海绵城市建设背景下的建筑业发展趋势

刘永斌 都 超 刘金锋 王东厚 苟超超

（甘肃建投陇东建设投资有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

绿色发展理念下，海绵城市建设项目推动了建筑行业绿色可持续高质量发展，对施工过程实现节能减排及建筑业绿色转型和结构优化产生了极大的促进作用[1]。目前，我国大、中型城市基础设施建设接近饱和，但粗放式的建设模式与发展对城市环境造成了破坏，城市内涝严重，生态文明建设迫在眉睫，进行海绵城市建设可以有效解决相关问题[2]。加大对海绵城市的建设设计理念、施工过程组织、运营维护的研究力度，对形成绿色低碳的生产方式和生活方式具有积极的推动作用。

1 海绵城市建设的内涵与核心要点

1.1 海绵城市建设的概念

海绵城市理念指城市在雨季发生大规模降水时，能够像海绵一样具有一定吸水性，将水资源合理储存；在干旱季节又能够将水资源“挤出”，达到水资源的再生利用[3]。海绵城市的设计和建设与城市基础设施亮化、更新开发建设息息相关。海绵城市按主要功能可分为渗透、储存、调节、传输、截污、净化等几类，常见的类型主要有透水混凝土铺装、下沉式绿地、虹吸式车库顶板等，海绵城市的应用有利于修复城市水生态环境，带来综合生态环境效益。

1.2 海绵城市建设的核心要点

海绵城市是采取自然和人工措施，保护和利用城市与自然山、水、林、草等生态系统，实现绿色、循环、可持续发展[4]。海绵城市建设的核心是按照“源头减排、过程控制、系统治理”原则进行系统策划，构建绿灰结合、多目标的现代城市雨洪控制系统，通过对城市雨水径流总量、峰值、频率、污染等协同控制，实现城市水安全、水环境、水资源、水生态的综合治理目标。文章选取透水砖地面铺装和透水混凝土铺装、下沉式绿地、虹吸式车库顶板施工3个海绵城市建设类型进行分析。

1.2.1 透水砖地面铺装和透水混凝土铺装施工

透水砖地面铺装和透水混凝土铺装是海绵城市建设中最基本的“海绵体”组成部分。随着施工技术的不断提高，现代地面铺装的内在要求也变得丰富。地面铺装不再局限于实用与观赏两方面，而是更注重观赏性和实用性[5]。透水砖的铺装和透水水泥混凝土铺装被广泛应用于现代景观园林地面铺装，具有色彩丰富性、形式灵活性以及良好的生态透水功能等特性，被景观园林工程、市政人行道工程施工所选用。

透水砖地面铺装和透水混凝土铺装前，应按照图纸设计对园路或道路进行准确的施工测量，确保其弧线、起止坐标位置符合设计要求。对基层材料的填筑施工要进行严格控制，基层填筑应选用透水性良好、粒径符合设计要求的材料，对其压实度、含水率进行严格控制，经现场试验合格后方可进行透水砖地面铺装和透水混凝土铺装。透水混凝土在施工过程中宜由有资质的单位供应，若采用现场自拌的方式，应严格控制各骨料及添加剂的配比及压实度，防止出现面层起砂、蜂窝麻面、离析等质量缺陷；透水砖在铺装前应对材料的抗折强度、透水性、耐磨系数等重要指标委托有相关资质的试验单位进行复试，符合设计要求后方可进行施工。

透水砖、透水水泥混凝土园路铺装效果如图1所示。

图1 透水砖、透水水泥混凝土园路铺装效果

1.2.2 下沉式绿地施工

下沉式绿地是指在低于周边地面或道路的设计深度范围内，通过施工排水盲管、具有渗透性和过滤性的隔离层、栽植绿地植物和过滤、净化、收集、二次利用的海绵城市建设理念，将城市在暴雨期无法及时排出的水进行可再生利用。

多余的水资源将会流入下沉式绿地中，通过海绵城市设计理念将多余雨水经绿化带中埋设的渗透管及雨水口溢流排入道路下市政雨水管道，雨水在流入下沉式绿化带时，部分会下渗至绿化结构层，补充了绿化带水量，缓解了市政排水管网在强降水过程中的导流压力，使水资源“留下来”，实现水资源二次利用，符合了建筑业绿色可持续高质量发展的总体要求。下沉式绿地施工效果如图2所示。

