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海绵城市建设的好处8篇

时间:2023-09-17 14:51:06

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇海绵城市建设的好处,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

海绵城市建设的好处

篇1

法国:形态不一 提升循环

法国作为现代城市雏形起源国之一,其境内不少主要城市的排水、防涝以及雨水循环处理的设计思路各具特色,形态不一。这些不同的地表水处理体系如同海绵一般,既使得城市免受了内涝之苦,还提升了水循环利用率。

巴黎的水循环系统堪称世界范围内大都市中的典范。1852年,著名设计师奥斯曼主持改造了被法国人誉为“最无争议”并基本沿用至今的水循环系统。奥斯曼的设计灵感源自于人体内部的水循环。他认为,城市的排水管道如同人体的血管,应潜埋在都市地表以下的各处,以便及时吸收地表渗水。城市的排污则如同人体排毒,应当使污物沿管道排出城镇,而不是直接倾泻于巴黎的塞纳河内。奥斯曼的这一设计理念避免了巴黎市在暴雨时的地表径流量大幅增加,缓解了瞬时某一地域的排水压力。

法国的另一座著名城市里昂的水循环处理则因地制宜,充分借助了自然的力量,形成了独特的城市水循环系统。里昂市位于法国的索恩河与罗纳河交汇处,虽然水资源较为丰富,但里昂的水务管理者仍不愿放弃对雨水的利用,并为此做出了极其细致的工作。首先,里昂市区内各个社区收集的雨水被纳入到了城市一体化的水循环体系中,由当地政府负责对水质进行统一监测与管控;其次,里昂市政府将本市各处的道路规模、土壤类别与地型走势等信息进行了统一梳理并公示,任何市区内新的建筑项目均需要考虑到这些基本信息,将雨水管理纳入设计规划中,并接受当地政府的查验考核。

英国:源头入手 一举两用

近年来,英国政府愈发重视国内水资源短缺问题。为解决日益严重的水资源短缺问题和提升伦敦等大城市的市政排水能力,英国政府积极鼓励在居民家中、社区和商业建筑设立雨水收集利用系统,以从根源上解决这两大问题。

一直以来,英国政府都在采取立法手段,通过《住房建筑管理规定》等法律规定,间接促进家庭雨水回收系统的普及。在2006―2015年间,英国政府针对新建房屋设立1到6级的评估体系,要求所有的新建房屋至少达到3级以上的可持续利用标准才能获得开工许可,而其中最重要的提升等级方式之一就是建立雨水回收系统。2015年之后,英国政府为更有针对性控制水资源利用效率,直接要求单一住房单元的居民每天设计用水量不超过125升才能获得开工许可。这一规定也要求开发商和居民更加积极地在家中建立雨水回收系统。

在重视家庭雨水回收利用的同时,英国也在大力推动大型市政建筑和商业建筑的雨水利用。当前大伦敦区最为典型的就是伦敦奥林匹克公园。园内主体建筑和林地在建设过程中建立了完善的雨水收集系统。通过回收雨水和废水再利用等方式,这一占地225公顷的公园灌溉用水完全来自于雨水和经过处理的中水。此外,公园还将回收的雨水和中水供给周边居民,使周边街区用水量较其他类似街区下降了40%。

德国:高效集水 平衡生态

得益于发达的地下管网系统、先进的雨水综合利用技术和规划合理的城市绿地建设,德国海绵城市建设颇有成效。

德国城市地下管网的发达程度与排污能力处于世界领先地位。德国城市都拥有现代化的排水设施,不仅能够高效排水排污,还能起到平衡城市生态系统的功能。以德国首都柏林为例,其地下水道长度总计约9646公里,其中一些有近140年历史。分布在柏林市中心的管道多为混合管道系统,可以同时处理污水和雨水。其好处在于可以节省地下空间,不妨碍市内地铁及其他地下管线的运行。而在郊区,主要采用分离管道系统,即污水和雨水分别在不同管道中进行处理。这样做的好处是可以提高水处理的针对性,提高效率。

瑞士:雨水工程 民众参与

瑞士是世界上最富裕的国家之一,同时也可谓是世界上最节省的国家之一。瑞士虽不缺水,但瑞士政府一向提倡节约用水,鼓励民众在下雨时吸水、蓄水、净水,使雨水得到循环利用。

20世纪末开始,瑞士在全国大力推行“雨水工程”。这是一个花费小、成效高、实用性强的雨水利用计划。通常来说,城市中的建筑物都建有从房顶连接地下的雨水管道,雨水经过管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士则以一家一户为单位,在原有的房屋上动了一点儿“小手术”:在墙上打个小洞,用水管将雨水引入室内的储水池,然后再用小水泵将收集到的雨水送往房屋各处。瑞士以“花园之国”著称,风沙不多,冒烟的工业几乎没有,因此雨水比较干净。各家在使用时,靠小水泵将沉淀过滤后的雨水打上来,用以冲洗厕所、擦洗地板、浇花,甚至还可用来洗涤衣物、清洗蔬菜水果等。

如今在瑞士,许多建筑物和住宅外部都装有专用雨水流通管道,内部建有蓄水池,雨水经过处理后使用。一般用户除饮用之外的其他生活用水,用这个雨水利用系统基本可以解决。瑞士政府还采用税收减免和补助津贴等政策鼓励民众建设这种节能型房屋,从而使雨水得到循环利用,节省了不少水资源。

新加坡:疏导有方 标准严格

新加坡作为一个雨量充沛的热带岛国,其最高年降雨量在近30年间呈持续上升趋势,却鲜有城市内涝的情况发生。雨季时,虽每天都有数场“说来就来”的瓢泼大雨,但城市内均未出现明显的积水和内涝。这一切要归功于设计科学、分布合理的雨水收集和城市排水系统。

首先,预先规划城市排水系统。新加坡通常在进行地面建筑的建设之前,会事先规划和设计好该建筑的地下和地面排水系统,因此每一栋建筑,包括人行道、马路周边都分布有一定数量的排水渠。这些排水渠与城市的主要排水系统相连,形成了遍布全岛的城市雨水收集、排放网络,保证了大量雨水能够及时、快速地排出。此外,在新加坡的地下主排水管道内均安装有电子监控系统,相关工作人员可实时监控管道内的情况,如管道内水位、流量,以及是否有垃圾阻塞问题等,以便及时处理。其次,加强雨水疏导,建立大型蓄水池。经由城市雨水收集系统收集到的雨水最终将汇入新加坡城市周边的17个大型蓄水池,而这些大型蓄水池也是新加坡解决雨水疏导和城市内涝问题的关键所在。再次,建立严格的地面建筑排水标准。为确保在雨量激增情况下,能够将雨水及时排出,新加坡公用事业局数次修订和提高地面建筑排水系统标准,要求所有新建筑物必须提高防水门槛的高度。

韩国首尔: 提高渗透性 重塑水环境

篇2

关键词:城市雨水利用;现状;措施

中图分类号 F299.24 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)04-0051-02

1 城市雨水利用研究现状

1.1 国外城市雨水利用现状 当今,国外对于城市水资源的研究比较广泛,尤其是日本、德国、美国等发达国家,非洲很多干旱城市如拜尼沃利德以及新加坡等东南亚的一些国家都采取了很多有效措施来对城市雨水进行开发利用,比如建立屋顶储水系统、建立雨水入渗系统、制定相应法律条例等。

