于致远,万星亮(南昌筑景城市设计有限公司,南昌 330038)
南昌市商联中心楼盘绿建一星标准景观部分各指标达标设计浅析
于致远,万星亮
(南昌筑景城市设计有限公司,南昌 330038)
新型城镇化下,在规划设计中对节能减排的标准要求逐渐提高。绿建一星作为景观设计中的主要参照标准广泛的用于规划设计的可持续发展程度评定。论文以南昌市某商联中心楼盘规划为例,通过对该商联中心规划用地的雨水径流和屋顶雨水收集分析,核算年收集可利用雨水量为12359m3,对道路冲洗、绿化灌溉、景观水系补水等所需用水进行核算,年所需水量为12127.5m3,对比年可利用雨水量,达到了绿建一星的相关标准要求。该项目的下沉式绿地等规划设计方案为其他工程设计提供了参考,具有较好的指导借鉴意义[1]。
非传统水源;节能减排;可持续发展;绿建一星
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.016
绿建一星相关标准,对建筑小区景观部分中的灯具、绿地灌溉等有明确的要求。具体表述如下[2]:
1)新建居住区内不低于35%,其中公共绿地达到:组团、小区每人不少于1m2,不少于绿地面积的1/3,居住区每人不少于1.5m2。
2)地下构筑物顶绿地是指在全地下或半地下构筑物顶层上面具有一定覆土深度的绿化,种植土层深度指种植土的实际深度,不包括架空平台屋顶板、防水层和排水层构造厚度。根据覆土深度,按以下标准计算绿地面积:
(1)种植土层平均深度大于1.5m的,按实际种植面积的100%计算为绿地面积。
(2)种植土层平均深度1.0~1.5m的,按实际种植面积的80%计算为绿地面积。
(3)种植土层平均深度0.5~1.0m的,按实际种植面积的60%计算为绿地面积。
(4)栽植水生植物、景观良好的各类水体,按水体面积100%计算为绿地面积。
3)景观用水必须是非传统水源。
4)景观灯具采用节能灯具,全部为LED光源。
5)景观绿化灌溉采用滴灌,喷灌,微灌。
楼盘内公共绿地面积计算(计算方法按南昌市园林局及居住区规范要求计算),公共绿地面积不少于400m2,宽度不少于8m,公共绿地应满足日照环境要求,应有不少于1/3的绿地在标准的日照阴影范围线之外,人均绿地指标不小于1.5m2/人。
本文绿地率计算方法如下:
绿地率=计入绿地率绿地面积/总用地面积
根据绿建一星标准和景观规划竖向设计,计入绿地率面积分为4块(见图1)。其中,各分块详细信息为:A项-覆土1.5m的绿地面积(按100%计入绿地面积);B项-覆土1.2m~1.5m之间的绿地面积 (按80%计入绿地面积);C项-覆土1.0~1.2m之间的绿地面积 (按60%计入绿地面积),D项-水体绿地面积(为增加绿地率,此处水系栽种水生植物,按100%计入绿地率)。
图1 小区用地类型分布示意图
依据上述计算方法和各分块的实际现状,计入绿地率为:A项×100%+B项×80%+C项×60%+D项×100%。通过计算,该楼盘中心绿地率为44.9%>35%,符合绿建一星标准。
依据绿建一星标准公共绿地面积为计入绿地率面积-零光照面积-单块四周不相连的单块小于400m2的绿地-既是零光照有单块小于400m2的绿地面积。据图1其他分块信息为:E项:单块四周不相连的单块小于400m2的绿地(覆土1.5m以上);F项:零光照绿地面积;G项:既是小于400m2绿地面积也是零光照绿地面积。
该商联中心的公共绿地面积为:公共绿地面积=计入绿地率绿地面积-E项-F项+G项/计入绿地率绿地面积=66.93>1/3
人均绿地指标=公共绿地面积/460×3.5(居住区共460户,按每户3.5人计算)=8.35m2/人>1.5m2/人。
通过上述计算结果与标准核对比较,该商联中心的公共绿地面积符合绿建一星标准。
雨水的回收利用,可用于道路喷洒和绿化灌溉及消防用水等,能够缓解对传统水资源的依赖,实现雨水资源化利用,体现可持续发展的理念与技术并用。该商联中心的雨水主要收集地表径流和屋顶雨水这两部分雨水。
4.1 地表径流收集
1)地表径流雨水收集的雨水量
设定该商联中心的景观总面积为S,水系能收集雨水的最大容积为V。根据南昌市降水量收集这些雨水所需的时间t,有效径流面积为S(317600m2)(根据车行道内绿地范围),景观水系面积为S1(生态驳岸水体),如图2所示,最大深度500mm。
图2 景观水体收集雨水示意图
