468
施工技术
CONSTRUCTIONTECHNOLOGY2010年12月第39卷增刊
城市地下空间低影响开发雨水系统设计
林川,侯丹卉,房志勇
(北京建筑工程学院建筑与城市规划学院,北京100044)
[摘要]针对日益突出的城市雨水问题,基于低影响开发理念,结合我国国情,对城市地下空间开发所涉及的雨水处置问题进行了研究。侧重介绍地面构造对雨水入渗的促进措施、壤中流蓄排技术及地下建筑主体的防渗设计。[关键词]低影响开发;地下空间;雨水;防渗[TU823.6中图分类号]
[文献标识码]A
[8498(2010)S1-0468-04文章编号]1002-
RainwaterSystemDesignofUndergroundSpacein
CitiesBasedonLowImpactDevelopmentConcept
LinChuan,HouDanhui,FangZhiyong
(SchoolofArchitectureandUrbanPlanning,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China)
Abstract:Thepaperprobesintotheissuesofdealingwithrainwaterintheurbanundergroundspaceconstruction,based
onthelow-impactdevelopmentconcept,andcombiningwiththecurrentsituationofChina.Then,authorsemphasizethepromotionmeasuresofcoveringearthstructuretoraininfiltration,thetechnologyofstorm-waterdrainageinsoil,andim-permeabledesignofthemainbodyofundergroundspace.
Keywords:lowimpactdevelopment(LID);undergroundspace,rainwaterinfiltration,impermeable
雨水问题已经危及到城市生态环境及人类的生命安全。因此,应该将对城市雨水问题的研究作为我国城市设计中的一个重大前沿课题来看待。本文的研究就是在这种背景下展开的。本文研究的对象是上述的即由于地下空间开发导致的雨水处置问第2个方面,题。1
低影响开发理念
LID)是从基低影响开发(lowimpactdevelopment,
于微观尺度景观控制的BMPs措施(最佳管理措施)发展而来的。LID理念由美国乔治省马里兰州环境资源署于1990年首次提出,主要是以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制,该种方式不需要大面积的土地,就能将大部分雨水截留,并通过渗透、过滤等措施,保证补充地下水的水质、水量,变雨水为资源。从雨水处理模式的角度来讲,其核心是通过合理的方式,模拟自然水文条件,并通过综合性措施,从源头上降低城镇开发建设所导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响。从城市设计和建筑设计的角度来其核心是通过各种设计技术,按照水文功能等效原讲,
则,通过洼地贮存、渗透、地下水补给、降雨径流流量和维持和再现开发前的场地环境,减少容积控制等措施,
开发带来的径流污染,并强调雨水处理措施与景观设计的结合,使景观设计和排涝、减少温室效应、节能结
[09-02收稿日期]2010-[作者简介]林川,北京建筑工程学院建筑与城市规划学院教
授,北京市西城区展览馆路1号100044,电话:[1**********],E-mail:[email protected]
造就生态和谐的生活环境。合起来,2
城市雨水循环
城市的雨水循环,包括蒸发、凝结、降水、径流、市城市河道排水等环节。降落到城市地面政管网排水、
上的雨水,可根据其下垫面的不同,分为两种迥异的排放途径:①降落到不透水地面的雨水,其中的一部分作最终排至城市河道,另一部为地面径流排入市政管网,
