基于LID理念和修补胶污染特征的老旧小区场地改造设计

张子儒

摘要：老旧小区内修补胶污染特征与降雨有密切关系，雨水的冲刷会增大修补胶的污染程度，在对老旧小区场地改造时，从LID（Low Impact Development，LID）理念出发，根据修补胶的污染特征，采用透水铺设设计改造老旧小区内路面，控制雨水冲刷，增加场地内绿化植物种类，设计雨水设施调蓄容积，形成拟自然循环状态，减少维护成本，根据小区空间分布特征，改造不同的场地服务设施，为老旧小区居民提供的服务。结果表明：提出的基于LID和修补胶污染特征的老旧小区场地改造方法节能效果好、面源污染控制效果好，整体经济效益更高。

关键词：LID;修补胶;污染特征;老旧小区;场地改造;雨水设施

中图分类号：TU242.9

文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）06-0072-05

Site reconstruction design of old residential area based on LID idea and repair glue pollution characteristics

ZHANG Ziru

（Xi'an Translation University， Xi'an 710105， China

）

Abstract：The pollution characteristics of repair glue in the old community are closely related to rainfall， since the scouring of rainwater will increase the pollution degree of repair glue. During the site reconstruction of the old community， starting from the LID（Low Impact Development，LID） concept and according to the pollution characteristics of repair glue， permeable pavement design is adopted to reconstruct the pavement in the old community， control rainwater scouring， increase the types of greening plants in the site， design the regulation and storage capacity of rainwater facilities， form a quasi-natural circulation state， reduce maintenance costs， and transform different site service facilities according to the spatial distribution characteristics of the community to provide services for the residents of the old community. The experimental results show that the old community site reconstruction method based on LID and repair glue pollution characteristics has good energy-saving effect， good non-point source pollution control effect and higher overall economic benefit.

Key words：LID; repair glue; pollution characteristics; old community; site reconstruction; rainwater facilities

在城市建设发展中，老旧小区改造是不可缺少的部分。城市中的老旧小区与后来开发的商品楼不同，与开发商之间没有利益挂钩;在早期建造中，重点是解决居民安置问题，只保证了生存层面的需求[1]。现阶段，人们对生活质量要求越来越高，在老旧小区内，居民的精神层面的愿望得不到满足，缺少活动场地和绿化设施，使得当地居民精神生活匮乏，老旧小区场地改造日趋迫切[2]。

目前对于老旧小区场地改造的研究在国内外有很多，总的来说，在老旧小区的综合建设上分为2个方面：一方面专家认为应以改造为核心，新建为辅助，从原有的基础上对老旧小区进行改造，节约成本;另一方面，有专家认为应将绿化环境、居民需求作为重点，美化小区环境，增加服务设施，扩大活动场地[3]。无论是哪一种改造理论，随着城市建设脚步的不断前进，老旧小区的场地改造需求不断变换。以目前的老旧小区发展情况作为依据，现很多老旧小区场地改造方法为了适应现代化、信息化的大环境，在场地改造上投入大量资金;对于某些老旧小区，改造后在污染治理上还需要额外的资金投入，增加了老旧小区改造的额外负担[4]。因此，在原有的研究理论的支持下，设计新的老旧小区场地改造方法，从修补胶污染特征入手，引入低影响开发（Low Impact Development，LID）理念，強化老旧小区场地改造方法。

1基于LID和修补胶污染特征的老旧小区场地改造设计

1.1基于LID和修补胶污染的路面改造

在老旧小区中，水管管道的维修需要使用大量修补胶，这些修补胶包含不易降解的污染物，经过长年的累积，产生的污染物会随着雨水的冲刷污染环境，给人体健康带来危害[5]。面对这一情况，针对修补胶污染的分散特征，利用LID理念控制污染修补胶的污染情况。

老旧小区修补胶污染特征受到雨水的影响比较大。当降雨量达到一定程度后，来不及渗透的雨水会不断冲刷管道内修补胶位置，形成面源污染。对于这种情况，采用LID改造，将小区内的修补胶污染严重的位置，改造雨水花园和透水铺装。

在老旧小区中，道路铺装的材料多数是硬质水泥，其渗透性比较差，在降雨量较大时，对雨水的处理存在消极作用。因此，在透水铺装改造中，不使用传统的道路铺装材料，使用新型渗透率比较好的透水材料改造老旧小区内的路面铺装。具体的透水铺装设计如图1所示。

