海绵城市专项设计方案

昆山海创大厦海绵城市专项设计方案江苏省城市规划设计研究院江苏省城市交通规划研究中心2016年12月主要内容23建设目标现状与问题分析项目概况14方案设计5设计细节6相关设计反馈7工程量及投资估算区位位于昆山市祖冲之路西侧与登云路北侧项目功能东地块拟用作昆山高新区创业服务中心，西地块拟用作昆山高新区民营经济总部大楼1、项目概况综合经济技术指标项目数值单位规划总用地33355.2平方米建筑基底面积7034.2平方米总建筑面积100693.3平方米其中地上建筑面积84122.9平方米地下建筑面积16570.4平方米容积率2.52建筑密度21.1%停车位807位其中地上停车位316位地下停车位491位非机动车位800位绿地率20%用地构成总用地面积3.33公顷建筑密度21.1%绿地率20%1、项目概况施工进度土建主体已经完工，幕墙基本完成，正在进行内部装饰施工；市政配套正在施工，在进行开挖雨污水管道；园林景观工程准备开工。1、项目概况气象条件昆山属亚热带南部季风气候区，气候温和湿润，四季分明，光照充足，雨量充沛；年平均降雨量为1133.3mm，年平均蒸发量822.2mm；年际差异较大，最多年降水量达1522.4mm昆山降雨呈明显季节性特征，全年暴雨日数（日降雨量≥50mm）平均为2.9天，以6-8月出现次数最多设计降雨年径流总量控制率年径流总量控制率（%）606570758085设计降雨量（mm）13.516.018.522.527.534.0年径流总量控制率对应设计降雨量一览表2、现状与问题分析气象与降雨蒸发量多年（2013-2016）连续降雨模拟所属排水分区排水片区属镇东圩，为半高田圩区，由庙泾河、娄江、项头港和思常港等4条外围河道围合而成，圩区内总水面面积106.7ha，现状水面率7.41%。排水组织关系镇东圩排水方式为设闸抽排，圩区控制水位内河设计排涝最高水位取1.6米、最低水位1.2米。（国家85高程）圩区问题镇东圩属于城市新开发建设区域，生态本底条件相对较好，水面率约为7.41%，绿地率约为28.2%，现状综合径流系数为0.4，现状年径流总量控制率约为65%；圈圩设闸，造成圩区内水动力不足、水流速度慢，目前圩区内水体水质整体不佳；随着建设强度的逐步增加，面源污染将逐渐加重，圩区内水环境压力将进一步加大；临近饮用水水源地傀儡湖，水质问题较为敏感，区域水环境保护要求高本项目雨水系统设计应以水环境保护为核心目标，通过绿色基础设施实现雨水径流在源头、过程和末端的全过程处理，削减径流污染。2、现状与问题分析区域分析竖向项目整体地势平坦，竖向变化较小，可进行局部竖向调整优化海绵设施的布局。2、现状与问题分析建设条件分析2.412.442.562.412.562.542.382.382.442.542.422、现状与问题分析建设条件分析原方案景观评价——中心广场缺乏新技术新理念可应用海绵技术中央广场场地面积较大，且地下停车场对场地竖向处理影响不大，有条件进行新技术运用，打破现有的大面积硬质场地，结合海绵城市技术扩大绿地的生态功能。海绵技术运用建筑前广场景观格局单一，硬质面积过大建筑前广场处理方式过于单一，与周边绿地衔接较差，缺乏功能性及人文特色。2、现状与问题分析建设条件分析原方案景观评价——周边绿地绿地要素过于简单功能性较弱建筑北侧及东侧绿地功能单一，仅满足简单的游憩功能，其运动场布置不符合相关规范，与周边水系景观融合度较差。景观元素单一：植物组团缺乏功能设施设计语言与建筑关系建筑周边设计语言以曲线为主，与建筑本体形态差异较大，场地空间、景观元素未能突出强化建筑主体，整体协调感较差。下垫面分析项目总面积约为3.3ha，其中绿化面积约为0.5ha，屋顶约为0.7ha，硬质铺装面积约为1.0ha，路面面积约为0.8ha，停车位面积约为0.4ha。2、现状与问题分析建设条件分析原方案年径流总量控制率虽然项目采用绿色建筑设计标准，采用蓄水模块来净化储存屋面雨水，但对于项目整体而言，由于硬化面积占比高，径流控制效果较差，年径流总量控制率仅为41%。