则经过蒸发作用重新进入水循环过程的初始环节,分,
再形成降水。②降落到透水地面上的雨水(包括绿化除地面径流外,其中的一部地面和透水铺装地面等),
分形成下渗,回补地下水,并通过蒸发作用再次进入水循环过程的初始环节,再次形成降水,而无法消纳的多余水分,则通过城市雨水口排至市政管网或雨水池,最终进入城市河道。
而基于LID理念的雨水处理措施,则强调通过一达到改变城市雨水循环系列的低影响开发技术措施,
过程的目的,使城市在开发建设后的水文功能更加接近其开发建设前原有的储存、渗透、径流排放总量、径流速度、径流范围、雨水滞留时间、雨水蒸发总量等。
从技术的角度讲,基于LID理念的雨水处理措施,主要是通过综合使用减少不透水铺装面积、延长雨水径流流动的通道和汇流时间、利用土壤覆盖物和植物尽群落的作用对径流进行过滤并促使其下渗等方式,可能地减少雨水的集中收集与集中传输,从而达到模拟建设场地开发前的自然雨水循环条件的目的(见图1)
。
轻则引起墙皮脱落,霉变的内部。这种现象一旦发生,
等现象,重则降低建筑的耐久性,甚至导致建筑物的破坏。因此,必须运用基于LID理念的雨水处理措施,给地下建筑的防渗设计带来了新的挑战。
此外,随着运用基于LID理念的雨水处理措施绿地系统增加,还要考虑植物根系对建筑物的破坏作用,以及对建筑构造的防渗和安全设计带来的隐患。
如何通过有效的措施解决好雨水入渗与地下建筑防渗之间的矛盾,达到既可以促进雨水入渗,又可以使地下建筑免受水的侵蚀的目的,即达到建筑安全和生态环境改善的双赢。
3.2地下空间上部促进地面雨水下渗的构造层次设计3.2.1
绿化地面雨水下渗
地下空间顶板绿化的构造层次,自下而上一般包括防水层、耐根穿刺层、排(蓄)水层、过滤层、栽植土植被层等(见图2)
。壤层、
图1城市传统雨水循环及低影响开发措施
通过上面的分析可知,以低影响开发理念来指导城市建设,具有一系列的优点。主要有:①可以减少区域内的降雨外排流量,提高地区乃至城市防洪能力;②可以增加地下水补给量、涵养水源;③可以减少地面积水,营造水景观,改善地区及周边环境;④可以改善局部热岛效应,调节小气候。3
城市地下空间雨水系统设计
下面仅以设计最高地下水位低于地下建筑地坪,地下室周围土层为强透水性土壤,且土中水分仅是下渗的地表水、上层滞水和上升的毛细管水的地下工程的防渗设计为主要研究对象。3.1
地下建筑与雨水入渗相互作用
根据低影响开发的理念,促进雨水就地入渗,是改由于城市中(尤其善生态环境的一个主要策略。然而,
造成雨水入渗是现代大都市中)地下空间的大量建设,
的途径被阻断,致使地下水的回补变得困难,从而导致地下水位下降严重。这种现象在大面积连续地下空间的建设中更为严重。原因是这种大型地下空间使土壤中蓄存的雨水无法透过建筑物下渗,致使地下水的回补变得尤其困难。
另一方面,雨水的入渗也增加了地表水和上层滞水含量,其结果是使土壤的含水量增加,从而可能使得地下空间的实际水文条件不符合工程设计时给定的水文条件。而最终结果是土壤中水分将渗入到地下建筑
图2
地下建筑顶板绿化构造设计
为保证植物的正常生长,应在植物根系主要分布层以下增设排水管,使多余水分可以及时排除。同时,排(蓄)水设施必须铺设在耐根穿刺层的上面。为了防止栽植土壤经冲刷后细小颗粒随水流失,造成土壤中的成分和养料流失,并堵塞排水系统,还需在排(蓄)水层上面铺设过滤层,并使其具有较强的渗透性和根系穿透性。其中,耐根穿刺层的材料可选用高密PVC卷材等。如地下设施边缘有侧度聚乙烯土工膜、
铺设耐根穿刺层应向建筑侧墙面延伸,目的是防止墙,
植物根系从侧墙接缝等处穿透防水层。
在地下空间上部的绿化地面设计中,覆土层的厚度确定也是一个非常重要的问题。通常由于受工程条件的限制,采用根据地下设施覆土厚度选择相应的植
物种类的方法。但是,由于受到地下设施的阻断,植物可能无法通过毛细管作用吸收到其生长所需的地下水,尤其当地面灌溉或降雨不足时,植物可能无法正常对于地下空间上部绿化地面的设计,其覆生长。因此,
土厚度应满足栽植土层厚度的要求,以便植物生长的要求,保证绿化的长期效果。
此外,覆土层还必须保证局部与自然土壤相接,不被建筑物、构筑物封闭围合,以保证下渗雨水有顺利排放的途径。3.2.2
透水铺装雨水下渗