相关参数选取参照如下:水系常水位为h1(300mm),地表径流系数&取值为0.15~0.2,水系溢流水位h2(500mm),景观补水W1,灌给水W2;用地总面积44743m2,占地面积8775m2,景观总面积35968m2,体面积1616m2;南昌市2015年年降水量设为W(1600mm);有效径流面积为S3(17600m2)(根据车行道内绿地范围);景观水系面积为S1(生态驳岸水体,最大深度500mm);景观补水W1喷灌给水W2蒸腾速率V (1263.7mm/a/m2);a为体积计算公式中有效水域面积参数取值0.8。
V=(h2-h1)aS1=W×t×S1/365×1000+W×t×(S3-S1)&/365× 1000
365S1=8.5tS1+1.5tS3
通过计算得出:
t=14.7d
V=258.56m3
年地表径流雨水收集量=258.56×365/14.7=6420m3
即可得出储存景观方案中的水体需要14.7d,这些天中所储存的雨水用于景观给水、绿化喷灌及蒸腾损失。
以年平均降水量计算水系雨水回收时间为14.7d。此段时间内,雨水用于景观补水,喷灌以及蒸腾损失。景观补水可在丰水期进行配给,可以调控。蒸腾作用一月平均2~5cm之间,受气候影响,喷灌在满足植被基本生长所需用水的基础上可以调控。故可在年平均基本生长所需用水的基础上进行调控,可将年平均雨水收集时间定为雨水花园雨水利用的最适时间点。
4.2 地表径流收集方式
由于该商联中心公共绿地面积较多,绿地率达到绿建一星标准。为有效收集雨水进行资源化利用,建设以下沉式绿地为主的低影响开发工程措施,用于有组织的进行雨水地表径流收集(见图3)。
图3 商联中心下沉式绿地分布示意图
绿色圆圈为下沉式绿地,根据竖向均匀分布10块半径为3m的下沉式绿地(在平面上地势低洼,无灌乔木覆盖的草坪处)用于收集地表径流,用DN400mm的U-PVC管将下沉式绿地连接起来,最终将径流雨水汇集于水系中。
4.3 屋顶雨水的收集
4.3.1 屋顶雨水的收集量
为确保景观雨水能够充足满足景观对于非传统水的需求,作为辅助手段,景观中设置雨水收集池以收集屋顶雨水,以适时补充水量的不足。雨水接受屋顶花园的雨水体积V=c (&取0.8)b(有效水域面积系数取0.6)S×300mm=232m2。
采用地下雨水收集池收集。收集附近3#,5#,7#的屋顶雨水。各收集雨水楼层屋顶面积:A3#楼屋顶面积:930.18m2,A5#楼屋顶面积:881.20m2A7#楼屋顶面积:1892m2。
雨水接受屋顶花园的雨水体积V=c(&取0.66)b(有效水域面积系数取0.6)S×300mm=232m2
雨水收集深度h=192/(930+881+1892)=62mm
雨水收集时间t=192×365×1000/W(1892+930+881)= 14.3d<14.7d。
4.3.2 屋顶雨水收集方式
本工程系统设一个雨水收集池,收集屋顶雨水,收集3#,5#,7#屋顶的雨水。采用埋地式雨水收集池,埋地式雨水收集箱体技术要求:埋地式雨水箱外面包裹一层HDPE复合防渗膜,通过它将整个收集箱与外界土壤隔离开,防止收集箱内的水渗透出来及土壤中的污染物质渗入集水箱内造成污染,同时保证整个系统的完整性和稳定性。HDPE防渗膜的外面还有一层保护的土工布,进一步保护防渗膜,确保整个系统不会发生外渗及内渗。
4.3.3 设计原则
在经济可行的前提下,充分利用屋顶雨水。在屋顶雨水排入水体前做好雨水实时监测和检测,以确定准确的弃流时间,以保证进入水体前屋顶雨水满足排入要求;雨水收集系统设置要充分利用在室外地下空间,不占用建筑容积率面积;雨水收集过程主要部件:管道系统、功能单元(流量控制系统单元、沉淀过滤系统单元和检查井等)、和埋地式雨水收集箱;部件必须应尽量选用抗腐较强并能循环使用的环保非金属材料,如:PE或PP材质;为保障系统长期运行的安全无泄漏,采用电熔连接的管道、功能单元和埋地式雨水收集箱应选用同一厂家生产的优质成品,尽量避免不同厂家产品混用。所用产品应已取得国内或国际相关认证机机构的认证[3]。
在雨水收集整个过程中,尽可能减少设置用电设备或者阀门等装置,只靠雨水自身重力流来完成雨水弃流、过滤、沉淀分离等功能过程,运行无能耗,以达到节能的目的。
雨水系统日常的维修和维护简单、方便、安全;在长期运行过程中,必须经济、安全、可靠;雨水收集与利用系统必须设置通气系统,以保证内外压力平衡;可采用回用口及排污口兼做通气作用,通气管道直径不小于100mm。雨水管理系统力求投资省,运行费用低,充分结合景观设计,通过对雨水的利用起到节水、水资源保护、减轻城市雨洪的负荷、改善城市生态环境的目的,减小对建筑规划及建筑设计的影响;考虑与中水系统的联动性,优先利用雨水,降低运行成本。
