基于低影响开发理念的场地优化设计探讨

赵 硕 贺静漪

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)

基于低影响开发理念的场地优化设计探讨

赵 硕 贺静漪

(中国航空规划设计研究总院有限公司，北京 100120)

通过分析传统场地设计忽略的内容，提出了基于低影响开发理念的场地优化设计思路和方法，经项目优化实例和流量计算表明，场地的优化设计达到了流量控制效果。

低影响开发，场地，优化设计，流量控制

1 传统场地设计做法局限性分析

传统的场地设计较注重场地的使用功能和规划条件。近年来随着土地价值的增长和土地资源的稀缺，建筑物的占地面积和规模往往在满足规划用地条件的基础上被最大化；出于生产运输的便捷性考虑、消防对场地条件的严格控制、停车位需求的增加等各方面的原因，硬化地坪的占地比重仅次于建筑占地；场地排水多采用暗管排水的方式，地表径流高度集中到排水系统中，绝大部分的场地雨水通过分布在道路上的雨水篦子排放到场地雨水管网，最终汇入市政管网；场地竖向设计侧重于场地的安全性、土石方量和基础工程费用的节约，对场地水文循环的考虑较少；绿化用地被大面积的建(构)筑物、硬化地坪切割，分布零散，绿化用地可发挥作用有限。

2 基于低影响开发理念的场地设计优化思路

低影响开发是雨水管理的一种全新的模式，其核心是维持场地开发前后水文特征不变，包括径流总量、峰值流量、峰现时间等[1]。为达到低影响开发的目的，必须突破传统的场地设计模式，对传统的做法进行调整和优化，并注重跟各专业的配合和衔接。

场地优化设计主要从总平面方案优化、竖向设计优化和排水系统优化三个方面进行考虑：

1)总平面方案优化主要从远期发展用地简单处理、绿化布局优化、道路平面尺寸优化和结构类型优化三个方面考虑。总平面方案是场地设计的基础，大型的工程项目多采取分期实施的方式。远期预留用地多为现状植被或为场地粗平整后的土面区。查阅《室外排水设计规范》可得土面区径流系数为0.25～0.35，绿地径流系数为0.1～0.2。可得出结论：撒种简单绿化的方式可有效减少场地的设计雨水流量。

绿化是场地设计不可或缺的组成部分，绿化的功能不仅仅局限于美化场区、竖向高差处理，绿地范围的深化设计还能起到雨水调蓄的作用。然而零散分布的绿地仅能促进雨水下渗、缺少足够的空间布置低影响开发的雨水设施；局部设置的大块绿地仅能调蓄小区域的雨水。结合场地的汇水方向、汇水面积设置绿地，选择合理的低影响开发雨水设施，可以充分发挥绿地的雨水调蓄功能。

道路尺寸的优化主要从缩短路网长度和减少道路宽度两方面进行考虑，从而可减少不透水硬化地坪的面积。从场地总平面布局的角度出发，尽端式道路应当尽量少设置，因为尽端式道路末端基本上都会设置回车场，在使用灵活性上和消防便捷性上效果不如环形车道。路网的优化应结合实际的场地可利用空间，满足不同地段道路的使用功能、交通需求的同时缩短路网总长度。道路宽度的设计主要是满足交通量和大型车辆通行的需求。一般参考的设计规范为《城市道路工程设计规范》和《厂矿道路设计规范》。与城市道路相比，场区道路具有交通量小、行驶速度慢的特点，因此道路宽度满足场区车辆通行使用即可。

工程中常用的道面结构类型为：水泥混凝土路面、沥青混凝土路面；人行道常见的做法为混凝土砖路面；广场、停车场常与道路结构一致。这几种类型的结构层设计都没有下渗雨水的作用，它们的排水方式为：通过竖向设计的坡度坡向排放至雨水篦子，通过雨水篦子进入场区排水管网，最终汇入市政排水管网。场区的雨水绝大部分进入场区排水系统。透水铺装的使用可以促进部分雨水下渗，使排入场区雨水管网的水量显著减少。工程项目中常用的有透水沥青路面、透水水泥混凝土路面/广场、透水砖人行道和嵌草砖停车场。

2)竖向设计优化主要从硬化地坪排水方向设计优化和绿地排水方向和结构层设计优化两个方面进行考虑。硬化地坪指的是车行道、人行道、停车场和广场；通过道路横坡的设计，停车场、广场坡度坡向的设计，使硬化地坪的雨水直接顺着设计坡向流入绿地以增强雨水的入渗。对应的绿地也应当做一定的处理，以便于场地雨水汇集和增强入渗功能，场区常见的工程措施为植被浅沟、下沉式绿地等，设施类型的选用和可用绿地的规模和汇水方向的设计有关。

