四川省海绵城市建设建筑施工要点分析
余勇
摘要：四川省在大力推进城市化建设时，也同时面临着暴雨成灾、城市内涝的风险，因此在全省推广海绵城市建设显得尤为迫切。文章结合在几个试点海绵城市建设中的问题，提出一系列规划设计与工程技术措施，希望能为进一步加强海绵城市建设提供借鉴。
关键词：四川省 海绵城市 规划设计 建筑施工
中图分类号：TU984.11+1 文献标识码：A
Analysis on Key Points of Sponge City Construction in Sichuan Province
Yu Yong（Sichuan shuyu petro-construction and installation engineering co.， Ltd， Chengdu， 610017）
Abstract：While vigorously promoting urbanization， Sichuan province is also facing the risk of heavy rain disaster and waterlogging in the city. So it is quite emergent to generalize the construction of sponge city. In this paper， a few problems found in the pilot cities and the corresponding measures， based on the practices， a series of planning and engineering measures are presented. And it might provide some reference for the further sponge city constructions.
Keywords：Sichuan province Sponge city Planning and design Building construction
隨着我国城镇化建设速度越来越快，城市内涝等雨洪问题也愈发凸显。近年来，我国许多大城市如武汉、太原等均出现了严重的城市内涝，甚至像北京、上海这样的特大城市也受到不同程度的城市内涝灾害影响，造成了巨大的人员和经济损失。因此，国务院发文要求加强海绵城市建设，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，将70%的降雨就地消纳和利用。
海绵城市是指在城市规划设计中，妥善考虑和设置应对环境变化和洪涝灾害的“冗余度”，做好对雨水的吸纳、储存、净化和再利用，突破 “以排为主”的传统规划理念，实现“小雨不积水，大雨不内涝，水体不黑臭，热岛有缓解”的目标。而城市建筑工程在整个海绵城市建设中，起着关键性的作用。
1 海绵城市建设现状
1.1 海绵城市建设的先进经验
海绵城市建设的概念起源于20世纪60年代，最初是倡导在城市总体规划中将雨洪控制、城市布局和城市景观整合起来，进而发展出了海绵城市的先进规划设计理念。目前，国际上存在一系列先进的海绵城市建设系统，如美国的BMPs（城市雨洪管理体系）和英国的SUDs（可持续城市排水系统）等，都是类似海绵城市水管理系统。
随着对海绵城市意义和作用研究的逐步深化，海绵城市的内涵得到了极大的丰富。从单纯的雨洪控制技术演变成为集雨水资源利用、城市生态景观建设和城市基础设施设计与可持续发展等城市建设模式的完备系统。其意义不再仅限于疏排洪水，防止内涝，而是将城市整体作为研究对象，致力于优化和完善城市水资源利用与循环系统，确保城市能基本达到水资源的整体平衡。
