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關鍵詞:海綿城市債 城投債 財政補貼 PPP模式
2015年10月16日,國務院辦公廳《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》,明確提出將海綿城市建設中符合條件的項目列入專項建設基金支持范圍,支持符合條件的企業(yè)通過發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、資產(chǎn)支持證券和項目收益票據(jù)等募集資金,用于海綿城市建設項目。國家鼓勵對海綿城市建設項目的投資,為債券發(fā)行帶來新一輪契機。
海綿城市相關概念
(一)海綿城市的定義
2012年4月,在“2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇”中,“海綿城市”概念首次提出。2013年12月12日,在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話中強調:“建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。
根據(jù)《國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見》(〔2015〕75號),海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設管理,充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用,有效控制雨水徑流,實現(xiàn)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式。其內涵是現(xiàn)代城市應該具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態(tài)功能的能力。
(二)海綿城市試點
海綿城市的申報有兩個要點,一是要求目標的合理性,二是要求投融資模式的創(chuàng)新性。主要考核以下內容:
1.是否以將城市建設成具有吸水、蓄水、凈水和釋水功能的海綿體,提高城市防洪排澇減災能力、改善城市生態(tài)環(huán)境、緩解城市水資源壓力為目標。試點城市年徑流總量目標控制率是否達到《海綿城市建設技術指南》的要求,排水防澇標準、防洪標準是否達到國家有關技術規(guī)范。
2.是否有效整合現(xiàn)有資金渠道加大政府投入,是否客觀評價地方財力可承受度,建設和運營模式是否有效采取政府和社會資本合作(PPP)模式,采取PPP模式部分投資占項目總投資比例,是否充分體現(xiàn)“以地方及社會投入為主”,是否能夠實現(xiàn)政府和社會資本的有效合作等。
2015年4月2日,財政部、住房城鄉(xiāng)建設部、水利部公布了第一批海綿城市試點名單,共16個城市和地區(qū),涉及16個省市;2016年4月22日公布第二批試點城市名單,共14個城市,涉及14個省市(見表1)。
國外海綿城市建設經(jīng)驗及我國發(fā)展現(xiàn)狀
(一)國外海綿城市建設經(jīng)驗
“海綿城市”的概念脫胎于20世紀70年代以來美、德、日對于雨水的管控、處理和英、澳對于城市內澇、水環(huán)境治理理念。國外對于雨水的處理態(tài)度經(jīng)歷了20世紀70年代之前的“視同負擔,一排了之”,70到80年代的美國“就地滯洪蓄水”,再到90年代的重視水質管理的BMPs(最佳實踐管理)。
在典型的海綿城市模式中,美國提出了“強化建設水敏城市”概念,德國提出了“排水零增長”的水處理相關法案,日本提出了“雨水貯存滲透計劃”,英國建立了“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”,澳大利亞形成了“雨水源頭控制理念”,新西蘭建立了“低影響城市設計與開發(fā)體系”。
1.美國:水敏城市建設
水敏城市的建設內容與海綿城市基本相同,但更加側重于城市生態(tài)管理和城市景觀建造,綜合運用城市建設管理和可持續(xù)水系統(tǒng)管理方法,在生態(tài)機能的理念上進行城市基礎設施建設和城市空間布局。
美國通過發(fā)行一般責任債、聯(lián)邦和州給予補貼與貸款等方式來鼓勵雨水的科學化處理。一般責任債屬于美國市政債券的一種,其發(fā)行獲得政府信貸及“征稅權力”擔保,而不是項目收入擔保。
2.德國:高效集水
先進的綠地管理水平和排水設施使得德國能夠有效的進行雨水收集,并同時進行污水和雨水處理,城市地下管道能夠有效地平衡生態(tài)系統(tǒng),完成收集、中轉、儲蓄整個過程。
德國各城市根據(jù)自身的情況制定了不同的雨水費用標準,并將該項資金主要用于雨水項目的投資補貼,以鼓勵雨水利用項目的建設。
(二)我國海綿城市發(fā)展現(xiàn)狀
住建部部長陳政高表示,海綿城市建設投資約為每平方公里1億元到1.5億元。根據(jù)已海綿城市建設規(guī)劃的試點城市信息,2015到2017年每個城市的規(guī)劃投資平均規(guī)模約為 80億元,估算我國目前330個地級行政區(qū)未來五年內投資總額約為3萬億元。
1.試點城市初見成效,已有成功案例
首批試點的16個城市計劃建設項目993個,投資279億元,截止2016年5月已開工建設且形成實物工作量的項目593個,占比59.8%,完成投資184億元。1部分城市的內澇問題和水環(huán)境問題已得到一定改善。例如,作為海綿城市的項目試點案例,金華燕尾州公園的改造取得世界建筑節(jié)最佳景觀獎,該公園建成后經(jīng)受住了金華市百年一遇的洪水;遂寧、萍鄉(xiāng)在治理城區(qū)內澇中取得較為顯著的進展。
2.建設因地制宜,各試點城市建設重點不同
試點的海綿城市中有地級市、縣級市、直轄市、單列市,地理范圍上涉及華北、華南、華中、西北、東北地區(qū),囊括了中國內陸地區(qū)所有的有內澇、干旱等問題的城市及地區(qū)。在住建部的《海綿城市建設技術指南》的基礎上,各個試點城市又推出地方性政策來推進海綿城市項目建設進行。
3.摸索中前進,問題待解決
(1)巨額投資,回報機制不明。海綿城市的建設時間長,除前期需要投入大量的建設資金外,后期的維護、運營管理還需要大量的資金和政策的跟進。
(2)PPP撬動巨額資金,收益模式是關鍵。關于海綿城市的建設,國家政策要求是予以信貸支持,大力引進社會資本,將PPP模式資本的占比作為是否列入試點城市的重要標準。引入社會資本大力推廣PPP模式,具體來說就是采用基金、眾籌、資本證券化等金融組合方式運作。國外相關經(jīng)驗顯示,海綿城市項目收益具有較強的外部性,主要外部收益包括減少地表徑流進而防治內澇、降低排水負擔、增加供水、改善供氣質量和增加房產(chǎn)價值等。在我國,如何發(fā)掘海綿城市建設中的收益點,多元化收益模式,是海綿城市項目建設和管理中的要點。
海綿城市建設相關政策
(一)國家層面政策支持
國家層面,財政、金融支持力度加大,規(guī)范、指導政策陸續(xù)出臺。
財政政策上,中央財政對海綿城市建設試點給予專項資金補助,一定三年,具體補助數(shù)額按城市規(guī)模分檔確定,直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元。對采用PPP模式達到一定比例的,將按上述補助基數(shù)獎勵10%。中央支持有條件的城市政府對海綿城市項目給予貸款貼息。
在金融支持方面,國家對于海綿城市建設的融資除了引入PPP模式外,還通過鼓勵債券融資、信貸便利和PSL支持等方式拓展海綿城市建設的融資渠道。(1)支持符合條件的企業(yè)通過發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、資產(chǎn)支持證券和項目收益票據(jù)等募集資金,用于海綿城市建設項目。(2)農(nóng)發(fā)行可為海綿城市建設提供信貸便利,將在貸款期限、利率等方面提供優(yōu)惠政策,期限最長可達30年;積極開展購買服務協(xié)議預期收益等擔保創(chuàng)新類貸款業(yè)務;還將開通綠色辦貸通道,提高對海綿城市建設項目的貸款審批效率。(3)對于符合使用抵押補充貸款資金條件的貸款項目,可執(zhí)行人民銀行確定的優(yōu)惠利率。在風險可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下,項目的購買服務協(xié)議預期收益等可作為農(nóng)發(fā)行貸款的質押擔保。
(二)地方政府層面政策支持
在中央和各部委的政策鼓勵下,有17個省市相繼了地方對于建設海綿城市的相關政策。從內容上看,可以概括為5個規(guī)劃設計導則、7個推進意見、1個詳細方案。如鶴壁市出臺了詳細的海綿城市建設方案。在鶴壁市的3年投資方案中,總投資34.8億元,其中建設單位自籌0.1億元,占比0.4%,地方政府以財政收入支持16.6億元,占比47.7%,中央財政支持12.1億元,占比34.8%,社會資本6億元,占比17.1%。地方政府和社會資本投入基本比例為3:1。
海綿城市建設項目運作模式
海綿城市的建設有三種途徑,一是傳統(tǒng)方式,即各部門分段實施,進行碎片化管理來改造海綿城市;二是城投模式,即以城司為主來推進工程項目整體進行;三是PPP模式,即引入社會資本進行投資、運營,政府采取補貼和購買的方式進行回收。
