基于海绵城市建设理念的住宅小区设计探讨

李文辉

【摘要】结合笔者多年设计经验，本文分析了住宅小区海绵城市设计过程中共性问题的产生原因及解决方案。住宅小区海绵城市建设需要由经验丰富且沟通协调能力强的专业设计人员进行专项设计，综合考虑多种因素确保海绵设施实施到位。与传统设计流程不同，建筑、景观、给水排水等专业从项目开始至交付应该协同设计，避免专业之间的矛盾。绿地率计算规则应该统一，且与项目实际绿地面积吻合，便于各专业之间的协调对接。政府主管部门也应该加强各专业成果审查，严格控制低层住宅间绿地占用为私家庭院，确保海绵设施落地实施。

【关键词】海绵城市;住宅小区;低影响开发设施;绿地率

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.05.010

1、海绵城市建设背景

住宅小区是城市建设的重要部分，主要由社会商业资本开发建设和运营管理，是水环境治理的源头部分。王建廷等[1]认为居住小区海绵城市建设是解决城市水环境问题的关键。住宅小区规划设计应坚持生态优先的原则，运用低影响开发理念因地制宜地进行统筹规划、合理布局，尽量利用绿色基础设施替代灰色基础设施，减少路面硬化，实现城市良性的水文循环。

按建筑高度住宅可分为多层住宅和高层住宅。高层住宅一般分为一类高层住宅和二类高层住宅，此类住宅户型单一、楼间距比较大，绿地及室外场地面积相对充足。多层住宅包括独栋别墅、联排别墅、多层洋房等，此类住宅户型多样且复杂，大多采用退台式设计，楼间距较小且一般都预留私家庭院供底层用户使用。住宅小区可由单一类型的住宅建筑组成，也可由高层住宅、别墅、多层洋房甚至商业、公共服务建筑等多种建筑类型组成。根据多年来海绵城市建设经验来看，住宅小区设计既存在一些个性问题，也存在很多共性问题。笔者在丰富设计经验的基础上总结了要点及难点，旨在为住宅小区海绵城市设计提供借鉴。

2、住宅小区海绵城市设计要点

2.1住宅小区海绵城市建设需要专项规划设计

住宅小区海绵城市建设的途径即为低影响开发，是海绵城市建设的重点。虽然低影响开发设计理念只是抽象的概念，但是对于具体工程项目还是需要落实到具体设施，以最大限度地减少开发利用对城市原有水生态系统的破坏。使住宅小区达到低影响开发状态的工程设施即海绵设施，指具有“渗、滞、蓄、净、用、排”等功能的可持续基础设施。为了科学分析具体项目，协调、设计海绵设施，并且指导施工、验收和运营管理，需要有专门的设计人员进行海绵城市专项设计。

住宅小区海绵城市建设主要是雨水系统的科学构建，以使住宅小区建成后不破坏原有自然的水文效应。雨水系统构建需要规划、建筑、道路、景观园林、给水排水等专业相互配合，但主要还是属于给水排水专业的范畴。原始排水管网设计是在规划、建筑、道路、景观等专业成果的基础上进行深化设计，以快速排水为单一性的功能性目标，目前已不能满足海绵城市设计要求。海绵城市设计是在分析项目自然气候、降雨条件、地质地理、土壤条件等综合因素的基础上，为建筑布局、竖向规划和景观园林设计提供科学依据，因此海绵城市设计人员既需要具备完善的排水专业知识，又需要具有较强的沟通协调能力。

2.2住宅小区海绵城市设计需要全过程参与

住宅小区规划设计分为可行性研究、规划总图设计、建筑单体设计、室外管线设计、景观园林设计等阶段。原始住宅小区设计流程中，室外排水专业及景观园林专业介入较晚，一般处于设计阶段的后期，对于建筑总图的平面布局和竖向设计并无话语权。而低影响开发理念主要体现在总图平面布置及竖向设计上，而非海绵设施的简单排列，因此海绵城市设计在规划总图阶段就应该提前介入。建筑单体设计阶段，海绵城市设计应协调屋面雨水科学排放，合理利用雨水、中水等非常规水资源，因此在建筑单体设计阶段海绵城市设计也不能缺位。作为排水系统的一部分，在室外管网设计阶段海绵城市设计应该统一考虑。在景观园林设计阶段，为了将屋顶绿化、透水铺装、雨水花园、下凹式绿地、人工湿地等海绵设施作为景观要素融入园林设施中，海绵城市设计人员此时需要解决大量的衔接问题。因此海绵城市设计应当贯穿住宅小区设计的全过程。

在市场经济的大环境下，我国住宅小区的建设主体主要为社会资本雄厚的开发公司。建筑行业资本需求量大、专业化程度高，開发公司对住宅小区的开发建设往往基于货值最大化原则，建设周期一缩再缩，甚至不少开发企业实行“高周转”的开发模式，留给规划和设计的时间非常少。住宅小区的海绵城市建设需要嵌入原项目开发建设过程中 [2]。因此，基于海绵城市理念的住宅小区设计时各专业之间相互渗透、相应影响，大量工作需要相互协调，较短的设计周期对海绵城市建设是极为不利的。住宅小区开发建设应当合理安排设计周期，从源头上控制设计方案的合理性和科学性，有利于减少各专业之间的矛盾，从而节省实施周期、降低开发和运营维护成本。

