翔安新城是厦门市近期重点发展区域, 重大基础设施项目和产业布局多, 已初具规模。为使厦门市海绵城市试点建设更具典型性和示范作用, 经充分论证, 厦门市委市政府决定扩大海绵城市试点区范围, 在海沧区海绵城市建设试点区申报成功的基础上, 将翔安新城列入厦门市海绵城市建设的另一试点区域。待改造小区位于厦门市翔安区海绵城市建设试点区西南部。

该小区为已建小区, 共分为02#、03#、04#3个地块。小区总占地面积约11.3hm², 总建筑面积约37.6hm²;其中地上建筑面积29.4hm², 地下建筑面积8.2hm²。本地块北侧为肖厝小学、翔安大道, 西侧紧邻南美路, 东侧为规划十二路, 南侧为肖厝南路。02#地块以别墅为主, 地块南侧配套建有幼儿园;03#地块主要为高层住宅, 东侧配套建有沿街商业;04#地块为别墅和高层住宅混合建筑, 西侧建有配套商业, 项目总平面见图1。

地块内高层建筑屋顶均为上人平屋面, 商业部分屋面均为不上人平屋面。02#地块别墅区道路多为不透水砖路面, 由于建成时间短, 现状道路完好, 经现场走访调研, 雨季暂无明显积水问题。03#地块车行路为不透水沥青路面、石材路面, 道路无积水现象, 道路两侧有现状排水沟排水。03#地块中央区域为绿化草坪, 草坪下方敷设有渗透管, 雨水经过绿地入渗后通过溢流雨水口排入小区雨水管网, 部分雨水口排水不畅, 雨季有积水问题。04#地块为不透水砖路面与沥青路面相结合, 经走访雨季无积水问题。通过现场调研可知, 该小区现状人行铺装多为不透水铺装, 消防扑救面现状采用植草砖铺装形式, 植草砖植被生长良好。沿道路周边的绿地略低于道路, 除沥青路面外, 大部分雨水口设在道路周边绿地内, 绿地标高大部分稍低于周边道路。

本项目02#地块南侧和03#、04#地块北侧为市政道路 (含道路代征绿地) 。02#地块东南角紧贴小区用地红线处为代征绿地, 面积约为2 750m², 现为建筑垃圾堆放场地;03#地块北侧为2处代征绿地, 总面积约为2 100m², 现状为绿化用地和小区垃圾临时堆放场地;04#地块北侧2处代征绿地, 面积约为2 930m², 现状为绿化用地。

小区于2014年3月全面交房, 经与小区物业部门了解, 至2016年10月, 全小区入住率约为60%。部分业主正处于装修改造及搬迁阶段, 如盲目的照搬硬套传统的海绵城市建设改造思路和方式, 势必给搬迁业主造成较大的不便和困惑。

通过调研可知, 小区02#、03#及04#地块均发现有不同程度的混接现象。项目区域地下水埋深约2m, 通过逐个查看雨污水检查井可知, 除个别检查井因管线错接造成雨污混接, 主要原因是由于业主二次装修改造, 将原有阳台雨水管增加排水点改为洗衣机排水立管所致。

由于小区建成时间较短, 小区整体绿化效果及园林景观效果较好, 除个别区域, 整体地面铺装及绿化完整。若仅为追求源头控制指标将现状普通绿地和地面铺装改造为下凹式绿地和透视铺装等, 势必会对现有景观造成破坏影响, 居民对海绵城市改造工程支持度相对较低。

本工程为海绵城市建设改造项目, 综合考虑确定为以问题解决为主, 控制指标为辅的设计方案。根据项目周边市政雨水管线条件, 现场周边情况和市政雨水接驳口现有位置。在不改变原有市政管线接口位置的条件下, 进行海绵城市改造设计。项目场地范围现有景观设计效果较好, 且部分业主尚未入住, 海绵城市改造设计应在减小破坏现有景观效果的提前下进行。海绵改造技术及设施选择应在满足海绵城市建设控制目标要求的基础上, 有利于缩短施工工期, 以减小施工对入住居民的影响。

考虑到上位海绵规划中雨水径流总量控制率指标的可达性, 可利用地块周边代征绿地 (部分为现状垃圾堆放场地) , 结合景观和场地竖向标高, 设置末端生态调蓄设施, 将雨水调蓄、静置、净化后就近回用为周边绿地灌溉用水, 降低自来水用水量, 实现经济效益、环境效益和教育效益的多赢。高层住宅可将普通上人屋面改造为绿化屋面, 提高居民对改造项目的接受度和认知度。