PPP模式的應用條件強調四個要素,即界面、產(chǎn)出要求、績效指標、收益來源。2對于海綿城市的建設來說,界面大概可以分為兩個大類和三個小類,一是蓄水、保水的綠地、濕地、流域,其中以城市園林生態(tài)修復為主;二是雨水、生活污水、工業(yè)污水的治理,包括管道、滲水材料的鋪建和市政污水的處理。第一類項目公益性較強,且沒有顯著的盈利模式和結構,對政府的補貼有很強的依賴性;第二類項目有較為清晰的收益結構,即政府付費、污染者付費、受益者付費,對于PPP模式來說較為合理。從統(tǒng)計的海綿城市計劃建設項目中可以看到,屬于第二類的項目為22個,占總數(shù)的18.8%,投資額為14.09億元,占總投資額的6.7%。
通過對海綿城市建設項目模式的梳理,我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的試點海綿城市運營模式有如下特點:各個城市在海綿城市項目建設中都提出了引入社會資本拓展PPP模式,都有較為合理的政府出資和社會資本占比規(guī)劃。為引進社會資本的投入,地方政府除了采用政府購買、稅收優(yōu)惠等措施外,最重要的是對海綿城市建設項目的收益模式進行詳解。在這方面,遷安市、廈門和鶴壁市分別代表了三種不同思路,遷安市將非經(jīng)營性和可經(jīng)營項目打包出售,讓社會資本獲得收益的同時參與公益性項目的建設;廈門市則將公益性項目和經(jīng)營性項目區(qū)分開,社會資本只參與經(jīng)營性項目的建設,公益性項目仍采取政府購買、付費的方式;鶴壁市則將項目進行細分,不同的項目采用不同的融資及運營模式
海綿城市類債券的篩選
我們對企業(yè)債、公司債和中期票據(jù)進行篩選,基于募集資金用途尋找具有海綿城市概念的債券,并從發(fā)行人所在城市的海綿城市建設項目是否納入地方政府采購計劃、是否有國開行和國開證券參與、主體評級及債券募集資金項目的償還方式四個方面進行篩選。
海綿城市類城投債發(fā)行募集的主要用途為:(1)城市污水處理及配套管道改造項目;(2)水環(huán)境治理,濕地環(huán)境與生態(tài)保護項目;(3)河道治理及清淤。
我們統(tǒng)計出海綿城市類的債券,其中企業(yè)債72只,發(fā)行額920.5億元;中票3只,發(fā)行額23億元;公司債1只,發(fā)行額6.5億元。
從債券募集資金投入項目的用途上看,污水處理類債券最多,為60只,發(fā)行額744億元;生態(tài)環(huán)境治理類3只,發(fā)行額33億元;河道治理類10只,發(fā)行額117億元。同時包含污水處理和生態(tài)環(huán)境治理類2只,發(fā)行額46億元,包含三項內容的1只,發(fā)行額10億元。
(一)項目是否納入試點海綿城市地方采購計劃及中長期財政規(guī)劃
地方政府將海綿城市建設項目納入地方采購及中長期財政規(guī)劃,是對海綿城市類債券募集資金項目的資金支持。在30個試點城市中,除玉溪、大連、上海、青島、北京外,其余25個城市都將海綿城市建設項目納入地方采購計劃中。根據(jù)是否已經(jīng)進行公開招標、完成招標,及政府性文件中是否明確提出將海綿城市建設列入地方政府采購范圍的標準,我們篩選出5只債券(見表2)。
上述債券發(fā)行人所在城市的地方政府財政收入如圖1所示。作為試點海綿城市,重慶市城投企業(yè)發(fā)行的海綿城市類債券數(shù)量最多,為3只,重慶市的地方政府財政收入在將海綿城市建設項目納入地方政府采購計劃的試點城市中排名第二。
在未將海綿城市建設項目納入地方采購計劃的試點城市中,有上海、青島、大連發(fā)行了城投債,共6只(見表3)。
(二)是否有國開行、國開證券參與發(fā)行
國家開發(fā)銀行及國開證券參與程度,從國家開發(fā)銀行或國開證券是否是債券的主承銷商、是否對債券發(fā)行進行擔保、是否是債券的監(jiān)管人三個方面進行考量,篩選出以下債券。其中12遼源國資債、14嘉峪關債、15興瀘債的主承銷商為國開行和國開證券,并由國開行地方分行進行監(jiān)管(見表4)。
(三)債項及主體評級
按主體評級和債項評級,進行如下分類:債項和主體評級均為AAA的債券,見表5;主體評級為AA+,債項評級為AA+和AAA的債券,見表6;主體評級為AA,債項評級為AA和AA+的債券,見表7。
(四)募投項目收益模式
債券所募集資金的收益模式從一定程度上度量了債券的償付能力和違約風險。通過梳理海綿類債券的募集說明書,我們大致將海綿城市概念債券募集資金所投項目的收益模式分為四類:政府進行回購、收購類項目;經(jīng)營性收費項目,或企業(yè)代建政府付費項目;企業(yè)自主運營性項目;公益性項目,政府通過財政補貼進行支持(見表8)。
關鍵~:海綿城市;同心家園五期;水質改善;內澇緩解;環(huán)境提升
中圖分類號:TU984
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2017)13-0040-03
1 引言
為貫徹落實講話及中央城鎮(zhèn)化工作會議精神,2014年2月《住房和城鄉(xiāng)建設部城市建設司2014年工作要點》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發(fā)建設模式,加快研究建設海綿型城市的政策措施”[1]。2014年11月,《海綿城市建設技術指南》;2014年底至2015年初,海綿城市建設試點工作全面鋪開,并產(chǎn)生第一批16個試點城市。一時間,“海綿城市”這一概念進入人們的視野?!昂>d城市”即城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設應遵循生態(tài)優(yōu)先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護[2]。
2 場地概述
三亞市地處于海南省的南部,屬于國內唯一的熱帶季風氣候城市,一年中降水量不均勻,干濕兩季較為明顯,同心家園五期位于三亞河附近,由于臨春河濕地和三亞河共生所衍生的豐富的熱帶植物和動物構成的食物鏈,常年的熱帶濕地為此處帶來了無數(shù)水禽水鳥的長期棲息,在同心家園路上眺望三亞河和東岸濕地,往往能看到白鷺齊飛的優(yōu)美景象。
同心家園五期周邊綠地的建設可以將雨水儲存轉化為可用的淡水資源,是有效緩解三亞旱季水資源短缺的途徑。同時在設計的過程中更多的加入屬于三亞地方的元素,將城市建設與地方文化相結合,建立具有地域特色的城市海綿體。
3 規(guī)劃設計
3.1 場地分析
3.1.1 周邊環(huán)境分析
場地四面環(huán)水,三亞河20年一遇水位為4.23 m,50年一遇水位為4.50 m[3],每日基本最低潮水高程為0.4 m,最水位為1.8 m。在場地東西側是居住區(qū),主要使用人群為周邊居民,且老人和兒童居多。由圖1可知,場地西南角高程相對較高,除此之外場地較為平坦,內部梯度變化差異較小,生境多樣性指數(shù)較低,且之場地內硬質鋪裝較多,遇到中至大型降雨,雨水難以存儲且雨水下滲緩慢。針對這一現(xiàn)狀,在設計中應注意雨水收集及場地地形變化。
3.1.2 場地生境現(xiàn)狀分析
由圖2可知,雖場地內植物種類較多,但分布較為雜亂,加之場地內無水系,且地勢平緩,導致場地內生境結構較為單一。通過計算,得出場地綠地率僅為38.69%,低于三亞41.59%的平均綠地水平;且根據(jù)18.96 m2的三亞人均公園綠地面積得出場地大約可容納 490人。因此在設計中,應在增加綠地面積的前提下豐富場地地形,結合地形設計安排植被以營造豐富穩(wěn)定的生境。
場地位于三亞河下游,相對地勢平坦,水流流速較慢,但由于場地的特殊性,場地北面受河水沖刷作用較強;且場地西北面河道受淤泥阻塞影響,水流流速過慢。但目前場地周邊綠植島嶼較多,雖聯(lián)系性較差,但其布局結構完全具備構造連通性的帶狀濕地廊道的潛力。
3.1.3 問題和解決策略
場地面臨的問題,一是如何構建合適的海綿城市系統(tǒng),二是如何在海綿城市系統(tǒng)下與現(xiàn)有場地現(xiàn)狀協(xié)調,三是如何根據(jù)周圍居民需要構建特色海綿城市系統(tǒng),四是如何讓場地保持在海綿城市系統(tǒng)下的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)這四個問題提出三大解決策略:第一,建立符合三亞雨洪水位線的海綿城市系統(tǒng),由于場地位于三亞河河流之間,四面環(huán)水,在建立海綿城市系統(tǒng)過程中需要考慮三亞年遇水位以及潮汐水位的變化來構建海綿城市系統(tǒng)中的高差變化,再通過吸滲水的海綿城市系統(tǒng)實現(xiàn)雨水收集與利用。第二,海綿城市下的濕地合理利用,通過濕地的生態(tài)調節(jié)改善場地的環(huán)境,可以有效的補充水源,同時濕地也為動植物提供良好的生態(tài)環(huán)境,豐富公園生態(tài)多樣性[4]。第三,完善海綿城市理念下建成公園的監(jiān)測與管理,通過監(jiān)測與管理完善海綿城市的理論。
3.2 設計策略
3.2.1 設計構思
根據(jù)海綿城市理論,雨水花園、生態(tài)停車場、人工濕地等景觀是海綿城市常見的設計形式。將海綿城市的6大核心要點滲、滯、蓄、凈、用、排[5]與三亞黎族文化、熱帶植物相結合,建立具有功能完善又富有場地特色的城市公園(圖3)。
3.2.2 公園海綿城市系統(tǒng)建立
滲:滲就是將雨水滲透到土地中,在場地中,通過建立雨水花園和透水鋪裝將雨水滲透到地表之下,在設計中運用滲的原理建設有高差變化的雨水花園,將自然生態(tài)的美與海綿城市的作用相協(xié)調。
滯:滯是將雨水滯留在地表之上,一般運用雨水塘和綠地的高差變化將雨水滯留,在場地中因為需要考慮到年遇水位的問題,在設計的過程中,將雨水塘建立在濕地植物圈層之后,當年遇水位超過濕地植物圈層的高度后,雨水塘的高差可以充分減少水位淹沒場地的危險性。