1.2 我国城市雨水利用现状 我国的城市化进程正在逐年加快,与此同时城市水资源问题也日益凸显,水质污染、城市内涝以及地下水位下降等问题层出不穷,在破坏城市生态环境的同时也威胁着城市居民的生命财产安全,从而严重制约着城市的发展。我国对城市雨水利用的研究相对于其他国家来说尚处于初期,如北京、天津、大连、青岛等的典型缺水城市也只是停留在探索阶段,还没有形成一套完整的城市雨水利用系统,尚未出台有关于城市雨水利用的法律条例。总的来说,我国对于城市雨水利用的研究还有很长的一段路要走。

2 城市雨水利用的含义

城市雨水利用指的是降落到城市中的雨水被汇聚收集起来并通过净化之后加以利用的过程,它是缓减城市水资源短缺、减少城市内涝和改善城市水环境的有效途径[1]。可以将其分为直接利用和间接利用两个部分:直接利用可表现为通过收集储蓄雨水直接来加以利用,比如可以用于绿地灌溉、城市喷泉等;间接利用则表现为利用各种人工设施进行雨水渗透,使其渗入到地下水中,从而间接改善城市水环境。

3 城市雨水利用的效益分析

3.1 环境效益 首先,城市雨水的合理利用可以防止城市内涝的发生,我国现在正处在城市化的浪潮中,城市面积越来越大,导致原来的河流和湿地逐渐消失,之前可渗水的松软土壤被沥青水泥等不透水的材料所代替,因此当有强烈降水发生时,容易引发城市内涝。通过建立透水设施不仅可以缓解这个问题,也能够节省建立排水系统的部分费用。其次,城市雨水利用还可以丰富地下水。由于城市化进程不断加剧,城市人口不断增多,因而地下水开采过量,尤其是沿海城市,很容易出现海水倒灌、地面塌陷等问题。通过透水性地面等透水设施雨水会渗透到地下从而起到丰富地下水的作用,并且土壤还会起到净化雨水的作用。美化城市也是城市雨水利用所带来的效益之一。由于扩张的城市、增多的人口、加重的污染,使得水资源越来越短缺,很多以水为主要特征的景观都消失殆尽[3]。城市雨水利用可以对这些坏影响起到一定的作用。

3.2 社会效益 通过对城市居民宣传城市雨水利用的好处,可以增强人们的节水意识与凝聚力,产生一定的社会效益。人们逐渐认识到当前城市水资源稀缺的严峻形势,自觉参与到城市雨水利用的行列中来,不仅可以保护城市水资源,而且增强了大家的凝聚力。

3.3 经济效益 城市雨水利用可以节省排水费用,且雨水利用设施工程花费相对跨流域调水等工程来说较少。雨水利用设施工程的建立,可以避免每一次大量降雨之后所进行的城市排水工作的进行,即一次性解决所有的问题,且造价低。

4 城市雨水利用措施

4.1 加强对雨水利用的研究和应用,修复雨水的生态功能 城市雨水这个事情并不难,技术上要求也不高,经济上投入也不大,关键是转变观念,在规划之初就考虑如何处理雨水。修复雨水的生态功能主要是指对雨水进行汇聚收集再利用的过程。

4.1.1 先利用人工设施进行城市雨水的收集 如我国某些城市利用大面积集中雨水的要求来设计,可以利用屋面进行雨水收集,这对于高密度建设的城市来说无疑是一种比较实用的方法;对于公路来说可以将道路高程设计得较高(最好是高于陆地)并设置缺口,降水时水流可以顺着缺口流入道路两旁的绿化滋润植物;用透水砖将步行道或者停车场等场所铺设成透水地面等在如今的大多数城市也时常可见,这也不失为一种雨水利用的好方法。也可在此基础上对城市进行雨污分流,对城市雨水系统进行单独建立,从而对城市雨水进行更有效率地收集。

4.1.2 对收集的雨水进行利用 具体可分为以下3个方面:一是直接利用,它是指将收集之后的雨水加以净化直接使用,比如用来市民生活、浇灌绿化等等,可以稍微缓解城市用水的紧张;二是间接利用,它是指通过一系列透水渗水措施使得下渗到地下来补充地下水的短缺,具体可用透水砖等偷税设施进行建设,以解决因地下水超采所引发的一系列问题,通过此种举措也可以避免城市内涝的问题;三是综合利用,即二者合一、双管齐下,从而更加有效地改善城市水资源环境。至于怎么利用则要根据城市的具体情况来具体规划:例如青岛降雨量不大且有明显的季节分布,这种情况下只进行雨水的直接利用就显得得不偿失了,因而应主要进行间接利用,辅助以直接利用手段来进行该市的雨水利用。

4.2 制定相关的法律法规并加大执行力与监管力度 世界上雨水利用技术较发达的国家如美国早在1965年就出台了《水资源规划法》《雨水利用条例》等相关法律条例,德国也在1989年出台了雨水利用设施标准[2]。虽然近年来我国对于雨水利用逐渐重视起来,但至今仍未有全国性的相关法律文献的出台。因此,我国各级政府应借鉴国外进行城市雨水利用的经验来制定相应的法律条例,从而规范对雨水利用的具体标准,同时有关部门也要加大执行力并加强监管力度。

4.3 向市民广泛宣传雨水利用的重要性 我国城市居民大多数人节水意识较为缺乏,对于雨水利用更是没有什么概念,城市水资源浪费严重,因而向市民广泛宣传当前城市水资源所面临的严峻形势以及雨水利用的意义就显得尤为重要。雨水利用是城市建设的重要环节之一,应通过各种媒体、社区活动等形式及利用微信微博等网络社交平台进行宣传,并将其渗透到学校教育中去,使得社会民众逐渐树立起雨水利用的意识,让市民们无论是在工作还是在生活中都注意节约用水。

5 展望

城市雨水的利用是解决水资源短缺的新途径,也是实现水资源可持续利用的有益选择[4]。就目前情况来看,我国在城市雨水利用方面还处于开始阶段。“海绵城市”是城市雨水利用的良好体现,它的概念于2012年才在我国首次提出,并在2014年12月宣布了试点城市。“海绵城市”是一种非常形象的表达,由于海绵的物理特性被学术界和行业内所惯用,从而来比喻城市的某种吸附功能和吐纳雨水的能力[5]。它能够对环境的变化有良好的适应能力并可以最大程度降低自然灾害所带来的影响:降水过大时可以对雨水充分进行收集储存,降水过小时将之前储存好的水释放利用,使得城市化与生态自然化得到有机结合,最大限度地实现雨水在城市的蓄存。因此,大力推进海绵城市建设是未来城市雨水利用的目标。

参考文献

[1]李美娟.城市雨水资源利用效益评价研究[D].大连:大连理工大学,2010.

[2]邵兆凤,邢国平,周建芝,等.天津市城市雨水利用前景建议[J].中国水土保持科学,2012(02):102-106.

[3]祁燕.城市雨水资源利用分析[J].水科学与工程技术,2010(S1):35-36.

