老旧小区防雨水倒灌的空间位移设计与实践

张璐

近年来，随着城镇建设步伐的加快，新建立交桥、快速路不断地延拓着城市的框架，市内老旧道路改造也相应地提升了城市的品质，但无论是新建路桥还是旧路桥改造，其共同点就是普遍抬高了路基，经常呈现出“新路空中过、旧路高处卧”的景象。这种抬高路基的现象与老旧建筑物尤其老旧小区的基层地面形成了“路高房低”的逆差，改变了原本“房高路低”的顺差，结果是在雨季时严重影响了雨水的正常排流。每到雨季，全国各地雨水倒灌民居楼的现象频频发生，有的水灌地下室，有的水进起居室，给居民造成了严重的财产损失甚至危及生命。

对于这一水患问题，人们往往是采用疏通管道或改造排水网管的方法去解决，但当遇到大雨或连阴雨时，传统方法仍旧显得无能为力。面对这一顽疾，不妨回到问题的原点，即“道路路面高于了旧房地面”，如果将“路高房低”逆差改为“路低房高”顺差，问题就会得到根本解决。受“建筑位移”启发结合传统“疏浚”方法，尝试构建“空间位移”设计方法并加以具体实践来彻底解决这一水患难题。

老旧房屋雨水倒灌现状及危害

我国的老旧居民区大多建于改革开放初期到20世纪末的30年间，多数楼房是多层或小高层，普遍拥有地下室，入楼无台阶，单元门与路面几乎呈同一水平。这些楼宇的地下室大多开有窗户，其窗户一般高出路面30cm左右；单元门直通楼内，其下沿比门外的路面仅高出不到10cm，形成一不太明显的小缓坡。近些年，随着城市老旧道路的加宽和改造，地下管网的扩容和增高，路面硬化的加强，致使改造后的道路比原路面增高20～40cm，原本低于建筑物基面（一层地面）的路面却逆反高差，形成“路高房低”的倒挂状态，老旧小区好似下沉在由抬高路面所围成的网兜里。

（一）路面雨水进入居民区

众所周知，建筑物的底层基面（一层地面）一定要高出建筑物周边的路面，一旦遇到大雨，出现地下管网排水不及时的情况，建筑物周边的雨水会自动流到马路上，也就是说理论上大水一定是先淹马路后淹建筑物或居民区。但事实是，围绕居民区周边的马路通过改造后被抬升，原本低于居民区的马路反而高出居民区的路面，大雨来临，马路上的雨水除通过下水管网正常排走外，其余都涌向马路附近的居民区，形成了雨水倒灌居民区的不正常现象（见图1）。雨水再大时，被淹居民区可谓一片汪洋，区内楼栋成了一个个独立的“岛屿”（见图2）。

图1 马路雨水直进居民住宅小区

图2 居民住宅小区一片汪洋

（二）雨水进入小区住宅地下室

2000年以前建设的老旧住宅小区，大多将居住楼的地下一层建成了地下室，每栋楼房的单元门都直通地下室入口，由一组台阶将单元门厅与地下室相连。每到雨季，雨水本应通过居民区的下水管道汇聚于马路下方的排水主管道，但当遇到大雨或连续降雨时，地下管网的排水能力受到了限制，于是，马路积水和小区雨水叠加起来，通过单元门或地下室窗户一并涌入地下室（见图3），地下室入口台阶像瀑布一样，用不了多久，地下室的水面就与单元门地面齐平。这时，随着噼里啪啦电源短路的声音，电停了，电梯也停了，雨水倒灌居民楼的事件就此发生（见图4）。

图3 大水流入居民住宅楼单元门

图4 大水灌满居民住宅地下室

（三）雨水进入地下室的危害

如果地下室长期积水或被雨水倒灌，居民的生活会受到严重影响，轻则断水断电、电梯停运，重则导致财产损失，甚至出现由于水体带电而导致人员伤亡。此外，地下室积水很容易滋生病毒和细菌，进而引发传染病，还会使墙体根基不稳，或楼体倾斜或楼体下沉，极易引起楼房坍塌；长期水浸，会对混凝土及内侧钢筋有所损伤，减少楼房的使用寿命。

