海绵城市理念在居住区规划设计中运用研究

海绵城市理念在居住区规划设计中运用研究

许小波

舟山市城市规划设计研究院有限公司  浙江省舟山市  316100

摘要：随着城市化进程的加速和气候变化的不断加剧，城市面临着诸多环境和生态挑战。传统的城市规划和设计往往以硬性建设为主，导致雨水径流不畅、水资源匮乏、生态环境恶化等一系列问题。为应对这些挑战，海绵城市理念应运而生。海绵城市理念强调在城市规划与设计中，通过模仿自然系统，利用自然过程和绿色基础设施来实现水资源管理、洪水控制和生态保护的目的，将雨水视为资源而非污染物，重点解决了城市面临的水资源短缺、洪涝和水环境污染等问题。本研究旨在探索海绵城市理念在居住区规划设计中的具体应用，旨在推动可持续发展的社会建设和生态保护。

关键词：海绵城市理念；居住区；规划设计

海绵城市理念是一种可持续发展的城市规划理念，强调在城市设计中充分考虑水资源管理、生态环境保护和气候变化适应等因素，以达到提高城市抗洪能力、改善生态环境和提升居民生活质量的目标。在居住区规划设计中运用海绵城市理念，可以有效应对城市化进程带来的城市水问题和环境问题。在居住区规划设计中引入海绵城市理念，可以采取多种措施，如增加绿地覆盖、利用透水铺装材料、建设生态湿地、设置雨水收集系统等。这些措施可有效减少降雨径流量、提升水源涵养能力，改善城市内涝状况，并为居民提供更好的生活环境。

1. 海绵城市理念的意义

海绵城市理念的意义在于应对城市发展面临的水资源管理、生态环境保护和气候变化等挑战，推动城市可持续发展。具体来说，海绵城市的意义包括以下几个方面：

水资源管理：海绵城市利用创新的技术和设计手段，通过最大限度地收集、储存和利用雨水，以提高城市自然水循环的效率。这有助于解决城市面临的水资源短缺和排水问题，减少水污染，实现对水资源的可持续利用。

生态环境保护：海绵城市通过合理规划和布局绿地、湿地和水体等自然要素，打造自然化、绿色的城市环境。这有助于改善城市空气质量、调节城市气候，保护和增强城市的生态系统功能，促进城市生态平衡和生物多样性的保护。

自然灾害适应：海绵城市采用多元化的水资源管理策略，如雨水收集、滞留控制、分流处理等，能够缓解城市洪涝、内涝等水灾风险。同时，通过构建自然的水循环和生物多样性，能够提高城市的抗旱、抗风暴等自然灾害的适应能力。

节能减排：海绵城市通过可持续的城市设计和规划，减少人工设施对能源的依赖，促进节能减排。例如，利用植被覆盖和绿化来调节城市气温，减少空调能耗；通过雨水收集和利用来减少对地下水的开采，降低能源消耗；推广可再生能源的利用等[1]。

总体来说，海绵城市理念的意义在于保护和优化城市的自然环境、提高城市的适应能力，推动城市可持续发展，能够使城市更加宜居、健康，提高居民的生活质量，并为未来的城市发展提供可持续的解决方案。

2. 海绵城市理念发展技术

2.1雨水收集与利用技术

海绵城市理念中的雨水收集与利用技术是其中的关键组成部分。下面是一些常见的海绵城市雨水收集与利用技术：

雨水收集系统：包括挡雨板、雨水沟槽、雨水篦子等设施，用于收集建筑物屋面、道路和广场等区域上的降雨水。

雨水储存系统：通过建立地下蓄水池、雨水花园、雨水湖泊等设施，将收集到的雨水储存起来，以备后续利用。

雨水利用系统：通过净化处理、消毒等工艺，将储存的雨水用于冲厕、景观灌溉、洗车等非饮用水用途。

生态景观设计：通过布置湿地、植被覆盖、生物滞留沟等自然环境要素，使雨水在自然中被滞留、渗透和净化，达到延缓排放、减少径流的效果。

蓄滞洪系统：采用地面渗透井、房顶花园、生物滞留池等设施，将降雨过程中产生的大量径流暂时蓄存，通过渐进排流的方式减少洪峰流量，防止城市内涝。

雨水灌溉系统：利用收集到的雨水进行植物灌溉，减少对地下水和自来水的依赖，提高水资源利用效率。

雨水渗透系统：采用雨水花园、绿化带等设施，使一部分雨水直接渗透到土壤中，补充地下水资源。

这些技术的综合应用可以实现城市降雨水的收集、净化、储存和利用，从而达到节约水资源、减轻城市排水系统负荷、改善城市生态环境等目的。同时，这些技术也需要在城市规划和建设中合理应用，结合具体的地理、气候和水资源情况进行科学设计和调整[2]。

