基于海绵城市理念的屋顶绿化规划方法 2页

基于海绵城市理念的屋顶绿化规划方法张佳敏戚智勇中南大学建筑与艺术学院摘要：海绵城市是针对城市雨洪治理提出的新理念，而绿色屋顶作为生态基础设施，对城市雨洪治理能起到十分重要的作用，通过分析两者之间的联系，探究屋顶绿化在海绵城市建设中的规划实施方法。关键词：海绵城市；屋顶绿化；雨洪管理1前言城市雨水利用是城市水循环系统中的重要环节，也是实现水资源可持续发展的重要途径。海绵城市的提出，旨在合理利用城市水循环，削减初期雨水径流的污染，保护原有的水生态。在海绵城市建设中，建筑设计与改造的主要途径是推广普及绿色屋顶。目前，屋顶绿化技术已日趋成熟，但是并未得到广泛应用，在目前有关屋顶绿化的相关文献中，关于屋顶绿化的规划方法以及与建筑内部功能结合的研究较少。本文着重探究屋顶绿化基于海绵城市建设理念的规划方法，并对其推广实施提出建议。2海绵城市建设与屋顶绿化的关系海绵城市理念是为了应对洪涝灾害，确保城市排水防涝安全，以及最大限度地实现雨水在城市中的水循环合理利用而提出的。它为不同尺度上综合解决中国城市中突出的水问题及相关环境问题开启了新的旅程。2．1海绵城市建设之雨水基础设施海绵城市建设的策略集中体现在消纳、减速与适应。即源头消纳滞蓄，过程减速消能，末端弹性适应(俞孔坚，2015)。这三大策略主要是通过生态基础设施来实现的，生态基础设施旨在强调自然环境为人类社会提供生态服务的功能。而生态雨水基础设施侧重发挥雨洪调蓄、径流消减、水质保护等生态服务功能(徐海顺，2014)。传统的雨水基础设施一般是对雨水进行集中处理，通过地下管网直接排放到江河湖海中，近年来，为了使雨水能够得到再利用，减少峰流值，城市雨水管理措施由集中处理转变为分散处理，若将生态雨水基础设施与城市管网结合起来共同发挥作用，可以降低城市管网压力，解决城市雨洪危机。2．2雨水基础设施之屋顶绿化系统绿色屋顶绿化的构造层由下往上依次为：屋顶板、阻凝层、隔热层、不透水层、排水层、过滤层、种植基质、植被层(图1)。其中，不透水层主要是为了保护屋顶免受雨水渗入所造成的破坏，延长建筑使用寿命，通常使用合成纤维膜。阻根层是除不透水层之外的又一保护层，可以有效防止植物穿刺，加强对屋顶结构的保护。盟l疆；磊￡l畦lil窭li!鲑!』l盛§搬lglil：f．——捷箍壤·-，t‘4‘?‘‘，“8。。——蒸盟壤，o-··___H—gMm．～‘I’。’京器鼙器1篱肇菩F蘩荣霉～捧农壁钳农嶷熏瑟瑟震蠹霈慧二=燃鬃釜垫釜釜釜釜釜釜釜釜姿童釜鎏釜薹鋈薹；；；釜===一嚣磊莲．≤j。j囊卷霪鼍，妻藿l|。誊，爹!霉I攀__擎——疆强疆图1典型绿色屋顶构造2．3屋顶绿化系统中的“海绵”屋顶绿化的构造是使其作为一项雨水基础设施的依据。种植基质在整个屋顶绿化系统中对雨洪管理起着“海绵”的作用，雨水渗透到生长基质中，通过土壤的蒸发蒸腾重新回到大气环境中，而不是直接以屋面径流的形式流走，当生长基质的储水能力达到饱和时，雨水会通过基质中的缝隙经排水层流走，而不是直接从屋顶表面流走，此外，生长基质可以在一定程度上起到隔热的作用，减少建筑能耗。保水层通过生长基质与植物根系共同发挥作用，具有滞水能力，被滞留下渗的雨水用于植物生长或被回收利用。