蔡 博,蒙 丽
(江苏省规划设计集团昆山市规划设计有限公司,江苏 昆山 215347)
城镇老旧小区改造是重大民生工程和发展工程,2019年7月我国针对老旧小区综合改造发布了《城市旧居住区综合改造技术标准》[1],迈出了高品质改造目标的第一步。2020年,各地开始全面推进城镇老旧小区改造,推进城市更新[2]。
基于国家政策导向,立足于城市可持续发展理念,武汉[3,4]、西宁[5]、上海、镇江[6]、延安[7]和苏州等全国多个城市均对老旧小区改造项目进行研究,以期探索出切实可行的改造模式,达到以微更新的方式带来真正提升居民生活质量的效果。其中,将海绵城市与老旧小区改造结合的模式,已经在海绵城市试点区域开始探索实践[8,9]。
与此同时,昆山市根据江苏省“十有十无”改造新要求,推出了“十项菜单”改造新内容。围绕基本环境整治、乐居品质提升、社区活力培育和长效管理提升四大方面,着力构建共建、共享、共治的新格局,打造宜居示范居住区[10],进一步提升老旧小区改造质量。并全面推行综合“4424”框架体系下的14项整治行动计划,做到硬件环境提升与软件长效治理并重,尤其着重探索了老旧小区海绵城市建设及区域水环境保护的一些有益做法。
本文以昆山市中华园北村老旧小区改造为例,介绍老旧小区的海绵化改造设计思路和技术要点,探索“老旧小区+海绵”改造模式实施的综合效益。
老旧小区指在城市或县城中于2000年以前建成,公共设施落后影响居民基本生活、居民改造意愿强烈的住宅小区[10]。老旧小区改造作为国家重点民生工程,各地正在有序、有力推进。据不完全统计,2021年全国待改造的2000年以前老旧小区约30亿m2,2022年1~6月份,全国新开工的改造城镇老旧小区达到3.89万个。
我国老旧小区现状:①设计千篇一律,缺少因地制宜布局,且建筑面积受限、空间拥挤[11],导致改造受限 ;②小区建设年代久远,基础设施落后,导致智能化程度较低,无法满足现代化需求;③公共空间功能性不强[12],公共设施利用率不高,缺乏长期有效维护机制,逐渐发展为缺乏活力的消极空间;④绿化覆盖率不高,无法达到现阶段居民的居住环境审美要求。因此,在城市发展中进行老旧小区改造是非常有必要的。
随着我国发展要求,老旧小区改造模式也在不断变化,从以开发商为主导的推倒重建模式,到政府主导的环境整治模式,再到现在多元主体参与的有机更新模式[13]。
如今,在多元主体参与的有机更新模式下,我国主要从建筑整体结构加固和立面改造、道路提质改造、市政综合管线改造以及公共空间和环境设施这四个方面对老旧小区实施更新改造[14]。其中,在对市政管网实施改造时,结合小区现状设置海绵设施这一改造模式受到推广。
海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,建设海绵城市是在遵循生态优先的原则下,构建基于绿灰结合的城市治水体系,是解决城市水问题的绿色途径[15]。主张利用自然途径和人工措施相结合的方式组织雨水排放,控制降雨“慢排缓释”和“源头分散”[16]。雨水自然下渗时补充地下水和自然水体,收集装置回收雨水后循环利用。既能有效缓解城市内涝压力,还能促进雨水资源化利用。
在老旧小区改造过程中融入海绵城市建设理念已经是当下的建设热潮,应用植草沟、雨水花园、下沉式绿地、雨水调蓄池等[17-21]海绵措施,消除老旧小区易涝积水点,有效收集雨水。值得注意的是,为了真正发挥出海绵设施的作用,切不可生搬硬套海绵措施,必须根据老旧小区自身特点,设计科学合理的措施。