本项目位于《翔安新城试点区域海绵城市建设实施方案》控制单元7, 具体指标要求:年径总量控制率75%, 对应设计降雨量32mm;径流污染削减率45%。

根据项目现状及主要问题, 在充分现场调研的基础上, 提出了以问题解决为主, 指标为辅的“源头减排+末端控制”的改造思路 (见图2) 。

现状高层屋面为平顶式硬化屋面, 由于厦门地区居民有屋顶晾晒衣物习惯, 虽建筑建成时间不长, 但也有部分屋面材料出现剥落现象。同时根据顶层居民反映, 夏季由于太阳暴晒, 造成屋内气温升高明显, 闷热感强烈。根据具体屋面结构特点和居民所反映问题, 结合居民晾晒的需求, 将现状高层上人硬化屋面优化为绿化屋面。

通过对原有建筑给排水设计施工图及竣工图的梳理可知, 住宅阳台共有3根排水管穿过, 分别为屋面雨水排水管、室外空调冷凝水排水管和预留居民阳台洗衣机漂洗排水管。但由于室内管道未做明显标记, 收房装修过程中, 部分洗衣机排水错接至雨水排水管, 造成室内雨污水混接、错接, 导致室外小区雨水管中长期有排水现象。根据此问题, 在物业公司协助下逐个对阳台排水进行筛查、改造, 并对未改造住户排水管进行标记, 防止因精装改造而错接。

通过前期调研可知, 小区内未发生大面积积水问题, 仅在局部由于地面竖向标高和雨水口较少情况下发生过排水不及时和局部点位积水问题。针对此问题, 在发生过积水路面处结合道路平整, 局部增加雨水口, 提高区域排水能力。前期工程调研中还发现, 大部分道路雨水口内都有纸屑、烟头、冰棍棍等垃圾, 这一方面是由于居民生活习惯, 一方面是由于清洁人员清扫不注意造成。在对居民和清洁人员积极宣传的基础上, 适当增加雨水口周边垃圾投放设施, 同时对所有道路雨水口加装拦污措施, 将大部分垃圾拦截在源头, 既削减了部分径流污染, 同时又降低了下游雨水管网堵塞的可能性。

同时, 在校核雨水口和周边汇水区域竖向标高的基础上, 在绿地雨水口周边设置缓坡, 使得雨水实现“溢流”排放, 增加雨水的入渗和对雨水冲刷面源污染的截留。

根据区域上位海绵城市专项规划, 本项目执行75%的雨水径流总量控制目标。以02#地块为例, 地块内整体西北高 (见图3a) , 东南低, 现市政管线接驳口位于地块东南角。根据现状竖向和雨水管线位置, 将地块划分为3个排水分区 (见图3b) 。根据下垫面情况进行各分区径流系数计算, 计算结果见表1。采用容积法进行核算, 核算结果见表2。从表1和表2中可以看出, 当考虑下垫面径流系数和修改绿地雨水口, 增加绿地蓄水空间后, 02#地块仍需要增加蓄水容积约290m³。

根据本项目实际情况, 由于地块内部用地紧张, 景观效果较好, 业主改造意愿不强, 对地块内部尽量减少改动。拟利用与地块相邻的代征防护绿地 (现为建筑垃圾堆放场地) , 设置末端调蓄设施, 消纳地块指标, 地块内部的雨水排水末端先接入雨水调蓄实施, 溢流排水再排入下游的市政雨水管网, 实现对地块雨水的滞蓄排放。

(1) 屋顶绿化。为降低施工对居民的影响, 同时不破坏原有结构及防水层, 绿化方式采用容器式种植的屋顶绿化方式。在校核屋面荷载的基础上, 采用容器式种植不会破坏原有屋面构造做法, 同时施工周期短, 设施摆放灵活, 对居民干扰小, 较适用于改造项目的施工。考虑到尽可能的实现雨水的滞蓄, 种植容器有效深度采用200mm, 为满足居民日常晾晒的习惯, 根据居民需要, 预留出晾晒通道。

(2) 末端调蓄设施。项目红线范围内用地紧张, 在地块内大开挖设置集中调蓄设施既难以满足上位指标要求, 又会给居民带来较大的不便, 不利于项目的开展。在考虑末端市政接驳口位置及标高的基础上, 通过与规划及建设部门沟通, 利用地块东南角现被当做建筑垃圾堆放场的市政防护绿地进行改造, 利用该地块竖向标高比项目占地内标高低约1.5m, 同时紧邻市政接驳口的现状, 将地块改造为末端雨水干湿塘。在解决地块雨水调蓄的同时还可以改变垃圾堆放的现状, 营造出宜人的景观环境, 提高周边居民的获得感。