为了更好的实现节能减排和可持续发展,在下沉式绿地工程建造过程中相关材料的选取参照如下:
储水模块:规格尺寸:11775mm×4080mm×2170mm,材质:PP;
连接管材:规格尺寸DN500mm400mm300mm200mm,材质:HDPE;
组合窨井:规格尺寸DN1000mm700mm600mm500mm,材质HDPEPP。
4.3.4 屋顶雨水回用流程
根据用途不同采用不同的处理方式,本项目的雨水主要用于补充水系雨水、排入水系之前要经过过滤,净化处理。具体工艺流程见图4。
该工艺流程中弃流、沉淀、过滤系统单元,在设计中选用雨水弃流、沉淀、过滤装置一体井,其优点为同时具有弃流、沉淀、收集雨水、精密过滤功能。
图4 雨水回用工艺流程图
该系统安装及后期维护要求为:水处理设备的安装应按照工艺要求进行,其噪声应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GBJ118的规定。蓄水池出水管与水系相连,补充水系雨水。后期维护详见雨水管理系统技术手册。
该工艺流程中电气控制部分要求为:采用自动监测和控制,动态监控雨量,控制弃流时间和弃流量;回用井内安装潜水供水泵,低液位停泵;一般建议设置潜水供水泵两台,互锁联动运行,如考虑节约成本,小型系统可设潜水供水泵一台;排污井内安装排污泵一台,排污井设在收集箱进水口附近,用于清除可能经进水口进入收集箱的泥污;排污泵控制方法:手动启泵,手动停泵;手动启泵,低液位停泵;手动启泵,30min自动停泵;控制室内远程控制。电控柜实时显示雨水系统的运行状态:雨量强度、阀门工作状态、水泵运行、停止、过载、缺相、面板漏电、电机进水、电流、电压等显示。并对泵进行全自动保护(过载、缺相、短路、渗漏);电气控制柜具体放置位置可根据现场环境确定,并可以配备遥控设施方便操控,还实现与中控室联动控制;屋顶雨水收集利用中小型系统,符合绿色低碳的要求[4]。
4.3.5 屋顶雨水收集量核算
对该商联中心的建筑屋顶进行分析,主要收集3#,5#,7#的屋顶雨水,用DN500mm的U-PVC管把雨水收集储存于雨水收集池在,在用管道把雨水导向水系,以做备用(见图5)。
通过计算,该商联中心的年屋顶雨水收集量=192× 365/11.8=5939m3;
商联总年雨水收集量=年径流雨水收集量+年屋顶雨水收集量。
通过计算,该商联中心年收集的雨水总量为12359m3。
雨水的回收利用,包括道路喷洒、绿化灌溉、水系景观补水以及消防用水等。基于对该商联中心的实际现状和用水需求,收集的雨水主要用于三部分:绿化灌溉、水景观补水、道路冲洗,另需考虑蒸腾损失。
图5 商联中心屋顶雨水收集示意图
5.1 绿化灌溉所需水量
根据一级绿化养护标准,绿化喷灌为0.5m2(/a·m2),景观有效径流绿地面积为17600m2,年降水日在147~157d,以152d计算,年降水比例=152/365=0.42,在水系回水周期14.7d内,所需绿化浇灌水量:
0.5 ×17600×14.7(1-0.42)/(365-152)=352.2m2
5.2 景观补水所需量
该商联中心的用地规划内只有一个水景观,即6#下的水景,常水位0.3m,补水在一个回水周期内补一次,水景面积147m2。
故所需水量为:
0.3 ×147=44.1m3。
5.3 道路冲洗所需水量
该商联中心的道路面积为用地面积除去建筑占地面积、绿化面积和水系面积外的用地面积。计算公式为:
道路面积=用地面积-建筑占地面积-绿化面积-水系面积。
经过核算,该商联中心道路面积为15875m2。道路一年冲洗30次,每次0.4L/m2,年道路冲洗需水量为:
0.4 ×15875×30/1000=190.5m3
14.7 d的回水周期内冲洗需水量为:
190.5 ×14.7/365=7.7m3。
5.4 蒸腾损失水量
该商联中心的蒸腾损失,主要以水系的蒸腾损失为主,计算公式为:
年蒸腾损失=年蒸腾速率×水系面积
通过计算,该商联中心年蒸腾损失水量为2042m3。周期内蒸腾损失=1263.7mm×1616×14.7/1000×365 =82m2,
故满足以上的所需雨水总量=352.2+44.1+7.7+82=486m3,回水周期内水系所储水量为258.56m3。
故须利用收集屋顶雨水的蓄水池作为补充即258.56+232=490.56m3。
因此,水系储水和收集屋顶雨水的储水罐水量之和能满足绿化喷灌、水景观补水、道路冲洗所需。
