摘要:随着城市建设的迅猛发展，人们收入的增加，扬州市的新建住宅工程如雨后春笋随处可见。近三年来，扬建集团所承建的工程项目，有三个涉及到海绵城市方案的设计施工与雨水资源的开发利用，笔者结合多年的工作经验，就新建住宅工程的海绵城市方案优化设计与雨水资源的综合利用，在这里作了较为详细的阐述。
关键词:新建住宅工程；海绵城市；优化设计；雨水资源；综合利用
前言
“海绵城市”就是城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。2012年4月，在2012低碳城市与区域发展科技论坛上“海绵城市”的概念被首次提出；2013年12月12日，在中央城镇化工作会议的讲话中强调：“提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然存积、自然渗透、自然净化的海绵城市”。
一、新建住宅工程海绵城市建设与雨水资源综合利用的目的
新建住宅工程海绵城市建设目的就是使新建的住宅小区内雨天雨水能自然存积、渗透到地面景观池、地下蓄水池等区域、晴天能就地消纳和被利用，从而控制小区雨水直接排放至城市排水系统的总量不超过25%。就是小于项目所在区域扬州市所规定的海绵城市规划中明确的雨水径流排放量。而新建住宅小区雨水资源综合利用的目的就是雨天存积、收纳的雨水，能及时用到小区内需要的地方，如绿化养护、车辆冲洗、景观水池补水等，在保证雨水资源得到充分利用的同时，又能为雨天雨水收纳、存积，提供蓄水的区域。
二、新建住宅工程在海绵城市建设与雨水资源综合利用方面存在的问题
目前，扬州市新建住宅工程项目，由于土地资源紧张，基本上以小高层、高层为主，业主机动车辆停放均设计在地下室，加上人防工程，新建住宅工程地下基本都挖空成了地下室，而地下室顶板填土层的厚度有限，加上全市住宅项目推行海绵城市建设不到二年，在海绵城市方案的设计和雨水资源综合利用上，没有结合新建住宅工程的特点，也没有充分利用住宅小区景观绿化设计，没有做到海绵城市、景观绿化、雨水资源利用三个方面设计上的综合、优化、互补，造成资源的浪费和工程综合成本的增加。在海绵城市方案、雨水资源利用设计的申报、审批、完工后验收等方面，由于新建住宅工程刚推广实施海绵城市建设，因而无论是建设单位，还是施工单位、政府主管部门，重点都放在方案的审批关和完工后验收关，至于交付业主使用后，海绵城市与雨水资源综合利用设施的运行成本与是否运行，都是无关紧要的，后续也没有政府职能部门跟踪、检查、关注。所以雨水资源得不到充分利用，同样，投资建设的海绵城市与雨水资源综合利用设施也未能充分发挥其作用。
三、新建住宅工程海绵城市方案的优化设计
海绵城市方案的设计首先结合新建住宅工程项目结构、功能、景观绿化面积与标准，雨水资源需用区域与量、周边地貌、环境等情况，区分对待，综合考虑。同时在雨水净化、收集、储存等材料、设施的选用上，不但要考虑建设成本，还要考虑使用、维护成本，在保证产品质量与使用寿命的前提下，优质选用价低产品。
1.通过设计措施解决新建住宅工程屋面雨水的蓄存与利用
在结构设计阶段，应结合海绵城市建设需要，在每幢楼的各楼梯顶层增加混凝土雨水过滤收集水箱（图1），各层卫生间的坐便器位置，从上到下增加一路雨水使用管道，以解决屋面雨水的收集利用，水箱内设置小水池，用于雨水除污、过滤，过滤后的雨水分流到各层卫生间，用于业主上卫生间冲洗，雨水系统与自来水串联设置切换阀，当无雨水时用自来水。除污、过滤小水池与卫生间排污管接通并设置控制阀，定期开阀排放小水池内积存的污水。另外，水箱顶部设置溢水管接至卫生间排污管。
2.轻质陶粒在新建住宅工程海绵城市方案设计中的应用