2.3住宅小区海绵城市设计需考虑可实施性

海绵城市设计理念可以从宏观上指导住宅小区的框架设计，但海绵设施的落地实施是住宅小区海绵城市建设是否成功的关键。海绵城市建设涉及专业多、设计周期短、各专业后期修改多、施工现场情况复杂。根据多年的建设经验来看，海绵设施落地实施困难重重，效果往往差强人意。海绵设施平面布局需要考虑观赏需求、与建筑物甚至地下管线之间的位置关系，更需要考虑雨水径流收集的顺畅是否，在设计过程中尽可能地面面俱到，否则在实施过程中发现海绵设施无法落地。例如在实际工程中经常发现电力管沟占用了海绵设施的位置，阻挡了海绵设施雨水溢流排放;也经常发现海绵设施标高不能满足雨水径流的收集。因此海绵城市设计需要综合考虑各种影响因素、权衡利弊，提供可操作性强的设计方案，使住宅小区海绵城市建设落到实处。

3、住宅小区海绵城市设计难点

海绵城市建设综合性强、设计周期短，是近年来新兴的建设模式，与原来唯经济论的开发模式存在一定的矛盾。因此住宅小区海绵城市设计势必有很多困难，对以下几个典型难点进行分析并在此基础上提出解决方法。66A535AF-469B-4FA0-BA91-0F2FB353E7F3

3.1规划总图及景观总图之间的矛盾协调

建筑规划总图确定了建筑单体和配套建构筑物的功能、位置、高度及相关规划指标，示意性地表达了绿地、道路、运动休闲场地。该阶段景观园林专业往往并未介入项目设计，而最终按景观设计图纸施工落地的绿地、道路、运动休闲场地与规划总图有较大的差异。实际工程中主要存在以下几点问题：（1）规划总图和景观总图的下垫面类型有较大的差异，影响海绵城市设计前期下垫面分析和雨水径流量计算的准确性;（2）规划总图和景观总图中道路和硬化场地的位置变化将影响海绵城市设计中汇水分区的划分和海绵设施的位置布局，甚至会影响场地雨水径流通道的畅通;（3）景观设计需要满足居民使用需求和观赏需求，随着项目的进行，一般会经历数次修改优化，导致海绵设施的不断更改。若景观设计仅在规划总图许可范围内不断优化，海绵城市设计修改也只是不断优化的过程。但在实际工程中，景观设计的修改往往是突破规划总图的范围，将规划总图中的绿化修改为硬质铺装，或者增加挡土墙将原来坡绿化修改为落差较大阶梯形绿化，对海绵设施产生关键性的影响。

规划总图设计阶段，除了原始开发建设模式中参与的各专业人员外，海绵城市设计人员和景观设计人员也需要全程参与总图规划。在建筑规划专业的主导下，海绵城市及景观设计人员应该从各自专业角度为建筑布局、道路线型走向、休闲运动空间、项目整体竖向、地下建筑物规划等方面提供智力支撑，保证各专业设施在空间上的协调统一。另外，规划、住房建设、景观园林和基础设施等政府主管部门应该发挥好监管审查责任，严格审查建设项目在各阶段各主要专业的规划设计成果及其修改变更，避免专业之间的冲突矛盾。

3.2住宅小区绿地相关指标与功能协调

与工业建筑和公共建筑相比，住宅小区绿地比较充足，一般不低于30%。住宅小区绿地除美化、休憩、游乐等功能外，还承担了重要的生态功能，是住宅小区海绵城市建设的主要载体。绿地规模、平面布局和竖向标高对住宅小区海绵城市建设有重大影响。海绵城市设计中有关绿地的矛盾点较多，主要包含：（1）规划绿地率与绿地面积指数存在较大的差异;（2）宅间绿地和集中绿地的比例对海绵城市建设效果有较大的影响;（3）低层住宅前公共绿地按私家庭院预留影响海绵设施实施落地。以下对这3类矛盾逐一说明。

土地出让时均附带地块规划条件，对地块建设的绿地率下限提出具体的指标性要求。然而参阅相关规范标准和地方性规定，绿地率与下垫面绿地占比并非等同的概念。下垫面分析的研究对象为住宅小区各种下垫面水平投影面积，精细化程度非常高。而规划总图绿地率计算精度要求较低，运用了多种折算规则，但计算规则并无全国性的统一标准。根据《城市居住区规划设计标准》附录A[3]，建筑周边1～1.5m范围内的绿地并不计算在绿地率内。悬空建筑构件下的绿地在下垫面计算时按屋面投影计算，而在规划绿地率计算中，不少地方规定按悬空建筑物高度不同选择不同的折算系数计入绿地，甚至有不少地方直接按绿地计算。景观水池水系、亭台楼榭、运动场地、植草砖停车场、中央绿地硬质景观、景观道路等下垫面在规划总图中都计入绿化率中。绿地率与下垫面计算规则的不同，给海绵城市设计带来了很大的困难，也加剧了海绵城市设计施工落地的难度。