透水铺装既可以满足城市人活动时对硬质地面的要求,又可以部分的实现大地的透水功能,因此是现代城市建设中的一种重要的生态措施。透水铺装一般耐磨性和载重量较小,因此常用于园路、小型广场、人行道、停车场、轻载重车道等。透水铺装的材料有多种,如混凝土透水砖、风积沙透水砖、露骨料透水混凝土、木塑地板、嵌草石板路等。透水铺装和景观绿地结合还可以发挥其美学功能。设计,
透水铺装由透水性面层和透水性垫层构成。其构造层次为基床、开级配碎石底基层、无砂大孔混凝土基层、结合层、混凝土透水砖面层(见图3)。开级配碎石底基层起过渡与填充作用。无砂大孔混凝土基层是扩铺设面层的结构层。结合层为过渡面层,散上层荷载、
并是兼有找平作用,实现面层与基层的牢固黏结的构一般采用1~5mm粒径的石屑为骨料
。造层,
使多雨期的土壤水分很容易达到进雨水入渗的措施,
饱和。在绿地系统中,土壤中过多的水分如若排不出去,很容易造成植物烂根或产生疾病,而且土壤的透气直接影响植物对氧的需求,根系部分缺氧,有性变差,
毒物质滋生,会使植物成活率大为降低,对绿化植物极为不利。
为了改善土壤的通气状况,以及由于大面积地下空间的建设使土壤中的高含水量无法及时向下渗透排除,应采取相应的壤中流蓄排设计。3.3.2
大面积地下空间地面雨水蓄排技术
大面积的地下空间、大面积地下空间上部的地面景观、因低影响开发带来的雨水下渗,这三者之间的矛盾非常突出,必须选择合适的渗水方案。一般来讲,由于建造大面积地下空间造成的雨水下渗困难问题,需要专门的雨水渗滤系统来解决。
整个渗滤系统由透水地面、多孔垫层、透水毛管、支渗滤沟、主渗滤沟、渗滤井组成。雨水通过多重净汇集到雨水集水池,末端的水质将满足灌溉、水景化,等的要求。
在覆土层中顶板范围内,或绿地系统范围内,间隔设置纵横交错的类似棋盘线布局的疏排水支线收集地面入渗的雨水,再于顶板外侧边缘设排水主沟。雨水再由疏排水支线进通过种植土下渗进入疏排水支线,
入主排水沟,排水主沟与渗透性集水井连接。透过间可以及时排除由于大量降隔铺设或满铺透水网材料,
并且在屋顶板等不透水水和灌溉而造成的土壤积水,
层与土壤间形成一个空腔,空气可以在其间流动,保证土壤的透气性。同时可以收集渗出的雨水加以利用。
排水主沟的末端应设阀门,对雨水的渗透进行控制,在干旱时关闭阀门,涵养地下水,减少灌溉用水量,雨涝时开启阀门,排除滞水(见图4)
。
图4
图3
地下建筑顶板透水铺装构造设计
渗滤系统
3.4下建筑主体防渗设计
即地下室顶板、底板及处于土壤中的建筑外表面,
3.33.3.1
壤中流蓄排设计壤中流
由于采用了一系列促在低影响开发概念指导下,
部分外墙,应严格按照规范要求,采取适当的防渗措“防”施,从的角度保护地下建筑的安全。
3.4.1建筑防渗材料在外围形成封闭的防水层。层至墙体顶板的基面上,
卷材必须有足够的厚度,才能保证防水的可靠性和耐久性。搭接形式及搭接长度需严格按照规范要求执行。
5)在建筑阴阳角处应做成圆弧或45°(135°)折角,其尺寸视卷材品质确定。在转角处、阴阳角等特殊应增贴1~2层相同的卷材,宽度不宜小于部位,500mm。
6)卷材防水层应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。所选用的基层处理剂、胶黏剂、密封材料等配套材料,均应与铺贴的卷材材性相容。卷材的外观质量、品种规格应符合现行国家标准或行业标准。
7)卷材及其胶黏剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐穿刺性、耐腐蚀性和耐菌性。4
结语
城市化的发展带来的道路积水、雨洪隐患及河道给人类生产生活带来巨大的不便和环境污染等问题,
压力。而地下建筑工程的蓬勃发展更是导致雨水入渗途径被阻。但是,地下空间仍在不断扩张,而生态环境问题也越来越严重。必须从生态景观、雨水下渗、建筑防渗等角度,综合考虑,通过一体化设计整体解决问题。
另外,雨水问题不是某个专业的问题。它需要各对城市化建设过程中出现相关专业人员的通力合作,
认真分析,各个击破,这样才能还人类一的各类问题,
个健康、生态的生存环境。
参考文献:
[1]朱大明.关于地下建筑覆土绿化的几个问题[J].地下空间,
2002,(9).
