北区食堂等5项项目建设用地位于海淀区学院路37号北京航空航天大学院内, 总建筑面积115 991m², 其中地上建筑面积42 586m², 地下建筑面积73 405m²;规划用地面积44 315m², 建设用地面积31 480m², 腾退绿化用地面积12 835m²;建筑主要功能:学生宿舍、食堂、物业用房、地下车库及垃圾站等。

根据北京市地方标准《雨水控制与利用工程设计规范》 (DB[2], 以下简称“雨控规”) 和北京市规划委员会发[2012]1316号文《新建建设工程雨水控制与利用技术要点 (暂行) 》的通知 (以下简称1316号文) 要求, 北京市辖区内新建、改建、扩建建设项目的规划和设计应包括雨水控制和利用的内容。具体指标要求如下: (1) 凡涉及绿地率指标要求的建设工程, 绿地中至少应有50%用于滞留雨水的下凹式绿地; (2) 符合透水条件的人行道、非机动车道、停车场及广场庭院等应采用透水铺装地面, 其透水铺装率不小于70%; (3) “雨控规”4.2.3条要求新建工程硬化面积达到2 000m²及以上的项目, 应配建雨水调蓄设施, 具体配建标准为:每1 000m²硬化面积配建调蓄容积不小于30 m³的雨水调蓄设施;同时1316号文规定:新建建设工程硬化面积达10 000m²以上 (含) 的项目, 应配建雨水调蓄设施, 具体配建标准为:每10 000m²硬化面积配建不小于500m³的雨水调蓄设施。

本项目雨水控制与利用设计指标参数选取计算见表1, 其中雨水调蓄设施按照两个文件要求取大值, 设计计算有效调蓄容积为1 087m³。

本项目在建设前期, 向规划管理部门申请办理规划条件的同时提交了雨水控制与利用方案;为确保项目顺利推进, 按时取得规划许可证, 没有经过现场实地调查和深入研究, 直接由设计院以最传统保守的也是北京市常用的方式制定雨水控制与利用方案:即在地块内按要求配置下凹绿地、透水铺装, 并在雨水管网下游设置足够调蓄容积的调蓄池 (1 100m³) , 雨水控制与利用方案一平面布置见图1, 最不利管段排水高程见图2。

随着项目的推进, 逐步对现场情况熟悉后, 发现原雨水控制与利用方案有许多不合理之处。

(1) 在地块内拟建的雨水调蓄池现场位置紧邻新建物业用房东侧, 由于场地限制, 与物业用房之间距离仅满足理论施工间距要求, 实施较为困难;而物业用房为地下建筑, 共4层 (其中地下4 层为档案库房) , 调蓄池建设深度超过地下6.5m, 紧邻深基坑施工难度大, 影响结构基础安全。

(2) 拟建调蓄池区域地下有很多现状地下构筑物及管线, 其中给水、雨污水和热力管网还是整个校园北区现状主干管网, 牵一发而动全身, 给施工增加了不可预知的风险和成本。

(3) 为预防后期水池渗漏对物业用房的影响, 水池按照高标准配置防水做法, 初投资较高 (仅土建成本260万元) 。

同时, 本项目用地南侧仅一条马路之隔就是校园的绿色公园, 公园内有1座景观水池 (俗称荷花池) , 池深约2m, 水面面积3 300m², 绿色生态环境较好, 目前常年水位在1m深, 有超过1m高度的调蓄空间, 而且荷花池缺水较为严重, 夏季每天需要向水池补充大量自来水。如果将本项目用地范围内的雨水收集补充到荷花池内, 替代项目拟建的雨水调蓄池, 既可以解决目前地块内无合适位置建设雨水调蓄池的难题, 还可以节约利用宝贵的水资源。

基于以上几个方面的考虑, 项目部就此召开多次讨论会, 最终确定调整修改雨水控制与利用方案, 同时向北京市规划委员会申请修改规划条件中关于雨水控制与利用内容。与设计院商议讨论后, 确认第一套修改实施方案为取消原拟建的1 100m³雨水调蓄池, 以荷花池作为本项目调蓄设施, 将地块内所有雨水统一收集排至南侧绿园内, 在绿园内设置雨水提升泵站, 将雨水提升经植草浅沟, 充分弃流净化处理后排至荷花池内, 利用荷花池内荷花净化水质, 进水口同时布置水生植物净化池, 如图3所示;栽种芦苇、蒲草和荷花, 芦苇净化水质效果好, 荷花和蒲草散发花香, 提升空气质量并美化环境, 既有观赏性又兼具净化水质功能。在常水位高度设置泄空管网和阀门井, 确保在下次强降雨来临前, 可重力排空雨水, 腾出调蓄空间。雨水控制与利用方案二管线平面布置见图4, 最不利管段排水高程见图5。