蓄:通過地表下層的市政雨水管收集滲透下的雨水。
凈:通過人工濕地的建立,運用植物凈化儲存的雨水,而在場地中除了現(xiàn)有的人工濕地外,也多設計了一條人工濕地,除了建設特色景觀的作用外,也起到凈水的作用。
用:因為儲存的雨水除了應用到附近居民區(qū)的用水之外,也可在場地自身運用雨水,通過建立水景,形成場地的內循環(huán),既能形成特色景觀也能起到節(jié)約用水的作用。
三亞的黎族特色符號和場地的景觀相結合,既能弘揚少數(shù)民族文化,也能將景觀的文化層面提升到一定的高度。黎族特色符號運用的雨水花園的亭子中,既能提供休憩場所,也能讓居民在休憩過程中感受黎族文化的魅力。
除此之外的公園其他地塊的設計中,除了考慮到景觀效果與功能性之外也充分地運用到了海綿城市的功能,場地建設了植草渠步道,步道除了為場地提供一條生態(tài)步道之外,在建設的過程也運用到了透水鋪裝與植草渠,將透水和滯水與步道功能美觀性相結合。場地中設計的運動娛樂場地也運用到了透水鋪裝,兒童娛樂區(qū)使用沙地,不僅能快速滲透雨水也能減緩兒童在娛樂休閑過程中導致的身體傷害。
在場地的設計過程中運用了大量的地形變化,形成豐富的高差效果,不僅能營造變化多樣的空間,同時也能通過有變化的地形有效對抗場地不同水位的變化(圖4、5)。
3.2.3 植物營造
保留場地原有部分植物,選用鄉(xiāng)土植物,以實現(xiàn)對場地及周邊生態(tài)最小干擾。通過選用抗逆性強,抗風性強,能忍受較大水位變化,對含鹽量,溫度及pH值的要求低的植物品種。最大限度減少前期投入及后期養(yǎng)護。
通過調查分析,通過不同區(qū)域功能的劃分,在各區(qū)域選取針對性植物,為流域水體的凈化和生物保育提供良好條件,以促進區(qū)域生態(tài)建設,形成可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)廊道。
基于場地及周邊整體生態(tài)性考慮,將場地及周邊綠地作為整體,依次劃分為緩沖區(qū)、淤泥區(qū)、保留區(qū)、保護區(qū)以及開發(fā)利用區(qū)(場地)。緩沖區(qū)位于場地上游,主要承擔水質凈化,沉降泥沙以及減緩流域流速作用。因此區(qū)域內多選擇莖葉發(fā)達植物以阻擋水流沉降泥沙。淤泥區(qū)淤泥堆積導致場地左側河道流速過慢,且河道水位受極端天氣影響較大,存在一定安全隱患,因此設想清除河道淤泥的基礎上,在該河道設立小型溢流堰,以穩(wěn)定河道水位,并對水體進行曝氧增強水體活力。保留區(qū)與場地聯(lián)系緊密,可作為場地的延伸,以增強與場地間的生態(tài)聯(lián)系,加強區(qū)域整體生態(tài)穩(wěn)定性。因此在植物的選擇上應與場地植物相類似。保護區(qū)位于整體下游,人為干擾較小,可作為動植物的保護區(qū)域。并可在保護區(qū)設立原木為鳥類提供落腳處。
基于對開發(fā)利用區(qū)(場地)各部分自然基地、周邊環(huán)境和功能需求考慮,將場地劃分為防汛種植區(qū),濕地保育區(qū),水陸交錯區(qū),休憩活動區(qū)這四個區(qū)域。防汛種植區(qū)位于場地東北側,是以防汛為主的綠地種植坡地,主要種植喬木灌木,并在水陸交錯帶種植一定水生植物。
濕地保育區(qū)散布于場地中,是場地中生境最為復雜的區(qū)域,因此在此區(qū)域需多樣種植多種植物,且層次需豐富。而水陸交錯區(qū)在一年中水位變化頻繁,因此在該區(qū)域選取植物,以耐水濕的濕生植物為主。休憩活動區(qū)內植物種植需注重景觀性,對此植物在色彩搭配及喲斡造上有一定要求。
4 結語
隨著海綿城市理論在中國的發(fā)展,基于海綿城市理論的城市建設愈來愈受到重視,在新時代的背景之下,如何結合實際情況營造滿足區(qū)域需求的海綿城市是一個值得思考的問題。通過分析海綿城市理論特點,提出相關地域性營造策略:首先,應優(yōu)先考慮綠地防洪排澇條件,通過水生態(tài)設施與景觀相結合的方法,在滿足場地使用需求的同時自然得處理場地乃至區(qū)域水問題;其次,需關注綠地生境的營造,通過改善區(qū)域水系統(tǒng)等方式,逐漸在場地構造出具有一定復雜度及穩(wěn)定性的生態(tài)環(huán)境;最后,應將地域文化特征融入綠地的設計之中,挖掘區(qū)域歷史文化脈絡,強化場地文化內涵,最終呈現(xiàn)出具有地域特色的生態(tài)濕地公園。
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關鍵詞 海綿城市;低影響開發(fā)技術;地域性;雨水花園;浙江嘉興
中圖分類號 TU992 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)11-0162-05
A Pilot Study on Rainwater System with Low Impact Development System in Jiaxing City
SHEN Pei-yu WANG Yu-jia ZHOU Hai-ju XU Hai-shun
(Nanjing Forestry University,Nanjing Jiangsu 210037)
Abstract According to the city waterlogging and water shortage in Jiaxing City,under the new normal condition of planning transformation,the water governance in Jiaxing will change mentality and use the concept of foreign low impact development(LID) to carry on the reform of sponge city.In this paper,based on the background of sponge city construction of Jiaxing,the operation of Jiangshuigang green road and the parking lot of Shaoyuan were analyzed,finally summarized the references significances of experimental research on regional parameters.
Key words sponge city;low impact development technology(LID);regional;rainwater garden;Jiaxing Zhejiang
嘉興市位于浙江北部著名的杭嘉湖平原,襟江帶湖,自古為富庶繁華之地,也是我國近代史上重要的革命根據(jù)地。嘉興雖為江南水鄉(xiāng),河流密布,水系發(fā)達,但近年來其因水環(huán)境破壞引起的水質型缺水問題相當嚴重(圖1),嘉興目前可利用水資源總量大大低于全國和全省平均水平,其中以地表徑流污染為代表的非點源性污染日益嚴重。與此同時,嘉興在城市建設過程中,大量自然地面逐步被包括道路在內的硬化面所取代。其不(弱)透水下墊面不斷增加(根據(jù)嘉興市第一次地理國情普查報告,截至2015年,嘉興的104.35 km2建成區(qū)內,不透水下墊面(全硬化)面積達56.01 km2,弱透水下墊面(綠色屋頂?shù)龋┟娣e達到6.89 km2,不(弱)透水下墊面占比約60%),而且在嘉興市平原河網(wǎng)地區(qū),降雨量大而集中(多年平均約980 mm),城市內澇問題也不斷加劇。
1 國內海綿城市建設情況
1.1 體情況
住房和城鄉(xiāng)建設部的《海綿城市建設技術指南》(以下簡稱《指南》)對海綿城市進行了如下定義:“城市能夠像海綿一樣,在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的‘彈性’,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水‘釋放’并加以利用”[1]。中國住房和城鄉(xiāng)建設部在2014年10月編制了《海綿城市建設技術指南―低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構建(試行)》,部分內容涉及海綿城市綠地的規(guī)劃設計與建設。該導則主要參考了美國關于低影響開發(fā)(LID)雨水系統(tǒng)等方面的理論研究與實踐經(jīng)驗。
LID理念的核心是通過合理的場地設計,模擬場地開發(fā)前的自然水文條件,采用源頭調控的近自然生態(tài)設計策略與技術措施,營造出一個具有良好水文功能的場地,最大限度地減少和降低土地開發(fā)導致的場地水文變化及其對生態(tài)環(huán)境的影響。與BMPs(美國20世紀70年代提出的雨水管理技術體系,最初主要針對非點源污染的控制,通過最佳管理措施來預防或控制非點源污染)相比,LID強調通過分散式、小規(guī)模調控措施對雨水徑流源頭進行控制,更多體現(xiàn)的是一種貫穿于整個場地規(guī)劃設計過程的場地開發(fā)方式和設計策略[2]。
LID體系包含結構性措施和非結構性措施2種策略。結構性措施主要通過小型雨水設施將雨水回收利用,包括生物滯留池、下沉式綠地、植草溝、綠色屋頂?shù)龋ū?)。結構性措施主要包括以下內容:①滲透。采用植被或可透水路面材料,增強地面透水性;②滯留。利用植被、土壤良好的吸水能力滯留雨水,使雨水徑流總量減少;③蓄水。通過蓄水池、水塘等收集雨水,不僅能減少雨水徑流,還能作為灌溉用水或經(jīng)過處理后作為生活用水;④過濾凈化。通過植被和土壤的過濾、吸附和微生物降解等作用,清除雨水中的污染物[3]。非結構性措施包括街道和建筑的合理布局、增加植被面積等。