[2]孟德良,J].给水排水,赵世明.城市雨水入渗系统的设计[
2006,32(6).
从选择防渗材料的角度,防水混凝土适用于地下工程结构主体,但不适应以下情况:①环境温度可能达到80℃;②易受剧烈振动或冲击时;③经计算,裂缝开展宽度大于0.2mm以上时;④在侵蚀性环境中使用,其耐蚀系数小于0.8时。卷材防水层适用于受侵蚀作用或受取两者结合设计,着振动作用的地下工程。在本文中,重介绍地下工程防水混凝土卷材防水做法。3.4.2
建筑防渗设计
基础是建筑物的重要组成部分。但是,水文条件的变化,可能对建筑物的地基和基础产生重大的影响,从而导致地基沉降,以致危及建筑物。因此,在按照LID理念进行地下空间的设计过程中,必须考虑到由于上部绿化及透水铺装带来的入渗雨水所能造成的水文条件变化。一般来讲,应注意两个问题:①雨水入渗设施距建筑物基础应根据具体情况设定最小间距;②雨水入渗设施应该避开建筑物回填土区域。例如:分散雨水入渗设施要求距建筑物基础的最小距离不小于距建筑物基建筑物基础深度的1.5倍(非防水基础),
础回填区域的距离不小于0.5m。应在地下室外墙防潮层外侧回填不易透水的土壤,如黏土、低比例灰土等,并分层夯实,以减轻地下水下渗对地下室外墙的渗透危害(见图5)
。
图5地下建筑主体防渗构造设计
[3]车武,.城李俊奇,曹秀芹,等.对城市雨水地下回灌的分析[J]
2001,(8).市环境与城市生态,
[4]李迪华,张坤.低影响发展模式-可持续城市规划、景观设计与
J].江苏城市规划,2009,(8).市政工程途径[
[5]张丽,.北京:田富强.城市人工水体的水资源效应与利用[M]
2008.科学出版社,
[6]看图学地下防水堵漏技术[M].北京:机械工业出版社,2002.[7]车伍,M].北京:中国建筑李俊奇.城市雨水利用技术与管理[
2006.工业出版社,
[8]北京市水利规划设计研究院.北京奥林匹克公园水系及雨洪
M].北京:中国水利水电出版社,利用系统研究、设计与示范[2009.