中华园北村隶属昆山高新技术开发区震川城市管理办事处,位于昆山市柏庐南路东侧、衡山路北侧。小区东侧和北侧有东安江环绕,其所在排水片区为城南圩,其圩区特点是开发强度高,水环境质量差及内涝风险高。
中华园北村建成于2004年,总占地面积为6.8 hm2,共涉及住宅3幢、小区会所1幢,共计住户980户。小区群租现象突出,外来人口比重大,老龄化程度较高(图1)。
图1 项目总平面
(1)市政管网老旧,基础设施破损。市政管网设施经过多年使用,雨污管道严重堵塞,导致路面积水,且雨污管混接;屋面雨水通过管道直接排人水体。因为建成时间久,存在主体建筑外立面剥落腐蚀,建筑内墙面污脏,道路路灯破损。
(2)绿化率低且碎片化,公共空间狭小。小区内植被绿化缺失,休憩休闲设施不足;垃圾桶未分类且数量不足,环境卫生状况差;会所功能单一,养老文体等功能不足。并且由于小区内公共空间小,还存在交通组织混乱,停车位严重不足等诸多问题。
综合考虑中华园北村小区建筑较多,绿地空间零散且地下管线多而复杂等因素,海绵化改造目标确定为缓解小区内涝积水、改善面源污染以及建设海绵、生态、景观等一体的多功能公共空间。中华园北村小区改造的技术要点为:
(1)绿色海绵设施与绿化及灰色设施的无缝对接。结合小区绿地分布情况,合理选择雨水花园、下凹式绿地、高位花坛、旱溪和生态停车位等绿色设施,同时配置环保雨水口及生态多孔纤维棉模块等新型模块化海绵技术,实现地表径流及面源污染的最大化控制和削减。
(2)“防御式”排水设计。由于中华园北村小区排水立管经居民混接,导致排水立管堵塞,排入水体造成水环境污染严重,因此采用“防御式”排水设计对小区排水管网进行改造。靠近建筑敷设污水管,远离建筑敷设雨水管,使得雨、污水管识别度高,且居民无法混接。最大程度实现雨污分流,减轻对区域水环境的影响。
根据中华园北村小区的场地特征,结合小区的停车位、绿化等布置情况,合理选择传统海绵设施及新型的模块化海绵设施。具体设计方案分述如下:
(1)路面雨水+开口侧石+屋面雨水立管+水簸箕/消能石笼+雨水花园。
雨水花园可以有效控制地表径流径流流量和径流污染[3],此处设计雨水花园搭配开口侧石、雨水立管和消能石笼,用于路面雨水及建筑立管雨水的收集、滞蓄及净化。选取小区19#楼的雨水花园分析,19#楼处的雨水花园为自然流线型设计,设计规模为76.2 m2,其作用是导流收集19#楼屋面雨水,同时收集部分地面、铺装处的雨水。雨水花园按照昆山市典型滞留设施结构设计,如图2所示,主要包括超高层、滞水层、覆盖层、种植土层、过渡层及砾石排水层组成。植物配置方面以葱兰、千屈菜及花叶芦竹等喜湿多年生草本植物为主,辅以少量美人蕉。雨水花园完工后与周边景观绿化相得益彰,如图3所示。
图2 雨水花园结构设计
图3 雨水花园实景
(2)生态停车位+开口侧石+生态多孔纤维棉/旱溪。因小区停车需求量较大,小区闲置空间有限,按照传统设计,需增加大量的硬化面积,如不经处理,径流污染势必加重。综合考虑小区停车位的布设,由于小区东侧部分的建筑(1~6号楼)建设必要的停车位后绿化狭窄,引入滞蓄能力高、建设便捷的新型成品模块化海绵设施——生态多孔纤维棉,其效果如图4所示。
图4 停车位处生态多孔纤维棉模块设计