篇3

【关键词】城市水灾 规划建设 防灾工程体系 科学架构

【中图分类号】 TU984.2 【文献标识码】A

【DOI】10.16619/ki.rmltxsqy.2016.21.004

近年来,我国城市水灾频发,造成了巨大的经济、财产损失,严重影响了城市的正常安全运行,并受到了媒体、公众和政府的高度重视。城市水灾包括城市洪灾和城市内涝,很多专家学者从不同的角度探讨了城市内涝的产生原因和解决途径,并各有建树。城市水灾产生的原因是多方面的,包括:政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素,气象条件等自然因素,防灾工程建设等工程因素,工程设施的运行、调度与管理等管理因素和民众的防灾减灾意识等多方面因素。目前来看,政府的重视和投入、社会和市民的期望值等社会因素都期望减少和避免城市水灾的产生,气候变化等自然因素可以通过科学的预测体现在防灾工程的建设标准之中。所以,笔者认为:建设高标准的防灾工程设施是最关键且最重要的防灾措施。有了高标准的防灾工程设施,才能有效地通过工程设施的运行、调度与管理等措施实现防灾减灾的目的。为了科学规划建设城市水灾防御工程,抵御城市内涝,本文仅从工程的角度探讨如何构架城市水灾防御工程的系统科学问题。

我国城市水灾的二元体系架构

人类从农耕社会逐步发展到现在以城市为中心的现代化社会,现代文明促进了城市的发展、壮大。城市是一个人口和社会财富高度集中的区域,为了提高城市的土地承载能力,城市从自然生态系统逐步转变为人工生态系统,它的生态安全、排水安全和防灾安全都依赖于相应的工程设施提供保障。目前,我国已经建设了比较完善的城市防洪工程和城市雨水排水工程。

滨水城市一般沿河、湖、海岸线等水体岸边建设有防洪、防潮堤坝,相关河流水系建设有高标准的防洪水库、堤坝和滞洪区以保护城市免受外部洪水的危害,城市防洪工程的设防标准与城市的重要性有关,设计依据是城市防洪工程设计规范。在设防标准以下,防洪工程应保证城市的防洪安全。目前,城市防洪工程已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。

几乎所有的城镇规划建成区范围以内,都建有地下雨水排水管网或合流制管网,用来排除规划建成区以内的暴雨径流,保障城市排水安全。其作用是补偿城市建设过程中对地表排水沟渠的破坏、提高排水能力、保护城市免受暴雨灾害和为市民提供舒适的生存条件。城市雨水排水工程的设计标准、设计依据应符合城市排水设计规范。在设计标准以下,排水工程应保证城市的排水安全。目前,城市排水工程也已经有比较完善的规划设计标准体系和工程实践经验。

城市规划建设的防洪工程和雨水排水工程共同构成了我国城市水灾的二元体系架构。城市防洪工程由水利部门负责,有专业的人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系以及运行维护机构。城市雨水工程由城建部门负责,同样有专业人才培养体系和高等院校、工程规划建设的理论、技术标准体系和运行维护机构。在两个体系都正常运转的条件下,为什么还会发生城市内涝灾害呢?其原因是城市雨水管网设计标准偏低,经常发生雨水排水系统“失效”工况,而且没有对超标雨水做出安排,任由超标的地表漫流雨水流到城市低洼地区造成内涝灾害,而城市的管理者处于没有任何解决之道的尴尬状态。

2012年,由住房与城乡建设部完成的亚洲发展银行技术援华项目“城市雨水管理与内涝防治”的咨询报告全面分析了我国法律、机构、技术和投资等方面存在的问题,并提出了解决问题的建议。研究发现,我国城市雨水排水设施设计标准偏低,超过雨水排水标准的内涝事件经常发生,且许多城市没有对超标雨水产生的地表漫流做出相应的工程安排。调研发现,发达国家采用两种方式解决导致城市内涝的超标雨水地表漫流问题:其一是建设高标准的城市地下雨水排水设施;其二是利用城市道路排除超标雨水,对超标雨水进行约束,设计标准可以达到“百年一遇”。我国的经济处在高速发展之中,即将迈入中等发达国家行列,国外发达国家的先进经验和技术值得借鉴,那么我们应采用哪种方式解决城市内涝问题呢?

我国一直以来都采用城市排水工程和城市防洪工程的二元工程体系架构来解决城市的水灾问题。2011年以前,主要采用排水管网工程排除城市雨水,没有对超标雨水做出工程安排。传统的思维方式是通过提高地下雨水管网的设计标准来解决城市内涝问题,可以学习的范例有我国香港地下雨水排水工程“50年一遇”的设计标准、英国伦敦“30年一遇”的设计标准。采用这种方式进行管网改造或重建的优点是没有理论和技术方法方面的困难,而缺点是大范围开挖对城市造成的负面影响以及管网沉积造成的运行维护费用增加,同时还应考虑地下空间利用等问题。因此,这种方式适合在新建城区进行探索。

《室外排水设计规范(2011版)》首次提出“内涝”的概念,在《室外排水设计规范(2014版)》颁布以前,一直将排水标准作为内涝的防治标准。因此,很多人将排水管网提标改造作为解决城市内涝的核心技术。《室外排水设计规范(2014版)》从顶层设计角度,建立了涵盖“源头控制体系”“排水管网系统体系”和“内涝防治体系”的城镇排水系统标准体系框架。根据该规范提出的体系框架,第二种建设与改造的方式是参考北美与澳大利亚等国家,建立城市排水、内涝防治和防洪三套工程体系架构,一并考虑城市雨水系统的防灾问题。内涝防治的工程措施包括源头的削峰调节池、利用道路纵坡排除超标地表径流的行泄通道、建立大型调蓄设施以及城市内河、湖的排涝泵站等。

两种解决方式的差别在于是将眼光局限于城市排水的范畴,还是从整个城市雨水系统的角度出发来构架工程系统。为深入探究,我们必须提高现有排水管网的设计标准,同时制定新的内涝防治标准,并且要与城市排水标准和防洪标准相衔接。

国务院2013年的《关于做好城市排水防涝设施建设工作的通知》为科学防治城市内涝灾害提出了从规划做起的基本要求。2014年1月1日颁布的《城镇排水与污水处理条例》为科学防治城市内涝灾害奠定了法律依据。《室外排水设计规范(2014版)》为科学防治城市内涝灾害制定了防治标准。在《住房城乡建设部关于印发城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲的通知(建城[2013]98号)》的基础上,全国各地都在应用《城镇内涝防治技术规范》中提出的相关技术,积极编制城市排水(雨水)防涝综合规划。目前,海绵城市建设已经被提上城市排水防涝综合规划的议事日程。为了更好地将以上精神落实到工程之中,定义科学防治城市内涝灾害的设计工况就十分必要。国务院办公厅2015年出台的《关于推进海绵城市建设的指导意见》中要求:“小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解,通过海绵城市工程建设逐步完善城市内涝防治工程体系。”

由于城市内涝是最近提出的概念,城市内涝灾害相关的基本概念一直困扰着工程技术人员和社会公众,因此应进行深入研究予以澄清。城市内涝灾害是城市水灾的一种,城市内涝灾害防御工程是城市水灾防灾工程的重要组成部分。

我国的城市水灾防灾工程体系

城市水灾防灾工程体系包括城市雨水的管理、排除和防止河水倒灌或洪水泛滥的一整套工程设施,这一整套工程设施是防治城市内涝灾害的重要基础条件。

为了实现城市排水(雨水)防涝工程体系防灾、减灾的目的,并考虑到定量化规划、设计该工程体系,我国参考国际发达国家的经验和本国具体实践,按照雨水的流动方向,从上游到下游将城市水灾防灾工程体系划分为5个单项工程:源头控制工程(海绵城市建设――低影响开发部分)、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程。5个单项工程互为上下游关系,定量化共同分担防止内涝灾害发生的责任。