本项目作为新建小区海绵改造工程, 充分现场调研后, 在方案设计和施工图设计阶段, 考虑项目具体情况, 一方面减少用地红线内海绵设施的建设与改造, 降低对居民生活的影响和未入住居民的困惑, 另一方面利用小区紧邻市政代征防护绿地建设末端生态雨水调蓄设施———雨水干湿塘, 在改变现状垃圾堆放问题同时, 还创造出优美的休憩空间, 提升了居民的获得感和满意度。

工程建设后, 通过屋顶绿化和截污雨水口的设置, 实现了部分源头径流水量和污染的控制。末端生态调蓄设施———雨水干湿塘的设置, 不但实现了径流总量的削减, 通过植被和根系微生物的吸收、过滤、降解及塘体自身的静沉, 可有效的降低外排径流污染物总量。末端雨水通过采用溢流排放的形式, 还可实现地块雨水的削峰错峰排放。海绵城市建设改造工程竣工后, 在末端雨水干湿塘进出口设置了流量监测装置, 对调蓄设施进出水水量和流量进行了监测。选取02#地块2019年3月某日监测数据进行分析 (见图4) 。

从图4中可以看出, 海绵城市建设改造工程竣工后, 通过采取“源头减排+末端调蓄”等一系列措施后, 02#地块可以起到良好的雨水削峰减排的作用, 在降雨量为20.4mm/d的情况下, 累计进入末端生态调蓄设施的雨量为41.24m³, 设施累计外排雨量为13.14 m³, 外排径流雨水总量削减率约为68%。从图中还可以看出每15min间隔雨水平均流量也有一定程度的降低, 但不十分显著, 末端调蓄设施最高15min平均进水流量约为4.98L/s, 设施最高15min平均排水流量约为4.0L/s。通过现场了解和对比, 这一方面由于在连续降雨前, 未及时将塘内多余雨水压力排除, 造成过早溢流;另一方面可能由于监测仪安装误差所致, 需要持续观测和调试。

根据城市规划用地分类, 建筑与小区包括居住用地、公共管理与公共服务设施用地等 (未计工业用地) , 面积约占城市建设总用地面积的30%～48%。要实现国办发[2015]75号文中海绵城市建设目标, 建筑与小区承担着大量的建设任务。我国既有建筑总用地规模约为440×10⁸ m², 每年新增建筑面积约 (16～20) ×10⁸m²。因此, 已建小区无论是在占地面积还是问题需求方面, 均已成为海绵城市建设的重要区域。

建筑与小区海绵城市建设改造项目应在上位海绵城市建设专项规划和系统化治理方案的指引下, 以问题导向为主, 结合项目具体情况, 提出具体可实施的方案, 防止生搬硬套和海绵城市技术措施的简单罗列。

建筑与小区作为海绵城市建设的源头, 在条件允许的情况下应首先完成小区内雨污分流, 提高雨水原地渗蓄的基础上, 减少污水混接雨水管。因大部分改造项目居民已入住, 应尽量选择施工周期短、施工简便的海绵技术措施, 降低对居民的影响。设计方案应注重解决问题和满足指标的基础上, 提高工程产生的附加值, 提升老百姓的获得感和满足感。

应完善建筑与小区项目验收制度, 海绵城市建设作为系统化工程, 应同时强调工程的功能效果, 即应通过合理手段验证工程的整体所达到的如雨污分流、径流总量控制、径流污染控制等实际效果, 需要工程完工后的管理与维护。

强化房屋装修管理, 根据现行物业对业主装修管理制度, 业主装修前应缴纳一定金额的押金, 装修工程竣工后如无重大质量问题押金退还。目前检查重点是业主对房屋结构的改动, 疏于对建筑排水改造的检查。

(1) 本小区位于厦门市翔安区, 由于竣工时间较短, 为降低对居民的影响和防止给居民带来不必要的困惑, 结合项目具体情况, 未在项目用地红线内进行大规模工程施工, 利用紧邻防护绿地进行地块雨水的滞蓄和污染控制。

(2) 屋顶绿化采用施工简便, 施工周期短的容器式种植方式, 同时预留必要的居民晾晒通道, 在解决屋面雨水蓄排问题同时, 增加了屋顶绿化, 为居民创造出宜人的绿化景观, 又可有效降顶层居民夏季空调能耗。

(3) 对部分因装修改造管线造成的雨污水错接管线进行优化, 从源头实现雨污分流, 减少了因污水错接造成的末端地表水系污染。

(4) 在竖向标高和市政接驳口位置允许的条件下, 利用地块紧邻防护绿地改造为末端雨水生态调蓄设施, 在实现雨水径流水量和径流污染控制指标的基础上, 创造了良好的景观环境, 拓展了周边居民休闲空间, 提升了老百姓的获得感和幸福感。

(5) 海绵改造工程实施后, 通过采取“源头减排+末端调蓄”等一系列工程措施, 基本可实现上位海绵专项规划的控制目标要求。