目前新建工程的海绵城市方案中的雨水蓄水，通常采用集中塑料蓄水模块，将项目内雨水通过地下管网引排集中到地下蓄水池（图2），这种做法对于新建住宅工程项目，如果为海绵城市方案的设计、审批通过是完全没有问题的，但投入的海绵城市建设与雨水综合利用的整体成本高，而且不便于雨水资源的综合利用。在这种情况下，结合新建住宅特点，利用轻质陶粒替代成品塑料蓄水模块，应用于海绵城市方案的设计，不但雨水净化功能强、综合成本低，而且施工方便，使用寿命周期内无需维护。轻质陶粒(图3)，每立方米比重在300-500公斤，空隙率达到60%，无毒、无味、抗压耐磨、耐腐蚀，并具有良好的吸附性能和强度，适用于各类水质的净化处理。具有材质轻、抗压、保温、防冻、防震、辐射等优点，完全可以替代成品塑料蓄水模块。（1）轻质陶粒作为蓄水层用在建筑物周围在住宅工程周围的绿化带下铺设一定厚度的轻质陶粒储水层（图4），雨天可轻松解决屋面雨水的收集、储存问题，晴天空气干燥、气温升高，白天太阳的爆晒，使绿化带下的储水层会通过土层向上蒸发，这样还可以解决草坪、乔木、灌木晴天养护的问题。另外乔木、灌木长大后根须部分穿过土层可以进入陶粒储水层吸收水分，既不影响陶粒储水层的储水功能，又有利于绿化植物的生长，这是塑料蓄水模块无法替代的。而且这种做法也适合于在地下室顶板上，陶粒厚度可根据顶板上回填土层厚度与上面绿化品种、规格等作相应调整。（2）轻质陶粒作为蓄水层用在硬质铺装、道路旁边绿化带在海绵城市方案设计中，通常采取透水铺装、透水混凝土路面的措施，解决硬质铺装、道路路面的雨水消解，降低径流量，但其施工成本和后期维护成本较高，如果在硬质铺装、道路边的绿化中，设置陶粒蓄水层（图5），可以解决硬质铺装、道路雨水收集难题。通常陶粒垫层顶标高底于路面30公分，路旁绿化顶部标高要高于路面70公分，整体坡度的设计要结合地下陶粒蓄水层开挖的深度与多余土方，原则上形成自排水至路沿石外侧的滤水沟。
3.雨水净化、收集、利用融入新建住宅工程项目景观设计
在新建住宅工程项目景观设计时，要结合雨水的收集、使用及海绵城市规定相关雨水收集、消纳指标等方面的因素，设计景观水体的位置、大小、数量，目的是方便雨水净化、收集、利用（图6），达到降低海绵城市建设成本的目的。
四、雨水资源的综合利用
新建住宅工程的海绵城市建设在扬州市刚处于起步阶段，按照审核通过的海绵城市方案建设交付并投入使用的已建工程项目不到三个，在雨水资源的收集、净化、利用方面，没有经验，尤其对于水资源丰富的扬州市而言，通常的观念利用一立方米收集、净化后雨水成本，要大于一立方米自来水，所以，对于在建或新立项的项目投资方而言，目的只在于为了最终拿到产权证，而去设计、建设海绵城市。因此职能主管部门，在做好方案审核、建成后验收工作的同时，要把重点放在投入使用后，雨水的消纳、收集、净化、利用的监管上，从而确保实现真正意义上的海绵城市。
1.在项目区域内均匀设置雨水净化、收集池，既方便雨水资源的利用，又有利于节约使用成本
在海绵城市方案设计时，要从方便雨水资源收集利用的角度考虑，尽量把集中大体量的雨水收集池，按区域分解到小区绿化带、水景池等用水率高的部位，一方面可以降低海绵城市建设综合成本，同时便于雨水利用
2.推广轻质陶粒堆积蓄水法，既能降低成本，又便于雨水资源的利用
陶粒堆积蓄水法每立方米的使用成本低，可以在项目景观绿化区域任何一个部位增设，体积可大可小，雨水收集、净化工序简单、雨水利用方便。在绿化地下设置轻陶粒蓄水池，雨天收集、净化雨水，晴天土层下雨水受日照蒸发，可以自然养护上面的绿化。另外绿化下轻陶粒蓄水池抽水方便，只要插入一端有网孔取水管，利用太阳能电源就可抽取地下雨水。
3.通过结构设计，解决屋面雨水的收集与卫生间雨水资源利用的难题
雨水用于卫生间冲洗，一是在结构设计阶段，可通过变更局部结构，在各单元楼梯间顶层屋面板下方增设雨水收集、净化池，与各层卫生间抽马桶供水管连接，解决雨水的使用问题；二是由地下雨水蓄水池抽取雨水送到每个卫生间。上述二种方案中，第一种方案使用方便，后期维护成本低，值得推广。
五、结语
随着国家对海绵城市建设的重视，今后政府相关部门对海绵城市方案的审核、建设过程中的检查、建成后的验收等方面，管控将起来越严，而对于投资建设方而言，最关心的是建设成本与能否验收通过交付使用，使用方则关心海绵城市相关设施的运行维护与雨水的净化、利用成本。海绵城市的方案设计涉及到结构、给排水、机电、景观绿化等方面的设计与施工，所以海绵城市建设方案的优化必须从设计方面着手，加强与相关专业设计的沟通协作，从而实现方案最优、成本最低的目的。