[9]《建筑节点构造图集》编委会.建筑节点构造图集地下防水工
M].北京:中国建筑工业出版社,2008.程[
[10]林宪德.绿色建筑生态·节能·减废·健康[M].北京:中国
2007.建筑工业出版社,
在进行建筑防渗设计过程中,根据防水混凝土和防水卷材的材料特性,应注意以下事项。
1)防水混凝土应根据工程设计所需防渗等级要求进行配制。
2)防水混凝土结构的最小厚度必须大于250mm,以保证足够的厚度来延长混凝土的透水通路,加大混凝土的阻水截面。
3)应在防水混凝土外侧做卷材防水层。即卷材防既可水应铺设在地下工程结构主体迎水面的基面上,保护结构主体不受地下侵蚀性介质的作用,又可防止外部压力水渗入结构主体内部,同时可使卷材与混凝土基面黏结牢固。
4)地下建筑卷材防水层应铺设在结构主体底板垫
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施工技术
CONSTRUCTIONTECHNOLOGY2010年12月第39卷增刊
城市地下空间低影响开发雨水系统设计
林川,侯丹卉,房志勇
(北京建筑工程学院建筑与城市规划学院,北京100044)
[摘要]针对日益突出的城市雨水问题,基于低影响开发理念,结合我国国情,对城市地下空间开发所涉及的雨水处置问题进行了研究。侧重介绍地面构造对雨水入渗的促进措施、壤中流蓄排技术及地下建筑主体的防渗设计。[关键词]低影响开发;地下空间;雨水;防渗[TU823.6中图分类号]
[文献标识码]A
[8498(2010)S1-0468-04文章编号]1002-
RainwaterSystemDesignofUndergroundSpacein
CitiesBasedonLowImpactDevelopmentConcept
LinChuan,HouDanhui,FangZhiyong
(SchoolofArchitectureandUrbanPlanning,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China)
Abstract:Thepaperprobesintotheissuesofdealingwithrainwaterintheurbanundergroundspaceconstruction,based
onthelow-impactdevelopmentconcept,andcombiningwiththecurrentsituationofChina.Then,authorsemphasizethepromotionmeasuresofcoveringearthstructuretoraininfiltration,thetechnologyofstorm-waterdrainageinsoil,andim-permeabledesignofthemainbodyofundergroundspace.
Keywords:lowimpactdevelopment(LID);undergroundspace,rainwaterinfiltration,impermeable
雨水问题已经危及到城市生态环境及人类的生命安全。因此,应该将对城市雨水问题的研究作为我国城市设计中的一个重大前沿课题来看待。本文的研究就是在这种背景下展开的。本文研究的对象是上述的即由于地下空间开发导致的雨水处置问第2个方面,题。1
低影响开发理念
LID)是从基低影响开发(lowimpactdevelopment,
于微观尺度景观控制的BMPs措施(最佳管理措施)发展而来的。LID理念由美国乔治省马里兰州环境资源署于1990年首次提出,主要是以分散式小规模措施对雨水径流进行源头控制,该种方式不需要大面积的土地,就能将大部分雨水截留,并通过渗透、过滤等措施,保证补充地下水的水质、水量,变雨水为资源。从雨水处理模式的角度来讲,其核心是通过合理的方式,模拟自然水文条件,并通过综合性措施,从源头上降低城镇开发建设所导致的水文条件的显著变化和雨水径流对生态环境的影响。从城市设计和建筑设计的角度来其核心是通过各种设计技术,按照水文功能等效原讲,
则,通过洼地贮存、渗透、地下水补给、降雨径流流量和维持和再现开发前的场地环境,减少容积控制等措施,
开发带来的径流污染,并强调雨水处理措施与景观设计的结合,使景观设计和排涝、减少温室效应、节能结
[09-02收稿日期]2010-[作者简介]林川,北京建筑工程学院建筑与城市规划学院教