排水层是位于生长基质下方的排水渠，与屋顶的排水口相连接，排水层材料通常由刚性材料与土工布合成而成，在屋顶绿化种植与维护的过程中，排水层可以使不透水层免受铲子等园林绿化工具的破坏。3屋顶绿化在海绵城市建设中存在的问题目前，屋顶绿化整体还停留在建筑设计层面，只是为了建筑局部绿化效果或私人休闲而建，规模较小，并未考虑与所在地区绿化的协调，与城市总体的绿化布局脱节，缺乏总体规划和宏观分区设计引导。4海绵城市之屋顶绿化规划方法依据《海绵城市建设技术指南》中提出的低影响开发雨水系统构建技术框架，分别在不同层面的规划中，对屋顶绿化与海绵城市建设的衔接以及规划设计方法进行探析。在住房城乡建设部2014年10月颁布的《海绵城市建设技术指南》中，提出了低影响开发控制指标及分解方法，其中绿色屋顶率作为详细规划中的一个单项指标被提出。绿色屋顶率区别于绿地率，是绿色屋顶面积与建筑屋顶总面积的比值。困囹|堡篁釜妻妻竺雾篓妻蟪l{r葛i蚕爵磊磊再三j；器F1{蠢婺嚣篙墓磊氛|_哇羔型二=：：=：il瓣豢瓣鞠|—刳霎嚣慧∥‘。lr—。—‘。—”’阳”‘“”——’●r+——。“¨4—’。肭4岫雌聃’{兰兰兰兰!兰苎!l——t≥{兰兰!銎兰空i图2基于海绵城市的屋顶绿化规划结构图4．1城市总体规划层面这一层面的海绵城市规划主要是确定城市低影响开发的原则、策略和目标，以及低影响开发控制目标与指标，并与相关专项规划协调落实。总体规划层面的屋顶绿化规划，可以从宏观分区引导人手，以总体规划确定的控制目标为依据，结合地区经济条件、建筑质量、绿化现状，将城市划分为不同等级的区域，建立完整的城市屋顶绿化体系，确定重点建设区域，制定相应的引导策略。4．2控制性详细规划层面海绵城市规划控制性详细规划阶段主要是分解落实总体规划中确定的控制目标与指标，确定各地块的控制指标。包括综合指标(单位面积控制容积)与各单项指标(下沉式绿地率、绿色屋顶率、透水铺装率等)。绿色屋顶仅参与综合雨量径流系数的计算，其结构内的空隙容积一般不再计入总调蓄容积。这一层面可以结合城市第五立面的空间形态，根据城市总体功能分区，分为中心商业区、文化区、居住区，根据控规阶段确定的综合指标，对不同功能分区的绿色屋顶率赋值。4．3修建性详细规划层面16220]6．07刍南\n这一阶段主要是将海绵城市理念具体落实在各项低影响开发系统和设施上，包括透水铺装、绿色屋顶、滞留池等。其中提到，绿色屋顶适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度≤150的坡屋顶建筑。根据建筑体量，可以分为大型公共建筑——一般公共建筑——小区居住建筑，结合各类建筑的屋顶荷载、坡度和材质对屋顶绿化形式进行选择。分为简式屋顶绿化和花园式屋顶绿化，简式屋顶绿化的基质深度一般不大于150ram，花园式屋顶绿化的基质深度可超过600ram。4．4屋顶绿化与绿色建筑的有机结合图3绿色屋顶雨水收集系统在绿色建筑评价标准中，明确提出要采用多种渗透措施合理规划地表和屋面雨水径流，商业办公建筑中的非传统水源利用率要在60％以上。屋顶绿化与建筑的有机结合主要通过屋顶绿化的雨水收集与净化功能来实现。并与建筑的中水回用系统相互协调，对收集的雨水进行二次利用，可以用来小区绿化灌溉、车库冲洗、冲厕等，对水质的要求不高从而使雨水利用得到合理利用，同时减轻城市雨水管网系统的压力4．