对老旧小区路面改造设计的同时，以老旧小区居民对场地的需求，选择合适的绿化植物，设计雨水设施调蓄容积。

1.2雨水设施调蓄容积设计

老旧小区缺少绿化设施，在LID理念的影响下，采用雨水花园改造形式改造老旧小区，以雨水控制效果和绿化效果出发，尽可能保证涵养水源的功能，选择绿化植物并配置。对于改造的下沉式绿地，可适当选择一些乡土植物，这类植物观赏性较强，耐涝性比较好。

对于老旧小区改造的场地侧方位置，以植草沟为主，为了使其形成的沟渠具有更好的拟自然状态，选择的植物多数为草本植物。此类植物根系比较发达，能够抵抗雨水的冲刷，对雨水径流有比较好的延缓效果。

在改造场地时，将场地中间部分剩余的空间改造绿地，增加绿化面积，同时根据上述内容增加一些雨水设施。以LID理念作为依据，设计不同部分的雨水设施调蓄容积。具体计算公式：

V=10HGS

V=10HGS

V=10HGS

V=10HGS

V=V+V+V+V

式中：V表示场地建筑物调蓄容积;V表示绿地调蓄容积;V表示透水铺装调蓄容积;V表示混凝土的调蓄容积;H表示降雨量;G、G、G、G分别表示场地建筑物、绿地、透水铺装、混凝土地的雨量径流系数;S、S、S、S分别表示各自的汇水面积;V总表示总调蓄指标容积。

在对老旧小区场地改造时，按照上述设计内容对场地进行绿化改造。同时，依据老旧小区老人和儿童的需求，增加活动场地。

1.3活动场地改造

为了保证老旧小区活动场地的多样化，采用空间聚类模型分析老旧小区空间分布模式和规律。构建空间尺度估计函数：

式中：A表示老旧小区面积;n表示小区内建筑物个数;d表示空间尺度;rijd表示权重。根据空间尺度范围与i、j两点距离的大小，取值0～1，当点距离在空间尺度范围内，则r（d）为1;反之，r（d）为0。将计算结果与观测结果相比较，如果观测结果大于计算结果，则小区内空间分布聚类程度比较高，可直接操作的空间比较少;反之，如果观测结果小于计算结果，说明小区内空间分布聚类程度较低，具有显著离散性，有很多可直接操作的空间。

针对老旧小区空间分布聚集性明显的情况，先对内部住宅进行改造，划分出后续改造的场地;具体改造方式如图2所示。

通过图2中显示的改造方式，获得比较宽阔的改造场地。在场地改造中，增加一些体育运动场地，在一些遮阳位置设置休息座椅，满足老年人的休闲需求;对于儿童的活动需求，在活动场地中改造出一个沙池，配置儿童活动器械，满足儿童的活动需求。

在老旧小区内住宅间存在一些空间比较小的场地，这些场地很难放置体积较大的设施，在改造时，加入一些精致的园艺台和提供休息的小型座椅，以供居民日常活动。在改造后，提高对小区内绿化内容的重视程度，避免出现白色垃圾污染的情况;同时针对小区内随意停车问题加以重視，禁止车辆停留在活动场地内，影响居民休闲活动，尽可能为小区居民提供环境良好、服务设施齐全的活动场地。

2基于LID和修补胶污染特征的老旧小区场地改造实验

2.1案例分析

实验研究中，以西安某地区的老旧小区作为实验案例，该小区共有11处活动场地，选择其中5处场地作为目标进行改造设计。首先对场地进行实地调查，了解场地的简单结构。选择的老旧小区位于社区公共服务中心前，附近有小型健身器材场地，位于小区中部西南方向;经过调查发现，该小区活动设施比较少，场地过于简陋，分布也不是很均匀，活动场地使用率非常低，并且整个小区内场地绿化率也很低，机动车占用情况比较严重，供人休息的地方比较少，分布不合理。具体的分布情况如图3所示。

以图3显示的老旧小区作为案例，使用计算机软件模拟出老旧小区结构与环境，考虑到设计的老旧小区是基于LID和修补胶污染特征实现的，在实验研究中，设置LID调蓄容积，设计调蓄容积必须大于原调蓄指标，控制年径流总量在设定目标的85%以上。LID措施调蓄容积具体内容如表1所示。

在完成上述设定后，从改造小区的面源污染控制和节能两方面展开研究与分析。同时，为了进一步验证提出的老旧小区改造方法更加科学合理，实验中引入现阶段比较常规的老旧小区改造方法，在相同的实验环境下，分析各个改造方法的改造水平。

2.2老旧小区改造节能评价实验分析

在原有的老旧小区的基础上，采用不同的改造方法改造老旧小区，从改造前后的能源、经济、功能和环境4个方面建立评价指标，制定包括既有住宅节能改造在内的老旧小区节能评价指标。具体指标如图4所示。

