响也是始终存在的，而传统的城市排水系统并不包含入渗环节，对城市中水文循环生态系统的修复作用也不明显。在海绵城市的理念下，人们需要对土壤下渗问题予以关注，通过增加雨水入渗的方式提升水文循环系统的自我修复能力，促使各个环节政策、有序的工作。关于城市雨水入渗系统的设计可从两个方面进行，其一，加大城市建设中关于绿色植物的覆盖率，植物对土壤的调节来促进土壤渗透能力的提升;其二，增加城市建设中关于雨水入渗的设计，平衡城市生态环境中大气、水文、土壤及绿色植被四个方面的自然循环，减少生态问题。人们要依照城市的水文特点合理设计雨水入渗系统，才能取得理想的效果。

2.3 建筑雨水调蓄系统

若城市的降雨量出现不均衡的状况，则建筑雨水调蓄系统可以实现高效的雨水资源条件作用，如雨水收集量过大时，建筑雨水调蓄系统能够提前排出雨水，在有计划的开展排水工作。海绵城市的蓄水系统应当具备雨水利用功能，如在城市中建设水池、人工湖等景观，调节降水的储存方式。其一，水景调蓄的方法可满足城市降水的储存需求，一般来说，城市中的水景需要较多的水资源，日常的蒸发率也较高，当城市中发生降水情况时，雨水可以补足城市中景观的蓄水需求，水景景观一般具有水生生物，能够完成对水资源的净化工作，提升水资源的质量。其二，水池调蓄的方法，城市建筑在建设时可通过修建混凝土水池的方法，储存雨水，这种蓄水的方法在输送水资源时也较为方便。其三，管道调蓄的方法可在雨水收集完毕以后，以人们的需求为主，直接进行调蓄。后两者的设计方案不利于长时间储存雨水，应及时的排出雨水或通过回用系统进行改造，防止水资源变质。

2.4 城市雨水回用系统

我国水资源较为丰富，但人均水资源占有量却较少，随着当代科学技术的进步，相关领域的技术人员研究出水资源净化系统，可以对雨水进行净化，被净化后的雨水能够应用于绿化灌溉中，实现水资源的二次利用，对城市生态环境的改善具有较大的帮助。设计者在设计城市雨水回用系统时，应当对城市的蓄水需求量进行了解，利用取水泵选择适量的雨水进行消毒净化，使水资源符合标准以后进行灌溉或消防使用，以提升水资源的利用效率。

2.5 城市雨水排放系统

在城市的建设中，雨水通常是经由地面排放，老式的排水系统虽然能够减少地面径流量，但若地面的排水压力较大，则无法胜任长时间的高负荷排水工作，城市的排水系统极容易发生“崩溃”，导致后续的排水效果并不理想。而海绵城市理念下的雨水调节系统可以多种形式将雨水径流到低下的管道中，且设计系统时较为注重管道的密封性及淤泥排出功能。因管道具有密封性的特点，则地下水不易进入到管道中，而地表水排放的效率加大。海绵城市中雨水管道的淤泥排出功能，使其不易被杂物堵塞，两个系统之间的连接处可进行拆卸，便于维修人员及时清理管道淤泥，缓解管道排水压力。

3 结语

城市化建设为人们带来高质量的生活享受的同时，也无可避免的对自然生态环境带来了破坏，由此而引发的自然灾害对人们的生活造成了巨大的影响。建设海绵城市雨水调节系统是为维护城市的水文循环系统与自然生态系统均衡的有效办法，促进城市与生态环境的和谐发展，既顺应了我国可持续发展的战略要求，又满足了当代社会保护环境的要求。目前我国在建设海绵城市的道路上仍处于初步探索的阶段，在不断研究建筑雨水系统的设计过程中，海绵城市的建设水平必然不断提升，为人们的城市生活提供保障。

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[3]陈浩.超高层建筑屋面雨水系统设计探讨[J].城市建筑，2019，16（02）：106-107.

作者简介： 李洪飞，男，河北省唐山市，研究生，中国汽车工业工程有限公司，工程师

雷莉，女，河南省洛阳市，研究生，中国汽车工业工程有限公司，工程师