源头控制工程。降落到城市规划区范围以内的降雨,在小区或街坊内产生地表径流,地表径流的量取决于用地性质和地表覆盖种类。科学地规划建设各种用地性质的雨水径流过程,可以有效地控制进入雨水管网的流量过程线特性。

源头控制工程采用调蓄或增加入渗等低影响开发(LID)和雨水利用典型技术,主要设计参数为降雨量(mm)。常用的设计调蓄水量为10~30mm,实际降雨量小于设计值时,源头控制工程将所有降雨蓄存在建设小区以内。实际降雨量超过该工程的设计值后,该工程会失效,将产生向源头控制工程以外的排水过程。

从原则上讲,通过工程设施可以将全部的降雨滞蓄在进入雨水管网之前的地表径流阶段,但是,在大城市寄希望于通过源头控制工程解决城市内涝问题可能是不经济和不安全的。采用源头削峰技术可以有效解决超过雨水排水管网能力的雨水外排问题,还应对有关问题进行深入研究。

雨水排水管网工程。在城市规划范围以内,都要求建设城市雨水管网,来排除设计重现期以内的暴雨径流,以保证城市居民在降雨期间出行方便。降落在城市规划区内的暴雨,产生地表径流后,从建筑小区、工厂、学校、单位等区域设计地面流向道路,并通过道路边沟进入设置在路边的雨水口,之后进入地下雨水管网系统,雨水管网收集地表径流以后排向下游的受纳水体(排涝工程或防洪工程)。由于城市雨水管网的设计重现期与城市内涝防御工程设计重现期相比有很大差别,并且都比较低,所以北美和澳大利亚等国称城市雨水管网为小排水系统(minor drainage system)。在我国的规划设计理念中,超过雨水管网排水能力的暴雨径流可以暂时蓄存在地表低洼处,待暴雨过后或管网有富余排水能力时再排出,所以在超过管网排水能力的大暴雨条件下,一定会产生城市区域内积水问题。

根据推理公式法设计理论,城市雨水管网的主要设计参数是设计暴雨强度(mm/min或l/s.ha),常用的设计重现期为2~5年。如果将设计标准提高到30~100年,有很多新的问题需要探索,尤其是对下游排涝设施的影响。

内涝防治工程。城市规划区范围内产生积水问题是一种自然现象,超过城市雨水管网排水能力的暴雨径流聚集在城市低洼地区,造成一定经济或财产损失,即产生内涝灾害。城市内涝灾害是一种发生在城市规划区范围内新的自然灾害,是改革开放以后经济发展带来的新问题,确定城市内涝防治标准、建设城市内涝防御工程是保护市民财产和保证城市快速、安全运行的重要前提。我国原有的城市规划设计理论不包含城市内涝灾害防治的内容,所以内涝防治工程规划建设是一种新的需求。为了科学构建城市内涝工程防灾体系,《室外排水设计规范(2014版)》列出了城市内涝综合防治标准,设计重现期范围在20~100年,远远高于城市雨水管网设计标准的2~5年。美国、日本、欧盟等国家均对内涝设计重现期做了明确规定。我国在此之前没有专门针对内涝防治的设计标准,《室外排水设计规范(2014版)》修订增加了控制地面积水方面的内容,并规定了内涝防治系统设计重现期和积水深度标准,用以规范和指导城市内涝防治工程的设计。

发达国家和地区均建有城市内涝防治系统,北美和澳大利亚等国称为大排水系统(major drainage system),主要包含雨水明渠、坡地、道路、深隧、内河河道和调蓄设施等。由于我国行政管理和专业分工与国外有一定的差异,排涝工程和防洪工程由水利部门负责,城市排水和城市内涝防治工程由建设部门负责。城市内涝防治工程包括行泄通道和调蓄设施,其中行泄通道由道路和大排水通道组成,将超过排水管网排水能力的地表径流排入下游水体。

城市区域内规划设计的道路除了保障交通运输的任务以外,还应承担排除雨水的任务,即:排除自身产生的暴雨径流、排除上游和周边区域产生的暴雨径流以及作为输送超标雨水的行泄通道。雨水口和检查井都设置在道路之上,源头区域产生的地表径流只能通过道路才能进入雨水管网,超标的暴雨径流一般都聚集在道路之上,只能通过科学合理地设计道路的坡度和断面才能及时排除。因此,道路设计方法的改进和创新是构建城市内涝防治工程体系的关键。

排涝工程。城市排涝工程是保证城市运行安全的工程设施,是城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游排水通道,由河道和排涝泵站等工程设施组成,是保证城市雨水排水工程和城市内涝防治工程正常工作的重要工程设施。

城市排涝工程采用与暴雨强度相关的排涝模数进行设计,设计标准一般为设计重现期20年,设计依据一般为城市或区域的水文手册,主要由水利工程师负责设计。

排涝工程的设计水位超过城市雨水管网和城市内涝防治工程的下游设计水位,就会对城市雨水管网和城市内涝防治工程的排水造成顶托,影响排水能力。如果水位过高就会通过城市雨水管网和城市内涝防治工程设施倒灌进城市规划区范围以内,形成严重内涝灾害。

目前城市排涝工程的设计方法是从农田排涝实践发展而来,排水时间等设计参数还应该从城市的需求来考虑,模型技术的推广应用也应予以重视。

防洪工程。城市防洪工程是保障城市安全、保证城市免受洪水灾害的工程设施,由水库、河道和滞洪区组成。它是城市排水、防涝和排涝工程的下游排水通道,对城市内涝防治的作用非常重要。

城市防洪工程一般采用设计流量作为设计参数,设计标准一般为50年以上,设计流量通过对观测河流的洪峰流量进行数理统计的方法确定,设计水位是城市排水、防涝和排涝工程的重要设计参数。水位超过洪水设防标准以后,所有的排水设施,包括城市排水、防涝和排涝工程都会失效,将产生严重洪涝灾害。对此,应研究包括城市雨水排水工程在内的所有影响因素的水力模型,全面评估各种情况下城市的防灾能力。

城市水灾防灾工程体系各个组成部分的相互关系

源头控制工程、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程这5个单项工程共同分担防止内涝灾害发生的责任,5个单项工程缺一不可。目前,我国内涝灾害频发以及对内涝灾害认识混乱的根本原因是由于内涝防治工程缺失和整个系统的不完善。科学构建适合我国国情的城市水灾防灾工程体系,并建立各个组成部分的相互边界关系,对于提高城市防灾能力来说十分重要。

城市排水(雨水)防涝系统的规划建设涉及到城市防洪排涝、内涝防治、城市排水、低影响开发、雨水利用和合流制改造等多个研究领域,与水利工程、市政工程、市政道路工程和环境工程密切相关。目前,由于各个领域的交叉衔接等问题,造成很多概念混淆。为保证我国排水(雨水)防涝系统的规划建设工程实践沿着正确的方向发展,笔者认为应通过学习国外发达国家的先进经验,结合我国的实际技术经济条件,建设5个单元工程体系,依据中国国情建设城市水灾防御工程规划的体系架构。