计算每个指标的重要程度，在确定各个评价指标的权重后，计算各个改造方法改造完成后的评价指标分值，得到具体的评分，分析各个改造方法的节能水平;获得的实验结果如图5所示。

由图5的结果可知，在3组实验结果中，基于环保理念的改造方法实验结果中，功能指标、能源指标、经济指标、环境指标对应的评分值分别是81.4、78.2、68.7、79.3，这可以看出经济指标评分值较低，经济性水平一般;基于海绵城市的改造方法4项指标对应的评分值分别是73.8、77.9、79.9、80.3，各个指标之间评分值相差比较小，整体发展较平衡，没有突出项;提出的老旧小区改造方法结果中各个指标对应的评分值分别是98.7、97.2、98.9、96.3，整体评分值高，说明改造后的老旧小区节能水平高。综上所述，提出的基于LID和修补胶污染特征的老旧小区场地改造方法节能水平更高，经济效益更好。

2.3面源污染控制效果实验结果与分析

在面源污染控制效果实验研究中，考虑修补胶污染对小区产生的影响，通过对降雨过程的监测，侧面分析老旧小区改造后的面源污染控制效果。对于降雨过程的监测，使用自动化监测設备，结合人工采样，评估降雨冲刷带走的污染量。实验中，以降雨后小区内沉积物单位面积质量、沉积物粒径组成比例以及污染物浓度作为实验指标，获得的实验结果如图6所示。

图6显示的是不同改造方法下的降雨后单位面积质量实验结果，数据量是降雨前的单位面积质量相比较的结果。从图6可以看出，在选定的小区道路、活动广场和小区公园3个地点上，各个改造方法下的沉积物单位面积质量均有明显的下降，相比之下，提出的改造方法沉积物单位面积质量下降更加明显。

当降雨量达到一定程度时，小区内各处水管沉积颗粒物的组成比例会出现变化，变化大说明降雨对小区内管道影响大，小区内对雨水的拦阻和调蓄不合理。以基于环保理念的改造方法和基于海绵城市理念的改造方法作为实验参考项，获得的实验结果如图7所示。

由图7可以看出，基于环保理念的改造方法和基于海绵城市理念的改造方法粗颗粒明显比较多，细颗粒较少;与其相比，提出的改造方法粗颗粒和细颗粒比例更均衡，小区对雨水的拦阻和调蓄更加科学。

降雨不仅会对小区内沉积物颗粒比例产生影响，还会对重金属浓度产生影响。重金属污染是环境污染中一个比较大的问题，在治理上需要消耗比较多的经济成本，以重金属的浓度变化作为指标，更能说明老旧小区改造方法的经济性。老旧小区改造沉积物重金属浓度实验结果如图8所示。

图8的实验结果中，Cd的浓度是扩大100倍后的结果。对比观察图中结果可知，在3组实验结果中，提出的改造方法下的小区内沉积物重金属浓度最小，说明潜在污染负荷比较低。LID设施的应用，更改了水流流向，减少了对小区路面的冲刷，很好地控制了小区内重金属的污染情况。

3结语

老旧小区改造一直是城市发展的重要项目。本文以西安某地老旧小区作为研究目标，设计基于LID和修补胶污染特征的老旧小区场地改造方法，在国内外老旧小区改造理论和经验的基础上，设计实际案例。经过实验，验证了提出的改造方法的可行性，同时经过小区改造节能评价和降雨污染物的对比分析，证明了提出的改造方法具有非常高的经济效益，可用于实际项目中。但是，鉴于对老旧小区现状调查得不全面，本文在内容上还存在一些缺陷。如改造过程中，人员的分工和相关宣传工作的开展方面;在后续研究中，将逐渐深入，进一步完善老旧小区场地改造方法。

【参考文献】

[1]郝婧，周丹，聂超，等.福州老旧小区的海绵化改造案例[J].中国给水排水，2020，36（12）：20-24.

[2]李辰琦，于淼，李聪.基于舒适度优化的沈阳旧住宅小区适老化景观更新研究——以秀山小区为例[J].中国园林，2019，35（1）：23-28.

[3]吴二军，王秀哲，甄进平，等.城市老旧小区改造新模式及关键技术[J].施工技术，2020，49（3）：40-44.

[4]黄开，赵赛，赵荣，等.基于系统化的老旧小区海绵化改造工程精细化设计案例[J].中国给水排水，2020，36（8）：69-76.

[5]张险峰，董淑秋，夏小青，等.建立分级响应机制，科学推进老旧小区改造[J].城市发展研究，2020，27（10）：96-101.