在海绵城市建设方面，西方国家的研究起步较早，相关研究成果也比较丰富。美国的大部分城市均采取小尺度开放性街区的发展模式，将城市建设与自然环境保护结合在一起，最大限度地控制对自然地貌的改造。在城市规划设计中，充分考虑区域的自然地理特征，使城市建设与自然生态系统融合一起，从而妥善地处理了城市开发、土地利用和雨洪管理等问题。英国的城市规划建设思路与美国类似，同样提倡城市的开发建设应与自然地理特征相适应。但更加着重于雨水的储存、净化与再利用。根据各地的降水量和水质情况，设置不同的雨水控制与管理系统，使得所有城市中的雨水和污水在进入自然环境之前，都得到适当的处理和净化，不仅满足了城市的用水需求，同时也最大限度降低了对自然环境的影响。德国是欧洲大陆水资源利用与管理最成功的国家，在所有的城市社区和公共场所，均建设有合理的水资源管理设施，将水元素纳入到城市整体设计构思中。同时，德国拥有完善的雨水管理标准和相应的法律法规奖惩措施，一旦发现有未经处理的雨水或污水直接排入自然环境的行为，将处以高额的罚金并受到舆论的谴责。
1.2 海绵城市建设的发展目标
我国的海绵城市建设起步较晚，2013 年12 月，习近平总书记在讲话中提到“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。”2014年至 2016 年，海绵城市建设工作快速推进，前后产生了第一批16个试点城市和第二批14个试点城市。其中，四川省遂宁市成了第一批16个试点城市之一。
目前，四川省海绵城市建设的核心任务是完善配套政策、编制专项规、拓宽融资渠道和抓好试点示范。切实达到“小雨不湿鞋、大雨不内涝”的民生目标。
2 海绵城市建设中存在的问题
四川省目前有16个市县作为海绵城市建设试点城市。而在实际建筑工程中，主要存在规划实施和施工技术两方面的问题。
2.1 海绵城市建设规划实施问题
海绵城市建设规划的任务是依据规划详细方案，以城市中的预备开发地区为对象，结合区域特点，选定合理的海绵设施，并设置具体指标，便于指导建筑设计与实施。然而我国海绵城市起步较晚，理论基础与工程实践都十分不足，导致建设规划存在一些问题。
一是海绵城市建设指标设置不妥。由于四川省地域广阔，各县市森林覆盖率与水体分布等具体情况各异，适用的海绵设施也不尽相同。另外由于各地区降水量与基础设施建设程度也差异较大，设置统一的海绵城市建设标准，将极大提高建筑工程实施难度。
二是海绵城市建设规划与城乡规划冲突。由于海绵城市建设规划原则上应与各县市的城乡规划一致，但在海绵城市建设的实施过程中，需要紧密结合当地的自然地理特点，并需改造大量的配套设施。由于地方城乡规划具有长期性和持续性，难免与现存的城乡规划存在冲突，进而出现无规可依的情况。
三是海绵城市建设机制问题。由于海绵城市建设规划涉及相关部门较多，且在各部门尚未有专人负责，导致工作效率不高，部门之间配合不足。缺乏健全有效的监督管理责任主体，影响海绵城市建设进展。
2.2 海绵城市建设技术问题
第一，透水材料问题。透水铺装是一种基本的海绵设施，是允许雨水直接渗入地下，进入地下水系的一种人工地面，这就需要采用具有大小不同空隙的透水材料进行铺设。但由于透水材料铺设对原有地面的要求较高，且透水空隙容易堵塞，难以清理，又因透水材料自身性能存在缺陷，导致其工程寿命较短，无法保证长期透水效果。
第二，生物滞留区和绿色屋顶建设问题。生物滞留区和绿色屋顶是在利用建设区域原有的低洼地形和建筑屋面种植植物，通过种植区对雨水进行净化和储存，净化后再输送到城市官管网系统中。生物滞留区造价小、维护成本低。但在住宅小区使用时，存在一定的安全隐患，且在基底条件较低的地区，需要使用换土、防渗等措施，对建筑施工和配套设施要求较高。
第三，旧城海绵城市改造问题。由于四川省存在大量建于20世纪的老旧居住小区，受限于当时的建造技术，其建筑结构本身和相应的配套设施都相对落后。在海绵城市建设中，改造这些老旧居住小区是一项艰巨的任务。受限于公共空间不足，诸多海绵设施无法设置，又由于老旧建筑物屋面基本都存在严重的渗水问题，屋顶花园的方式也不适用。如何结合老旧居住区的特点，采取合理可行的海绵设施也成为技术创新的焦点问题。
3 海绵城市建设规划建议
近年来，四川省一直大力推进海绵城市建设发展，由于起步较晚，在实际运行上存在一些问题。针对其中较为重要的问题，笔者提出几点建议。
3.1 因地制宜，合理制定规划指标
年净流总量控制率是海绵城市建设规划的核心指标，而降水量和土壤状况是制定海绵城市建设规划的基础条件。因此，在制定详细规划时应结合自然地理特征，结合降雨、水文特点及经济可行性。此外，海绵城市建设规划专项应与城乡规划总方针保持一致，保持自然地貌的完整性，对新建工程和改建工程的规划方案应科学可行，不宜盲目统一标准。