内涝防治工程是城市内涝防灾的主体。城市排水(雨水)防涝系统包括城市洪水灾害的安全处置、城市内涝灾害的安全处置和城市排水安全。城市化发展过程中片面追求发展速度以及地上、地下不和谐的发展倾向,导致了近年来中国城市区域内涝灾害频发,这不仅严重影响城市居民的正常生活,也对城市的安全运行和城市的良性可持续发展构成了挑战。在我国,城市防洪由水利部门负责,经过几十年的建设已经形成比较完善的体系。城市内涝灾害防治和城市排水由城建部门负责,已经建成的城市排水管网只能排除小重现期条件下的降雨径流,能够应对高重现期条件下内涝灾害的防御体系几乎是空白。城市雨水排水标准普遍偏低,虽然已经制定了城市内涝防灾标准,但是缺乏相应的工程体系建设经验,同时预警机制不够健全、部门之间缺乏协调联动等,暴露出了城市内涝风险管理体系的不完善。

各个单项工程的责任。由源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程共同组成应对城市水灾的工程体系,应明确它们之间的边界条件,以便分清责任。

城市防洪工程的边界条件是保证城市的过境河流和水系不泛滥成灾,即:防止外洪威胁城市的安全,从流域层面保证河流行洪通道通畅,蓄滞洪区工作正常;从城市层面应保证城市安全,防止外部洪水泛滥进城。主要由地方政府的水利部门和国家水利部负责,国家和地方的防汛抗旱指挥部负责协调防汛、抢险和救灾事项。

城市排涝工程是城市防洪工程的重要组成部分,城市排涝工程的设计标准是保证排除城市涝水的设计水平,是城市区域降雨径流可能排入受纳水体的限制性条件。

城市排水工程的边界条件是保证在小重现期暴雨(一般地区2~5年)的条件下,城市区域不产生严重积水,不影响城市的正常运行。主要由地方政府的城建部门(或水务局)和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。

城市内涝防治工程的边界条件是保证在大重现期暴雨(一般20~100年)的条件下(与城市内涝防治工程设计标准有关),城市区域不产生内涝灾害,不影响城市的正常运行。城市内涝防治工程的上游边界条件是城市排水工程,即超过城市排水管网排水能力的降雨产生的地表径流进入城市内涝防治工程,下游边界条件是城市防洪工程(排涝工程),即城市河流水系等所能够接纳的城市区域的降雨径流水量。因此,城市应建设排除或蓄存超过排水工程排水能力、小于内涝防治工程建设标准的暴雨径流的工程设施,保证在发生城市内涝防治工程建设标准以下的暴雨事件时不发生内涝灾害。笔者认为,该项工程应由地方政府的城建部门(或水务局)和住房与城乡建设部负责规划、建设、运营和管理。

源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系构成一个完整的应对城市区域洪、涝灾害的工程系统,它们相互联系、相互影响,是一个有机的整体,缺一不可。由于我国缺乏足够的经济实力,无法效仿香港将排水、防涝、防洪三套工程合为一套,按照防洪工程标准建设同时具有防洪、排水和城市内涝防治功能的排水工程。我国现有的排水工程建设标准偏低,也学不了英、美等国建设高标准的城市排水工程和城市防洪工程,辅助建设部分城市内涝防治工程设施的方式。我国可以参照澳大利亚建设三套工程体系的经验,结合我国具体实践,创新性地构架中国防治城市区域洪、涝灾害的工程系统,科学规划建设城市排水工程、城市内涝防治工程和城市防洪工程三套工程体系,即5个单元工程。

各个单项工程的相互关系。源头控制工程、雨水排水管网工程(小排水系统)、内涝防治工程(大排水系统上游)、排涝工程(大排水系统下游)和防洪工程这5个单项工程共同承担防止城市内涝灾害发生的责任,5个单项工程缺一不可。其中任何一个环节出现问题都会导致城市区域严重积水,并引发城市内涝灾害或城市下游发生洪水灾害。

城市附近的水利工程是城市排水工程的下游受纳水体,目前排水工程和水利工程的设计衔接关系是水利工程的设计水位,一旦水利工程的实际运行水位超过设计水位,城市区域内的雨水就无法顺利排入下游水体,就会产生由洪水引发的城市内涝灾害。在大暴雨期间城市区域产生的大量积水就相当于流域的滞洪区,对削减下游河道的洪峰流量有一定好处。如果不加评估就增加向河流排放的洪峰流量,就会产生由城市内涝导致的下游洪水灾害。

在规划设计城市雨水管网时,应根据规划用地地表情况确定径流系数,因为该径流系数决定了城市雨水管网的排水能力。如果在管网建成后改变了用地特性,增加了不透水地表的比例,就会出现由地表特性改变导致雨水排水管渠工程提前失效和实际排水标准变低的现象。

工程失效。当实际运行工况不能满足设计工况条件,如实际的暴雨超过了排水和防涝工程设计的能力,或者下游受纳水体水位超过了设计水位,都会导致排水(雨水)防涝工程失效。对此,应该建立评估方法和评估程序对城市产生内涝灾害的原因进行科学评估,分清责任,对城市内涝灾害造成的损失建立追责和问责机制。

规范标准的衔接问题

在源头控制工程、城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程和城市防洪工程5个单元工程体系中,设计标准的表述方式不同,大体可以分为3类:源头控制工程采用降雨量;城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程采用降雨强度,用重现期表示设计标准;城市防洪工程采用观测洪峰流量的重现期。源头控制工程只能计算出总调蓄水量,没有数理统计的重现期设计标准概念,也无法计算出设计流量,因此对于高重现期极端暴雨事件的应对能力应慎重对待。城市排水工程、城市内涝防治工程、排涝工程都采用降雨的重现期来确定设计标准,《室外排水设计规范(2014版)》已经推荐采用年最大值法采集暴雨样本资料,为协调3个工程的设计标准奠定了基础。如果采用相同的基础暴雨资料,应采用同样的资料整理方法,则在相同设计标准条件下,暴雨强度值应该是相同的。城市防洪工程的设计标准与其他工程的标准不同,没有对应关系。

采用年最大值法采集暴雨样本资料,设计工况条件下假设有充沛的前期降雨,因此源头控制工程设计调蓄水量对城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程的影响很有限。

城市防洪工程、排涝工程与城市排水工程和城市内涝防治工程的设计标准衔接可以简单地处理成设计工况的水位衔接,将来可以采用流量演算的方法进行流量通行能力的衔接。

结论

为了科学构架城市排水防涝工程体系,结合我国国情和现行的规范标准体系,本文提出了5个单元工程体系架构的设想,并探讨了5个单元工程的组成、分担的任务、相互关系和设计标准衔接问题。

源头控制工程以调蓄降雨量为设计参数,无法与排水工程的设计暴雨强度相衔接。

城市排水工程、城市内涝防治工程和排涝工程都采用设计暴雨强度作为设计参数,并且采用相同的年最大值采样分析方法,设计标准和设计计算方法应进行协调,以保证系统的安全性和可靠性。

在总体框架下,应科学划分5个单项工程的任务和上下游边界条件,各个单项工程应完善其设计计算方法,并建立完善的监管体制,明确产生城市内涝的工程原因。

在5个单项工程中,除城市内涝防治工程是新的工程以外,其余4个单项工程都有比较完善的设计规范标准和技术方法,所以建立城市内涝防治工程的规范标准和技术方法体系是当前的重点和难点。

篇4

我国的绿色建筑经过了近10年的发展,即将迎来一个新的发展时代,这个时代的特征可以概括为四方面的转型:大量新建绿色建筑的同时,推行老建筑、老旧小区的绿色化改造;从单个建筑的绿色化设计、建造和运营,转向小区、社区,甚至整个城镇的绿色建筑集群的建设和管理;从追求建筑的节能、耐用、适用,转向绿色建筑的健康、超低能耗和建筑高端化,即要从建筑的居住功能,转向建筑的健康、美观、更人性化。

