海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用研究

谢强

（重庆市设计院有限公司，重庆 400000）

0 引言

海绵城市理念的提出最开始是为了解决城市水循环问题，有些城市排水能力非常强大，一旦进入雨季就会经常出现大面积积水，对居民的生活和出行都带来极大不便。而海绵城市理念下城市建筑可以吸收多余的雨水资源，在城市缺乏雨水资源时再直接利用储存起来的雨水资源，这样通过海绵原理即可解决城市积水问题，还能够对城市地球的生态环境起到改善作用。

1 海绵城市理念

海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的弹性，也可称之为“水弹性城市”。李克强总理提出城市地下给排水系统建设必须做好，尤其是容易出现洪涝的地区必须按照海绵城市理念对建筑给排水系统进行建设。习近平总书记同样提出金山银山不如绿水青山的发展理念，而海绵城市理念能够通过布置优秀美观的海绵城市材料，让城市的发展符合可持续发展理念，因此海绵城市理念在城市建筑给排水建设中的地位越来越重要[1]。海绵城市示意图如图1 所示。

2 海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用意义

2.1 加强水资源利用

全球地区雨水资源分布极为不均衡，很多地区地下水资源丰富当地居民不需要担心用水问题，但是大部分地区可供人直接使用的水资源并不多，当今世界很多地区甚至属于贫水地区，这些地区的供水需要严格控制才能维持人类的正常生产生活。而海绵城市理念在建筑给排水设计中应用之后，贫水地区可以直接将雨水资源储存到绿地建筑中，在水资源相对紧缺时直接放出储存的雨水资源。这样城市的水资源利用率即可得到提高，从而缓解当地居民的用水需求[2]。

图1 海绵城市

2.2 改善城市生态环境

我国位于北半球温带地区，该地区具有四季气候分明的特点，夏天比较炎热降雨量比较多，冬天比较寒冷雨雪较少，因此我国各个省份的降雨量非常不均衡。西部地区降雨量少、水资源比较贫瘠，生态环境比较恶劣。而东部和中部地区降雨量比较多，但是洪涝灾害经常发生，对周围的生态环境经常造成破坏，总体来说我国很多地区的生态环境都不够理想。而海绵城市理念在建筑给排水设计中应用之后，水资源贫瘠的地区可以利用储存的雨水资源改善城市生态环境，而经常发生洪涝灾害的地区也可以利用储水建筑保护城市生态环境[3]。

2.3 提高大自然对污水的净化能力

大自然的神奇之处在于自身具有净化能力，如果某个被污染的地区被保护起来不再用于生活居住或者工业生产，经过一段时间之后该地区的生态环境会得到改善，被污染的水资源会自动净化，但是净化时间长短与被污染的程度具有直接关系。而海绵城市理念在建设给排水设计中应用之后，城市周围生态环境变得越来越好，在大自然生态系统的作用下，被污染的水资源可以随着时间自我净化，因此海绵城市理念提高了大自然对污水的净化能力。

3 海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用借鉴

3.1 德国海绵城市设计效果

德国在城市建筑给排水设计中应用海绵城市理念具有较长历史，其地下管道网的建设世界知名，很多德国海绵城市基本不会出现严重污水淤积问题。德国海绵城市对绿化的应用程度比较高，绿化带成为其海绵城市给排水系统中的一部分，而且随着时代的发展德国人民也逐渐认识到了海绵城市的优点，其城市居民的绿化意识也在不断提高。因此德国海绵城市的给排水系统的储水、排水和排污功能也在不断提高，最重要的是德国海绵城市的地下管道网对路面影响不大。

3.2 瑞士海绵城市设计效果

瑞士海绵城市建筑给排水系统对建筑的利用比较高，这点与德国海绵城市存在很大的不同，德国比较注重地下给排水系统设计，而瑞士对地上给排水系统设计与地下给排水管道同样重视。瑞士海绵城市通过在建筑屋顶开洞的方式，让雨水资源通过屋顶排水管道直接存储到建筑内部的蓄水池中，然后直接在室内对雨水资源进行净化，实现雨水资源的再利用，最后瑞士海绵城市可以实现水资源的自给自足。

3.3 新加坡海绵城市设计效果

新加坡海绵城市建筑给排水系统对雨水的收集和处理效率比其他国家海绵城市的要求更高，因为新加坡处于热带地区，其降雨量比其他地区高得多，只有强大的海绵城市给排水系统才能让新加坡免受洪涝之灾。新加坡海绵城市甚至在建筑给排水系统之外建设了JTC 清洁科技园，通过该科技园对附近森林沼泽净化的水资源进行收集，然后直接用于植物概念、物品清洗、厕所冲刷等方面，最后，提高对水资源的利用率。新加坡海绵城市JTC 清洁科技园如图2 所示。

图2 新加坡海绵城市JTC 清洁科技园

4 海绵城市理念在建筑给排水设计中的应用措施

4.1 合理设计城市给排水循环系统

海绵城市理念应用到建筑给排水系统设计之后必须先对城市周围的地质情况、水文资源情况进行调研，明确具备储存雨水资源的建筑或者河流湖泊，然后以这些建筑和河流湖泊为中心建立城市海绵给排水循环系统，最后即可做到对雨水资源的积蓄，从而提高海绵城市对水资源的利用率。除此之外，海绵城市还可以在积蓄雨水资源之外，对雨水资源进行净化处理，这样能够让居民能够使用更多的雨水资源，提高生活质量，而且还不会对城市给排水循环系统造成太大影响。

4.2 加大给排水系统建设的资金投入

海绵城市理念在城市建筑给排水系统中的应用对城市建设情况具有一定的要求，只有建筑具备储水、净水等功能才能被应用到给排水系统中，但是就我国城市建设目前的情况来看，建筑建设情况与海绵城市理念的要求不符。因此，我国必须在城市建设过程中加强对给排水系统建设的资金投入，对城市建筑进行改造使其符合海绵城市理念的要求，推动城市向海绵城市的方向转变。

4.3 加强海绵城市设计人才的利用

海绵城市理念在城市建筑给排水系统中的应用对人才的需求比较高，无论是地上还是地下给排水系统都需要合理规划，否则起到的防旱涝效果有限，甚至会浪费大量的给排水设备。因此海绵城市建设之前必须吸收国内外海绵城市建设的先进经验，同时从其他国家引进海绵城市设计先进人才，吸收其他国家海绵城市设计中的思路精华，提高我国海绵城市建筑给排水设计的水平。但是人才引进的同时不能照搬照抄其他海绵城市的给排水设计思路，否则容易出现水土不服的情况。

4.4 构建仿生海绵体增强生态保护效果

海绵城市理念在城市建筑给排水系统中的应用必须将保护城市生态环境放在第一位置，不能在建设给排水系统的同时破坏城市周围生态环境，否则本末倒置不符合海绵城市理念。海绵城市在建设具备积蓄和净化能力的建筑时，可以采用构建仿生海绵体的形式对城市建筑进行优化。这样既可以加快海绵城市给排水建设的进度，又可以提高海绵城市的环境保护水平。

5 结论

综上所述，海绵城市理念在现代城市建筑中具有至关重要的地位，给排水系统对城市居民的生活体验的影响极大，一个给排水系统优秀的海绵城市建筑周围的居民生活满意度比其他地区更高一些。因此，城市建设给排水设计在海绵城市理念下可以通过加强雨水循环系统设计、加大给排水资金投入、加强给排水设计人才利用、增强生活保护效果等措施，提高城市地区的生态发展水平。