授,北京市西城区展览馆路1号100044,电话:[1**********],E-mail:[email protected]
造就生态和谐的生活环境。合起来,2
城市雨水循环
城市的雨水循环,包括蒸发、凝结、降水、径流、市城市河道排水等环节。降落到城市地面政管网排水、
上的雨水,可根据其下垫面的不同,分为两种迥异的排放途径:①降落到不透水地面的雨水,其中的一部分作最终排至城市河道,另一部为地面径流排入市政管网,
则经过蒸发作用重新进入水循环过程的初始环节,分,
再形成降水。②降落到透水地面上的雨水(包括绿化除地面径流外,其中的一部地面和透水铺装地面等),
分形成下渗,回补地下水,并通过蒸发作用再次进入水循环过程的初始环节,再次形成降水,而无法消纳的多余水分,则通过城市雨水口排至市政管网或雨水池,最终进入城市河道。
而基于LID理念的雨水处理措施,则强调通过一达到改变城市雨水循环系列的低影响开发技术措施,
过程的目的,使城市在开发建设后的水文功能更加接近其开发建设前原有的储存、渗透、径流排放总量、径流速度、径流范围、雨水滞留时间、雨水蒸发总量等。
从技术的角度讲,基于LID理念的雨水处理措施,主要是通过综合使用减少不透水铺装面积、延长雨水径流流动的通道和汇流时间、利用土壤覆盖物和植物尽群落的作用对径流进行过滤并促使其下渗等方式,可能地减少雨水的集中收集与集中传输,从而达到模拟建设场地开发前的自然雨水循环条件的目的(见图1)
。
轻则引起墙皮脱落,霉变的内部。这种现象一旦发生,
等现象,重则降低建筑的耐久性,甚至导致建筑物的破坏。因此,必须运用基于LID理念的雨水处理措施,给地下建筑的防渗设计带来了新的挑战。
此外,随着运用基于LID理念的雨水处理措施绿地系统增加,还要考虑植物根系对建筑物的破坏作用,以及对建筑构造的防渗和安全设计带来的隐患。
如何通过有效的措施解决好雨水入渗与地下建筑防渗之间的矛盾,达到既可以促进雨水入渗,又可以使地下建筑免受水的侵蚀的目的,即达到建筑安全和生态环境改善的双赢。
3.2地下空间上部促进地面雨水下渗的构造层次设计3.2.1
绿化地面雨水下渗
地下空间顶板绿化的构造层次,自下而上一般包括防水层、耐根穿刺层、排(蓄)水层、过滤层、栽植土植被层等(见图2)
。壤层、
图1城市传统雨水循环及低影响开发措施
通过上面的分析可知,以低影响开发理念来指导城市建设,具有一系列的优点。主要有:①可以减少区域内的降雨外排流量,提高地区乃至城市防洪能力;②可以增加地下水补给量、涵养水源;③可以减少地面积水,营造水景观,改善地区及周边环境;④可以改善局部热岛效应,调节小气候。3
城市地下空间雨水系统设计
下面仅以设计最高地下水位低于地下建筑地坪,地下室周围土层为强透水性土壤,且土中水分仅是下渗的地表水、上层滞水和上升的毛细管水的地下工程的防渗设计为主要研究对象。3.1
地下建筑与雨水入渗相互作用
根据低影响开发的理念,促进雨水就地入渗,是改由于城市中(尤其善生态环境的一个主要策略。然而,
造成雨水入渗是现代大都市中)地下空间的大量建设,
的途径被阻断,致使地下水的回补变得困难,从而导致地下水位下降严重。这种现象在大面积连续地下空间的建设中更为严重。原因是这种大型地下空间使土壤中蓄存的雨水无法透过建筑物下渗,致使地下水的回补变得尤其困难。
另一方面,雨水的入渗也增加了地表水和上层滞水含量,其结果是使土壤的含水量增加,从而可能使得地下空间的实际水文条件不符合工程设计时给定的水文条件。而最终结果是土壤中水分将渗入到地下建筑
图2
地下建筑顶板绿化构造设计
为保证植物的正常生长,应在植物根系主要分布层以下增设排水管,使多余水分可以及时排除。同时,排(蓄)水设施必须铺设在耐根穿刺层的上面。为了防止栽植土壤经冲刷后细小颗粒随水流失,造成土壤中的成分和养料流失,并堵塞排水系统,还需在排(蓄)水层上面铺设过滤层,并使其具有较强的渗透性和根系穿透性。其中,耐根穿刺层的材料可选用高密PVC卷材等。如地下设施边缘有侧度聚乙烯土工膜、
铺设耐根穿刺层应向建筑侧墙面延伸,目的是防止墙,
植物根系从侧墙接缝等处穿透防水层。
在地下空间上部的绿化地面设计中,覆土层的厚度确定也是一个非常重要的问题。通常由于受工程条件的限制,采用根据地下设施覆土厚度选择相应的植
物种类的方法。但是,由于受到地下设施的阻断,植物可能无法通过毛细管作用吸收到其生长所需的地下水,尤其当地面灌溉或降雨不足时,植物可能无法正常对于地下空间上部绿化地面的设计,其覆生长。因此,
