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關(guān)鍵詞:海綿城市;給排水;建筑小區(qū);雨水控制
海綿城市建設(shè)具有十分重要的意義。文章結(jié)合項目實例探討了基于海綿城市建設(shè)需求的給排水設(shè)計要點,期望在技術(shù)上予以建筑小區(qū)的海綿改造支持。
1項目概況
某老舊建筑小區(qū)占地面積為2.2hm2,為海綿城市改造類項目。小區(qū)有3棟辦公樓、1個停車場、3片綠地,現(xiàn)狀綜合雨量徑流系數(shù)經(jīng)加權(quán)平均計算為0.85。降雨極易形成較大的地表徑流。其現(xiàn)狀如下。(1)綠化品質(zhì)差。該小區(qū)共有46處綠化區(qū)域,綠化總面積為0.66hm2,綠化率為30%。小區(qū)內(nèi)的喬木類植株成長較好,能夠很好地覆蓋區(qū)域內(nèi)的道路設(shè)施。但是在小區(qū)綠化中仍然有8處區(qū)域存在土壤板結(jié)的問題,植株在其上難以生長,因此產(chǎn)生了黃土的問題。另有10處區(qū)域的小型灌木或地被植物的成長存在不足,有草木枯死或是植株種類搭配不合理的問題。在黃土的區(qū)域中,有3處還存在生活垃圾堆積的問題,并且受限于小區(qū)內(nèi)的綠化管理不足,小區(qū)綠化區(qū)域內(nèi)存在雜草豐茂、景觀效果較差的問題[1-2]。(2)管網(wǎng)排水能力不足。實地踏勘發(fā)現(xiàn),小區(qū)雨水口的管理維護存在嚴(yán)重不足,雨水口內(nèi)部有較多垃圾與雜物堆積,且部分小區(qū)雨水口標(biāo)高比當(dāng)前的道路高,會阻礙雨水的收集排放。進一步分析所收集的資料發(fā)現(xiàn),該小區(qū)還存在排水管網(wǎng)雨污合流問題。小區(qū)的雨水管管徑為DN300~DN400,設(shè)計雨水重現(xiàn)期為1年,在遇到較強降雨條件時經(jīng)常超負荷運行,易造成積水[3-4]。
2海綿城市改造方案
2.1設(shè)計思路
結(jié)合小區(qū)現(xiàn)況,通過海綿化改造,因地制宜地改造小區(qū)道路、綠化,對雨水徑流進行路徑調(diào)整,保障小區(qū)水環(huán)境的合理分布。對于部分屋面與道路雨水,首先將其引入綠地,再經(jīng)由綠地內(nèi)布置的溢流雨水口流入排水管網(wǎng)中。對于地面雨水,部分由雨水口直接流入排水管網(wǎng)中,而另一部分則由下沉綠地下滲和滯蓄。此外,對于綠地雨水,對于標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的雨水可以由下沉綠地下滲和滯蓄,而超過限度的雨水則是由溢流雨水口溢流至排水管網(wǎng)。
2.2道路設(shè)計
人行道與活動廣場等區(qū)域采取透水磚鋪裝,可以促進雨水的下滲,有效地降低地面徑流的數(shù)量,也能夠?qū)Φ叵滤Y源起到補充作用。對于原先小區(qū)內(nèi)機動車道的裂縫、凹陷問題,在其上增加瀝青混凝土進行改善,設(shè)計預(yù)計需要鋪設(shè)2922.15m2的瀝青混凝土。
2.3綠化設(shè)計
小區(qū)的綠地普遍高于道路,因而使用開口立緣石與植草溝結(jié)合的方式,將路面雨水引入下凹綠地之中以實現(xiàn)積蓄雨水的效果。在小區(qū)建筑物的周邊均分布有一定的綠化區(qū)域,因此可以對這部分區(qū)域進行改造,建設(shè)下凹綠地以實現(xiàn)對于屋頂雨水的積蓄效果,并通過在下沉綠地適當(dāng)位置設(shè)置的溢流雨水口接入現(xiàn)狀雨水管網(wǎng)[5]。為使雨水徑流迅速流入調(diào)蓄設(shè)施之中,就需要采用開口立緣石來引導(dǎo)雨水流入下凹綠地之中。并且在立緣石的開口處也可以積蓄設(shè)置植草溝,從而使雨水的流動更加高效。開口可設(shè)置成圓形、方形、半圓弧形等樣式[6-7]。植草溝則是由植被、換填土(滲透性較好的種植土)、礫石層、透水土工布與基層由上到下組成。
2.4管網(wǎng)模型
通過建立海綿設(shè)計方案管網(wǎng)模型,將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入InfoworksICM軟件中。雨水管定義為管渠,溢流井定義為節(jié)點,并按照排水管網(wǎng)相關(guān)參數(shù)設(shè)置要求進行設(shè)置。在軟件中形成的小區(qū)管網(wǎng)概化整體平面布局,進行總體計算和分析。