2.2绿色屋顶技术

海绵城市理念中的绿色屋顶技术是一种以环保、可持续的方式进行城市建设和发展的方法。通过在建筑物的屋顶上种植植被，形成一个生态系统，绿色屋顶技术能够达到以下几个目标：

雨水管理：绿色屋顶能够吸收和储存雨水，减少雨水径流，降低城市的洪涝风险。植被和土壤层能够起到过滤和净化雨水的作用，改善水质。

能源效益：绿色屋顶具有隔热和保温的效果，能够降低建筑物的冷暖负荷，减少空调和供暖的能耗。这有助于节约能源，降低碳排放。

空气净化：植被可以吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，并吸附颗粒物和有害物质，改善空气质量。绿色屋顶能够减少热岛效应，改善城市的气候环境。

生态保护：绿色屋顶提供了生态系统的栖息地，促进了城市的生物多样性。它们为城市鸟类、昆虫和其他野生动植物提供食物和栖息地，维护了生态平衡。

美化环境：绿色屋顶创造了一个绿色的景观，增加了城市的美感和人们的生活质量。它们为城市居民提供了休憩和社交的场所，提高了社区的凝聚力。

绿色屋顶技术在海绵城市的发展中具有重要意义，能够有效地改善城市环境、保护生态系统，并提升城市的可持续性。因此，在城市规划和建设过程中广泛应用绿色屋顶技术是非常值得推崇的做法[3]。

2.3透水铺装材料技术

海绵城市理念中的透水铺装材料技术是一种可渗水的地面材料，能够在城市建设和发展中实现雨水的有效管理和利用。透水铺装材料技术的主要特点包括以下几个方面：

雨水渗透：透水铺装材料具有良好的渗透性，能够让雨水迅速渗入地下，减少表面径流和积水，避免城市内部的洪涝现象。

储水功能：透水铺装材料可以通过其孔隙结构储存雨水，并保持一定的含水量，进而提供给周围的植物、土壤或地下水系统使用。这有助于补给地下水资源，提高城市的水资源利用效率。

水质净化：透水铺装材料能够通过滤污和生物降解作用去除雨水中的颗粒物、油污等污染物质，提高雨水的水质。这有助于改善城市的水环境，保护水资源。

绿化效果：透水铺装材料可以结合植被的种植，形成绿地、花坛等绿化景观。这不仅美化了城市环境，也提供了生态系统的栖息地，促进了城市的生物多样性。

减少热岛效应：透水铺装材料具有较低的热传导能力，可以减少地表温度的上升，降低城市的热岛效应，改善城市的气候环境。

透水铺装材料技术在海绵城市的发展中具有重要作用，它能够实现雨水的有效利用和管理，减缓城市的洪涝风险，改善水环境和气候环境，并提升城市的可持续性。因此，在城市规划和建设过程中广泛应用透水铺装材料技术是非常有益的做法。

3. 海绵城市理念在居住区规划设计的措施

3.1居住区绿地设计中融入海绵城市理念

在居住区规划设计中，将海绵城市理念融入绿地设计可以有效提升城市居住环境的质量和可持续性。以下是一些可以采取的措施：

雨水收集与利用：在绿地设计中融入雨水收集系统，将屋顶、道路和其他硬质表面的雨水导向绿地或储水设施中。收集到的雨水可以用于植物浇灌、景观水体补给以及冲洗公共设施等，实现雨水的最大化利用。

蓄水和渗水功能：在绿地中使用透水铺装材料或透水混凝土铺装，使得雨水能够渗入土壤，达到蓄水的效果。同时结合筛板、生物滤池等处理设施，通过渗水和过滤作用净化雨水，并将其补给地下水系统。