2015年2月,國家財政部、住建部、水利部聯(lián)合發(fā)文確定了包括嘉興在內的16座城市為海綿城市建設試點。
2015年10月,國務院辦公廳頒布《關于推進海綿城市建設的指導意見》(〔2015〕75號),從國家層面戰(zhàn)略性地推進我國海綿城市建設,明確指出推廣海綿型公園和綠地,增強公園和綠地系統(tǒng)的城市“海綿體”功能,并首次提出了徑流總量控制的海綿城市量化工作指標:70%的降雨就地消納和利用;到2020年,城市建成區(qū)20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區(qū)80%以上的面積達到目標要求的工作目標。海綿城市應具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態(tài)的能力[4]。
1.2 嘉興試點
目前,嘉興已建成多處于其他江南地區(qū)海綿城市建設有較強參考性的試點。從“點”的層級上,已建成如晴灣佳苑、勺園停車場、嘉興植物園、再生水廠等試點。從“線”的層級上,已建成蔣水港、湘家蕩等試點。從“面”的層級,已建成以南湖為中心的18.44 km2示范區(qū)。在政策方案上,編制了《嘉興市海綿城市建設技術規(guī)范》。
2 舊城改造案例――嘉興市蔣水港綠道
2.1 場地簡介
本試點位于嘉興市南湖區(qū)蔣水港,改造時間為2012―2013年。蔣水港河道全長約2.5 km,改造區(qū)域北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段(約600 m)。到目前為止,北至南湖大橋、南至長鹽橋新氣象路段均已經(jīng)改造完成(圖2)。其中親水河道的構成分為4個水深區(qū),正常水位分別為1.0、1.4、1.8、2.6 m(圖3)。
2.2 LID在蔣水港綠道中的體現(xiàn)
嘉興城市以硬化路面為主,不(弱)透水下墊面占比約60%,且硬化路面的排水也以強排快排的形式,增加了排澇壓力。同時,道路對沿線周邊的水體污染十分嚴重。路面雨水徑流中,除含有重金屬、碳氫化合物等對環(huán)境危害性大的污染物質以外[5],車輛運行帶來的油類等污染物[6]、行人拋棄的廢物、從庭院和其他開闊地上沖刷到街道上的碎屑和污染物等最終都將在雨水淋洗、沖刷作用下遷移至水環(huán)境中,并對這些水域產(chǎn)生很大危害。在周邊有生態(tài)敏感保護區(qū)和重要水源保護區(qū)的地方,道路污染物對水質、生物及生物多樣性的潛在威脅更需要認真對待[7]。
LID技術主要是盡量把雨水入滲到地面以下,一方面減少了雨水的排放,降低了城市的內澇風險;另一方面減少了初期雨水對河道的污染。而在蔣水港綠道工程建設中,具體應用的低影響開發(fā)技術有以下幾種形式。
2.2.1 綠地建雨水花園,從源頭解決周邊硬化路面排水和削減污染。蔣水港綠道在施工中通過適當改造,在綠地中建設雨水花園。雨水花園是一種下凹式綠地,下凹式綠地是一種生態(tài)型雨水滲透設施,具有投資少、蓄滲效果明顯、截留凈化徑流雨水、不易堵塞等優(yōu)點,它既可設置在城區(qū)范圍內的建筑物、街道、廣場等不透水地面周邊,用于收集蓄滲小面積匯水區(qū)域的徑流雨水,又能在立交橋附近、市郊等空曠區(qū)域大規(guī)模應用,從而提高立交橋及整個城市的防洪能力[8]。
2.2.2 雨水花園滲透層構造及參數(shù)。在雨水花園中,原有的壤土被換成了滲透系數(shù)大的材料如礫石、砂、煤渣等。雨水花園的主要作用為滯留、下滲及處理雨水。其主要構造及設計參數(shù)為蓄水層0.25 m,種植土及人工填料層0.5 m(孔隙率0.3)、砂層0.1 m、礫石層0.2 m(圖4)。同時,雨水花園中設置雨水溢流設施,將暴雨時的雨水排入雨水管道或河道。蔣水港綠道改造過程中將周邊硬化路面雨水引入綠道內綠地,可通過改造人形道側石(拆除側石或側石開口)形式,將雨水排入綠地。
通過現(xiàn)場調研與前期資料收集可知,圖4、5所示的雨水花園地下層的主要構造及設計參數(shù)可能適用于以嘉興為代表的江南地區(qū)的雨水花園,這些構造及參數(shù)將對后期的地域性參數(shù)化研究有借鑒意義。
2.2.3 雨水花園植物選擇。在植物生長環(huán)境方面,根據(jù)雨水花園中種植區(qū)不同的水淹情況可將雨水花園種植區(qū)分為蓄水區(qū)、緩沖區(qū)、邊緣區(qū)(圖6)。植物在這3個分區(qū)中的配植要充分考慮到不同植物的耐淹、耐旱特性。邊緣區(qū)無蓄水能力,植物物N需要有較強的耐旱能力,對植物的耐淹能力無特別要求,可選用一般較耐寒的植物,與周邊植物景觀相銜接;緩沖區(qū)有一定的蓄水容積,對植物的耐淹特性有一定的要求,同時要求植物有一定的耐旱能力和抗雨水沖刷能力;蓄水區(qū)植物物種耐淹能力和抗污染能力、凈化能力要求最高,同時要求在非雨季的干旱條件下也要有一定的耐旱能力[9]。
調研發(fā)現(xiàn),蔣水港綠道雨水花園采用下凹式綠地的做法,中間下凹部分鋪有較大塊的卵石,卵石中種有一些耐水濕植物。在坡道上還種植一些灌木及地被植物,植草溝也普遍分布。雨季來臨時,雨水順著植草溝流到下凹式綠地中,起到滯留下滲及凈化處理雨水的作用(圖7)。
調研過程中,小組成員對蔣水港綠道雨水花園中使用到的植物材料進行了分類與總結(表2):通過觀察綠道不同區(qū)域不同植物的生長狀況,可以初步判斷綠道采用植物的耐水性與耐旱性,由此指導雨水花園地域性植物的選擇。
2.3 生態(tài)浮島
調研發(fā)現(xiàn),蔣水港河道中央及岸邊置有生態(tài)浮島。生態(tài)浮島適用于沒有空間建設雨水塘或雨水濕地的場所,可通過對生態(tài)的重新構造,提升河道的自凈能力,同時也提升景觀效果(圖8)。
2.4 總結
嘉興生態(tài)綠道網(wǎng)是一種線形綠色開敞空間,通常沿著河濱帶情況較多,內設可供行人和騎車者進入的景觀游憩路線,連接主要的公園、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、歷史古跡和城鄉(xiāng)居住區(qū)等,有利于更好地保護和利用自然資源、歷史文化資源,并為居民提供充足的游憩和交往空間。
運用低影響開發(fā)技術建成的綠道,將面臨著與傳統(tǒng)綠地養(yǎng)護不同的管理挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)綠地養(yǎng)護僅限于修剪、施肥及保潔,由于具有嘉興特色的綠道需要的養(yǎng)護措施廣泛,所以在綠道養(yǎng)護方面嘉興也有不少實際經(jīng)驗,雨水排入了綠道,因而每隔幾次降雨均需進行養(yǎng)護。另外,雨水塘、雨水濕地內需要定期清淤,水生植物到秋季需進行收割等。
3 生態(tài)停車場改造案例――勺園停車場
3.1 場地簡介
嘉興勺園停車場位于嘉興南湖景區(qū)的南部、南溪西路北側(圖9),建設總面積約5 200 m2,是供園內參觀時停車所用。其中,停車位面積約1 169 m2,通道面積約1 670 m2,停車場共有85個停車位, 是勺園內重要的交通樞紐地。此處獨特的設計,有利于地面徑流,防止地面過多積水從而影響園區(qū)的營業(yè)與使用。
3.2 低影響開發(fā)技術在勺園中的體現(xiàn)
3.2.1 鋪設專用透水混凝土。勺園生態(tài)停車場的表層是使用透水混凝土鋪設的,結構見圖10。20 cm厚的透水混凝土表層,形成了透水路面和透水停車位。這樣的新型混凝土可以讓雨水較為快速地流入地下,防止“快排水”帶來的水體快速流失以及由于雨水過量而導致的洪澇積水的現(xiàn)象。另外,一方面這一舉措也可以有效補充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等城市環(huán)境問題。這樣的做法不僅保護了地下水,節(jié)約了水資源,而且更能夠有效緩解因水滯留在路面表層而帶來的油類化合物污染地下環(huán)境的問題,維護了城市的生態(tài)平衡。
調研過程中,小組成員進行了試驗。將約20 mL的水澆在停車場路面,模擬雨水下滲,試驗發(fā)現(xiàn)地面不會像普通的水泥地一樣馬上變深色,澆下去的水也不會馬上四處溢流開來打濕地表,而是慢慢下滲,吸收效果顯著(圖11)。
3.2.2 植淺草溝。勺園停車場在停車位之間的綠地中植淺草溝,并配以側石開口(圖12)。植草溝溝頂寬0.5~2.0 m,深度0.05~0.25 m,邊坡(垂直∶水平)1∶3~4,縱向坡度0.3%~5.0%。植\草溝具有輸水功能,具有一定的截污凈化功能。這樣有利于將硬質停車場中未能及時排出的雨水排入一旁的綠地中,通過植淺草溝的下滲吸收更多雨水,加快雨水排放,避免雨量過大帶來的雨水堆積給使用者帶來不便的現(xiàn)象(圖13)。
植淺草溝的植物一般選用當?shù)剡m種的草坪地被,在保證排水給予過濾的同時也能夠帶來景觀上的美好感受,為停車場增添一定的視覺效果。
3.2.3 鋪排地下網(wǎng)狀排水盲管。除了地上部分的精心設計,勺園停車場的地下部分更是進行了多樣的設計與處理。停車場在地下布設了將近1 km的網(wǎng)狀排水盲管(圖14)。盲管能夠收集地上的滲水,進行統(tǒng)一處理,也可在雨量較大時,調節(jié)地下水,減緩地下水的壓力,這對解決目前城市中經(jīng)常出現(xiàn)的積水問題有很大的作用。