从“建筑位移”构建“空间位移”的设计思路

为了降低居民住宅区被雨水倒灌的概率，人们使用了疏通管道、建设雨水花园、挖掘缓洪池等多种方法，也起到了一定作用，但每年雨季时还是能看到许多住宅小区被雨水倒灌的新闻。究其原因，这一切都是由于“路高房低”所造成，传统的处理方法似乎是扬汤止沸，而不是釜底抽薪。如果能实现“路低房高”，也就是说住宅楼宇的入户地面高于小区及小区外的路面，问题就迎刃而解。提高入楼地面、提高单元门厅、提高地下室窗户就成了解决问题的关键。其实所谓的“提高”归根结底是“提高空间”，是将“空间”进行适当“位移”，我们不由得想到了目前对具有文物价值或特定价值且必须搬迁的老旧建筑进行的“建筑位移”，那么，如何借鉴“建筑位移”的做法来解决“空间位移”呢？

（一）“建筑位移”的具体方法

“建筑位移”大体分建筑物整体平行位移和建筑物拆分复原位移两种方式，前者适用于近距离移动，后者适用于远距离搬迁。

1.建筑物整体平行位移

“建筑物整体平行位移”主要指将建筑物以整体的形式在同一水平面上迁移到不同的位置。建筑物平移主要用于大楼的平移，其原理就是先将大楼托换到一个托架上，托架下部有滚轴，滚轴下部有轨道，然后将建筑物与地基切断，这样大楼就形成了一个可移动体，然后用牵引设备将其移动，最后固定到新位置的地基上。建筑物平移技术特别适用于道路拓宽、城市改造、房地产开发地块的老建筑保护等，解决了既有建筑物与城市规划的矛盾，保护了有价值的历史建筑和历史文物。

2.建筑物拆分复原位移

“建筑物拆分复原位移”主要指将建筑物先就地拆分编号，然后到异地进行组合复原的移动方式。这种移动方式是先化整为零，而后由零组整，是一种比较古老的建筑物保护方式，主要用于古建筑且远距离位移的文物保护，山西元代永乐宫的异地搬迁就是很好的例子。

（二）空间位移的设计思路

由上述可知，建筑物要想改变所处环境，要么进行“整体平行位移”，要么进行“拆分复原位移”，但对于城市里众多庞大的居民住宅小区采用整体位移显然是不可能的。建筑物虽然是一个整体但其中包含的“空间”却相对独立（可看作“大空间”由许多独立的“小空间”组合而成），因为“空间”属性其实就是“功能”属性。如果能将其中某个“空间”进行适当位移或延展，那么建筑物就可在没有“建筑位移”的情况下进行“空间位移（延展）”。

他山之石，可以攻玉。如果将居民楼的单元门厅、地下室窗户进行“空间位移（延展）”，普遍提高其高度，那么雨水倒灌现象就会有所遏制，甚至彻底杜绝。因此，考虑将“空间位移”思路应用到居民楼局部的位置变化上，也就是说将居民楼的单元门厅、地下室窗户所在“空间”进行位置提升。

1.居民楼“单元门厅”的位移设计

楼宇单元门及单元门厅是入楼的必经之地，也是雨水倒灌的主要通道，如果将单元门厅提高40～50cm ,就相当于高出居民区周边街道（马路）20～30cm。当雨水从街道进入小区后，由于门厅的提高，雨水在第一时间被挡在楼外。随着积水的上涨，街道水位与小区水位达到同一水平，慢慢地街道成了排洪通道而非居民楼的地下室，下面介绍我们的设计思路。

单元门及门外结构：老旧居民楼的单元门普遍如图5所示，主要由单元门和混凝土雨搭构成，混凝土雨搭宽150cm左右，向上倾角10°～20°；单元门门槛直接铺于地面，比门厅外的路面高出10cm左右；单元“过门梁”在门的上沿与雨搭的下沿之间，高约30cm。