3.2 加强海绵城市建设规划组织管理
海绵城市建设是一项复杂的系统工程，涉及到城市规划、交通、财政、发展与改革、国土资源、环境保护以及水文等多个部门。如何保障各部门协同工作就成为统筹规划的核心任务。为此，有必要集合各方专家成立海绵城市专项小组，制定科学可行的规划方案并统筹安排整个规划的实施运行。另外，针对海绵城市建设缺乏统一的强制性标准问题，成立专项小组也可以解决海绵城市建设工程项目无法可依的困局。
3.3 合理改造旧设施，采用低影响开发模式
在海绵城市建设规划中，应充分尽量修复和发挥旧有设施的作用，不应一味新建扩建海绵设施。在改造海绵设施过程中，应保持与生态环境的平衡，多采用占地小的海绵设施，广泛分布以达到整体海绵效果。保证海绵城市的多元性和综合性，提高整个系统的“冗余度”。
3.4 建立长期有效的效益评估体系
在四川省海綿城市建设推广过程中，尚无一套完善合理的效益评估体系，导致实际工程中出现简单堆砌大量海绵设施，而忽略实际效果的问题。因此，在整体规划阶段，应制定科学可行的效益评估办法，并对海绵设施的实际效果进行定期测评。
4 海绵城市建设技术要点
4.1 路面处理与透水铺装
道路地面透水铺装对路基层质量和强度要求较高，在拌和混合料时应严格控制石灰含量和加水量。路面养护和碾压都应当保证含水量达到正常值。否则铺装透水材料后，路面平整度和抗压吸能都会受到较大的影响。另外，在透水材料选材时，应严格依据质量标准，必要时应对透水性和抗压强度进行专业测试，保证透水铺装后路面达到工程质量标准。应保证透水铺装地面的定期维护，避免透水空隙被堵塞，影响海绵设施效果。
4.2 生物滞留区的综合利用
生物滞留区在建筑工程中可以分为屋顶花园、植被浅沟、下陷式绿地和雨水花园等。生物滞留区的建设应结合自然地貌进行设计，遵循“小占地，广分布”的基本原则。首先，应根据项目区的地理特征和市政管网分布情况进行选点，确定切合实际的雨水收集和再利用方案。在植物种类的选择上应结合四川省的地域特点，不宜简单盲目借鉴。在水污染较严重的区域应优先采用截污能力较强的植被，而在水土流失较为严重的地区，则应采用附着能力较强的草本植物，以预防雨水造成滑坡、泥石流等地质灾害的发生。其次，不应忽视生物滞留区的生态景观作用，在植物的选取上应符合本地居民的生活和民族习惯，利于生物滞留区的维护和长期有效运行。最后，在大型的生物滞留区如雨水花园等积水较深的设施周边，应设置维护措施和警示标志，以免发生不必要的安全事故。
4.3 地下管网系统改造
由于四川省大部分海绵城市建设试点城市的市政管网系统都是在20世纪建造完成的，在实际海绵设施建造实施中，对项目区的管网进行改造升级成为一项必要措施。在改造过程中应遵循修复优先，升级为主的方针，减少无谓的地下施工。同时，应结合项目所在地的实际降雨量确定雨污分流实施方案，对条件不成熟和地下设施复杂、工程量繁重的区域，不宜盲目追求完全雨污分流。
5 结论
随着我国城市化水平的逐步提高，推广海绵城市建设势在必行。四川省处于长江中上游地区，水系发达，降水充沛，其中大部分城市内涝风险较大。在后续的城市发展中，应切实将海绵城市建设纳入城乡整体规划中，不断通过理论创新和工程实践经验来改善城市居民的居住环境，保障居民的人生和财产安全，保持社会经济的可持续发展。
参考文献：
[1] 方世南， 戴仁璋. 海绵城市建设的问题与对策[J]. 中国特色社会主义研究，2017（1）：88- 92.
[2] 杜晓丽， 韩强， 于振亚，等. 海绵城市建设中生物滞留设施应用的若干问题分析[J]. 给水排水， 2017， 43（1）：54- 58.
[3] 相巨虎， 王晓玲， 张健，等. 海绵城市和可持续雨洪管理相关理论与实践研究[J]. 绿色科技， 2017（4）：35- 36.
[4] 崔广柏， 张其成， 湛忠宇，等. 海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J]. 水资源保护，2016， 32（2）：1- 4.
[5] 谭术魁， 张南. 中国海绵城市建设现状评估——以中国16个海绵城市为例[J]. 城市问题， 2016（6）：98-103.