3.2.4 地下雨水調蓄池。勺園停車場在地底更是設置了一個巨大的地下雨水調蓄池(圖15)。在多雨的季節(jié),城市往往會因長時間的強降雨導致地下水的大量積聚,而現(xiàn)有的地下網(wǎng)管不能滿足排水需求,不僅會帶來嚴重的洪澇災害,更會將大量雨水帶來的河流污水排入地下,從而對污水廠造成一定的危害。而這樣的調蓄池既可以減緩污水的沖擊,減少污水廠的壓力,也可以在一定程度上減小城市的內澇問題。
3.3 總結
每當下雨天,落在停車場地表的雨水首先通過透水材質澆筑的地表滲入土中;當土壤含水量過高時,專門用于集排土中滲水的盲管就會發(fā)揮作用,把多余的雨水排放到停車場北側的排水管道內,地下調蓄池也可以幫助蓄、排水。
自2014年起,經(jīng)過設置透水路面、建設透水停車位、安裝地下網(wǎng)狀盲管,并設計了下凹式綠地和植草淺溝等一系列改造后,勺園停車場已能在一定程度上控制雨水徑流。據(jù)統(tǒng)計,整個項目年徑流總量控制率達80%,控制雨量達24 mm。
4 結論與啟示
在水質型水資源缺水的大背景下,雨水不應該是負擔,而應是寶貴的資源。為了應對城市水問題,嘉興的城市建設理念從破壞生態(tài)轉向恢復生態(tài)。海綿城市的建設相對于傳統(tǒng)的市政雨水管理系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢。一是在雨水治理理念上變革,從原來的末端治理轉變?yōu)樵搭^治理;二是雨水就地收集處理,減少徑流;三是從原來的單一下水管網(wǎng)建設轉而利用好河湖蓄水、道路滲水等多種方式建設。
總體而言,我國海綿城市建設尚處于起步階段,理論研究在很大程度上依舊滯后于實踐,尤其是在本土化、地域性等方面的研究亟待重視,這對以后的研究方向有指導意義。
5 參考文獻
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關鍵詞:海綿城市;城市道路;系統(tǒng)化設計;綠化帶設計;排水管道設計;排水溝設計 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU992 文章編號:1009-2374(2017)05-0133-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.065
對于海綿城市而言就是在建設城市中,發(fā)揮海綿一樣的吸水效果,完善公園、道路、綠化、建筑等公共設施后,應用新型的排水方式,利用特殊的建筑結構,有效完成蓄水、滲水、凈水等環(huán)節(jié),同時對水資源進行管理,做好水資源的再生和重復使用等工作,保證城市和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
1 海綿城市理念下的整體設計結構
在進行海綿城市建設中必須完善以下三點內容:第一,建立低影響雨水開發(fā)體系,由于城市建設都是根據(jù)海綿體系建設的,因此通過一些特殊結構就可以完成雨水的滲透、蓄積和凈化工作,這是一個有效循環(huán)的過程,可以最大程度上利用水資源,避免對水資源的浪費,除此之外,還可以調節(jié)雨水的徑流峰值和徑流總量,對一些污染地區(qū)進行處理;第二,完善管渠排水系統(tǒng),該系統(tǒng)要和低影響雨水開發(fā)系統(tǒng)有效結合,共同對雨水進行收集、處理和排放,有效對雨水資源進行管理;第三,建立超標徑流雨水排放體系,主要作用是對自然降水進行收集,對城市各個地區(qū)的水流進行調蓄,同時在特殊時候還可以做泄洪處理。通過上述三個系統(tǒng)的協(xié)同合作,能有效收集、管理雨水,避免雨水四處蔓延對城市造成影響,為了深入對這方面的內容進行理解,O計了海綿城市在城市道路建設運行結構圖,附圖如下:
2 海綿城市設計工作的重點內容
2.1 整體規(guī)劃的重點內容
在建設海綿城市中要結合整體做好規(guī)劃,避免設計不合理、水資源處理不當?shù)葐栴}。在建設的前期階段有效利用自然環(huán)境十分有必要,根據(jù)城市所有的地理環(huán)境,在盡量減小對原有排水系統(tǒng)干擾的前提下,設計城市道路時要繞開天然的湖泊,做好城市道路的空間布局,同時做好與在建或已建項目的銜接,在道路兩側設計出天然的綠化帶和人行道,有效滯留雨水,讓雨水充分滲透到地下,讓大地對雨水進行凈化,這樣形成的徑流的雨水量會非常小,再通過其他設施的建設,有效對這部分水資源進行管理,避免出現(xiàn)徑流水量超標等問題,實現(xiàn)道路低影響的建設目標。
2.2 設計城市道路路面的重點內容
一般在傳統(tǒng)的道路路面設計中,要求路面必須傾斜1.5%~2%,這樣在重力的作用下,降水會自由地流進排水口,建設綠化帶時其要比路面高一些,有利于路面積水的流動,但是在海綿城市理念下進行路面、綠化帶設計中,在建設路面時一定要存在一定的高低差,這樣當遇到降雨天氣后,雨水落到路面上,匯集成徑流,由于路面設計中存在一定的高低差,這樣雨水會直接向低路面的一側流動,除此之外,進行綠化帶設計中,在其下面設計了排水管,當遇到降雨后,雨水需要先滿足周圍綠化植被的需求,大部分水資源會滲透到地層中被植被吸收,還有一部分滲透到地下形成地下水,之后剩余的才會從排水管道中流出。另外,還可以將滲透裝置安裝到排水管中,在滲透裝置的作用下雨水直接進入到地層中,有效對城市地下水進行補給,做好對城市水資源的管理。
2.3 設計道路整體結構層次的重點內容
為了有效管理城市水資源,相關技術人員分析得出可以通過三種方式進行路面積水的排放:第一,降雨導致雨水積累在道路表面,可以通過路面之間的間隙將雨水滲透到路面以下,有效排放出雨水;第二,長時間的積水會逐漸滲透到道路的基礎層,而在道路兩側設置了排水管道,可以有效排出這些雨水;第三,路面積水直接進入道路基土層進行排放。對于前兩種排水方式而言,可以有效降低道路表面的徑流系數(shù),達到海綿城市設計的要求,但是沒有完成對路面的滲透作用,雨水不能滯留到綠化植被中,也不能有效對雨污水進行凈化。海綿城市建設規(guī)范中對這方面有明確的規(guī)定,要求道路基層土壤的滲透系數(shù)不得小于7×10-5cm/s,城市道路的車流量非常大,而且很多道路的負載高,不能有效對積水實施滲透。傳統(tǒng)方式設計人行道路的時候,預制混凝土是常用的材料或者會使用花崗石,但是在建設海綿城市理念的道路時,必須使用新型的透水材料進行道路的鋪裝,該材料有很好的透水性和透氣性,有效降低城市地表熱量的散發(fā),在生態(tài)保護方面有非常重要的作用,在海綿城市理念建設中,要求所建設的道路滲水系數(shù)在1.0×10-3mm/s范圍,地下水表面層和透水層的距離控制在1m以上,下面是不同路面的雨水徑流取值范圍,路面建設中可以作為參考,保證最終的建設質量。
3 城市中具體的排水設計要點
3.1 設計排水管滲透的方法
在排水管道中進行滲透設計時,要使用特殊的材料,材料一般表面存在很多孔洞,直徑不超過10mm,有效對排水管道周圍進行填充,該材料還設置了多孔層,可以對路面積水進行有效蓄積,這種新型的排水管有很好的協(xié)調性,透水效果好,占用空間小,但在使用過程中這些管體周圍會堆積很多碎石,主要是雨水沖刷,運輸車輛上掉落造成的,清理時非常困難,碎石容易將管體孔隙堵塞,如果不及時清除將會影響滲透效果。排水管道的設計貫穿整個城市道路工程,城市道路復雜,出現(xiàn)很多交叉口,排水管道鋪設非常復雜,線路布置就顯得較為冗長,因此在施工前必須經(jīng)過嚴謹?shù)脑O計,實地現(xiàn)場考察,各項數(shù)據(jù)資料都合格后才能進行城市施工,保證排水管道的排水效果。
3.2 設計排水溝的方法
進行城市道路兩側的排水溝設計中,必須遵循保護生態(tài)環(huán)境原則,在建設和設計時要了解當?shù)氐纳鷳B(tài)情況,讓排水溝設計和生態(tài)有機結合到一起,避免相互影響而出現(xiàn)問題。設計排水溝時其結構層次依次是綠化植被層,土壤種植層,水分滲透過濾層,滲排水層,砂石層。這種結構的排水溝可以對道路雨污水進行過濾,對路面積水進行滲透,同時還能保護周圍的生態(tài)環(huán)境,充分完成水源的循環(huán)再生利用。
3.3 設計城市綠化帶的方法
綠化帶的設計非常重要,可以保證城市路面排水順暢,海綿城市綠化帶設計時其中心一般比周圍低,在綠化帶中央位置設計溢流式排水口,這樣就可以形成下凹式綠化帶,有效排除雨水。路面的初期雨水會滲透到綠化帶的土壤層中,為綠化植被提供水資源,剩余的雨水會通過排水管道排出,這種設計方式可以避免洪澇災害的出現(xiàn),保證土壤的整體滲透系數(shù),當城市綠化通過雨水灌溉達到很好的效果后,植被的灌溉用水量就會相應的減少,節(jié)約城市中的水資源。
3.4 海綿城市的優(yōu)勢
傳統(tǒng)的排水理念中主要是快速排水,將城市水資源排放到附近的河流和湖泊中,導致80%的水資源沒有利用就被排掉,但是海綿城市設計理念,雨水可以滲透到道路路基層,對周圍的綠化植被進行灌溉,合理利用了水資源,同時有效處理了雨水,對地下水資源起到很好的補充作用。由于人行道使用了透水透氣材料,導致城市不透水面積減少,降雨后減小洪峰流量。當大部分雨水滲透到地下后,在道路避免形成的徑流會變小,有效控制了徑流產(chǎn)生的污染。在大雨過后,道路沒有明顯的積水,可以讓司機駕駛得更加舒適。
4 結語
通過以上對海綿城市的城市道路系統(tǒng)化設計分析,發(fā)現(xiàn)想要達到理想的排水效果,在設計施工過程中,要求設計部門和施工部門相互配合,避免使用傳統(tǒng)的雨水排放方式,利用綠化帶、植草溝、排水管道、排水管道的滲透等,有效排出城市中的雨污水。海綿道路可以很好地補充城市地下水資源,減小洪峰流量,減輕排水系統(tǒng)壓力,降低雨水徑流污染,改善道路行駛安全性和舒適性,改善城市微氣候,因此在以后有很好的發(fā)展前景。
參考文獻