3海綿改造方案效果
3.1年徑流總量控制率對比
在小區(qū)的海綿改造方案中,使用了多種海綿技術(shù)手段,如下沉式綠地、植草溝、透水鋪裝等,其年徑流總量控制率在改造前后的變化如表1所示。由表1可知,改造前,小區(qū)有49.2%的年徑流總量控制率,而接受改造后,其控制率增加到了72.4%。這意味著海綿改造不僅實現(xiàn)了設(shè)計指標(biāo)要求,還對小區(qū)內(nèi)的地表徑流量實現(xiàn)了較好的控制。
3.2積水深度對比
不同重現(xiàn)期改造前后積水深度對比如圖1所示。由圖1可知,在接受海綿改造之后,小區(qū)內(nèi)的積水分布存在很大的變化,其位置與深度都有了極大的改變。在改造前,小區(qū)在不同的設(shè)計降雨重現(xiàn)期內(nèi)的積水多產(chǎn)生于市政道路和本小區(qū)道路區(qū)域,而海綿改造完成以后,小區(qū)的積水的分布則是變?yōu)榱耸姓缆泛捅拘^(qū)雨水花園和植草溝等區(qū)域[8-9]。如圖1所示,在2年設(shè)計降雨重現(xiàn)期時,改造后的市政道路與小區(qū)內(nèi)雨水花園的最大積水深度相較于改造前的道路積水分別有9.4cm與1cm的減少量,并且其隨著設(shè)計降雨重現(xiàn)期的延長,其積水深度的減少量還會進一步增大,這意味著改造給小區(qū)的積水分布有很好的優(yōu)化效果[10]。
3.3管網(wǎng)排水能力對比
通過對管網(wǎng)排水能力進行的模擬分析可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)過海綿改造以后的研究區(qū)排水管網(wǎng)節(jié)點溢流數(shù)量有很大的變化。在不同降雨重現(xiàn)期下,研究區(qū)節(jié)點溢流數(shù)量前后對比如表2所示。從表2可以看出,經(jīng)過改造,出現(xiàn)溢流的雨水管段數(shù)量明顯減少,該方案可有效控制小區(qū)內(nèi)部雨水,緩解市政雨水管道壓力。
4結(jié)束語
文章通過對某建筑小區(qū)的海綿城市進行設(shè)計分析,以此探究建筑小區(qū)海綿改造的效果研究。建設(shè)海綿城市需要根據(jù)建筑小區(qū)的實際情況選擇合理化的低影響雨水開發(fā)設(shè)施,還要與城市建設(shè)規(guī)劃進行充分對應(yīng),達到經(jīng)濟性的要求,進而保證城市小區(qū)海綿城市建設(shè)達到高質(zhì)量、經(jīng)濟性、高效益的目的,促進建筑小區(qū)雨水開發(fā)能力的提升。因此,在設(shè)計時應(yīng)先掌握各種影響海綿城市效果的因素,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的設(shè)計效果。
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關(guān)鍵詞:建筑工程設(shè)計;節(jié)能;建筑設(shè)計;研究
眾所周知,節(jié)能已經(jīng)成為了當(dāng)今社會各個領(lǐng)域發(fā)展的重要戰(zhàn)略主題,其是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的必要條件,建筑行業(yè)也不例外。節(jié)能型建筑不僅能夠有效的降低工程的成本投入,還能夠更好的提高建筑的舒適度。為此,相關(guān)的人員在實際的設(shè)計過程中,要充分的將“低碳環(huán)保”作為建筑過程中的重要理念去執(zhí)行,從而保證建筑的施工質(zhì)量和使用效果。
1建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計的重要意義和必要性
近年來,我國城市現(xiàn)代化建設(shè)進程不斷加快,城市中的建筑數(shù)量與日劇增,其在給人們生產(chǎn)和生活帶來便利的同時,也消耗了巨大的能源。這使得社會資源緊缺的局面更為嚴(yán)重,進一步的凸顯出了社會建設(shè)和人類環(huán)境和資源之間的矛盾。因此,在這樣的情況下,建筑施工單位應(yīng)該充分的意識到到節(jié)約資源的重要性和必要性,加強對房屋建筑的節(jié)能設(shè)計,從而進一步促進人與自然的可持續(xù)發(fā)展。但是我國的人口比較多,人均資源占有量比較小,我們要根據(jù)我國的實際情況,選擇合理的節(jié)能方式,對建筑工程的施工進行合理的設(shè)計和規(guī)劃,從而在一定程度上,有效提高建筑能源的利用率。