住宅小区绿地分为宅间绿地和集中绿地。宅间绿地位于建筑周边，宽度受住宅楼间距、道路及停车位等设施布局的影响，高层建筑之间的宅间绿地往往比较充裕，而低层建筑宅间绿地一般比较狭窄。为了满足居民休闲、游憩、运动和社交等需求，同时达到规划绿地率指标要求，住宅小区一般会设置集中绿地。单个住宅小区面积往往不大，场地竖向落差并不明显，海绵城市设计中一般遵循源头削减原则布置海绵设施。源头削减的海绵设施的主要载体为宅间绿地，而集中绿地的贡献率并不高，因此宅间绿地的比例是决定住宅小区海绵城市建设效果的重要因素。

低层住宅小区，特别是别墅和洋房类项目建筑周边大部分规划公共绿地被预留作为首层住户的私家庭院。由于低层住宅楼间距本身比较狭窄，除去道路、预留庭院和各种地下管线通道外，留给景观园林和海绵设施的绿地非常少，造成该片绿地观赏功能和生态功能之间的矛盾越来越大，主要体现在以下三个方面：（1）公共绿地的减少使海绵设施失去载体，海绵设施无处可建;（2）公共绿地转变为私家庭院后，政府和物业管理困难，容易被硬化，恶化水文效应。（3）建筑周边的私家庭院导致屋面雨水无法断接，更无法将屋面雨水导流至海绵设施净化处理。

3.3海绵设施与地下管线之间的协调

为了满足居民生活需求，住宅小区需要配套建设电力、电信、生活给水、消防给水、燃气、雨水、污水、路灯、中水回用管等数量众多的地下管线。另外现代住宅小区地下均建设大面积的地下车库，而车库顶板上地面覆土深度大多仅有1米至2米左右。因此，住宅小区室外绿化及道路下基本布满了各种地下管线，管线交叉处覆土更少，尤其严重的是重力流状态的排水管线之间的交叉。海绵城市建设以来，收集净化地表雨水的绿地标高需低于硬化场地，与之前景观堆坡营造微地形的常规做法相反，进一步减少了室外管线覆土，对住宅小区室外管线的设计要求进一步提高。

住宅小区海绵城市建设最终体现在海绵设施上，常用的设施有透水铺装、植草沟、下凹式绿地、雨水花园和雨水收集池等。根据实际工程经验，海绵设施实施过程中矛盾较多的为电力管线和排水管网。电力管沟采用混凝土包封、横截面较大，一方面制约了位于地库顶板上的雨污水管网走向，另一方面大断面的电力管沟影响海绵设施平面布局，甚至会阻挡海绵设施溢流雨水管的正常排水。排水管网对海绵设施的影响主要体现在雨水排水系统的构建方面。雨水管网埋深受市政排水接驳口条件、地下车库布局和顶板标高以及其他地下管线布局等因素影响。海绵设施雨水溢流管的标高由场地标高确定，实际工程中经常出现溢流管标高与雨水主管标高矛盾，导致住宅小区排水不畅。

因此，住宅小区室外管线从规划到设计、施工等阶段都应秉持低影响开发设计理念，各地下管线设计时考虑海绵设施及溢流管的平面布局和竖向标高，确保各系统都能发挥作用。

4、结论

（1）住宅小区海绵城市设计是一项复杂的系统工程，需要进行专项规划设计。

（2）海绵城市设计应当贯穿住宅小区规划设计的全周期。合理充足的设计周期，有利于缩短项目整体开发周期、节省工程造价和后期运营维护投入。

（3）海绵城市设计需要综合考虑各种影响因素、权衡利弊，提供可操作性强的设计方案，使住宅小区海绵城市建设落到实处。

（4）景观专业应该参与规划总图设计，确保实施落地的景观总图与规划总图没有矛盾。相关主管部门应该严格审批，并且严格管理修改及变更。

（5）规划绿地率计算应该明确统一规则，与项目实际绿地面積相关，便于海绵城市相关指标的管理与实施。

（6）住宅小区海绵设施的主要载体为宅间绿地，总体绿地一定的情况下应当合理规划宅间绿地与集中绿地。

（7）建设单位、政府主管部门和设计单位等应该从源头杜绝公共绿地转变为私家庭院，以满足公共绿地的生态功能。

（8）住宅小区室外管线从规划、设计到施工等阶段都应秉持低影响开发设计理念，特别是各地下管线设计时均应考虑海绵设施的平面布局和竖向标高，确保排水系统通畅。

参考文献：

[1]王建廷，魏继红.基于海绵城市理念的既有居住小区绿化改造策略研究[J].生态经济，2016，32（7）：220-223.

[2]黄珂，吴承照.城市住宅小区海绵城市建设探讨[J].住宅与房地产，2019，2：32.

[3]GB50180-2018城市居住区规划设计标准[S].66A535AF-469B-4FA0-BA91-0F2FB353E7F3