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關鍵詞:市政給排水;工程設計;節(jié)能技術;應用
引言
水資源是人們生產(chǎn)生活不可或缺的重要物質資源,水資源的合理分配關系到社會的穩(wěn)定發(fā)展和人們的正常生活。如何合理的進行水資源的分配,是我們目前市政工作的重點內容。當前市政給排水設計工作中仍存在著一些問題,這些問題直接影響著市政自來水的生產(chǎn)和供應,影響千家萬戶的正常用水和身體健康,所以,市政給排水設計的節(jié)能技術應用十分重要。
1市政給排水設計的內容與任務
1.1市政給排水設計的內容
城市總體規(guī)劃、城市控制性詳細規(guī)劃、城市市政給水排水專項是設計市政給水排水工程的基本依據(jù)。對市政給排水設計而言,第一步需要調查和研究給水、排水工程的服務范圍,根據(jù)工程服務范圍內的經(jīng)濟發(fā)展條件、已(或擬)入駐企業(yè)的需水情況、城市土地利用規(guī)劃、居住人口數(shù)以及預測未來的發(fā)展情況等要素經(jīng)科學合理的論證分析,確定設計給(排)水量??傮w規(guī)劃是市政給排水設計最重要的設計依據(jù),它直接影響到工程方案、給水專項規(guī)劃與排水專項規(guī)劃的編制設計。同時,系統(tǒng)性是市政給排水設計工作的特點和要點。根據(jù)城市發(fā)展的實際情況,應用科學先進的材料和技術設施,通過對水源的選擇、采集、凈化、輸送到用戶使用再到污廢水收集、輸送、處理、尾水排放(或二次利用)等一系列的規(guī)劃設計,實現(xiàn)“一滴水”利用的全生命過程,從而使得市政給排水系統(tǒng)的順利運行。
1.2市政給排水設計的任務
市政給排水系統(tǒng)主要分給水工程和排水工程。
給水工程的設計任務是:根據(jù)城市的用水量預測報告,經(jīng)過經(jīng)濟技術比較選擇合理的取水水源,確定取水點,編制水資源論證報告。經(jīng)水利部門審批方可確定為項目的取水點。源水經(jīng)凈水處理廠凈化、消毒后由市政配水管網(wǎng)配給用戶使用。配水管網(wǎng)的設計直接影響供水系統(tǒng)合理性。既要滿足客戶用水水質、水壓要求,同時做到節(jié)能運行,實現(xiàn)工程的經(jīng)濟效益。
排水工程設計任務是:分流、收集雨水和污廢水。市政污水系統(tǒng)的組成部分主要是排水管道、提升泵站和污水處理廠(含污泥處理)。其中,排水管道有分流制管道系統(tǒng)和合流管道系統(tǒng)兩個組成部分。隨著我國經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展和環(huán)境保護要求的提高,分流制管道系統(tǒng)將逐步替代合流制管道系統(tǒng),實現(xiàn)雨、污的最終分流。雨水排水結合“海綿城市”設施進行初期雨水的蓄滯和對地表污染物的截留。污水排水則根據(jù)污廢水的特性采用物理、化學、生物等手段進行處理,達標后方可排放。
2節(jié)能技術在市政給排水工程設計中的重要性
我國的人均水資源一直遠低于世界人均水平,可以說水資源作為全球最重要的資源之一,我國已經(jīng)輸在了起跑線上,所以應該在各方面都注意水資源的保護。隨著城市的發(fā)展,市政工程成為了城市建設中非常關鍵的一個建設項目,而其中市政給排水工程可謂是重要的環(huán)節(jié)。給排水工程的建設和使用主要就是圍繞著水資源開展,所以想要城市節(jié)能就要從市政工程入手,想要節(jié)約水資源應該從市政給排水工程設計中開始。我國在節(jié)水節(jié)能方面已經(jīng)了很多政策與方針,想要進一步將節(jié)水節(jié)能運用到市政給排水工程中就應該去執(zhí)行相關的政策方針,同時引進更多的節(jié)能技術,利用科學的節(jié)能技術達到環(huán)保的目的,將有限的水資源進行科學合理的運用。合理的降低給排水工程設計本身的能源消耗,充分利用節(jié)節(jié)能技術,在每個環(huán)節(jié)都貫穿節(jié)能的理念,爭取能夠達到低能源的消耗,實現(xiàn)環(huán)境與社會經(jīng)濟和諧發(fā)展的目標。
3市政給排水工程設計中節(jié)能技術的應用
3.1對市政給排水進行科學的規(guī)劃
根據(jù)每個城市的不同情況進行合理的規(guī)劃,在設計中對水系統(tǒng)進行科學的規(guī)劃和控制。充分利用供水管道中的壓力,在設計的時候就將這份壓力算入其中,可以直接供水的地方就不需要再進行加壓。在設計的時候應該對管道中的水龍頭也進行認真的分析,然后針對分析的結果來使用管網(wǎng)疊壓供水的加壓量。使用變頻調速供水的加壓方式時,應該注意將變頻的技術和管網(wǎng)設計相結合,以節(jié)能為目標進行合理的設計。供水的時候采用分區(qū)控制,通過分區(qū)對水壓進行平衡,一部分建筑物采用直接供水,部分采取間接供水,如果水壓不足則采用加壓,同時對二次循環(huán)水進行收集和重復利用。結合城市的發(fā)展進行規(guī)劃,認真分析城市汛期的相關數(shù)據(jù),將汛期的承受度列入到設計中,對洪澇災害進行預處理,避免出現(xiàn)“城市看?!爆F(xiàn)象。城市發(fā)展帶來的人口增長導致生活生產(chǎn)污水的劇增,在進行污水設計的時候就應該對此進行考慮,對徑流管道的污水量進行估算,計算其最大的承受力,避免出現(xiàn)污水量過大帶來的管道破裂。對生活生產(chǎn)污水進行相應的處理,增大處理量,減少污水直接排放的情況。采用經(jīng)濟節(jié)約的排水方式,減少污水排放帶來的后續(xù)問題和能源消耗。
3.2合理利用中水系統(tǒng)
中水系統(tǒng)是現(xiàn)代社會所以旨在推廣的,中水代表一部分未受到嚴重污染的用水,通過技術的手段處理后達到可循環(huán)利用的非飲用水。市政o排水的需水量大,但其中大部分的需求都是非飲用水,所以中水系統(tǒng)的合理利用能夠大大減少市政給排水中的水資源浪費。廁所的沖洗、園林的灌溉、車輛及道路的沖洗等都可以采用處理完畢后的中水。中水的使用很大程度的減少了水資源的浪費,加大了水資源的重復利用率。加大對于雨水的收集和利用,通過一定的處理手段將收集的雨水進行再加工,使雨水能夠達到用水的標準從而進行再利用。雨水的收集與運用在一定程度上就是中水的一個類型。
3.3對給水管道進行壓力管控
水資源自身存在著壓力效應,在流動的過程中會給相關的設備帶來壓力,管道作為于水流接觸最廣泛的設備就會出現(xiàn)破損,所以在給排水系統(tǒng)中應該關注對于相關設備的保護,特別是應該對管道進行保護處理,對水壓進行合理的調整。日常生活用水需要0.6MPA,常規(guī)市政管網(wǎng)中的水壓為0.2-0.4MPa,所以我們可以采用二次供水的方式來滿足高層用水需求,而不需要直接進行加壓帶來管道壓力過大。
3.4運用可再生能源
節(jié)能減排不僅僅要考慮水資源,還要考慮整個市政給排水工程中所有能源的消耗,所以我們可以將一些綠色的自然可再生能源引入到市政給排水工程中。太陽能作為現(xiàn)在普遍運用的一種可再生能源,應該考慮將它利用在市政給排水工程中。太陽能的利用將有效的緩解市政給排水工程中的能源消耗,同時也對環(huán)境保護有很大的推動作用。當然除了太陽能的其他可再生資源也可以進行考慮,通過科學的研究不斷的引入更多可以代替老能源的新可再生資源。
結語
市政給排水工程設計是城市建設中的重要環(huán)節(jié),同時是一項復雜的工作。所以,在進行城市規(guī)劃過程中,一定要對市政給排水規(guī)劃設計節(jié)能技術引起高度重視,不斷提高設計中的節(jié)能技術水平。
參考文獻
關鍵詞:建筑工程;門窗節(jié)能工程;施工技術
在我國建筑施工的過程中,越來越重視節(jié)能的問題,因為我國面臨著非常嚴峻的能源危機,在這樣的情況下,我們必須要對其予以充分的控制,在節(jié)能建筑施工的過程中,門窗的施工時不容忽視的一部分,它將會對整個工程的節(jié)能效果產(chǎn)生非常大的影響,在這樣的情況下,門窗的節(jié)能施工就成了非常重要的一個環(huán)節(jié),必須要對其予以高度的重視和嚴格的控制。某城市的住宅建筑總面積為8000平方米,結構形式是框架結構,建筑總體的高度達到了39米。
1 門窗節(jié)能材料的選用
在施工的過程中選擇中空玻璃和塑鋼型材。在購買材料之前,工程相關的技術人員必須要對材料的性能和質量進行嚴格使得檢驗,只有符合施工的要求之后,才能大批量的訂貨,材料在進場之后,質量部門一定要對材料外觀的質量和尺寸規(guī)格進行嚴格的檢查,每一種材料生產(chǎn)廠家都應該有其產(chǎn)品質量的檢驗證書,在對這些書面材料進行詳細的檢查之后,才能對其予以全面的加工,對施工比較重要的材料在檢查質量檢驗證書的基礎上還要檢查其使用的年限是不是充分的滿足設計和施工的要求。
2 門窗節(jié)能產(chǎn)品的加工和運輸
2.1 加工
首先是在加工之前必須要對施工現(xiàn)場所使用的各種材料是否處在檢驗檢測部門所規(guī)定的有效期之內,同時還要采取有效的措施保證測量工具的精度,在施工中需要使用的其他工具都必須要定期的對其進行檢查,如果有必要還可以對其進行隨時的抽查。其次是加工的過程中,一定要嚴格的按照審批合格之后的設計圖對門窗框和門窗扇以及玻璃進行加工處理。再次是零部件安裝之前要對其質量和規(guī)格進行嚴格的檢查,看其是否符合國家或者是行業(yè)相關標準的規(guī)定,如果發(fā)現(xiàn)了不符合規(guī)定的情況,一定不能將其應用在工程當中。第四是所有的構件加工精度都必須要符合施工的規(guī)定,同時在這一過程中要嚴格的按照行業(yè)中的標準來控制。第五是完成加工的構件,按照總量的5%進行抽樣檢查,每種檢查的數(shù)量必須要在5件以上,如果發(fā)現(xiàn)其中有一件不合格,就需要將數(shù)量加倍,再檢查,復檢合格之后就可以完成質量驗收工作。最后一點是所有的零部件在安裝之前都應該對為其質量和型號進行檢驗,保證應用在工程中的所有構件都滿足現(xiàn)行的行業(yè)標準。