修改后相比原方案有以下优势: (1) 充分利用现状景观水池作为调蓄池, 解决了雨水控制调蓄问题, 满足北京市关于雨水控制与利用的相关规定, 同时也降低了工程造价, 原设计方案工程造价260万元 (不含管网) , 调整后整体工程造价仅需40万元 (不含管网) ; (2) 收集到的雨水利用植草浅沟初期弃流净化雨水, 并在进水口设置二次净化水生植物, 净化后雨水作为水池补水, 减少补充自来水量, 预估每年可节约13 000m³自来水; (3) 雨水排水经雨水泵站统一提升后, 利用荷花池高位调蓄, 可重力泄空排至市政雨水管网, 有效节约能源, 减少运营成本, 可达到收支平衡, 甚至盈余, 使得物业管理有动力维持雨水设施的日常正常运转。

本方案在准备提交前, 内部讨论后发现, 从雨水控制与利用角度, 调整后方案确实不失为一个好方案, 但没有充分考虑重要的排水安全问题, 按照这个方案实施, 存在两个问题:

(1) 本项目宿舍区为了给学生提供一个良好的学习交流人文环境, 在宿舍中心区域建设了一个大型下沉庭院, 面积达4 000多平方米;同时, 为了地下一层房间有良好的采光和通风条件, 在建筑周边设置多处窗井, 整栋建筑犹如建在一个深坑内, 排水安全对本项目尤为重要。本项目最终市政排水接口在地块东北角, 方案二逆排水流向将所有雨水收集排至东南角, 通过提升泵站提升至荷花池内, 排水流向设置不合理, 且一旦排水提升泵站故障, 整个地块雨水排放存在巨大安全隐患, 建筑内部有较多下沉空间, 建筑存在被淹可能。

(2) 本项目实施之前, 学校为确保项目顺利实施, 在2016年对项目用地周边进行了一次基础设施提升改造, 地块南侧和东侧新建雨水排水主干管网, 本方案按照雨水控制与利用规划要求, 重新建造一套雨水管网, 对现状雨水管网没有合理利用, 造成资源的极大浪费。

基于以上两点考虑, 需要对本项目雨水控制与利用方案进行二次修改调整, 调整原则主要在两方面, 一是充分对现状管网加以利用;二是保证整个地块排水安全, 雨水流向合理。实现第一点, 有一定难度, 由于现状管线起点在地块西南角, 向东至东南角转向, 沿校园中路向北直接排至市政雨水管网, 刚好覆盖地块南向和东向, 起初作为地块干线考虑建设, 中间没有考虑雨水调蓄问题, 道路均已施工完成, 现在既要利用上, 又不宜对整个管网进行较大改造。经过多次沟通讨论后, 确定地块西侧、南侧和东侧局部雨水均就近排至现状南侧DN800雨水排水干线, 一路向东, 在干线上接近绿园雨水提升泵站处的一座现状检查井进行改造 (见图6) , 保证雨水可以正常调蓄的同时, 超标准降雨可以顺利通过排水干线快速排出, 确保地块排水安全, 管网上游不积水和拥水。

而对于第二条的调整, 要求排水不逆向, 北侧又无位置设置调蓄设施, 只能是地块北侧雨水不做调蓄, 直排至市政管网。此做法是否满足北京政策规范要求?按“雨控规”4.7.3条要求, 通过计算可知, 按5年重现期 (降雨厚度141 mm) 计算, 外排雨水流量径流系数为0.45, 同样按2年重现期 (降雨厚度81mm) 计算, 外排雨水流量径流系数为0.27, 表明建成后, 仅利用荷花池对南侧地块进行调蓄, 即可满足雨水控制与利用要求。详细计算见表2～表4。

故本方案最终确定对南侧地块雨水进行收集调蓄, 北侧地块雨水不做调蓄, 直排至东侧干线, 然后排至市政管网;雨水流向合理, 南北地块排水畅通, 保证了整个地块排水安全。最终雨水控制与利用方案平面布置见图6;最不利管段排水高程见图7。

在与政府相关部门不断协调和充分沟通后, 修改方案于近期获得通过, 并最终拿到政府部门关于修改后方案的批复。在全程参与修改调整本项目雨水控制与利用方案后, 对雨水控制与利用有了更多认识和理解, 总结如下。

