【泰宁说】海绵型校园建设实践经验

摘要

 学校校园作为一个相对独立的、特殊的城市子系统，对于资源的利用方式和利用效率会对社会产生巨大的示范和带动作用。在2015年第一批海绵城市试点项目中，各类中小学校校园优先成为先导性示范项目。本文以具体工程案例为基础，分析校园雨水管理中存在的问题，并提出海绵型校园在设计目标、改造要求、改造措施等方面的解决方案，以满足校园功能需求，提升校园环境品质。

01

项目和场地概况

海绵城市建设在2015年下半年全面展开，各个城市均以试点项目为先导，各类中小学校成为示范项目优先实施项目。校园的改造具备良好的场地条件和较大的占地面积，并具备良好展示效果，同时又有利于公众对海绵城市理念的普及和教育。在校园的规划设计中融入海绵城市理念，使得雨水管理在场地中得到充分的应用和展示，相关技术措施还可以与景观设计相结合，创造出丰富的生态景观，产生一定的经济效益和生态效益。

校园作为一个典型的建筑小区类型，其道路、绿地、广场等公共空间，需要满足师生休息、交流、交通、运动等多种功能，不仅是是师生们生活与学习的重要场所，也是学校教学环境的组成部分，在学生的学习和成长过程中起到不可忽视的作用。

本文项目案例厦门海沧霞阳小学，校园总占地面积约2.7万平方米，绿化面积约8363.52平方米，绿化率约32%，设施较为完善，建筑覆盖面积较少，场地以混凝土地面和石材铺装为主。通过对现场的勘查，结合海绵城市理念以及厦门市“蓄、用”为主的技术重点，现状校园存在以下几个问题：

1)   校园入口地势较低，降雨时，场地雨水径流汇集，容易形成积水点。

2)   不渗透铺装石材由于长期积水原因长满青苔，存在一定安全隐患。

3)   局部区域雨水设施不完善，雨水沿道路竖向直接排至校园外道路。

停车位植草砖未维护，绿草生长效果较差。

02

设计目标和原则

海绵校园的建设多为改造类项目，需要结合校园现状情况，以及当地海绵城市建设的目标，确定改造项目设计目标。本文研究的工程案例，以场地修复为主，通过多种改造措施，增加场地内的透水性，并提高整体的景观效果。

主要的设计原则包括：

（1）  综合性原则：综合考虑教学楼区、公共行政区、公寓住宅区的不同功能需求，进行合理的排水分区设计和分区建设；综合考虑项目区域与周围水系和地块的排水关系，充分利用竖向设计调整原有排水组织方式；综合考虑校园项目建设过程中的安全性、改造措施的实用性和场地开放性等需求进行设计。

（2）  整体性原则：充分结合“灰色基础设施”与“绿色基础设施”的多种设计和建设手段，提供多维整合的改造措施组合，以满足校园海绵改造的功能、技术和景观要求。

       （3）可视化原则：校园具有特殊的科普和教育功能，将充分考虑可视化的展示功能，呈现雨水的收集和利用过程，并且预留数据监控体系的建设空间，为项目效果评估做好准备。

03

改造措施及技术要点

本文案例所在试点区域，海绵建设要求为径流总量控制目标70%，即26.8mm雨水不外排；面源污染控制目标，总悬浮物削减50%。根据霞阳小学地表及地下管网情况，我们首先将其分为7个区域进行区别设计；根据其地表特点,首先采用分散调蓄手段,如:植草沟、雨水花园、立管改造等措施进行。在设计降雨厚度为26.8mm的情况下,需设置194.48m3集中调蓄。分区设计计算如下：

霞阳小学汇水分区

本文从屋面排水、渗透地面、校园下沉绿地、生态停车场、校园操场、区域内雨水管网等改造措施着眼进行分析和研究。

 1

屋面雨水立管改造

采用建筑屋面排水海绵改造必要措施“立管断接”，将雨水引入周边绿地或雨水储存设施。根据现状立管排水口周围地面现状确定断接后措施形式，考虑校园节约用水教育展示，有条件的位置多采用独立雨水储罐，均有良好的展示效果，同时可直接用于周边绿化。

断接做法一：绿地滞留

 断接做法二：雨水储水罐储存

 2

渗透地面改造

渗透地面改造作为校园改造的重点，较少径流、就地入渗、提高场地标高减少地面积水等雨水控制目标，同时兼顾增加场地景观效果、改善室外场地环境。在透水材料上多种组合，校园入口原有人车混行，对场地承载要求较高，采用彩色透水混凝土面层，满足渗透性能和承载力。

校园入口广场

教学楼之间硬化场地采用陶瓷硅砂透水砖，并适当的增加硬化地面的面积，增加绿化场地的开放性，为学生课间休息活动提供足够的场地空间。

教学楼场地铺装

增加绿化进入通道

 3

下沉式绿地设计

下沉式绿地包括：植草沟、雨水花园。校园道路雨水引入绿化地植草沟内，调整绿地标高，体育场部分雨水通过周边的原有排水沟，引入雨水花园内。从雨水花园植物选择上，采取多种植物搭配种植，在形成良好景观的同时，植物的耐旱、耐水等特性也能够起到对学生的科普教育作用。

 
雨水花园 

路边植草沟

4

生态停车场改造

霞阳小学现状的南侧停车场是由植草砖铺装，破损较为严重，将现状停车场进行改造。设计将停车场的硬化地面改造为透水铺装地面，大大降低地表径流系数，减小径流量。

停车场改造前

停车场改造后

5

校园操场地下储水改造

校园操场面积约5210平方米，充分利用绿地下方的空间，设置地下雨水储水池和增加入渗空间，将操场外侧现状排水沟截流，并在操场西侧绿地设置模块渗透渠。

透水铺装改造(左为施工前,右为施工过程中)

6

区域内雨水管网改造

霞阳小学内设计雨水管网分两个排水系统。其中，一期教学楼、一期实验楼雨水通过雨水管网向南排入霞阳南路市政雨水管网；二期教学楼、三期教学实验综合楼、食堂、操场、图书馆区域的雨水通过雨水管网于学校西北角排入霞光北路市政雨水管网。排入市政管网前设置雨水回用储水池，储水池产品采用塑料模块组合水池，具备场地适应性高、施工更为快捷、施工费用低等优势，确保整个校园改造工程在学生的暑期完成。

05

结论与讨论

本文以海绵城市示范项目之一“霞阳小学”为例，试图从设计目标、原则和具体措施等多个方面，分析海绵型校园设计和建设的独特性和示范性。校园作为一个独立的设计场地，较大的公共空间、充足的绿地面积、特有的使用人群以及多样性的使用功能，都使海绵型校园的建设具备其独有的特点和要求。“完善校园功能，建设优美校园”作为海绵型校园建设的目标，充分利用校园内的场地条件和良好的对公众展示效果，通过对学生实地进行海绵城市建设的意义教育，让学生意识到城市开发建设的环保理念和水资源的宝贵,是海绵城市建设可持续发展的必要条件。项目的宣传教育等社会效益和生态效益较明显。

文章作者  高俊斌

文章已发表于《建筑给水排水》2016  Vol.4  NO.2