2.2 成品、半成品的包裝運輸
首先是對出廠門窗框、門窗扇等都要采用工程保護膠帶粘貼在材料的表面上,在運輸?shù)倪^程中不能拆開包裝,這樣就可以有效的防止安裝之后出現(xiàn)磕碰或者是磨損的傷害。其次是玻璃材料在運送到施工現(xiàn)場以后要放到倉庫當中,對其進行細致的保護。再次紋飾所有材料咋愛運送到施工現(xiàn)場的時候都要放到防潮防雨的地方保存。第四是調運組裝門窗或者是使用非金屬繩索對其進行捆綁的時候不能產(chǎn)生嚴重的碰撞或者是積壓的情況,這樣就可以有效的防止門窗出現(xiàn)嚴重的變形問題。第五是型材在包裝之后才能裝入運輸車輛當中,同時其應該沿著車廂的長度方向進行擺放,擺放的過程中一定要充分的保證其嚴密性,不能讓車輛從中穿過,型材的擺放高度一定要符合要求,不能出現(xiàn)脫落的情況,在型材和剛健等硬質材料進行組裝的時候,一定要實施一些手段對其予以有效的隔離第六,玻璃在裝車的時候需要立式擺放,下面要墊上適量的草,兩塊玻璃之間應該用膠條將其隔離,同時還要在這一過程中對玻璃進行適當?shù)慕壴┕?,這樣才能更好的防止車輛行駛中的震動對玻璃產(chǎn)生嚴重的損害。
3 現(xiàn)場安裝施工
3.1 施工準備
3.1.1 施工組織準備。安裝作業(yè)人員在接到圖紙后,先對圖紙進行熟悉了解。
3.1.2 上墻安裝前,首先檢查洞口表面平整度、垂直度應符合施工規(guī)范,對土建提供的基準線進行復核。事先與土建施工隊協(xié)商安裝時的上墻步驟、技術要求等,做到相互配合,確保產(chǎn)品安裝質量。
3.2 門窗框安裝
3.2.1 門窗框在外墻保溫及室內抹灰施工前進行。按照施工計劃將即將安裝的門窗框運到指定位置,同時注意其表面的保護。
3.2.2 將固定片鑲入組裝好的門窗框,固定片的位置應距門窗角、中豎框、中橫框150-200mm,固定片之間的間距應不大于600mm。不得將固定片直接裝在中橫框、中豎框的擋頭上。
3.3 門窗扇、五金件安裝
3.3.1 工藝流程:施工準備檢查驗收將門窗扇按層次擺放初安裝調整固定自檢報驗。
3.3.2 門窗扇在外保溫施工完閉、外墻涂料施工前進行安裝。門窗扇可以先在地面組裝好,也可以在門窗框安裝完畢驗收后再行安裝。
3.3.3 用垂直升降設備將門窗扇、玻璃先后運輸?shù)叫璋惭b的各樓層,由工人運到安裝部位。
3.3.4 上墻前對組裝的門窗進行復查,如發(fā)現(xiàn)有組裝不合格者,或有嚴重碰、劃傷者,缺少附件等應及時加以處理。
3.4 玻璃安裝及打膠
3.4.1 固定門窗玻璃,需門窗框抹灰養(yǎng)生后,嚴格按照《塑鋼門窗工藝標準》用調整墊塊將玻璃調整墊好。
3.4.2 安裝前將合頁調整好,控制玻璃兩側預留間隙基本一致,然后安裝扣條。安裝玻璃時在玻璃上下用塑料墊塊塞緊,防止門窗扇變形;裝配后應保證玻璃與鑲嵌槽間隙,并在主要部位裝有減振摯塊,使其能緩沖啟閉力的沖擊。
3.4.3 注發(fā)泡劑、塞海綿棒、打膠等密封工作在保溫面層及主框施工完畢外墻涂料施工前進行。首先用壓縮空氣清理門窗框周邊預留槽內的所有垃圾,然后向槽內打發(fā)泡劑,并使發(fā)泡劑自然溢出槽口;清理溢出的發(fā)泡劑并使其沿主框周圈成寬×深為10mm×10mm、20mm×10mm的凹槽。將海綿棒塞入槽內準確位置,然后將基層表面塵土、雜物等清理干凈,放好保護膠帶后進行打膠。注膠完成后將保護膠帶撕掉、擦凈門窗主框、窗臺表面。注膠后注意保養(yǎng),膠在完全固化前不要粘灰和碰傷膠縫。最后做好清理工作。
結束語
在門窗的安裝階段,施工方應當控制窗安裝質量,并注意提高施工人員技術水平和節(jié)能意識。在門窗的節(jié)能監(jiān)理與驗收過程中,應當選擇監(jiān)理資質高的單位進行項目監(jiān)理,并注意對監(jiān)理人員進行節(jié)能技術的相關培訓。對于門窗成品的保護,應當注意安裝全過程中的保護,包括安裝前材料的存放、運輸,安裝過程中對材料的保護,以及門窗安裝完畢后的保護。
參考文獻
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關鍵詞:高性能清水混凝土;存在問題;施工工藝;質量控制
隨著綠色建筑的客觀需求,人們環(huán)保意識的不斷提高,清水混凝土工程的需求已不再局限于道路橋梁,廠房和機場,在工業(yè)與民用建筑中也得到了應用。清水混凝土的施工需要投入大量的人力物力,勢必會延長工期,但因其最終不用抹灰、吊頂、裝飾面層,從而減少了維保費用,最終降低了工程總造價。本文介紹清水混凝土的質量標準及其施工技術。
一 清水混凝土的質量標準
目前國內尚無統(tǒng)一的清水混凝土質量驗收標準,參考國外有關建筑混凝土的技術標準,并經(jīng)業(yè)主、設計、監(jiān)理和施工單位多次討論研究得出結論,在普通結構混凝土驗收標準的基礎上,還需遵守如下的質量標準:軸線通直、尺寸準確;棱角方正、線條順直;表面平整、清潔、色澤一致;表面無明顯氣泡,無黑斑;表面無蜂窩、麻面、裂紋和露筋現(xiàn)象;模板接縫、對拉螺栓和施工縫留設有規(guī)律性;模板接縫與施工縫處無掛漿、漏漿等。
二 清水混凝土施工中存在的問題
(一)沒有施工技術的行業(yè)標準
目前國內尚無清水混凝土施工質量標準和質量驗收標準,給施工單位和建設單位帶來了一些困惑。伴隨著清水混凝土在工程實踐中的大量使用,出臺關于清水混凝土施工方面的規(guī)范已成當務之急。通過規(guī)范來實現(xiàn)施工的過程控制和質量檢驗標準的控制,改善清水混凝土工程的過程控制。關于清水混凝土的施工技術及質量控制標準,許多文獻已有闡述,但是很少有建立在嚴格試驗基礎上結合大量對比試驗得出的清水混凝土施工技術及質量控制標準,因此有必要借助試驗室條件,在理論基礎上得出有一定適用性的清水混凝土施工工藝和質量控制標準。
(二)基本研究匱乏
由于清水混凝土的應用起步晚,所以目前對清水混凝土的基本研究相對較少。應該借助于實驗室的設備、儀器,較之于工程實際條件,更易于從理論上分析清水混凝土的微觀作用機理,從而對清水混凝土表觀缺陷的形成、防治、修補和清水混凝土長期使用維護等方面做出理論指導。因此,即使在我國盡管近幾年清水混凝土施工技術在結構工程中得到了較為廣泛的應用,卻只能憑以往經(jīng)驗及工程實例進行操作,沒有具體的規(guī)定和強制的標準來指導和檢驗。
三 清水混凝土的施工工藝
(一)模板體系
應用模板配制:按構件截面尺寸,用高速電鋸將膠合板截開,用手推刨將縫口刨平,使模板縫拼接嚴密,將配好的膠合板釘在50mm×l00mm方木上,然后粘貼PVC板,粘貼材料選用樹脂膠。
(二)柱梁角塑鋼線條加固
塑鋼線條安裝后必須順直且與模板接縫處不漏漿。經(jīng)過多次試驗,塑鋼線條安裝的施工順序為:基礎承臺塑鋼線條待承臺模板加固完畢后安裝;柱子塑鋼線條用萬能膠粘合在小面模板適當位置,塑鋼線條與模板接觸面粘貼雙面膠帶紙,使塑鋼線條與模板之間縫隙嚴密,塑鋼線條表面粘貼50mm寬膠帶紙,使混凝土表面光滑,用柱子大面模板夾緊小面模板,柱子加固用型鋼柱箍,不允許使用對拉螺栓。
(三)預埋件安裝
建設預埋件多,保證預埋件與混凝土平整一致和位置準確,是檢驗清水混凝土質量的一個重要條件。工程預埋件安裝方法是在預埋件上錐絲,在模板相應位置鉆孔用螺栓連接,預埋件與模板間加墊海綿條,防止二者之間夾漿,致使預埋件移位影響混凝土表面質量。
(四)模板加固
施工時為保證柱模板的剛度和穩(wěn)定性,在墊層上鉆孔,采用螺紋鋼筋打入地下50cm左右,地上留出30cm左右。把腳手架桿套在螺紋鋼上,形成支撐體系。為了提高清水鏡面混凝土的觀感效果,柱中不再加對拉螺栓,混凝土側壓力依靠型鋼柱箍來承受,柱箍用螺栓在柱外拉緊,對拉螺栓的直徑、間距及柱箍的型號應通過力學計算來確定。模板接縫處理需要嚴密,模板內板縫用油膏批嵌,外側用硅膠或發(fā)泡劑封閉,以防漏漿。模板脫模劑應采用吸水率適中的無包機油。模板因轉次數(shù)應嚴格控制,一般周轉三次后應進行全面檢修并拋光打磨一次。
(五)鋼筋工程
為了保證底板鋼筋的間距,施工時,要求墊層混凝土表面壓光,用墨斗在墊層上彈出每根鋼筋位置線和柱子鋼筋位置線,柱子鋼筋位置用紅三角標出,底板鋼筋按線放置,確保了底板鋼筋位置的準確。柱子鋼筋綁扎時,用線墜吊出柱子鋼筋上部位置,用鋼管固定架固定后,用鉛絲將鋼筋固定在鋼管上。為保證柱子鋼筋位置和間距的準確,在鋼管固定架上部用厚木板按鋼筋間距齒槽,卡在柱鋼筋上,木板與鋼管固定架用鉛絲捆綁固定,確保了柱子鋼筋的間距。
(六)清水混凝土澆搗
混凝土澆搗前要落實施工保證措施,現(xiàn)場組織措施嚴格執(zhí)行有關規(guī)定。需注意進行模板內部清理,干凈后用水濕潤方可澆筑,振搗方法要正確??刹捎枚握駬v法。對于墻體及大體積混凝土,采用自然流淌,按照“一個坡度、薄層澆筑、順序推進、一次到頂”十六字方針,依據(jù)振搗器所振動的范圍布置卸料點,坡腳及中部振搗密實,隨著振搗的方向向前推進,確?;炷翝仓|量,卸料高度超過3m時,則采用串筒或溜槽。
(七)清水混凝土養(yǎng)護
混凝土早期養(yǎng)護,應派專人負責,使混凝土處于濕潤狀態(tài)。為避免形成和減少清水混凝土表面色差。養(yǎng)護時間應能滿足混凝土硬化和強度增長的需要,一般不得少于14天,使混凝土強度滿足設計要求。
四 清水混凝土施工注意事項
(一)正常施工注意事項