图2 下沉式绿地施工效果

1.2.3 虹吸式车库顶板

虹吸是一种流体力学现象，利用建筑物的高度作为产生虹吸的动力，在管道内生成局部真空，形成水流动力源，无须借助吸水泵等动力设备[6]。运行过程中，标高较高部位的水体进入“n”形虹吸管后，使水流出口位于标高较低部位。虹吸管两端液体的质量差距会生成压力差，使水流向标高较低部位排放。利用虹吸作用，系统可以在不需要坡度的情况下快速、高效地排出基面雨水。虹吸法排水系统应在车库顶板后浇带混凝土浇筑施工完成至少28 d后进行施工，主要施工工序包括铺设双面自粘卷材、固定专用排水槽、敷设高分子防护排水异形片、接缝土工布胶粘密封、透气观察管及防尘盖施工、虹吸排水管安装、沉淀观察井施工以及覆土回填。虹吸法排水系统原理如图3所示。

图3 虹吸法排水系统原理

基面清理干净验收合格后，进行基层处理剂施工，基层处理剂在施工时应厚度均匀，涂刷不漏底，严格按照图纸设计要求，弹出排水槽敷设控制线。在防水层铺设粘板（双面自粘），将专用排水槽固定在粘板上，确保排水槽安装定位准确，直线度符合规范要求，沿专用排水槽安装铺设排水异形片，用双面胶固定。铺设虹吸排水槽时，用土工布密封排水槽，两块土工布之间用专用胶水搭接。安装通风观察管及防尘盖，使虹吸排水沟收集的雨水顺利进入雨水收集管网。在车库顶部虹吸排水系统出水口安装De110PVC虹吸排水管，管道直径变化使虹吸排水槽的水不断吸入观察井，实现排水。

沉淀观察井底部素土夯实，压实系数不小于0.95，浇筑150 mm厚C20混凝土垫层，安装Φ450 mm成品观察井和De110PE排水管接入雨水收集井。土方回填时应由外向里，渣土车辆严禁直接碾压虹吸排水系统，第一层回填厚度宜为500 mm，机械用翻斗车与推土机配合，翻斗车将土运到车库边缘，推土机把土送到车库顶并碾压密实，回填土通道部位覆土厚度为800～1 000 mm。第二层回填用土，机械用翻斗车与推土机配合，翻斗车将土运到车库边缘，推土机把土送到车库顶并碾压密实。逐层回填至种植土标高，种植土需要人工进行回填，做到自然回填、不压实。虹吸法排水系统在车库顶板以及屋面、复杂异形屋面的应用，能够使项目提质增效，为整个建筑行业的发展起到了示范作用。一是将原来需要投入过多的管材以及观察井，转变为高效化，减少了管材的数量以及管径，降低了成本。二是提高了工作效率，利用虹吸法的工作原理，将雨水排水流量增至最大化，有效提高了效率，节约了相应的成本费用。三是降低了返工率，减少或避免了后期因雨水导致的损坏以及维修更换的次数，节约了材料费用及设备费用等，间接降低了成本。四是提高了雨水回收利用率，为保护环境、节约资源起到了较好的示范作用，回收的雨水可以用于浇筑、灌溉，达到保护环境、节约资源的目的。与传统的重力式排水技术相比，虹吸法排水技术适用于车库顶绿化工程、建筑工程、市政工程、地下室及隧道工程等领域。悬吊管道无须坡度敷设，降低管材的管径，节省安装空间，管道具有自洁能力，不易堵塞，在全国大、中、小型项目中被广泛采用。

2 工程应用实例

2.1 实例一：平凉中心城区城市更新PPP项目

项目主要施工内容包括市政道路工程亮化、体育运动公园建设、老旧小区改造翻新。海绵城市建设包括下沉式绿化带及人行道，路面雨水进入下沉式绿化带中，通过海绵城市设计理念在绿化带中埋设渗透管及雨水口，将多余雨水经溢流排入道路下市政雨水管道。雨水在流入下沉式绿化带时，部分会下渗至绿化结构层，补充了绿化带水量，实现了水资源的再生利用，符合海绵城市建设理念。

2.2 实例二：西安广成国际中心项目

工程位于西安市北二环以南，邮政路以东，建筑面积为142 435 m2，地上部分为酒店与办公写字楼，底层及局部二层设有小商铺，地下部分为车库、设备用房等。1#楼为酒店，2#楼为办公写字楼，3#楼A栋、B栋为办公写字楼，车库顶板建筑面积为6 794 m2，车库顶板排水方式选择虹吸法排水施工技术，提高了雨水回收利用率，为保护环境、节约资源起到了较好的示范作用，回收的雨水可以用于浇筑、灌溉，达到保护环境、节约资源的目的。

3 结语

海绵城市建设理念融入房屋市政基础设施工程、园林景观绿化工程的投资设计、施工运营的全过程管理，是建筑业实现转型升级、绿色可持续高质量发展的必由之路。