土厚度应满足栽植土层厚度的要求,以便植物生长的要求,保证绿化的长期效果。
此外,覆土层还必须保证局部与自然土壤相接,不被建筑物、构筑物封闭围合,以保证下渗雨水有顺利排放的途径。3.2.2
透水铺装雨水下渗
透水铺装既可以满足城市人活动时对硬质地面的要求,又可以部分的实现大地的透水功能,因此是现代城市建设中的一种重要的生态措施。透水铺装一般耐磨性和载重量较小,因此常用于园路、小型广场、人行道、停车场、轻载重车道等。透水铺装的材料有多种,如混凝土透水砖、风积沙透水砖、露骨料透水混凝土、木塑地板、嵌草石板路等。透水铺装和景观绿地结合还可以发挥其美学功能。设计,
透水铺装由透水性面层和透水性垫层构成。其构造层次为基床、开级配碎石底基层、无砂大孔混凝土基层、结合层、混凝土透水砖面层(见图3)。开级配碎石底基层起过渡与填充作用。无砂大孔混凝土基层是扩铺设面层的结构层。结合层为过渡面层,散上层荷载、
并是兼有找平作用,实现面层与基层的牢固黏结的构一般采用1~5mm粒径的石屑为骨料
。造层,
使多雨期的土壤水分很容易达到进雨水入渗的措施,
饱和。在绿地系统中,土壤中过多的水分如若排不出去,很容易造成植物烂根或产生疾病,而且土壤的透气直接影响植物对氧的需求,根系部分缺氧,有性变差,
毒物质滋生,会使植物成活率大为降低,对绿化植物极为不利。
为了改善土壤的通气状况,以及由于大面积地下空间的建设使土壤中的高含水量无法及时向下渗透排除,应采取相应的壤中流蓄排设计。3.3.2
大面积地下空间地面雨水蓄排技术
大面积的地下空间、大面积地下空间上部的地面景观、因低影响开发带来的雨水下渗,这三者之间的矛盾非常突出,必须选择合适的渗水方案。一般来讲,由于建造大面积地下空间造成的雨水下渗困难问题,需要专门的雨水渗滤系统来解决。
整个渗滤系统由透水地面、多孔垫层、透水毛管、支渗滤沟、主渗滤沟、渗滤井组成。雨水通过多重净汇集到雨水集水池,末端的水质将满足灌溉、水景化,等的要求。
在覆土层中顶板范围内,或绿地系统范围内,间隔设置纵横交错的类似棋盘线布局的疏排水支线收集地面入渗的雨水,再于顶板外侧边缘设排水主沟。雨水再由疏排水支线进通过种植土下渗进入疏排水支线,
入主排水沟,排水主沟与渗透性集水井连接。透过间可以及时排除由于大量降隔铺设或满铺透水网材料,
并且在屋顶板等不透水水和灌溉而造成的土壤积水,
层与土壤间形成一个空腔,空气可以在其间流动,保证土壤的透气性。同时可以收集渗出的雨水加以利用。
排水主沟的末端应设阀门,对雨水的渗透进行控制,在干旱时关闭阀门,涵养地下水,减少灌溉用水量,雨涝时开启阀门,排除滞水(见图4)
。
图4
图3
地下建筑顶板透水铺装构造设计
渗滤系统
3.4下建筑主体防渗设计
即地下室顶板、底板及处于土壤中的建筑外表面,
3.33.3.1
壤中流蓄排设计壤中流
由于采用了一系列促在低影响开发概念指导下,
部分外墙,应严格按照规范要求,采取适当的防渗措“防”施,从的角度保护地下建筑的安全。
3.4.1建筑防渗材料在外围形成封闭的防水层。层至墙体顶板的基面上,
卷材必须有足够的厚度,才能保证防水的可靠性和耐久性。搭接形式及搭接长度需严格按照规范要求执行。
5)在建筑阴阳角处应做成圆弧或45°(135°)折角,其尺寸视卷材品质确定。在转角处、阴阳角等特殊应增贴1~2层相同的卷材,宽度不宜小于部位,500mm。
6)卷材防水层应采用高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。所选用的基层处理剂、胶黏剂、密封材料等配套材料,均应与铺贴的卷材材性相容。卷材的外观质量、品种规格应符合现行国家标准或行业标准。
7)卷材及其胶黏剂应具有良好的耐水性、耐久性、耐穿刺性、耐腐蚀性和耐菌性。4
结语
城市化的发展带来的道路积水、雨洪隐患及河道给人类生产生活带来巨大的不便和环境污染等问题,
压力。而地下建筑工程的蓬勃发展更是导致雨水入渗途径被阻。但是,地下空间仍在不断扩张,而生态环境问题也越来越严重。必须从生态景观、雨水下渗、建筑防渗等角度,综合考虑,通过一体化设计整体解决问题。
另外,雨水问题不是某个专业的问题。它需要各对城市化建设过程中出现相关专业人员的通力合作,
认真分析,各个击破,这样才能还人类一的各类问题,
个健康、生态的生存环境。
参考文献:
[1]朱大明.关于地下建筑覆土绿化的几个问题[J].地下空间,
2002,(9).