生态多孔纤维棉主要由天然矿物岩为原料的多孔纤维棉模块和土工布组成,具有孔隙率大(可高达97%)、渗透性好、缓冲容量大、保水性好和支持植物生长等特性。停车位及附近的雨水先流经停车位透水铺装及中间的小块绿地下渗消纳,其余雨水再进入停车位后的生态多孔纤维棉模块内,起到雨天容纳雨水,晴天缓释雨水的作用。
小区西侧成排的停车位后方,设置连续的旱溪,如图5所示。旱溪规模为200 m2,其结构包括卵石铺底层、种植土层及砂垫层,植物配置采用千屈菜、花叶芦竹、美人蕉、水葱、大花六道木、栀子、细叶美女樱和路易斯安娜鸢尾等间隔种植。
图5 旱溪设计
(3)中轴景观带路面+下凹式绿地。小区中轴景观带中的绿化带,其覆土相对较浅,考虑采用下凹式绿地。整个景观带共计93 m2,其结构相对简单,主要包括滞水层、种植土层、碎石层。雨水由周边铺装自由散流如下凹式绿地内滞留净化,如图6所示。
图6 下凹式绿地设计
(4)全面的雨污分流+立管重建措施。中华园北村小区立管混接情况较为严重,为此采用“防御式”排水设计。除常规的污水支管近建筑敷设、雨水支管远建筑敷设之外,在立管设置上,建筑北侧新建的污水立管采取靠近排水需求点(如厨房的排水管)建设,并预留了相关接口。另外,为了防止后期混接的情况再次发生,在南阳台新设置的立管预留接口后,外部加装铝合金罩子,如图7所示。此设计很大程度保证了雨污分流的效果,对东安江的水环境大有裨益。
图7 “防御式”排水设计示意
中华园北村海绵专项的建设以修旧利废、因地制宜为主要设计原则,根据项目实际需求,在景观及交通设计方案基础上进行局部设施设置并经过多次优化,最终确定海绵设施的布置和规模。通过海绵城市技术及全面的雨污分流排水设计,在海绵技术指标及水环境污染控制上有显著成效。
(1)有效控制年径流总量和面源污染。本次设计共采用雨水花园面积为666.4 m2,下凹式绿地面积为93 m2,生态停车位面积为4255 m2,生态多孔纤维棉模块设计规模124.66 m3,旱溪面积为242 m2,环保型雨水口数量为238个。该优化方案下小区总调蓄容积可达588.9 m3,经容积法校核计算,年径流总量控制率为68%,面源污染削减率为54.4%。
从校核结果可以看出,本次设计方案满足《昆山市海绵城市专项规划(2017~2030)》对片区的指标要求和目标。同时,也满足《昆山市海绵城市规划设计导则(试行)》对于建设区域所在的城南圩所确定的年径流总量控制率设计目标65%及面源污染削减率50%的建设目标。
(2)优化景观效果。 中华园北村小区的海绵城市建设不仅实现了径流总量控制和面源污染削减的目标,同时也提升了景观环境品质,丰富了植物品种,对小区的整体改造起到了显著的景观及功能提升作用。曾经混乱、排水难、观感差的情况已成为历史。现在小区的林荫下、湿生植物丛中、东安江临水处时而可见蝴蝶等小昆虫、两栖动物及野生鸟类等,实现了居民所向往的美好生活环境(图8,图9)。
图8 中心景观带俯瞰
图9 中华园北村小区改造后实景
中华园北村改造的成功实践,验证了“老旧小区+海绵”改造新模式的可行性。这种新模式在控制小区内地表径流,减小初期雨水污染,美化环境等方面具有综合效益。配合雨污水管道“防御式”排水设计,确保了雨污分流效果,减轻对区域水环境的污染。
基于海绵城市理念的老旧小区改造方案,灰绿设施结合,既体现了人与自然生态和谐共生的理念,且建设成本低、维护费用小,促使海绵化改造在老旧小区改造中广泛采用,由里及外改善老旧小区,落实海绵城市建设,切实推进城市更新工作进程。