屋面绿地铺装与路面停车场地下空间开发配建地下停车场，地下室面积约16403m2，覆土0.8m；须考虑地下室覆土深度限制下对海绵设施的竖向影响。2、现状与问题分析建设条件分析地下室轮廓线土壤渗透型土壤自上而下依次为素填土、粉质粘土、粘土、粉砂等，土壤渗透系数约为86.4mm/d，土壤渗透性能较差。地下水位地下水位标高0.49~0.94m。（85基准高程）2、现状与问题分析建设条件分析土层土质深度层1素填土0~1.3层2粉质粘土1.3~2.72、现状与问题分析面源污染控制随着地块开发建设，下垫面的硬化以及人流活动的加剧，面源污染对圩区水环境质量的影响将逐渐增大加大，如何净化雨水水质、削减面源污染将是项目需要解决的主要问题。雨水资源利用海创大厦作为公共服务性建筑，具有绿色建筑示范作用，应大力推行雨水资源化利用，同时具有缓解水污染和提升水安全的作用。问题需求分析难点主体建筑已施工完成，工期紧，海绵改造存在一定难度。上层规划目标《昆山市海绵城市建设实施方案》地块设计指标：建筑密度30%，绿化率30%年径流总量控制率为84%，面源污染削减率为67%设计原则集中与分散相结合的原则采用低影响开发的原则先绿色后灰色、先地上后地下的原则提高雨水资源化利用的原则设计目标结合项目绿化率20%及项目建设进度，明确本次项目海绵设计方案目标应达到《昆山市海绵城市建设实施方案》中规划目标：1、通过雨水系统整体设计，削减面源污染，实现雨水资源化利用，降低项目开发对水文和水环境的影响，年径流总量控制率达84%以上。2、赋予地块内绿地景观以生态系统服务功能，有效降低雨水径流污染，面源污染削减率达67%以上。3、通过雨水净化及循环处理利用，达到《建筑与小区雨水利用工程技术规范》（GB50400-2006）中关于雨水回用的水质要求，作为绿地浇洒和水景用水。3、建设目标设计流程3、建设目标面源污染削减雨水资源化利用净化功能调蓄功能人工湿地、生物滞留池、蓄水池问题需求分析建设条件分析土壤渗透型差地下水位高强化下渗优化介质层填料配比地下空间开发覆土受限优先利用植物水平净化技术植草沟收集、转输人工湿地生物滞留池滞蓄、净化蓄水池储蓄、利用4、方案设计初步技术筛选4、方案设计分区分类划分湿地处理区蓄水池收集处理区分散式源头处理区分散式源头处理区湿地处理区蓄水池收集处理区分散式源头处理区4、方案设计分区海绵设计策略屋面雨水进行初期雨水弃流后收集进入雨水蓄水池，经过净化处理后进行储存，以供景观补水及绿化浇洒。路面、铺装、绿化雨水经植草沟或边沟收集转输后，进入雨水滞留器（过量雨水溢流进入市政管道），经过净化处理后的通过雨水管道排入河道。道路和硬质地面雨水经管道收集进入雨水处理系统，经过进化后收集进入景观水池以供利用。分散式源头处理区蓄水池收集处理区湿地处理区补水4、方案设计设施布局及径流组织`排水方向线性排水沟植草沟生物滞留池人工湿地蓄水池盖板排水沟①③②④⑥⑤⑦⑬⑪⑫⑧⑯⑮⑭⑰⑱⑲⑨⑩4、方案设计总体布局径流组织示意图4、方案设计湿地处理区分区设计排水方向线性排水沟植草沟湿地蓄水池⑩雨期运行流程非雨期运行流程植草沟人工湿地：680m2经核算，片区年净流总量控制率达到75%4、方案设计湿地处理区分区设计湿地宽度控制：3.5~5.0m湿地平均水深控制：0.5m湿地种植土层深度：0.3m深沼泽区沼泽区浅沼泽区4、方案设计植草沟沉淀池人工湿地2.52.11.9溢流口溢流井湿地平均水深0.5m种植土层0.3m圩内河道循环水泵湿地常水位+1.9m湿地最高水位+2.1m防渗膜湿地出口井和出口管注：出口井顶端带有格栅防止垃圾进入和安全考虑湿地处理区分区设计河道最高水位1.6m2.02.1线性排水沟4、方案设计湿地正常水位1.9m湿地最高水位2.1m井顶格栅控制湿地最高水位，允许局部溢流分隔墙（墙顶高程为湿地常水位）来控制控制湿地常水位带有阀门的排水管道，当湿地维护时可将湿地排干联通管道，以便出口井中水位与湿地水位相同出水管道，部分接至蓄水池补水，多余部分溢流至室外雨水管道出水控制板（带圆孔）注：目的是控制出口流量，确保在任何水位高度上，湿地的理论水力停留时间为48小时，出流量控制0.71L/s。