图5 单元门及门外结构图

单元门厅及厅内结构：老旧居民楼的单元门厅及内部如图6所示，主要由一个地面和两组楼梯构成，地面与单元门槛齐平，直通楼外路面；向上一组楼梯通向一层住户地面，高度60～70cm；向下一组楼梯通向地下室，高度150～170cm。单元门提高计算公式：

图6 单元门厅及厅内结构图

h1——混凝土雨搭倾斜高度，h2——单元门过梁高度，h3——防盗门上沿高度，h4——单元门下沿与路面高差，c1——混凝土雨搭宽度，c2——路面斜坡长度，α——雨搭倾角，β——单元门与路面倾角。

门厅及单元门位移设计：由于单元门上沿与混凝土雨搭下沿是“过门梁”或“浇筑梁”，该梁承重着墙体，如若拆除或替换会影响楼房的整体结构，且过门梁是二层楼梯的主要支撑物，因此直接拆除“过门梁”来上移单元门的做法是绝对行不通的。换一思路，如果将单元门拆下并向外移到雨搭的外部下沿，也就是将“单元门厅”从原来单元门里边延展（或位移）到雨搭下面，那么单元门不仅上升了“过门梁”的高度（25～30cm），而且还上升了由于雨搭倾角所产生的高度（15～20cm），也就是：单元门升高高度 = 过门梁的高度 +倾角造成的高度。最终单元门离门外地面的高度为：过门梁25～30cm +防盗门上沿10cm+ 倾角造成高度15～20cm+防盗门下沿与路面10cm,总共提高50～60cm；延展后的门厅（门里）采用缓坡和两个5cm高的小台阶组合而成，尽量做到不影响轮椅进出且与原门厅地面融为一体；在延展后的门厅壁上开设窗户，既满足采光要求又起到了节电作用。这个设计思路就是从“建筑位移”联想到的“空间位移”，具体见图7。

图7 位移后的单元门及门外结构示意图

2.居民楼“地下窗户”的位移设计

居民楼地下室窗户主要用于采光和通风，由于窗户距离楼外地面较近，当楼外积水严重时便成了雨水倒灌的另一通道。当然，如果采用封堵的方法，直接用水泥将其封死，雨水是肯定进不到地下室。然而问题来了，地下室没有了通风口，空气不流通，时间久了势必会产生沼气等有害气体，所以无论如何都不能以封堵的简单方法来解决问题。如果采用“空间位移”思路将窗户改变一下位置，窗户进水问题也许能得到彻底解决。

地下室窗户结构：地下室窗户一般由窗框、可开闭玻璃窗扇组成，既可透光又可通风，大多窗户的长为50～70cm，高为30～50cm, 窗户下沿距地面的高度为30～50cm。具体见图8。

图8 地下室窗户结构图

地下室窗户位移设计：地下室窗户不同于单元门和门厅，没有向上和向前位移的空间，所以直接整体位移不大可能，但不要忘记，前面提到的“空间”更多表现为“功能”属性，地下室窗户的“空间”概念不外乎两种功能：一是透光；二是通风。不妨将这两种功能独立开来，先看“透光”功能，尝试使用目前流行的“玻璃砖”将其完全密封，由于玻璃砖的抗压性和透光性良好，完全能够达到防洪且不失功能效果。然后再看“通风”功能，如果直接在窗户上开通风口，洪水就会经通风口流入地下室，如果将“空间位移”概念引入，在通风口处安装向上的PVC弯管，那么通风口就向上做了“位移”。也就是说，用玻璃砖封闭窗户，并在左上角留出直径10cm的圆孔，在圆孔处安装PVC弯管，弯管长度可控制在50cm左右。具体见图9。

图9 地下室窗户改造示意图

不难看出，无论是单元门厅改造还是地下室窗户改造，仅仅对所涉空间进行了适当位移，没有对楼体做任何物理性改造，更没有对楼体造成结构性破损，最终节约了施工成本、保护了楼体结构、解决了水淹顽疾。