同一視覺范圍內的混凝土強度等級應統(tǒng)一,以免影響清水飾面混凝土的效果;模板可采用質量、性能好的國產(chǎn)多層覆膜板,在模板加工和施工過程中采取合理的措施,也能達到相當好的效果;為控制表面裂縫,應盡量選用小直徑鋼筋,減小鋼筋間距。保證混凝土均勻受力,避免混凝土開裂。
(二)冬期施工注意事項
混凝土使用低堿水泥,優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥,在混凝土中摻入與非冬期施工外加劑性能相近的防凍劑,避免與前期澆筑混凝土產(chǎn)生色差。混凝土攪拌時間比常溫時延長50%時間,保證混凝土拌合物出機溫度不低于15℃;加強混凝土運輸過程中的保溫,保證混凝土人模溫度不低于l0℃,以免新澆混凝土冷卻過快,影響早期強度增長和觀感質量;施工樓層形成封閉的環(huán)境,當室外溫度低于-l0℃時,在施工樓層采用電暖氣片進行加熱保溫。做好同條件試件的留置和混凝土的測溫工作,隨時掌握混凝土的內部溫度,根據(jù)溫度變化情況及時采取防護措施。
五 結束語
在我國,清水混凝土的結構設計與施工,還有待理論研究和實踐應用,我國清水混凝土施工操作多依賴人工,施工機械化、標準化程度不高。但隨著與國際接軌的日益加速,隨著綠色建筑日漸受到重視,國家對環(huán)保要求越來越高,清水混凝土在我國城市的應用將會有一個較大的發(fā)展。
參考文獻:
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摘要:隨著科技的發(fā)展及人們生活水平的提高,越來越多的農(nóng)村人口涌向都市,而城市的集中化發(fā)展導致了越來越多的高層建筑甚至超高層建筑的林立。而人類的生活永遠離不開水(給水、排水及采暖),從而體現(xiàn)了給排水及采暖在現(xiàn)代建筑中的重要性。
關鍵詞:高層建筑給排水及取暖施工要點
在高層建筑施工前期階段主要涉及一些預留孔洞及預埋套管,在此階段地下部分有防水要求的墻體預留剛性或柔性防水套管;在結構主體施工階段需預留給水、排水立管及坐便、地漏等排水孔洞,孔洞直徑應比管道直徑大100mm左右,這樣一是便于灌漿二是安裝管道時可以在小范圍內調整保證管道的垂直度;當工程主體施工到一定程度時,隨著室內墻面抹灰工程進度開始給水及排水管道的安裝;主體封頂后安排管井內管道安裝;后期開始地板輻射采暖系統(tǒng)的敷設。
一、生活排水管道的安裝技術要求:
在現(xiàn)代建筑中排水管道大多都選擇U-PVC(螺旋)管材及管件,既有利于降低成本又施工方便快捷并能滿足使用功能。
1)排水管道施工時,先安排施工人員進場清理孔洞由下往上依次配管,排污與排氣雙立管及單立管中心距墻距離見表1-1:
排水立管管卡宜設于1.5-1.8m高處,同一房間內的立管關卡應在同一高度;排水橫管支吊架的最小間距可以理解為管外徑的10倍,即50管間距為500mm,依此類推。U-PVC排水管需裝設伸縮節(jié),且距離不宜大于4m。
2)排水水平管道與水平管道、水平管道與立管的連接,應采用45°三通或45°四通和90°斜三通或90°斜四通;立管與排出管端部的連接,應采用兩個45°彎頭或曲率半徑不小于4倍管徑的90°彎頭。
3)明裝排水管加阻火圈或防火套管:
A、立管管徑≥110mm時,在樓板貫穿部位應設置阻火圈或長度≮500mm的防火套管,管道安裝后,在穿越樓板處用C20細石混凝土分兩次澆搗密實;澆筑結束后,結合找平層或面層施工,在管道周圍應筑成厚度≮20mm,寬度≮30mm的阻水圈。
B、管徑≥110mm的橫支管與暗設立管相連時,墻體貫穿部位應設置阻火圈或長度≮300mm的防火套管,且防火套管的明露部分長度不宜<200mm。橫干管穿越防火分區(qū)隔墻時,管道穿越墻體的兩側應設置防火圈或長度≮500mm的防火套管。
4)排水U-PVC管道采用膠粘結方式連接時,管切口應平齊,去除切割時產(chǎn)生的毛刺及粉末并使管表面清潔;管材及管件均應涂膠均勻,插接到底,使管內連接處形成一圈均勻的膠圈,以達到更佳的密封效果。
排水橫管、支管、地漏安裝完成后先做灌水試驗確保接縫處不滲不漏后灌漿。
二、管井內管道安裝技術要求
主體封頂后安排管井內管道施工,管井內包括生活給水管道、消防管道、采暖管道,由于豎向分高低區(qū)供水,管井內管道多,施工前應認真排列各管道位置。管井內給水一般采用PSP、復合管、鍍鋅鋼管,消防采用鍍鋅鋼管,采暖采用無縫鋼管。必須采用與管材相適應的管件。管徑小于或等于100mm的鍍鋅鋼管應采用螺紋連接,套絲扣時破壞的鍍鋅層表面及外露螺紋部分應做防腐處理;管徑大于100mm的鍍鋅鋼管應采用法蘭或卡套式專用管件連接,鍍鋅鋼管與法蘭的焊接處應二次鍍鋅。給水塑料管和復合管可以采用:1)橡膠圈接口、粘結接口、熱熔連接、專用管件連接及法蘭連接等形式。2)塑料管和復合管與金屬管件、閥門等的連接應使用專用管件連接,不得在塑料管上套絲。管井內給水及消防管道應采取防結露措施,用20mm厚橡塑海綿包裹并用膠帶纏好,以延緩管道外表面受污染及腐蝕;采暖管道應用50mm厚離心玻璃棉保溫,外纏玻璃絲布。
三、生活給水管道安裝技術要求
戶內給水管道一般采用PPR管材及同材質管件,由管井內給水主管道沿地面墊層敷設至用戶每個配水點。
1)管子的切割應采用專門的切割剪,剪切管子時應保證切口平整,剪切時斷面應與管軸方向垂直; 管子末端外表面刀刮一斜面,在熔焊之前,焊接部分最好用酒精清潔,然后用清潔的布或紙擦干,并在管子上劃出需熔焊的長度; 將專用熔焊機打開加溫至260℃,當控制指示燈變成綠燈時,開始焊接;將需連接的管子和配件放進焊接機頭,加熱管子的外表面和配件接口的內表面,然后同時從機頭處拔出并迅速將管子加熱的端頭插入已加熱的配件接口,插入時不能旋轉管子,插入后應靜置冷卻數(shù)分鐘不動。其加熱時間和冷卻時間及焊接深度按下表要求執(zhí)行:
PPR管道熔接時應嚴格執(zhí)行上述標準,否則熱熔時間過長熔接深度過大則容易形成縮徑甚至管內徑被封死,而熱熔時間過短熔接深度過小則造成熔接不徹底不牢固有縫隙。
2)給水管道墊層內敷設應沿墻邊盡量避免與地暖管交叉,遇墻處穿墻洞加套管,避免繞門垛,這樣做節(jié)省管材、管件,并且地面內減少焊接縫降低跑冒滴漏的機率,從而有利于降低成本提高質量。戶內配水點給水立管距墻(應為完成墻面,考慮用戶貼磚厚度)距離20-30mm為宜。
3)在管道隱蔽之前必須做壓力及嚴密性試驗,水壓試驗時可以整層管道串接(一般2-3個單元),一次打壓,注水時每個末端均應排氣到有水流出再封堵,壓力表不少于兩塊。試驗壓力下保壓1小時壓力降不超過0.05Mpa,然后降到工作壓力的1.15倍穩(wěn)壓2小時,壓力降不超過0.03Mpa,同時檢查各接口處不滲不漏。對于打水壓試驗的管道如冬季不能供暖時則需用氣泵將管內存水吹出,防止凍裂管道。
四、地板輻射采暖系統(tǒng)安裝技術要求
地暖盤管施工應在主體封頂之后與地面同時施工,地面有給水管道的應在給水管道安裝完成并壓力試驗合格后進行。施工前,樓地面找平層應檢驗完畢,記錄局部地面標高超出的部位及數(shù)據(jù),并應由地面施工單位及建設單位簽字確認。
1)安裝分、集水器,由4支膨脹螺栓固定,集水器中心距地350mm,分水器中心距地550mm。分(集)水器管中心距墻距離為50mm(80mm);
2)用乳膠將10mm邊角保溫板沿墻粘貼,要求粘貼平整,搭接嚴密; 在找平層上鋪設保溫層(如2cm厚聚苯保溫板、保溫卷材或進口保溫膜等),板縫處用膠粘貼牢固,在地暖保溫層上鋪設帶坐標分格線的鋁箔紙,保溫層要鋪設平整;
3)按地暖設計要求間距將加熱管(PE-RT管),用塑料管卡將管子固定在苯板上,固定點的間距,轉彎處間距不大于300mm,直線段間距不大于600mm,大于90°的彎曲管段的兩端和中點均應固定,管子彎曲半徑不小于管外徑的8倍;
4)檢查地暖鋪設的加熱管有無損傷、管間距是否符合設計要求后,進行水壓試驗,從注水排氣閥注入清水進行水壓試驗,試驗壓力為工作壓力的1.5~2倍,但不小于0.6Mpa,穩(wěn)壓1小時內壓力降不大于0.05Mpa,且不滲不漏為合格;
5)地暖輻射供暖地板當邊長超過6m或面積超過30m2時,要設置5-8mm的伸縮縫,高度同細石混凝土填充層。塑料管穿越伸縮縫時,應設置長度不小于200mm的柔性套管;在分水器及加熱管道密集處,管外用不短于1000mm的波紋管保護,以降低混凝土熱膨脹;在縫中填充彈性膨脹膏(或進口彈性密封膠);
6)加熱管驗收合格后,回填細石混凝土,加熱管保持不小于0.4Mpa的壓力;墊層應用人工抹壓密實,不得用機械振搗,不許踩壓已鋪設好的管道,細石混凝土接近初凝時,應在表面進行二次拍實、壓抹,以防止順管軸線出現(xiàn)塑性沉縮裂縫,表面壓抹后應保濕養(yǎng)護14天以上,墊層達到養(yǎng)護期后,管道系統(tǒng)方允許泄壓;
7)供回水主管與分集水器連接后,應進行系統(tǒng)試壓:試驗壓力為系統(tǒng)頂點工作壓力加0.2MPa,且不小于0.6MPa,10分鐘內壓力降不大于0.02Mpa,降至工作壓力后,應不滲不漏;
8)供熱支管后的分配器竣工驗收后,應對整個供水環(huán)路水溫及水力平衡進行調試:系統(tǒng)向地暖管供水時,應選用預熱方式,供熱水溫不得驟然升高,初始供水溫度應為20℃~25℃,保持3天,然后以最高設計溫度保持4天,并以≤50℃水溫正常運行。
結束語:
當前,建筑給排水及采暖與人們的生活息息相關,優(yōu)質的安裝施工質量和科學的管理是保障管網(wǎng)系統(tǒng)高效安全運行的必要條件,而且也可以改進和彌補設計施工中的某些不足。為了滿足給排水及采暖工程施工技術要求,提高施工質量,需要施工人員不斷學習,提高自身的技術素質,才能確保施工的安全、質量、穩(wěn)定、靈活性,滿足民用建筑給排水及采暖的發(fā)展需要。只有這樣,才能保證安裝工程的質量,立足于建筑安裝工程的基本建設。
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