湿地和雨水花园：在绿地设计中引入自然湿地或构建人工湿地，通过湿地植被和微生物的共同作用，去除雨水中的污染物质。同时结合花园设计，打造雨水花园，让雨水成为一道景观，增加居住区的美观性和趣味性。

植物绿化和生态廊道：在绿地设计中加强植被的种植，通过植物的根系、叶面蒸散等途径，增加蒸发蒸腾量，减少地表径流。同时，利用植物的吸附和生物降解作用，提高植物对于污染物的吸收和净化能力。此外，可以通过构建生态廊道，将不同绿地连接起来，增加生物多样性，促进生态系统的恢复和稳定性。

人工水体设计：在绿地中设置人工湖泊、溪流或其他水体，既可以起到景观的作用，也可以提供生态栖息地。这些水体可以接纳降雨过程中的超标径流，并通过自然沉淀、湿地净化等方式净化雨水，改善水质。

通过将上述海绵城市理念措施应用于居住区绿地设计中，可以实现雨水的管理和利用，提升绿地功能性，改善居住环境质量，促进城市可持续发展。同时，居民也可以共同参与到海绵城市的建设中，学习和实施雨水管理措施，共同营造宜居、可持续的社区环境。

3.2改造设计中发挥建筑屋顶集水作用

海绵城市理念在居住区规划设计中可以通过改造设计建筑屋顶来发挥集水作用以达到雨水资源利用和管理的目的。以下是一些相关措施：

绿色屋顶：将部分或全部的建筑屋顶改造成绿色屋顶，即在原有屋顶上种植适宜的植物。绿色屋顶能够吸收和滞留雨水，并通过蒸散作用释放到大气中，减少了地表径流的量。

屋顶雨水收集系统：安装屋顶雨水收集系统，包括雨水收集槽、过滤器和储水设施等。这些系统通过屋顶的渗透性和排水系统将雨水收集起来，可用于冲洗厕所、浇灌植物或其他非饮用用途。

屋顶渗水层：在建筑屋顶设计中加入渗水层。渗水层能够帮助雨水迅速渗透到地下，减少地表径流，并提供一定的雨水收集和储存功能。

雨水利用系统：将收集的屋顶雨水与其他雨水利用系统相结合，实现雨水的综合利用。通过合理规划和管理，将屋顶集水与其他城市水资源管理措施相互衔接，最大限度地减少雨水流失和浪费。

总的来说，海绵城市理念在居住区规划设计中改造建筑屋顶发挥集水作用可以有效地减少地表径流、提高雨水资源利用效率，并促进水循环与生态平衡。这样的设计措施不仅有利于城市的可持续发展，还能够改善人们的生活环境和舒适度[4]。

3.3居住区植草沟做出合理的设计和安置

在居住区规划设计中，将海绵城市理念融入植草沟的设计和安置可以有效提升城市居住环境的可持续性和生态价值。以下是一些可以采取的措施：

植草沟设计：合理布局和尺寸的植草沟可以有效拦截和蓄存雨水，减少地表径流并增加土壤的含水量。植草沟应具有一定的长度和深度，并配备透水性良好的植草沟垫层，以提高雨水的渗透和保水能力。

选择适宜植物：在植草沟中选择适应当地气候和土壤条件的植物，例如具有较强吸水滞留能力的草本植物、芦苇等。这些植物能够帮助提高植草沟的排水和净化能力，同时增加景观美观性。

排水系统设计：合理设计植草沟的入口和出口，设置合适的坡度和水流速度，以确保雨水能够顺利进入和流出植草沟，避免水流堆积和倒灌现象的发生。同时，结合其他排水系统，如雨水收集管道和蓄水设施，将植草沟与整体的雨水管理系统进行衔接。

维护和管理：定期对植草沟进行巡查和维护，清理杂物和过量的沉积物，保持植被的健康生长，并及时修复和调整植草沟的结构，确保其正常功能。

通过合理的设计和安置植草沟，可以促进雨水的渗透和调蓄，减少城市地表径流，改善城市的水资源利用效率和生态环境质量。此外，植草沟还能够提供绿色景观，增加城市居住区的美观性和舒适性，同时为居民提供自然与生态相结合的休闲场所。