为什么要强调老旧小区改造?中央城市工作会议提出了要进行“城市修补”,因为其前30年快速发展的过程中,我国的城市规划、建设、管理基本是粗放的,遗留了许许多多缺陷。但与传统做法相区别的新思路是不必要再进行大拆大建,而是采取“城市修补”的办法来消除隐患,这符合绿色发展的大趋势。

据不完全估算,我国城市有400亿平方米左右的既有建筑,大约有一半必须进行各种各样的修补改造。除了不少缺陷需求修补之外,还必须要使这些建筑适合老年化时代的需求、适合绿色发展的需求。据粗略估算,上述改造又能够产生10多万亿的新投资需求,而这些新投资需求在发改委传统投资单子上是没有的,完全是新的供给式的投资需求。

以绿色化改造为目标,以城市修补来替代传统的大拆大建,对城市老旧小区推行有机更新,能够大幅度节能减排。绿色化改造能够使百姓生活更美好,使城市更美丽、更宜居,这是我们最终的出发点。

老旧小区改造有九大必备项目

旧建筑的性能检测和抗震。前30年我国为满足市民急剧增长的居住需求,以政府直接包办的模式大量建造住宅。由于种种原因,这批二三十年前建造的住宅,其质量的监控和产业化的水平是比较低的,甚至住宅施工质量没有任何一个责任者来负责。不像现在谁设计、谁开发、谁施工、谁监管都有责任人可追溯,不仅是法人,自然人的名字都被永久地刻在建筑物上。因而,造成了虽然许多建筑的寿命还不到30年,但常常发生阳台塌落、或者整个建筑倒塌、或老旧小区出现整体性的结构性缺陷,使居民的生命财产受到威胁。

由此可见,我国半数城市既有建筑都应该进行性能、结构的检测,尤其要对那些承重墙、梁经过私自改造的老旧建筑进行详细的检查,根据检测结果,进行必要的修复加固,使其达到外加30年寿命和基本的抗震性能。

外墙保温改造。大多数旧住宅原来的设计只是为了满足居住功能,往往忽视了“四节一环保”。在建筑能耗逐步上升、又必须应对城市空气污染的今天,可考虑在北方地区选择一些节能性差的旧楼宇加装保温板和更换玻璃窗。而长江流域以及以南可选择保温涂料或者其他更加便利施工、低成本的保温模式。南方地区建筑节能应推行外墙的绿化,种上爬墙虎类攀缘植物就可以收到很好的节能效果,因为这些地区最极端季节室内外温差不超过15℃,完全可以通过简单、低成本的办法来解决节能问题。以上这些改造都可以享受国家补贴。

老旧小区统一加装太阳能屋顶。众所周知,太阳能热水器在我国的普及率已达到60%,全球75%的太阳能热水器安装在我国。从技术和既有成熟产品来看,太阳能热水器和太阳能光伏混合安装、一体化设计替代传统的坡屋顶改造,是完全可行的。传统的坡屋顶改造不适应节能的要求,造成了太阳能热水器没有地方安装的矛盾,完全可以通过一体化整体设计和安装来解决。

太阳能光电、光热一体化改造计划,也可以引入能源合同模式,来减轻用户初期的投资。以城市为单位作为一个范例已取得成功,我们对辽宁锦州市50万人口的主城区既有建筑屋顶的一部分装上了太阳能光伏板,总装机容量第一步可以达到10兆,每年发电量超过了1175万千瓦,而且每年节约的标准煤达到4000吨,减排相应的空气污染物。通过精心设计,这一中等规模城市屋顶全部太阳能可安装面积可再翻一番。经初步测算,全国城市屋顶的太阳能改造会产生约两个三峡电站的发电量和巨额的污染减排量。与分离式太阳能、风能发电站明显区别的是,这类城市中的“分布式太阳能”电站完全可以做到发电量的全部消纳,而前者“放空”的电量高达60%。

建筑的雨水收集。我国城市绝大多数属建筑高密度城市,如通过老旧小区雨水收集改造,在建筑屋顶、地下停车场、地面都安装雨水的收集装置,可减少地表径流量60%以上。住宅每条下水管末端装一个可收集一吨水的水桶,在水桶储存的雨水可以用于消防、绿化、洗车、冲厕,收集一吨雨水成本大概是5毛钱。我国有那么多城市用水要从外面远途调过来,而建筑雨水收集可以节约大量的水资源,并能减少城市的内涝威胁。从防火灾的角度来说,一旦某小区有这么多雨水收集装置,就会变得比较安全。

加装电梯。我国原有的住宅标准是七层以下住宅不提倡安装电梯。但是现在由于人口老龄化加速,大城市里65岁以上的老人比重迅速提高,群众对老旧小区宜老化改造的需求很大。对无电梯的多层住宅就必然要加电梯。这方面资金可以利用住户集资。对底层住户因装电梯被遮阳的窗可以安装光导窗或其他方式补偿。但旧住宅加装的电梯要进行特别的设计,因为电梯的电动机、马达必须装在顶上,不能装在底下,装在底下很容易被水淹或者受到其他的人为破坏。这种电梯最好采用可再生能源电梯,成本只增加5%,但可以额外产生和节约50%的电量。

我们对多种老旧小区提供了多种方案,把加装的电梯紧凑地紧贴建筑,所有既有建筑都可以找到最节约、最契合实际的加装电梯的模式。这种加装电梯模式使得住宅老年人出行非常便利。实践证明,只要精心设计和施工,对老旧小区宜老改造,还可以增加原有住宅的美观。

中水回用改造。各地已经有许多老旧住宅卫生间整体化改造的成功范例,这种改造使得住户洗衣机的出水、洗澡的废水、洗脸池的废水自动收集到一个储水箱,箱体结构可以是立式、卧式、挂式,储满了水就会自动投入一片消毒药片,这一简单装置就可以使住宅节水达到30%以上。经初步测算,如北京市有80%的住宅和建筑都安装此系统的话,南水北调的水就不必要了,每年可以节省约10亿吨水。这一套装置的成本仅2000多块钱,在北京5年时间就可收回投资成本,而运行的寿命可以长达30年,甚至更长。用这种和卫生间一体化中水利用设施进行旧楼宇改造,还可以避免居民对“大中水”所引发的疾病交叉感染的担忧。如果配合阶梯水价,行为节水的效果会更好。

供热计量改造。现在小型供热计量产品成熟、品种繁多、价格便宜,不用对原来的管网进行改造就可以实施分户热计量,其节能效率一般可达30%。热计量改造可以享受国家和地区的节能补贴。而且对一个小区来说,更可以采取能源合同的模式来整体推进,如果再加上墙体门窗的保温改造,供热计量改造可以取得加倍的节能效果。同时,“用多少热、付多少费”的新模式可以激励老百姓对自己住宅的门窗和外墙进行保温改造。

建立小区立体停车库。这种立体的停车库高度可以超过10层或15层,通过精心设计可达到与原有建筑珠联璧合,好像是建筑延伸出去一样,视觉上感觉不到是一个停车库。建议采用多种形式、小型、分散化、适用于老旧小区的多点立体停车模式。比如一种立体停车库,占地仅两辆车的面积,可以停15辆车,可以电动,一旦断电也可通过手摇把车子开出来。还可以在立体停车库上加装太阳能,使每一个停车位变成充电桩,方便电动车充电。