基于“空间位移”的创新设计实践

2021年，随着各地城镇老旧小区改造工作的推进，太原市对具有20年房龄的老旧小区进行了大批量改造。在众多改造项目中，解决雨水倒灌成了重中之重。经协商，第一次将“空间位移”的设计思路引入到交通小区15号楼的单元门厅改造之中。经过改造，交通小区15号楼彻底解决了雨水倒灌的棘手问题。下面是实践过程与效果。

（一）改造原因

交通小区15号楼因建筑设计上的不足，整个楼体成下凹状态，比周围道路均低下40～50cm，致使本楼多次被雨水倒灌，或地下室全淹，或楼道及电梯房积水。每到雨季，居民们寝食难安，白天无心工作，夜晚惊恐难眠。多年来，不仅给居民的财产造成了较大损失，而且给居民的身心健康造成了影响。

（二）改造方案

经分析，雨水倒灌主要有三个途径，一是从单元门进入，二是通过地下室窗口进入，三是马路积水从小区大门进入。如果将单元门、地下室窗户、小区大门适当提高，就可一定程度地杜绝雨水进楼。因此，本着节约和可行的原则对小区大门及15号楼单元门厅、地下室窗户进行了“空间位移”改造。

1.单元门厅改造

首先，将单元门整体前移150cm并提高 45cm，在门前做一长370cm宽170cm平台，平台的左边为4级台阶、右边为一缓坡。然后，在单元门里铺设两级5cm小台阶和向下倾斜10°与15°的小缓坡，将原来的遮雨水泥板封闭成门厅天花板，在新加的墙壁上留出70cm×70cm小窗户。最后，在单元门的上方增加一个宽170cm长200cm玻璃雨搭。结果，单元门下沿到路面的高度由原来的15cm增加到60cm，其进水线至少提高了50cm 。单元门及门厅改造见图10、门厅内改造见图11、改造前后对比见图12。

图10 单元门及门厅改造

图11 门厅内改造

图12 改造前后单元门及门厅对照图

2.地下室窗户改造

首先选用两块19cm×19cm×8cm的玻璃砖将窗户完全封闭，并在窗户左上角留出直径为10cm 圆孔，然后在圆孔处加装PVC防雨弯管和50cm长立管，最后用水泥将空余部分完全填充，玻璃砖与玻璃砖之间采用玻璃胶粘接。显然，玻璃砖起到了透光和承压作用，PVC管起到了通风作用。改造完成后，地下室窗户的进水线至少提高了80cm 。设计见图13，对比见图14。

图13 地下室窗户改造设计图

图14 地下室窗户改造前后对比图

3.小区大门提高改造

在大门外，将地面提高50cm，向内做2米宽的平台，向外一直通到马路，呈小于8°的倾斜坡；在大门内，从2米平台处向内做缓坡，一直通到第一单元位置，形成不大于10°的小缓坡。这样大门就形成了一个挡水坝。图15为改造前后对比图。

图15 小区大门改造前后对比图（左为改造前，右为改造后）

交通小区改造后，太原市许多市民纷纷前来参观学习，大家一致认为设计得“巧”，改造得“妙”。

结语

通过对老旧住宅小区建筑结构及雨水倒灌原因的分析，对“管道疏通”方法的梳理和总结，对“雨水花园”和“缓洪池”的借鉴，对“建筑位移”广泛应用于建筑搬迁的思考，尤其受“建筑位移”的启发，构建出了“空间位移”的创新设计新思路。将“空间位移”的设计理念充分应用到住宅楼单元门的提升、单元门厅的延展、地下室窗户的承压和透气，并结合具体实践案例验证了设计的可行性、实用性和科学性。如果该设计思路能在我国城镇老旧房屋的升级改造上得到推广或部分借鉴，居于老旧小区尤其深受水患袭扰的众多百姓，其居住条件定能得到一定程度改善，其生活质量也许能发生质的变化。