2建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑設(shè)計的研究策略和具體措施
2.1節(jié)能建筑的朝向選擇。在實際的建筑設(shè)計的過程中,我們要意識到建筑的朝向不僅關(guān)系著自然的光照效果,還會影響建筑的通風(fēng)效果。我們必須對建筑朝向的設(shè)計給予足夠的重視。為此,我們在對建筑朝向進行選擇的過程中,要能夠?qū)χ苓叺沫h(huán)境進行合理和全面的了解,對建筑物與周邊建筑之間的距離進行科學(xué)合理的設(shè)置。對建筑所在地的地域環(huán)境進行充分和全面的分析,保證良好的光照和通風(fēng)條件,進而實現(xiàn)真正的節(jié)能。例如:通常情況下,我國北方地區(qū)經(jīng)常會將建筑設(shè)計成南北向來實現(xiàn)有效的光照需求。而南方地區(qū)經(jīng)常會利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)方向來實現(xiàn)自然通風(fēng)的需求。2.2節(jié)能門窗的設(shè)計與優(yōu)化。我們在設(shè)計門窗的時候,要嚴(yán)格的設(shè)計門窗的比例,保證其合理性。眾所周知,門窗是建筑的重要組成部分,因此,我們在設(shè)計門窗的時候,不僅要考慮其外形的美觀,還要有效的注重其通風(fēng)、和保溫以及氣密性。如果其氣密性不夠好,就會產(chǎn)生大量的能耗,無法實現(xiàn)有效的保溫。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,吸熱玻璃和隔音玻璃以及反光玻璃也在市場上逐漸推廣和普及,而且其在實際的應(yīng)用過程中取得了較好的成果。因此,我們要能夠有效的將其應(yīng)用在節(jié)能建筑的設(shè)計過程中,實現(xiàn)對材料的有效節(jié)能。我們從圖1中,能夠看到這是一種節(jié)能門窗,通過百葉窗的設(shè)計和應(yīng)用,實現(xiàn)了對光照和通風(fēng)的有效調(diào)節(jié),從而提高房屋使用的舒適度。2.3墻體和屋面的節(jié)能設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)涵蓋了多方面的內(nèi)容和因素,墻體和屋面就是非常重要的組成部分。針對于墻體的設(shè)計,相關(guān)的人員應(yīng)該從材料入手,充分利用一些保溫效果好而且光線效果好的材料來建筑的墻體進行設(shè)計,這樣能夠?qū)崿F(xiàn)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的保溫效果,而且還可以利用余熱來有效的改善環(huán)境,實現(xiàn)節(jié)能。針對于屋面的設(shè)計,我們可以采用到鋪實的屋面保溫設(shè)計方案,通過對其應(yīng)用,實現(xiàn)良好的保溫效果,也在一定程度上,提高了建筑物的使用壽命和耐久性。2.4合理的選用節(jié)能材料。在實際的施工過程中,我們不難發(fā)現(xiàn),建筑材料是建筑施工過程中必不可少的物質(zhì),我們要想有效的實現(xiàn)建筑設(shè)計的節(jié)能,就應(yīng)該加強對節(jié)能材料的使用。為了滿足節(jié)能的需求,相關(guān)的工作人員應(yīng)該從多個角度進行入手,要在滿足高效、經(jīng)濟、健康和節(jié)能的基礎(chǔ)上來選擇合理的建筑施工材料。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,科學(xué)家會研發(fā)出更多的節(jié)能和高效的材料,我們應(yīng)該跟上時代和科學(xué)技術(shù)的步伐,對這些節(jié)能材料進行合理的使用,從而實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。2.5節(jié)能建筑中的遮陽設(shè)計。