小区垃圾分类和LED照明改造。垃圾分类收集中最难分类的是会发臭的垃圾,可以用两种途径来解决,第一种是利用细菌的无臭分解箱,第二种是用粉碎机粉碎后冲进下水道,这两种模式都可解决厨余垃圾收集处理的难题。在没有解决之前,推广垃圾分类可采用垃圾箱标明发臭和不发臭、可回收的垃圾。将传统小区的住宅照明、小区道路夜间照明灯具全部换成LED灯具就可以产生照明节能40%的绩效,而且灯具的使用寿命也大幅度得到提高。

老旧小区改造有拓展项目

社区绿化和建筑外墙绿化。对比同一个地点拍的两张照片可发现,一张是红外照,一张是普通照,在绿树较为密集的地点,红外图上红色的斑块明显少,说明此处环境温度较低。绿树比较稀疏的地方,相应的地表温度就较高,可相差8℃左右甚至更高的温差。可以想象一下,8℃的地表温差对空调使用的影响有多大?简单的小区绿化对节能减排效果影响巨大,这说明完全可以通过花草乔木合理搭配、以乔为主进行小区绿化,最低成本地消除热岛效应。

我国许多城市里居民都喜欢种那些高大的乔木,按照中国的文化传统最好是落叶的、冬暖夏凉,而且可以产生碳中和效应、美化社区,而且每棵大树每年吸附灰尘达到100公斤左右,有利于减少雾霾和增加生物多样性。

增加社区对外的通道。前段时间网络媒体对“推到封闭小区围墙”炒得很热,但很多老旧小区其实是无墙可推。比如说建设部大院,每一边长600米,只有一个出入口。对建设部大院小区没有围墙可推怎么办?合理化建议是再增加3个出入口,通过对老旧小区增加出入口的改造,对居民出行的方便、避灾和消防车通道都可以带来明显好处,使得城市的毛细管更加通畅。以建设部大院来说,增加3个出入口就可以达成对外通道的增加和方便群众出行,以及避灾功能的改善。

海绵社区整体设计改造。这方面涉及的项目较多,如屋顶绿化加太阳能、对原有绿地通过不移栽树木的情况改建成下凹式的渗水绿地、对原有小区道路改造成透水路面和停车场加装渗水池收集雨水等,从而使地下水与地表水很好地沟通,起到既节约用水、下渗雨水,又能美化社区环境的多重作用。

加装遮阳窗。实践证明,对住宅外墙窗户的外遮阳改造节能效果非常好。我国大多数城市夏天都非常热,不管是南方还是北方,夏天都有朝南向窗户遮阳问题。一般来说,通过外遮阳的改造可达到节约空调能耗50%的效果。特别是炎热地区加装外遮阳,同时也增强了住宅防盗性能和建筑的美感。在北方地区特殊设计的外遮阳还可以起到保温作用。

厨房油烟集中过滤。随着我国对化工、发电、交通项目空气污染的有效控制,10年以后或者不到10年的时间内,居民厨房油烟对PM2.5的增加将日益突出,而且这种污染是就近排放的,对居民的健康影响不小。当前城市PM2.5污染主要是燃煤和交通产生,但如果当燃煤和交通空气污染得到有效控制以后,减少居民厨房油烟的紧迫性就会相应提高。

老旧楼宇空旷场地的综合利用。城市许多上世纪七八十年代的老旧小区比较空旷,空间利用率比较低,可以采取逐步改造的模式,适当增加建筑容积率。可以利用增加的容积率补偿其他用户损失,比如说消除装电梯对底层居民的影响,或者用停车库为装了电梯的底层用户损失进行补偿。也可以利用新增加的楼宇面积来设置小区养生、养老和文体活动场所等,使得小区居民生活更绿色、环保、健康。

美化社区。社区不仅是一个居住的地方,当人们退出工作岗位的时候,24小时都生活在社区。社区应当成为一个人们肉体和灵魂都向往的地方,应该是诗意居住的场所。通过老旧小区美化、绿化,或历史、文化的传承或改造,增强社区居民的认同感、自豪感,使社区居民有一种家园般的归属感,塑造一种安定、舒适和赏心悦目的居住环境。如果城市小区的每一条小道都能够绿草茵茵,每处都有繁华、多样化的景观,都能感受历史文化的熏陶,我们就可以把自己的生活环境装扮得更美,社区――这一基层的社会细胞就更加的稳固、更有凝聚力、更有魅力。美丽中国建设,难点在城市;美丽城市建设,关键在社区。

基于节能减排的绿色物业管理和智慧社区。可通过推广无线抄表、在线交费和每单元节水节能可视化和奖励、建立社区内专业技术人才志愿者服务网等网络化服务措施,既可以人尽其才,又可以促使节能减排、便利民众生活。将来养老、老年的护理和医疗都通过网络来进行。由此可见,绿色物业管理是一个新兴的巨大产业,中国城科会开发了绿色建筑标识在线评审系统,在线可以评审和进行申报,使社区绿色化改造变得简单、廉价、方便民众参与。

绿色建筑的普及通过可视化感知的手段,让每幢绿色建筑每个居民单元的节能、节水效果和环境质量都可视化、数据化,这样就可以激励用户节能节水的积极性而达到节约15%的效果。每个改造后的住户都可成为一个网络的节点,通过绿色建筑管理诊断网络,可有效整合技术专家资源随时对每个绿色建筑进行网上会诊,使老旧小区绿色化改造发挥出节能减排最大的潜能,进一步促进小区“四节一环保”的实效。通过大数据、物联网、BIM及云平台等新技术,可使得小区更加绿色,居民生活更适宜、便利。

15万亿投资新领域,

绿色建筑供给侧改革大有作为

对老旧小区的改造,可采用编制菜单式的整体项目规划,规划的编制过程应动员全体小区居民踊跃参与献计献策。自己的家园自己参与设计,再通过示范来推广普及。国人历来崇尚“眼见为实”,通过发挥老旧小区改造的示范效应,让其他没有改造的小区老百姓参观学习,让他们看到改造好了的小区能让居民生活环境发生实际变化。这样就能极大地调动民众支持和参与老旧小区绿色化改造的积极性。

老旧小区的绿色化改造意味着许多技术创新和体制改革,不少旧住宅和建筑的标准一般都不是针对小区的,这些标准不可能满足于老旧小区的绿色化改造,要及时编制新的标准、符合新的需求,不是拘泥于这些不合时宜的旧标准的约束。

要集成绿色技术的叠加效应,产生一加一等于二的整体效应,需要通过互联网和物联网进行绿色单元各方面调控,使各种分布式绿色设施协同工作,最大限度发挥综合性节能减排效应。智能小区设计首先要满足小区节能减排的要求,再叠加其他便民利民的信息化功能。

小区改造可采取PPP模式、物业管理创新模式。因为传统小区物业管理只是负责清洁、绿化、保安,现在涉及到绿色、健康、节能减排等许多新的技术和设施的运营,这些新科技、新设施都要进行精心的保养、维护和使用。这需要一种绿色物业管理模式的创新,这意味着会形成一个巨大的绿色新产业。

篇5

关键词:房屋建筑;深基坑;处理技术;注意问题

中图分类号:TV221.4文献标识码: A

引言

伴随着国内市场经济的飞速发展,城市的发展规模越来越壮大,建筑物规模随之壮大,推动了深基坑建筑的前进。但是深基坑工程,具有高难度、高危险,很有可能会带动附近地区内土层的塌陷,对周围的楼宇、道路以及地下管道带来威胁,产生巨大损失,并且建筑就不能顺利按时的开展。所以,我们在建筑深基坑项目的时候,一定要十分注重深基坑处理技术。