湿地处理区分区设计4、方案设计湿地处理区分区设计下凹式绿地生态滞留池（下凹式绿地）人工湿地海绵技术示范硬质广场（可停车）人工净化湿地集会广场生态滞留池地下车库入口生态停车场下凹式绿地阳光草坪生态滞留池生态滞留池4、方案设计湿地处理区分区设计—前广场净化湿地植草沟分层截留人工湿地人工湿地静态沉淀湿地静态沉淀湿地海绵技术展示与科普人工湿地4、方案设计湿地处理区分区设计—前广场空间开敞游憩空间建筑集散空间穿行空间穿行空间硬质广场（可停车）硬质广场（可停车）排水方向生物滞留池经核算，①、③片区年净流总量控制率达到85%、87%生物滞留池：33m2生物滞留池：9m2生物滞留池：9m2①③4、方案设计分散式源头处理区排水方向植草沟生物滞留池生物滞留池：15m2生物滞留池：5.5m2生物滞留池：5.5m2生物滞留池：5.5m2生物滞留池：5.5m2植草沟经核算，片区年净流总量控制率达到80%②4、方案设计分散式源头处理区排水方向生物滞留池经核算，④、⑤、⑥片区年净流总量控制率达到75%、85%和86%生物滞留池：25m2生物滞留池：30m2生物滞留池：45m2④⑥⑤4、方案设计分散式源头处理区排水方向生物滞留池经核算，⑦、⑪、⑫、⑬片区年净流总量控制率均达到85%。生物滞留池：67m2生物滞留池：33m2生物滞留池：44m2生物滞留池：105m2⑦⑬⑪⑫4、方案设计分散式源头处理区4、方案设计分散式源头处理区——路旁绿地（可停车）经核算，片区年净流总量控制率达到86%4、方案设计分散式源头处理区生物滞留池：149m2⑧排水方向植草沟生物滞留池线性排水沟盖板排水沟排水方向植草沟生物滞留池生物滞留池：10m2植草沟生物滞留池：30m2生物滞留池：8m2生物滞留池：13m2生物滞留池：6m2生物滞留池：15m2生物滞留池：14m2经核算，⑭、⑮、⑯片区年净流总量控制率达到85%、80%和85%。⑯⑮⑭4、方案设计分散式源头处理区·排水方向植草沟生物滞留池······生物滞留池：65m2生物滞留池：40m2植草沟植草沟生物滞留池：40m2生物滞留池：32m2生物滞留池：35m2经核算，⑰、⑱、⑲片区年净流总量控制率分别达到83%、85%、80%⑰⑱⑲4、方案设计分散式源头处理区雨水管道蓄水模块中水处理设备喷灌管道4、方案设计蓄水池收集处理区⑨屋面雨水雨水管网初期雨水弃流雨水储存处理绿化、车库冲洗用水市政污水管网弃流雨水排泥溢流4、方案设计蓄水池收集处理区4、方案设计蓄水池收集处理区回用对象绿化浇洒和车库冲洗用水标准绿地浇洒：2.5L/（m2.d）车库冲洗：2.0L/（m2.d）回用水量每日回用水量49.27m3，按日用水量3d计，并考虑pp模块蓄水池尺寸要求，蓄水池规模151.2m3。蓄水池采用PP模块单元拼装而成，每个模块单元的尺寸为：500mm×500mm×400mm，总尺寸设计收集池尺寸为：9m×7m×2.4m(H)。雨水处理设备雨水经过提升泵增压提升后，先经过全自动自清洗过滤器进行过滤，全自动自清洗过，滤器过滤精度达到10～100um，可以达到城市杂用水水质标准。雨水4、方案设计设施规模计算序号总面积(m2)屋面(m2)绿地面积(m2)透水停车场(m2)铺装及道路面积(m2)设施规模(m2)蓄水池规模(m3)总调蓄体积(m3)设计降雨量(mm)年径流总量控制率1685/22611034933/10.4427.985%2961/14044038137/12.1823.480%3461/21911013218/6.9636.887%4666/5720640325/8.84520.475%5600/114/48630/10.15