3)排水系统设计优化：场地总平面、竖向、绿化设计方案确定后，场地排水模式由传统的“地表径流快速排除”变为“调蓄、下渗、回用、少排”。

场地优化设计思路如图1所示。

3 实例分析

以重庆某基地的场地设计为例，对优化方案进行流量计算评价。项目建设用地呈五边形，基地总用地面积约为82 450 m2，规划设计六栋建筑物。项目整体分期建设，一期建设两栋高层以及场区的主次干路、停车场和市政管线配套。原设计方案为：二期预留用地为简单土面区，道路、停车场、广场采用沥青混凝土路面，人行道采用混凝土砖，绿化地坪排水方向坡向道路(见图2)。优化后的方案为：二期预留用地撒播简单绿化，部分道路、广场采用透水沥青混凝土路面，停车场采用透水砖停车场，人行道、部分铺装广场采用透水砖；建筑周边零散分布绿地设置植草沟，基地周边绿化和中心绿化设计为下沉式绿地(见图3)。

从峰值流量控制和场地总径流量控制两方面对优化方案进行计算分析：

1)降雨量的推理公式法：

Q=Ψ·q·F。

表1 综合径流系数计算表(传统方案)

表2 综合径流系数计算表(优化方案)

根据上式计算得到传统设计方案和优化后方案的雨水设计流量对比，见表3。

表3 方案比较分析表

峰值流量的控制效果，以流量削减率作为指标，按照如下式计算：

优化方案与传统方案比较，n=26.23%。

场地设计优化之后，与传统方案相比，场地雨水流量减少，削峰效果明显。

2)优化方案对总径流量控制效果的计算分析。

a.根据《海绵城市建设技术指南》附录F：重庆属于Ⅲ区，总径流量控制率取85%，设计调蓄容积应满足如下要求：

V=10HΨF。

其中，F为8.245hm2；H为设计降雨量，参考《海绵城市建设技术指南》附录B查得H=31.9mm；Ψ为综合径流系数，计算可得Ψ=0.42(见表4)。

表4 综合径流系数计算表

计算可得：V=1 104.67 m3。

b.基地可用调蓄设施及调蓄能力计算：

下凹式绿地的设计容积：

Vs=下凹式绿地的有效下凹面积×下凹深度=

6 720×0.17=1 142 m3。

渗透性地面的渗透量:

Wp=KJAsts。

其中，K为土壤的渗透系数，本场地土壤为粘土，取1.0×10-6m/s；J为水力坡降，取1；As为有效渗透面积，取6 720 m2；ts为渗透时间，取7 200 s。

代入解得：Wp=48.38 m3。

c.总径流量控制效果分析。

(Vs+Wp)=1 190.38 m3>V=1 104.67 m3。

可以达到《海绵城市建设技术指南》要求，从而实现3年一遇重现期下场地雨水经调蓄后安全排放，且无需另行建设雨水调蓄池。

通过计算可得出优化方案无论从削减峰值流量方面还是总径流量控制方面都远优于传统设计方案的结论。

4 结语

基于低影响开发的场地优化设计较传统方案在流量控制方面具有显著的优势。该优化设计方法可结合场地功能特点和区位条件普遍应用于各类场地设计。

[1] 海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建[M].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[2] GB 50014—2014，室外排水设计规范[S].

[3] CJJ 37—2012，城市道路工程设计规范[S].

[4] GBJ 22—1987，厂矿道路设计规范[S].

[5] GB 50187—2012,工业企业总平面设计规范[S].

[6] 王 佳.基于低影响开发的场地景观规划设计方法研究[D].北京：北京建筑大学，2013.

Inquiry on filed optimal design on basis of low-impact development concept

Zhao Shuo He Jingyi

(ChinaAviationPlanning&DesignResearchHeadquarterCo.,Ltd,Beijing100120,China)

Through analyzing traditional field design ignorance, the paper puts forward field optimal design concepts and methods on the basis of low-impact development concept. The project optimizing example and flow calculation shows that optimal designed field achieves the flow control effect.

low-impact development, site, optimal design, flow control

1009-6825(2017)01-0136-02

2016-10-27

赵 硕(1987- )，女，工程师； 贺静漪(1982- )，女，高级工程师

TU991.1

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