摘要：四川省在大力推进城市化建设时，也同时面临着暴雨成灾、城市内涝的风险，因此在全省推广海绵城市建设显得尤为迫切。文章结合在几个试点海绵城市建设中的问题，提出一系列规划设计与工程技术措施，希望能为进一步加强海绵城市建设提供借鉴。
关键词：四川省 海绵城市 规划设计 建筑施工
中图分类号：TU984.11+1 文献标识码：A
Analysis on Key Points of Sponge City Construction in Sichuan Province
Yu Yong（Sichuan shuyu petro-construction and installation engineering co.， Ltd， Chengdu， 610017）
Abstract：While vigorously promoting urbanization， Sichuan province is also facing the risk of heavy rain disaster and waterlogging in the city. So it is quite emergent to generalize the construction of sponge city. In this paper， a few problems found in the pilot cities and the corresponding measures， based on the practices， a series of planning and engineering measures are presented. And it might provide some reference for the further sponge city constructions.
Keywords：Sichuan province Sponge city Planning and design Building construction
隨着我国城镇化建设速度越来越快，城市内涝等雨洪问题也愈发凸显。近年来，我国许多大城市如武汉、太原等均出现了严重的城市内涝，甚至像北京、上海这样的特大城市也受到不同程度的城市内涝灾害影响，造成了巨大的人员和经济损失。因此，国务院发文要求加强海绵城市建设，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，将70%的降雨就地消纳和利用。
海绵城市是指在城市规划设计中，妥善考虑和设置应对环境变化和洪涝灾害的“冗余度”，做好对雨水的吸纳、储存、净化和再利用，突破 “以排为主”的传统规划理念，实现“小雨不积水，大雨不内涝，水体不黑臭，热岛有缓解”的目标。而城市建筑工程在整个海绵城市建设中，起着关键性的作用。
1 海绵城市建设现状
1.1 海绵城市建设的先进经验
海绵城市建设的概念起源于20世纪60年代，最初是倡导在城市总体规划中将雨洪控制、城市布局和城市景观整合起来，进而发展出了海绵城市的先进规划设计理念。目前，国际上存在一系列先进的海绵城市建设系统，如美国的BMPs（城市雨洪管理体系）和英国的SUDs（可持续城市排水系统）等，都是类似海绵城市水管理系统。
随着对海绵城市意义和作用研究的逐步深化，海绵城市的内涵得到了极大的丰富。从单纯的雨洪控制技术演变成为集雨水资源利用、城市生态景观建设和城市基础设施设计与可持续发展等城市建设模式的完备系统。其意义不再仅限于疏排洪水，防止内涝，而是将城市整体作为研究对象，致力于优化和完善城市水资源利用与循环系统，确保城市能基本达到水资源的整体平衡。