景观有效径流绿地面积为17600m2,年所需绿化浇灌水=0.5×17600=8800m3,年蒸腾损失=2042m3,年所需景观补水=0.3×147×365/14.7=1095m2,年可雨水利用总量=258.56× 365/14.7+192×365/11.8=12359m3
年所需雨水总量为8800+1095+190.5+2042=12127.5m3。
通过核算表明,该商联中心利用雨水即可满足景观补水,灌溉,道路冲洗,无需用到传统水源,符合绿建一星标准。
除上述的相关低影响开发设施的应用外,该商联中心在其他景观部分也应用了节能减排的工程设计,包括雨水喷灌方式采用自动喷灌,灯具全部采用LED节能灯,均符合绿建一星标准。
该商联中心,通过规划设计,在景观部分中,以绿建一星为参照标准。通过下沉式绿地的设计进行地表雨水径流的收集,以及屋顶雨水的收集利用,并将雨水用于道路冲洗、绿化灌溉和水系景观补水等,通过核算,所收集雨水能够满足所需雨水的利用,实现了对非传统水源的依赖,进行了雨水的资源化利用,达到了绿建一星的标准,有利于可持续发展的工程设计推广。
【1】SZDB/Z145—2015,低影响开发雨水综合利用技术规范[S].
【2】中华人民共和国住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)[Z].2014.
【3】10SS705(国家建筑标准设计图集),雨水综合利用[S].
【4】GB50400—2006建筑与小区雨水利用工程技术规范[S].
【5】SZDB/Z49-2011雨水利用工程技术规范[S].
Nanchang Commercial Union Center Property StarGreenBuilding Standards aPart of the Landscape Design of theVarious Indicators of Compliance
YUZhi-yuan,WANGXing-liang
(NanchangArc-scapeUrbanDesignCo.Ltd.,Nanchang330038,China)
UUnder the newurbanization, in the planning and design of energy conservation standards gradually improved. Star greenbuildingas a landscape design of themain reference standardwidelyused on sustainable development planning and design evaluation.Paperproject inNanchang,with a commercial unionpropertyplanningcenter, the commercial unionbystormwater runoffandlanduseplanning center rooftop rainwater collection and analysis, accounting, collected rainwater can amount 12 359m3, roadwashing, greenirrigation , landscapewaterwaterwater and other required accounting, the annual amount ofwater required to 12 127.5m3, in contrastto the amount of rainwater can be used to achieve the construction of a green star-related standards. The project sunken green spaceplanningand designprograms toprovide a reference forother engineeringdesign,hasa good referenceguide.
Non-traditionalwater resources; energyconservation; sustainabledevelopment; tobuild agreen star
TV213.9;TU201.5.
A
1007-9467(2016)12-0070-05
2016-09-18
于致远(1979~),男,江西东乡人,规划师,从事低碳规划、绿色建筑、生态景观的创新融合研究。