一、房屋建筑工程深基坑的特点

深基坑施工是建筑施工中的重点,是整个建筑的基础,深基坑施工的安全可靠,直接关系着高层建筑的安全性、稳定性和长久性。为保证房屋建筑基础及地下室的正常施工和周围建筑物、地下管线不受影响,对地面以下开挖的土体所进行的一系列勘察、设计、施工和检测等工作,统称为深基坑工程。深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水力学等问题,计算过程比较复杂。深基坑工程的支护体系既要涉及到较深的土方开挖,保证基坑相邻建筑物和地下管线的安全及正常使用,又要有阻断地下水向基坑内渗流、保证基坑内施工作业面干燥的功能。因此,深基坑工程的支护体系常由两部分组成:一部分为支护结构,常在基础打设连续密排的灌注桩、预制桩或钢板桩挡土,当土质较软、基坑深度较大而对变形限制严格时,还应对支护桩设置水平支撑或拉锚;另一部分为止水体系,常采用连续密排的水泥搅拌桩、高压旋喷桩等形成阻断地下水向坑内流动的隔水帷幕。深基坑工程一般有如下特点:(1)深基坑的支护系统属于临时性的,安全很难得到保障。(2)深基坑工程具有很强的区域性、很强的针对性,必须因地制宜。(3)深基坑的施工的综合性较强,既涉及结构力学问题,又涉及水力学等问题,计算过程比较复杂。(4)深基坑的深度和平面形状、土体是蠕变体等使得深基坑工程具有较强的时空效应。(5)深基坑工程是涉及支护体系设计、土方开挖、检测、监测等信息化施工的系统工程。(6)深基坑的开挖对相邻建筑物的影响较大。

二、房屋建筑工程的深基坑处理技术

1、施工前的准备工作

(1)图纸会审。接受施工图后,应及时组织有关技术人员熟悉及会审图纸,根据图纸情况和合同要求,尽快与业主、协作单位取得联系,进行项目划分工作,明确各自工作范围。同时将图纸上的问题及合理化建议提交给业主、工程监理及设计部门共同协商,争取将重大工程变更洽商集中在施工前完成或大部分完成。(2)通过编制施工质量计划、施工质量策划,明确质量目标,分析质量目标可能无法完成的各种影响因素,针对这些影响因素制定有效的预防措施,防范于未然。(3)施工方案编制中,所有参加施工的管理人员应充分发表自己的意见,只有那些在全员集思广益,反复探讨而得到的施工方案,才是最科学合理、最切合实际的优秀施工方案。

2、降排水方法

(1)根据地质勘探报告和先期的实地考察,在深基坑的开挖前期以明排水为主要排水方式进行集中排放;在深基坑的开挖后期应配合以坑底“轻型井点降水”措施,尽量在坑底基本无水的情况下进行作业。(2)深基坑土方工程施工时,虽然有止水防渗措施,但在所难免会出现坑壁渗水的现象,可采取“堵”和“疏”的方法进行控制。当深基坑坑壁的渗水较小时,可以用干海绵、导流管将渗水排入排水坑。当深基坑坑壁的渗水较大时,应将该处的土体进行暂时保留,再进行压实,然后使用注浆的办法将渗漏部位封住。

3、施工安全技术措施

(1)土方开挖前,应会同甲方有关人员对施工区域内的地下管道、电缆、光缆等地下设施进行确认,以便在施工时采取相应的防护措施。(2)根据地质勘察报告,如果工程的土质较好,在基坑开挖时可不考虑边坡支护。若土质情况不好,应采用边坡支护。(3)根据定位测量给出的轴线点,确定基坑的挖土施工范围,按一定的施工顺序进行分层开挖,土方及时运出,不得在基坑周围堆土。(4)挖土前,先会同甲方确定给水管道的具置、走向、埋深,以便挖土时能够有效控制,避免导致给水管道爆裂,造成严重的施工事故。在具体施工时,应在给水管道周围预留部分土方,由人工清理,直至给水管道露出。(5)施工时,新建建筑物边线与原有建筑物较近时,在施工过程中应严格观察土方的稳定情况。采取必要的防护措施,防止因土方坍塌造成原有建筑物地面下沉。在施工时,应准备草带子、石头、砖等物品,对该处边坡进行相应的加固防护,确保工程顺利施工。(6)在基坑四周严禁堆放任何物品,施工车辆严禁靠近。(7)基坑四周必须设置安全防护栏杆,安全防护栏杆应由上、下两道横杆组成,宜采用上横杆高度具地面1.2m,下横杆高度距地面0.5m,并加安全围网。安全防护栏杆宜采用Φ48mm钢管,防护栏杆立柱应埋入地下500mm,确保防护栏杆的稳定性。(8)夜间安全防护栏杆四周应设置安全照明。(9)施工人员上、下基坑应走安全通道,安全通道搭设应规范。(10)进入施工区域的施工人员应戴好安全帽。(11)做好基坑周围的排水工作,防止基坑因雨水浸泡造成塌方。

三、深基坑施工应注意的问题

1、应充分重视地下水对深基坑工程施工的影响

当基坑下部土层有承压水时,将大大降低土层的稳定性,并对周围建筑物产生严重影响。因此开挖前需把地下水位降低到边坡面和坑底以下,以防止边坡的塌陷和涌流,并保证施工过程中处于疏干和坚硬的工作条件下进行开挖。有时基坑下遇到承压含水层时,若不减压,也将因渗流使基底破坏。同时,还伴随着发生砂的隆胀和坑底土的流失现象。根据基坑的尺寸和深度、地质条件和土的特性,地下水可用各种降水方法控制。恰当的设计、安装和运转降水和减压系统,将为施工带来下列各项好处:(1)防止基坑坡面和基底的渗水,保持坑底干燥,便利施工。(2)增加边坡和坡底的稳定性,防止边坡上或基底的土层颗粒流失。(3)减少土体含水量,有效提高土体物理力学性能指标。(4)提高土体固结度,增加地基抗剪强度。

2、应认真重视深基坑四周地面的保护

在挖土过程中要及时做好深基坑四周的保护及深基坑四周地面的保护,在基坑深度的1~2倍范围内的地面产生裂缝时,地面水向裂缝中渗漏,会导致土体强度下降,水压增大,使支护结构产生过大的位移。此时要及时采取措施进行堵塞,并要做好地面水的导流工作,防止基坑浸水,减小基坑暴露时间。

3、应认真重视支护系统及过程中的施工质量

深基坑支护系统的施工质量,对整个系统的工作状态是否正常有着重大的影响。支护系统施工质量的好坏主要表现在:系统的类型、材料、构造尺寸、装设的位置和方法是否符合设计要求,装设施工是否及时,施工顺序是否与设计要求一致,地下水控制施工是否满足设计要求等方面。

结束语

总之,随着国民经济的高速发展,城市建设中大量高层建筑不断兴起,促进了深基坑施工技术的发展。而深基坑部位的施工,危险性大,施工难度大,很可能引起基坑周围局部土体发生位移和沉降,危及临近建筑物、道路和管线的安全,造成重大损失,同时影响工程的顺利进行。因此,我们在深基坑施工时必须高度的重视,还要不断的提高深基坑处理技术的水平。

参考文献

[1]陶聿君,对深基坑工程支护技术的论述[J],四川建材,2006(04)