3.4应用合理的道路材料收集路面雨水

海绵城市理念倡导在居住区规划设计中应用合理的道路材料来收集路面雨水，以减少城市地表径流并提升水资源利用效率。以下是一些可以采取的相关措施：

透水铺装材料：选择透水性能良好的道路铺装材料，如透水砖、透水混凝土等。这些材料具有较高的渗透性，可以让降下的雨水直接渗透到地下，减少地表径流和积水问题。

雨水暗管系统：在道路的设计中引入雨水暗管系统，将路面上的雨水通过排水系统直接收集到雨水暗管中。这些暗管可以连接到雨水收集设施或植草沟等雨水调蓄设施中，实现雨水的有效利用和循环利用。

道路排水设施：在道路设计中设置合理的排水设施，如雨水收集井、雨水口等，以便收集和导向雨水。这些排水设施应布置合理，确保雨水能够顺畅流入收集管道或雨水暗管系统。

雨水管理系统：整合道路排水设施与其他雨水管理系统，如雨水花园、雨水蓄存设施等。通过良好的规划和协调，将道路的收集雨水与其他雨水管理设施相结合，实现雨水的综合利用和处理。

综上所述，通过采用合理的道路材料和设计措施来收集路面雨水，可以减少城市地表径流，降低洪涝风险，提高水资源利用效率。此外，还可以改善城市环境和景观质量，增加居民的舒适性和居住体验。

3.5结合外部条件修建蓄水池

在居住区规划设计中，结合外部条件修建蓄水池是海绵城市理念的一种常见措施。通过修建蓄水池，可以实现以下目标：

雨水收集与储存：蓄水池可以作为雨水的收集和储存设施，将居住区内的降雨水量集中存储。这样可以减少地表径流，提高雨水资源利用率，并在需要的时候供给非饮用用水。

洪水调节：蓄水池具有调节降雨引起的洪水峰值的作用。在降雨较大的情况下，蓄水池可以暂时储存超出排水系统承载能力的雨水，减缓洪峰的形成，从而降低洪水对居住区的影响。

地下水补给：蓄水池可以补给地下水系统，提供水资源储备。经过处理后的蓄水池水可以通过渗透或枯井注入地下水层，增加地下水的补给量，维持水循环的平衡。

生态功能：蓄水池的建设还可以创造和改善生态环境。水体的存在吸引了各种生物，增加生态多样性。同时，蓄水池周围可植被的种植可以提供栖息地和食物来源。

需要注意的是，在修建蓄水池时需考虑外部条件，如地形、地质、社区规模等因素。还要针对当地的气候特点和水资源状况制定合理的设计方案，确保蓄水池的结构安全并最大化地发挥其功能。此外，对于蓄水池内的积水，也需要进行适当的管理和处理，以防止污染和滋生病菌[5]。

结语

海绵城市理念的运用研究在居住区规划设计中具有重要意义，可以有效解决城市面临的水资源管理、生态环境保护和气候变化适应等问题，提高居住区的可持续性和居民的生活质量。在海绵城市的规划设计中，需要充分考虑地形、气候、水资源等自然条件，合理布局绿地、湿地和水体，使其能够起到调蓄雨水、减缓洪峰和改善空气质量的作用。海绵城市理念在居住区规划设计中的运用研究具有重要价值。通过科学的规划和创新的设计，可以创造出更宜居、更可持续的居住环境，提高居民的生活品质和城市的可持续发展水平。这需要全社会的共同努力和支持，共同建设美丽、健康的海绵城市。

参考文献

[1]银光烁.海绵城市理念在居住区规划设计中运用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023(07):12-14.

念在居住区规划中的应用[J].城市住宅,2021,28(08):161-162.

[3]杨雅婷,闫雪,于宝等.基于海绵城市理念的滨海城市居住区规划策略研究[J].居舍,2021(04):5-6.

[4]宋伯年.海绵城市理念在居住区景观规划设计中的应用探索[J].艺术与设计(理论),2021,2(01):50-52.

[5]王伟.海绵城市理念在居住区设计中的理性思考[J].中外建筑,2020(07):62-64.

[6]赵殿忠.居住区规划设计中海绵城市理念的运用[J].住宅与房地产,2020(09):92.