[2]孟德良,J].给水排水,赵世明.城市雨水入渗系统的设计[
2006,32(6).
从选择防渗材料的角度,防水混凝土适用于地下工程结构主体,但不适应以下情况:①环境温度可能达到80℃;②易受剧烈振动或冲击时;③经计算,裂缝开展宽度大于0.2mm以上时;④在侵蚀性环境中使用,其耐蚀系数小于0.8时。卷材防水层适用于受侵蚀作用或受取两者结合设计,着振动作用的地下工程。在本文中,重介绍地下工程防水混凝土卷材防水做法。3.4.2
建筑防渗设计
基础是建筑物的重要组成部分。但是,水文条件的变化,可能对建筑物的地基和基础产生重大的影响,从而导致地基沉降,以致危及建筑物。因此,在按照LID理念进行地下空间的设计过程中,必须考虑到由于上部绿化及透水铺装带来的入渗雨水所能造成的水文条件变化。一般来讲,应注意两个问题:①雨水入渗设施距建筑物基础应根据具体情况设定最小间距;②雨水入渗设施应该避开建筑物回填土区域。例如:分散雨水入渗设施要求距建筑物基础的最小距离不小于距建筑物基建筑物基础深度的1.5倍(非防水基础),
础回填区域的距离不小于0.5m。应在地下室外墙防潮层外侧回填不易透水的土壤,如黏土、低比例灰土等,并分层夯实,以减轻地下水下渗对地下室外墙的渗透危害(见图5)
。
图5地下建筑主体防渗构造设计
[3]车武,.城李俊奇,曹秀芹,等.对城市雨水地下回灌的分析[J]
2001,(8).市环境与城市生态,
[4]李迪华,张坤.低影响发展模式-可持续城市规划、景观设计与
J].江苏城市规划,2009,(8).市政工程途径[
[5]张丽,.北京:田富强.城市人工水体的水资源效应与利用[M]
2008.科学出版社,
[6]看图学地下防水堵漏技术[M].北京:机械工业出版社,2002.[7]车伍,M].北京:中国建筑李俊奇.城市雨水利用技术与管理[
2006.工业出版社,
[8]北京市水利规划设计研究院.北京奥林匹克公园水系及雨洪
M].北京:中国水利水电出版社,利用系统研究、设计与示范[2009.
[9]《建筑节点构造图集》编委会.建筑节点构造图集地下防水工
M].北京:中国建筑工业出版社,2008.程[
[10]林宪德.绿色建筑生态·节能·减废·健康[M].北京:中国
2007.建筑工业出版社,
在进行建筑防渗设计过程中,根据防水混凝土和防水卷材的材料特性,应注意以下事项。
1)防水混凝土应根据工程设计所需防渗等级要求进行配制。
2)防水混凝土结构的最小厚度必须大于250mm,以保证足够的厚度来延长混凝土的透水通路,加大混凝土的阻水截面。
3)应在防水混凝土外侧做卷材防水层。即卷材防既可水应铺设在地下工程结构主体迎水面的基面上,保护结构主体不受地下侵蚀性介质的作用,又可防止外部压力水渗入结构主体内部,同时可使卷材与混凝土基面黏结牢固。
4)地下建筑卷材防水层应铺设在结构主体底板垫