通過對相關(guān)材料的調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在節(jié)能建筑中的遮陽基本形式主要為以下幾種:①水平式的遮陽,這樣的設(shè)計方式就是直接對從窗戶上方照射的陽光進行遮擋,其遮光的高度角比較大,主要應(yīng)用在南朝向的遮陽設(shè)計上。②垂直式的遮陽設(shè)計,這種遮陽設(shè)計主要是為了遮擋從窗戶兩側(cè)斜射進來的陽光,其遮擋的高度角比較小,非常適合在東北和西北方向窗戶的遮陽。③綜合式遮陽設(shè)計,這種這樣的設(shè)計方式和遮陽效果都較為突出,其能夠有效的遮擋中等高度角的陽關(guān)。這種方式比較實用東南和西南方向的窗口遮陽。除此之外,還有很多節(jié)能遮陽的方式,相關(guān)的施工單位要能夠根據(jù)實際的這樣需求以及施工的現(xiàn)場情況來對相關(guān)的方式進行合理的選擇,從而有效的實現(xiàn)冬季光照足夠,同時避免室內(nèi)熱量的散發(fā),夏季可以防止陽光的直接照射,并且防止溫度大幅度上升的效果。2.6建筑設(shè)計中的綠化系統(tǒng)的植物的設(shè)計。我們在實際的設(shè)計過程中,應(yīng)該意識到通過綠化系統(tǒng)植物的合理設(shè)計能夠起到降噪和凈化空氣的作用。因此,相關(guān)的建筑節(jié)能設(shè)計人員應(yīng)該重視綠化系統(tǒng)植物的植入和應(yīng)用。通過綠化植物的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)減排和降低能耗的重要目的。這種綠化系統(tǒng)主要分為三種方式:①在屋頂上進行綠化;②垂直綠化;③式空中花園綠化。針對于屋頂?shù)木G化,我們可以將屋頂設(shè)計為斜坡,然后在其上面種植一些綠色植物,但是我們也要對屋面的荷載給予有效的考慮,從防止荷載過大對屋面造成影響。針對于垂直綠化,其主要采用的爬山虎之類的植物來在外墻邊進行種植,使其能夠充分的爬滿和覆蓋到建筑的外墻上,這樣不僅能夠有效避免陽光對墻體的直接照射,還可以有效的降低污染,改善空氣的質(zhì)量。而最后一種空中花園的綠化方式是指在有限的綠化空間內(nèi),利用盆栽來增加綠化的空間面積,進而實現(xiàn)凈化空氣的目的,而且也實現(xiàn)了對環(huán)境美化。圖2是著名的法國生態(tài)屋,我們從這個圖片中能夠看到,其對建筑設(shè)計綠色系統(tǒng)節(jié)能的優(yōu)化效果,他們采用在屋頂和建筑周圍都種植一些綠色植物的方式,來進行建筑節(jié)能的設(shè)計,不僅保護了環(huán)境,凈化了空氣,還能夠使得建筑的外形更加美觀。2.7建筑設(shè)計中的加入海綿城市設(shè)計專篇。為了全面貫徹落實近年來國家和各省市關(guān)于海綿城市建設(shè)的要求,結(jié)合各地區(qū)氣候特點,充分利用自然資源,推行低影響開發(fā)建設(shè)模式,貫徹“建設(shè)自然積存、自然滲透、自然進化的海綿城市”理念,建筑設(shè)計應(yīng)基于對地塊的整體功能布局及周邊情況的特點分析,遵循節(jié)約資源,保護環(huán)境,因地制宜,經(jīng)濟適用的原則,提出相應(yīng)的海綿設(shè)置引導(dǎo),配置好地塊建筑、道路、綠地與廣場等關(guān)系,并與水、結(jié)構(gòu)、綠建、景觀等專業(yè)等密切配合,具體落實到地塊控制指標(biāo)當(dāng)中,因地制宜地做好場地設(shè)計,節(jié)能減排,水的循環(huán)利用,從而切實做到優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計。
3結(jié)語
綜上所述,建筑工程設(shè)計中的節(jié)能建筑的合理設(shè)計和優(yōu)化不僅能夠有效的保護資源,節(jié)約環(huán)境,還能夠提高人們使用的舒適度,為人們的生產(chǎn)和生活提供更大的便利條件。為此,相關(guān)的人員在實際的設(shè)計過程中,應(yīng)該加強對建筑工程各個環(huán)節(jié)設(shè)計的優(yōu)化和完善,從而實現(xiàn)更好的節(jié)能設(shè)計,促進建筑行業(yè)更快更好的發(fā)展,也為我國的社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保證。
作者:樊俊 單位:廣東省國際工程建筑設(shè)計有限公司
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