在海绵城市建设方面，西方国家的研究起步较早，相关研究成果也比较丰富。美国的大部分城市均采取小尺度开放性街区的发展模式，将城市建设与自然环境保护结合在一起，最大限度地控制对自然地貌的改造。在城市规划设计中，充分考虑区域的自然地理特征，使城市建设与自然生态系统融合一起，从而妥善地处理了城市开发、土地利用和雨洪管理等问题。英国的城市规划建设思路与美国类似，同样提倡城市的开发建设应与自然地理特征相适应。但更加着重于雨水的储存、净化与再利用。根据各地的降水量和水质情况，设置不同的雨水控制与管理系统，使得所有城市中的雨水和污水在进入自然环境之前，都得到适当的处理和净化，不仅满足了城市的用水需求，同时也最大限度降低了对自然环境的影响。德国是欧洲大陆水资源利用与管理最成功的国家，在所有的城市社区和公共场所，均建设有合理的水资源管理设施，将水元素纳入到城市整体设计构思中。同时，德国拥有完善的雨水管理标准和相应的法律法规奖惩措施，一旦发现有未经处理的雨水或污水直接排入自然环境的行为，将处以高额的罚金并受到舆论的谴责。
1.2 海绵城市建设的发展目标
我国的海绵城市建设起步较晚，2013 年12 月，习近平总书记在讲话中提到“建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。”2014年至 2016 年，海绵城市建设工作快速推进，前后产生了第一批16个试点城市和第二批14个试点城市。其中，四川省遂宁市成了第一批16个试点城市之一。
目前，四川省海绵城市建设的核心任务是完善配套政策、编制专项规、拓宽融资渠道和抓好试点示范。切实达到“小雨不湿鞋、大雨不内涝”的民生目标。
2 海绵城市建设中存在的问题
四川省目前有16个市县作为海绵城市建设试点城市。而在实际建筑工程中，主要存在规划实施和施工技术两方面的问题。
2.1 海绵城市建设规划实施问题
海绵城市建设规划的任务是依据规划详细方案，以城市中的预备开发地区为对象，结合区域特点，选定合理的海绵设施，并设置具体指标，便于指导建筑设计与实施。然而我国海绵城市起步较晚，理论基础与工程实践都十分不足，导致建设规划存在一些问题。
一是海绵城市建设指标设置不妥。由于四川省地域广阔，各县市森林覆盖率与水体分布等具体情况各异，适用的海绵设施也不尽相同。另外由于各地区降水量与基础设施建设程度也差异较大，设置统一的海绵城市建设标准，将极大提高建筑工程实施难度。
二是海绵城市建设规划与城乡规划冲突。由于海绵城市建设规划原则上应与各县市的城乡规划一致，但在海绵城市建设的实施过程中，需要紧密结合当地的自然地理特点，并需改造大量的配套设施。由于地方城乡规划具有长期性和持续性，难免与现存的城乡规划存在冲突，进而出现无规可依的情况。
三是海绵城市建设机制问题。由于海绵城市建设规划涉及相关部门较多，且在各部门尚未有专人负责，导致工作效率不高，部门之间配合不足。缺乏健全有效的监督管理责任主体，影响海绵城市建设进展。
2.2 海绵城市建设技术问题
第一，透水材料问题。透水铺装是一种基本的海绵设施，是允许雨水直接渗入地下，进入地下水系的一种人工地面，这就需要采用具有大小不同空隙的透水材料进行铺设。但由于透水材料铺设对原有地面的要求较高，且透水空隙容易堵塞，难以清理，又因透水材料自身性能存在缺陷，导致其工程寿命较短，无法保证长期透水效果。
第二，生物滞留区和绿色屋顶建设问题。生物滞留区和绿色屋顶是在利用建设区域原有的低洼地形和建筑屋面种植植物，通过种植区对雨水进行净化和储存，净化后再输送到城市官管网系统中。生物滞留区造价小、维护成本低。但在住宅小区使用时，存在一定的安全隐患，且在基底条件较低的地区，需要使用换土、防渗等措施，对建筑施工和配套设施要求较高。
第三，旧城海绵城市改造问题。由于四川省存在大量建于20世纪的老旧居住小区，受限于当时的建造技术，其建筑结构本身和相应的配套设施都相对落后。在海绵城市建设中，改造这些老旧居住小区是一项艰巨的任务。受限于公共空间不足，诸多海绵设施无法设置，又由于老旧建筑物屋面基本都存在严重的渗水问题，屋顶花园的方式也不适用。如何结合老旧居住区的特点，采取合理可行的海绵设施也成为技术创新的焦点问题。
3 海绵城市建设规划建议
近年来，四川省一直大力推进海绵城市建设发展，由于起步较晚，在实际运行上存在一些问题。针对其中较为重要的问题，笔者提出几点建议。
3.1 因地制宜，合理制定规划指标
年净流总量控制率是海绵城市建设规划的核心指标，而降水量和土壤状况是制定海绵城市建设规划的基础条件。因此，在制定详细规划时应结合自然地理特征，结合降雨、水文特点及经济可行性。此外，海绵城市建设规划专项应与城乡规划总方针保持一致，保持自然地貌的完整性，对新建工程和改建工程的规划方案应科学可行，不宜盲目统一标准。
