建筑与小区海绵城市规划设计评价方法研究

2021-01-08 04:18张高嫄
天津建设科技 2020年6期
关键词:控制率径流海绵

郭 蓉, 张高嫄

(天津市城市规划设计研究总院有限公司,天津 300190)

近年来,受气候变化影响,老城区内涝积水问题较为突出。为有效防治城镇内涝灾害,降低内涝风险,保障公民生命财产安全,2012年8月,住房和城乡建设部委托国内12家单位联合开展城镇排水系统标准体系研究,确定了内涝防治体系,包括源头减排、排水管渠和排涝除险[1]。2013年12月,习近平总书记在中央城镇化工作会议上提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”,全国范围开始了对海绵城市建设的探索,提出了从源头控制的角度解决城市内涝[2]。在海绵城市建设理念推进过程中,规划、设计、施工以及验收等环节尚未形成完整的管控体系,海绵城市规划设计方案编制质量参差不齐且行业内尚未形成统一的评估方法,导致规划与建设管理部门在审查过程中无章可循。因此亟待对建设项目海绵城市规划设计方案评估方法进行探索与总结。

本文以建筑与小区类项目为研究对象,选取海绵城市规划设计方案的评价指标,然后通过层次分析法建立评价体系,最后通过建立指标评分标准和确定评价结果等级,对建筑与小区海绵城市规划设计方案进行逐项打分,实现对定量指标和定性指标的综合评价。

1 评价体系的构建

1.1 评价分析方法选取

建筑与小区海绵城市规划设计方案评价本质上就是对能反映其海绵性能的多指标进行综合评价。对多目标、多指标进行综合评价,最常用的一种方法就是层次分析法。

层次分析法是一种结合定性与定量的分析方法,在分析评价问题时:先按照一定的原则,系统分明地将指标体系划分成目标层、准则层和指标层[3];再对层次内的指标进行两两比较,建立判断矩阵、一致性检验,计算各指标对应的权重;最后通过建立评价标准,确定评价等级,从而形成评价体系。

1.2 评价指标的选取

对建筑与小区海绵城市规划设计方案进行评价应是多角度、多维度的,其评价指标体系的建立应该是全面的、可靠的、准确的,构建建筑与小区海绵城市规划设计方案评价体系是一个系统的过程,形成既相互独立又共同作用的评价体系。因此,选择从生态效益、经济效益和社会效益三个层次进行评价。

生态效益层次主要根据GB/T 51345—2018《海绵城市建设评价标准》中对建筑与小区要求的指标提出,包括年径流总量控制率及径流体积控制、径流污染控制、径流峰值控制、可渗透地面控制率[4]4个指标。经济效益层次主要通过对基础建设投资、运行维护投资两个方面来进行评价。社会效益层次通过对用户满意度与市容环境提升效应两项指标的打分来实现。见表1。

表1 建筑与小区海绵城市建设效果评价指标

1.3 构造判断矩阵

使用1~9标度法构造判断矩阵。建筑与小区类型项目的海绵城市规划设计方案应以保障城市排水安全、通过源头减排实现地表径流量与径流污染的控制,落实生态文明建设理念为主要目标。因此,准则层的重要程度:生态效益>经济效益>社会效益。见表2。

表2 AB判断矩阵

生态效益层面,在降雨径流总量控制过程中,径流污染会得到一定程度控制,同时降低径流峰值流量,推迟径流峰值出现时间;此外,径流总量、径流污染以及径流峰值的控制可通过设置低影响开发设施来实现。因此生态效益评价指标重要度:径流总量控制率及其径流体积控制>径流污染控制>径流峰值控制>可渗透地面控制率。见表3。

表3 B1C判断矩阵

经济效益层面,海绵小区基础建设投资费用对于开发商落实海绵城市建设影响较大,维护费用作为建成后运行养护的成本也应当充分考虑。因此,基础建设投资的重要性>运行维护费用。见表4。