(1) 政府应鼓励和支持利用周边景观水体、草坪绿地和低洼地等对雨水进行调蓄和利用, 限制设置调蓄池的调蓄方式。从《雨水控制与利用工程设计规范》和1316号文《新建建设工程雨水控制与利用技术要点 (暂行) 》两个政策规范名称可看出, 雨水控制与利用强调的首先是控制, 而政策的制定也是在2012年“7.21特大暴雨”引起北京市内涝, 导致重大人员人员伤亡和财产损失, 造成巨大社会影响的背景下出台的。政策制定之初的目的就是要从源头控制雨水排放, 快速解决城市内涝问题。在政策执行过程中, 建设单位为了雨水控制和利用方案能够尽快获批, 通常按要求设置调蓄池, 这种方式最容易获得批准, 其他方式审批过程相对复杂漫长。这相当于政府在鼓励建设单位采用设置调蓄池的雨水调蓄方案, 导致北京市大部分项目按照这种方式实施雨水控制与利用工程。如本项目, 前期利用荷花池作为调蓄设施, 但根据政府要求需要召开专家会论证通过方可获得批准, 由于论证过程漫长, 无法按计划拿到规划许可证, 故只好舍弃此方案, 按设置调蓄池的雨水调蓄方案报批。只是这种做法能否达到想要的效果呢?目前北京市要求辖区内新建、改建、扩建建设项目的雨水控制和利用的内容, 在规划阶段要求同主体一起规划, 在设计阶段要求同主体一起报审, 在竣工验收要求同主体一起验收, 每个项目都同步建设雨水控制与利用设施。在项目后期运营过程中, 没有相关监督管理, 物业管理均有成本核算, 如果方案做不到有收益或至少收支平衡, 管理单位通常不会启用雨水调蓄设施, 更不会投入人力物力去维护调蓄设施的正常运转。

所以雨水控制和利用应充分利用周边景观水体、草坪绿地和低洼地等进行调蓄;设置雨水调蓄池等调蓄设施等、增加建设单位投资、留有安全隐患的方案, 应充分论证后再考虑实施。而如本项目修改后的方案, 充分利用现状荷花池作为调蓄设施, 设置植草浅沟, 水池入口设置可净化水体的水生植物, 净化入池水体, 简单易行, 后期好管理, 每年约可补充13 000m³雨水, 节约自来水, 提高了综合效益, 让物业管理有动力去维持设施正常运行, 确保雨水控制与利用的可持续。

(2) 地块内所有的雨水排放是否需要全部进入雨水收集池调蓄后再排放?对于特定项目, 如果地块四周均有市政雨水管网, 且允许设置多个排放口, 所有雨水都要调蓄排放的话, 必然需要分散设置调蓄设施, 增加建设投资和后期运维成本;而如果集中设置调蓄设施, 又要将所有管道汇集到一点进入调蓄设施, 不仅增加排水安全风险, 且没有充分就近利用周边雨水管网, 增加实施难度和管网建设成本, 并占用宝贵的土地资源。本工程方案一、方案二都是受到这种说法影响, 没有充分利用周边现状管网。但相关规范和措施并没有这样的要求, 可以考虑参考本项目方式去平衡计算整个地块雨水调蓄方案。但同时要考虑一种特殊情况, 对于项目四周各市政管网之间分属不同排水系统时, 分地块直排至各自市政管网, 要分别对各自系统进行平衡计算满足要求, 并得到政府部门批准方可实施。

(3) 雨水控制和利用不宜过度。北京地标“雨控规”4.2.3条条文说明, 要求每1 000m²硬化面积配建30m³的雨水调蓄设施, 可控制1年一遇33mm的降雨, 由统计数据可得这一数值的设计降雨量可实现年径流总量控制率为85%, 已经满足低影响开发要求。而在实际实施中, 硬化面积大于10 000m²的项目依然要“加码”按照1316号文执行每10 000m²设置500m³的雨水调蓄设施;规范要求的已建成城区的外排雨水流量径流系数不大于0.5, 新开发区域外排雨水流量径流系数不大于0.4, 在海淀区区一级政策实施中, 又一律“加码”要求实际综合径流系数控制在0.3以下。雨水控制和利用应尊重自然, 尊重水的生态循环, 过度控制雨水排放就像在河道上设置一座拦水坝, 阻断水的自然流动, 一方面将活水变成了死水, 另一方面阻断了水生态的自然平衡。雨水的过量收集会导致原有水体的萎缩或影响水系统的良性循环, 违背了低影响开发理念和尊重自然的原则。另外, 已建成区用地紧张, 硬化程度普遍较高, 加大滞蓄设施成本较高, 不经济;一味强调调蓄, 对市政排水设施也是一种浪费, 对需要城市雨水补水的湖泊、湿地、公园等的水生态平衡也是一种破坏。