5屋顶绿化在海绵城市建设中的地位建设海绵城市的途径可以归纳为三条，分别是区域水生态系统的保护和修复、城市规划区海绵城市设计与改造、建筑雨水利用与中水回用。其中，屋顶绿化作为一项雨水基础设施，具体落实在建筑雨水利用和中水回用上，通过推广普及绿色屋顶及雨水收集利用设施，收集到的雨水经过净化可以作为生活杂用水及消防应急用水，有效促进建筑用水节约和循环利用。5绿色屋顶案例——温哥华植物园游客中心温哥华植物园游客中心项目是通过综合的低影响开发途径建设的一个典型案例，实现了园林绿化与建筑的完美交融。雨水利用是项目其中的一部分，包括水资源的保护，回收与循环利用。屋顶和首层板面通过种植着植物的斜坡连接形成自然生长的绿色屋顶，面积1486m2；屋顶形状是起伏的花瓣形，两个蓝色的屋顶分别作为雨水收集和太阳能热水管，面积371m2。针对雨水利用，在该项目中有许多值得借鉴的方法。植物园游客中心是温哥华第一个通过建筑自身就地处理废水的项目。降落在屋顶的雨水通过渗透层与湿地流入位于建筑下方用于收集雨水的地下蓄水池，作为灰水直接用于厕所，并通过生物净化器对废水以及厕所黑水进行回收与净化处理，过滤后重新返回到周嗣的雨水花园。图4游客中心雨洪管理系统6结语虽然屋顶绿化只是海绵城市建设的途径之一，并不能从根本上解决所有问题，但是这一生态途径若能得到推广普及，便能产生累积的积极效应，为海绵城市建设提供巨大的推动力。参考文献：[1】宋晔皓，译．结合自然·整体设计——注重生态的建筑设计研究[M】．中国建筑工业出版社，2000，12．[2】俞孑L坚．“海绵”的哲学【N】．2015．[3】俞孑L坚．海绵城市的三大关键策略：消纳、减速与适应[J】．南方建筑，2015．[4】王伟杰．绿色建筑屋顶径流控制优化技术研究【J】．重庆：重庆大学．2014．(上接第161页)部分是通过排水底基层排人绿化带雨水收集系统。霎蓦咎璺==∥．图2无市政管线路段道路横断面设计方案誉：璺÷％薅鹭器鞋赢{1耋黼督香硅系f，睦l1娃F飘彳r飞爵参ij，翼彳琵翦i；石一穰冬盥叠蠼蔓熊曩苎／图3有市政管线路段道路横断面设计方案(3)城市绿地与广场设计。城市绿地与广场是海绵城市建设中一项重要内容，是滞留雨水、应用雨水的大户。在城市绿地与广场设计时应加强对透水式铺装的应用，有效发挥城市绿地、广场对雨水的吸收、滞留作用，并充分利用滞留的雨水作为景观水体的补水，广场的冲洗用水及绿地的浇洒用水。城市广场周边的绿地要比广场低，从而让城市广场的雨水自流流入绿地之中，综合绿地系统的建设能够更加有效地发挥海绵城市的水体循环作用。◆图4下凹式绿地图5广场透水铺装5结束语总而言之，从理论意义上讲，海绵城市在未来一定是城市建设的主要类型，它是现代城市发展中的一种需要，一种必然，对于城市的生态和经济都有很大的促进作用。由此可见，对于海绵城市的试点意义重大，如果试点成功，将在很大程度上缓解我国水资源匮乏以及城市水涝、水灾问题，并且能够改善现有的生态环境，建设新型的生态系统，对城市生态质量和人们的生活质量的提高具有重要意义，未来在我国大范围的开展海绵城市建设是一种必然的趋势。参考文献：[1】徐振强．海绵城市试点示范申报策略研究与能力建设建议[J】．建设科技，2015(3)：58．60．[2】粟杰文．海绵城市在市政规划中的体现[J]．成长规划，2015(10)．2016．07163