表4 B2C判断矩阵

社会效益层面,用户满意度对于海绵城市的建设推广影响更为直观,因此,社会效益的两项指标中,用户满意度的重要性大于市容环境提升效应的重要性。见表5。

表5 B3C判断矩阵

1.4 权重计算和一致性检验

1.4.1 一致性检验

1)计算各判断矩阵的最大特征向量λmax。

2)计算一致性指标CI。

式中:n为判断矩阵的列数或者行数。

3)计算一致性比例CR。

式中:RI为评价一致性随机指标。

计算结果见表6。

表6 一致性检验结果

由表6可知,AB和B1C判断矩阵的CR<0.1,说明这两个判断矩阵的一致性是可以接受的;B2C和B3C判断矩阵的CI均为0,说明这两个判断矩阵具有完全一致性。

1.4.2 权重计算

表7 建筑与小区海绵城市建设效果评价指标权重

2 评分标准与等级划分

2.1 建立指标评分标准

上述选取的8项指标中6项为定量指标,2项为定性指标。对于定量指标需要建立评分规则,对于定性指标需要将其量化然后建立评分规则。

1)径流总量控制率及其径流体积控制C1。以天津为例,对于新建项目,其年径流总量控制率要≥75%[4]。设置此单项满分为100分,当新建建筑与小区的年径流总量控制率达到75%得60分,达到85%得100分,75%以下得0分。对于75%以上的其他数值的年径流总量控制率,其得分根据以上数值进行线性插值计算得出。综合分数计算S1=单项得分×权重。

2)径流污染控制C2。新建项目雨水年径流污染物总量(以SS计)削减率不低于70%,改扩建项目雨水年径流污染物总量(以SS计)削减率不低于40%[1]。设置此单项满分为100分,对于新建项目,年径流污染物总量(以SS计)削减率达到70%得60分,达到80%得100分;70%以下得0分。综合分数计算S2=单项得分×权重。

3)径流峰值控制C3。排水及内涝防治设计重现期下,外排径流峰值流量不得超过开发建设前或更新改造前原有径流峰值流量[1]。径流峰值流量削减率为10%得100分,为0得60分,为-10%得0分。综合分数计算S3=单项得分×权重。

4)可渗透地面控制率C4。可渗透地面率不得低于70%[1]。可渗透地面控制率为85%得100分,为70%得60分,70%以下得0分。综合分数计算S4=单项得分×权重。

5)基础建设投资C5。海绵城市建设应该遵从生态理念和自然法则,对生态低影响开发的同时,从本质上应该是以经济为主轴的建设理念,所以,海绵城市应该是自然的、低投资的、低运维成本的以及可持续的,因此设置海绵小区投资比传统小区投资低20%得100分,低10%得80分,相同得60分,高10%得20分,高20%得0分。综合分数计算S5=单项得分×权重。

6)运行维护投资C6。低影响开发设施对径流污染具有截留作用,因此设施的维护养管费用较传统小区有所增加;而景观水体治理、管道清淤等方面的维护成本将会有较大幅度减少。运行管理费用比传统小区低20%得100分,低10%得80分,相同得60分,高10%得20分,高20%得0分。综合分数计算S6=单项得分×权重。

7)用户满意度C7。海绵城市的建设应该能够切实提升和改善小区居民的生活环境,提升居民满意度和幸福感。此项评分主要通过设计问卷调查,从用户对景观水环境、小区内水污染治理防治、暴雨时小区内路面积水情况、绿植设计布局、雨水资源化利用5方面设置题目,每个方面总分20分,通过收集用户满意度情况进行综合评分。综合分数计算S7=单项得分×权重。

8)市容环境提升效应C8。海绵城市建设是构成城市生态文明建设的一部分,从海绵小区对提升城市形象、缓解热岛效应、城市水安全保障、城市水污染保障、凸显城市文化定位5方面进行评价,每项总分20分。综合分数计算S8=单项得分×权重。

2.2 确定评价结果等级

将各项指标的综合得分相加,可得到对建筑小区海绵城市规划设计方案8项指标的综合得分S。

基于各项评价指标的综合得分进行等级划分:80~100分为等级Ⅰ,建设效果评价为较好;60~80分为等级Ⅱ,建设效果评价为合格;低于60分为等级Ⅲ,建设效果评价为不合格。

3 结论

本文所构建的评价方法体系,可以实现对众多项目在同一标准和尺度上进行评价打分,使得对海绵城市建设效果的评价量化为具体分数,对于建设效果的考核更为直观。本文提供的评价方法为海绵城市建设全过程中的末端一环——考核评价,提供了科学的评价方法,为后续政府部门在海绵设施竣工验收时提供了有力支持。

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