3.2 加强海绵城市建设规划组织管理
海绵城市建设是一项复杂的系统工程，涉及到城市规划、交通、财政、发展与改革、国土资源、环境保护以及水文等多个部门。如何保障各部门协同工作就成为统筹规划的核心任务。为此，有必要集合各方专家成立海绵城市专项小组，制定科学可行的规划方案并统筹安排整个规划的实施运行。另外，针对海绵城市建设缺乏统一的强制性标准问题，成立专项小组也可以解决海绵城市建设工程项目无法可依的困局。
3.3 合理改造旧设施，采用低影响开发模式
在海绵城市建设规划中，应充分尽量修复和发挥旧有设施的作用，不应一味新建扩建海绵设施。在改造海绵设施过程中，应保持与生态环境的平衡，多采用占地小的海绵设施，广泛分布以达到整体海绵效果。保证海绵城市的多元性和综合性，提高整个系统的“冗余度”。
3.4 建立长期有效的效益评估体系
在四川省海綿城市建设推广过程中，尚无一套完善合理的效益评估体系，导致实际工程中出现简单堆砌大量海绵设施，而忽略实际效果的问题。因此，在整体规划阶段，应制定科学可行的效益评估办法，并对海绵设施的实际效果进行定期测评。
4 海绵城市建设技术要点
4.1 路面处理与透水铺装
道路地面透水铺装对路基层质量和强度要求较高，在拌和混合料时应严格控制石灰含量和加水量。路面养护和碾压都应当保证含水量达到正常值。否则铺装透水材料后，路面平整度和抗压吸能都会受到较大的影响。另外，在透水材料选材时，应严格依据质量标准，必要时应对透水性和抗压强度进行专业测试，保证透水铺装后路面达到工程质量标准。应保证透水铺装地面的定期维护，避免透水空隙被堵塞，影响海绵设施效果。
4.2 生物滞留区的综合利用
生物滞留区在建筑工程中可以分为屋顶花园、植被浅沟、下陷式绿地和雨水花园等。生物滞留区的建设应结合自然地貌进行设计，遵循“小占地，广分布”的基本原则。首先，应根据项目区的地理特征和市政管网分布情况进行选点，确定切合实际的雨水收集和再利用方案。在植物种类的选择上应结合四川省的地域特点，不宜简单盲目借鉴。在水污染较严重的区域应优先采用截污能力较强的植被，而在水土流失较为严重的地区，则应采用附着能力较强的草本植物，以预防雨水造成滑坡、泥石流等地质灾害的发生。其次，不应忽视生物滞留区的生态景观作用，在植物的选取上应符合本地居民的生活和民族习惯，利于生物滞留区的维护和长期有效运行。最后，在大型的生物滞留区如雨水花园等积水较深的设施周边，应设置维护措施和警示标志，以免发生不必要的安全事故。
4.3 地下管网系统改造
由于四川省大部分海绵城市建设试点城市的市政管网系统都是在20世纪建造完成的，在实际海绵设施建造实施中，对项目区的管网进行改造升级成为一项必要措施。在改造过程中应遵循修复优先，升级为主的方针，减少无谓的地下施工。同时，应结合项目所在地的实际降雨量确定雨污分流实施方案，对条件不成熟和地下设施复杂、工程量繁重的区域，不宜盲目追求完全雨污分流。
5 结论
随着我国城市化水平的逐步提高，推广海绵城市建设势在必行。四川省处于长江中上游地区，水系发达，降水充沛，其中大部分城市内涝风险较大。在后续的城市发展中，应切实将海绵城市建设纳入城乡整体规划中，不断通过理论创新和工程实践经验来改善城市居民的居住环境，保障居民的人生和财产安全，保持社会经济的可持续发展。
参考文献：
[1] 方世南， 戴仁璋. 海绵城市建设的问题与对策[J]. 中国特色社会主义研究，2017（1）：88- 92.
[2] 杜晓丽， 韩强， 于振亚，等. 海绵城市建设中生物滞留设施应用的若干问题分析[J]. 给水排水， 2017， 43（1）：54- 58.
[3] 相巨虎， 王晓玲， 张健，等. 海绵城市和可持续雨洪管理相关理论与实践研究[J]. 绿色科技， 2017（4）：35- 36.
[4] 崔广柏， 张其成， 湛忠宇，等. 海绵城市建设研究进展与若干问题探讨[J]. 水资源保护，2016， 32（2）：1- 4.
[5] 谭术魁， 张南. 中国海绵城市建设现状评估——以中国16个海绵城市为例[J]. 城市问题， 2016（6）：98-103.
