住区室外(水)设计的新考虑
近年来随着人们生活水平的提高,对居住环境条件的要求也越 来越高,生活在高楼大厦中的人们对自然环境的亲近有越来 越强烈的要求。房地产开发商为满足人们的需求,同时营造出 销售的热点,对住宅小区的环境投入也在加大。室外环境单 独委托专业公司来设计,环境设计也不再是种些草木,水景( 溪流、瀑布、喷泉、跌水、游泳池等)已成为室外环境的重要 组成部分,水景与绿化有机地结合在一起。境外的环境设计公 司一般只负责小区的整体环境规划,草木、水景细部节点的 大样,水景造型的要求,如何去实现则由建筑设计单位的给水 排水工程师来负责。下面结合近年来与环境设计公司配合中 给水排水专业应注意的问题及室外总图给水排水设计中的问题 加以分析、探讨。
1居住小区室外给水设计
1.1室外绿化浇洒给水
小区室外环境给水就是应满足小区公共绿地的养护、道路 的浇洒及水景的补水为目的。传统的给水设施是洒水栓,北方 寒冷地区采用地下式,南方地区多采用地上式。洒水栓的间 距控制在80m左右,绿化用水量按1.0-3.0L/(m2·d)计,道路浇 洒按2.0-3.0L/(m2·d)计。浇洒次数按2次/d计,即上、下午 各一次,每次一小时。在水资源紧缺的地区及南方经济发达地 区,草地养护已不再采用洒水栓浇洒的传统方式,而是采用 喷灌或滴灌。
对于新建绿地,喷灌一般采用的形式为固定型喷灌系统。 采用喷灌时应注意喷头的洒水半径、流量、喷头的工作压力不 同的生产厂家是不同的,喷头的布置方式必需结合拟采用的 产品。基本布置方式有矩形、三角形两种。喷头的布置原则为 :等间距、等密度,最大地满足喷灌均匀的要求,不向喷灌 区域外大量喷洒。要考虑风对喷灌水量分布的影响,并将其影 响降到最低。喷头一般布置在绿地边界的转折点处,在两个 转折点之间的喷头等距离均布,绿地内部的喷头按洒水半径、 喷水强度布置。喷灌喷头的常用型式有离心式、摇臂式、旋 转式等,安装方式有地面上安装、顶端与地面平喷水时自动升 起等。工程中一般根据绿地的面积将喷灌系统分为几个轮灌 区,可有效的解决水源供水能力不足、供水干管过大的问题。 滴灌是发达国家普通采用的先进的绿地浇洒方式,在保证 草地生长需水的前提下,可最大限度的节省用水。下面介绍一 种我们在工程中采用的滴灌系统。系统由埋地草地根部的点 滴式灌水管、电磁阀组、雨量感测控制器组成,见图1。
工作原理为:由雨量感应测控制器探测大气中的湿度,控 制电磁阀的开启进行滴水,也可将感应测控制器按植物的需水 量设定,控制电磁阀在一天中开启的次数来给草地滴水。在 埋入草地的灌水管内部按一定的间距(0.5m、0.3m)设有点滴器 ,其构造见图2。
点滴器的作用是调节孔口出水的压力,防止出水孔被土壤 堵塞,按植物需求量来控制出水量。水在进入点滴器时先经过 过滤装置,再经内部波浪型的构造路途通过,使进水压力在0 .3-4kg/cm2的范围内保持点滴器的出水量为2、3L/h。在设计中应 注意的是,若由市政给水管道直接供水,应在与市政管道连接 处设管道倒流防止器;推荐采用设绿化蓄水池及绿化加压水 泵的供水方式。
1.2室外水景给水及处理
水作为一种元素可以融入到任何风格的园林和环境设计之 中,水元素的运用也有多种形式,而水的恰当运用可以成为室 外环境的“点睛之笔”。水在住宅小区室外环境中的运用一 般是以溪流、瀑布、泉涌、跌水、喷泉(音乐喷泉、程序控制 喷泉、旱地喷泉、雾化喷泉)等形式出现。在南方一些城市住宅小区还普遍设有室外游泳池 。目前水景的水源一般采用城市 自来水,在北方也有采用中水作为景观环境用水水源,应引 起设计人员注意的是中水用于景观环境用水与用于绿化、车辆 冲洗等用水的水质标准是不同的,必须按《城市污水再生利 用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)的规定执行。室外水景水 体是采用处理后循环使用还是直流式供水、定期排放目前的 做法也不一致。从节省水资源、保持水景水质的角度出发,应 采用处理后循环使用,尤其对水体水量较大的小区。水景的 水体因尘土飘落会导致浊度升高,水中藻类的滋生繁殖也会加 深水的色度及浊度,影响观感,严重时人的感观都难以接受 。对直流式供水,应按10-15d换水一次来考虑,处理后循环使 用的水景水体的补水也应按一个月内更新一次计算。中、大型 水景的补水应设自动补水装置。
图3为我们工程中采用的一种补水方式,优点为在水景水池 中看不到进水浮球阀,液压水位控制阀的管径按补水量考虑, 主管按12-24h内将水景水池充满考虑管径,平时将主管上的阀 门关闭。为抑制藻类的滋生,应不定期向水景的水体中投加 硫酸铜,投加量控制在0.3-0.5mg/L。对于兼作养鱼池的水池, 投加硫酸铜的量必须慎重考虑,以免造成鱼类的死亡。造成 水景水体中藻类繁殖的原因主要是水中的磷、氮浓度超标,因 此,再生水作为景观用水时,应进行除磷脱氮处理。水景水 体的处理方式一般采用循环净化处理,设过滤罐,循环周期可 按12-24h计,即按半天或一天将水景水体循环一次考虑:若水 景的水体与室外游泳池连成一体时;循环周期应按室外游泳 池设计参数考虑。
1.3室外水景水泵及管材选择
室外水景水泵的分类有二种潜水泵和陆用泵(干式离心泵)两 者在室外水景中都有着一定的应用,有各自的优缺点。潜水 泵的优点是使用灵活,不需要泵房,工程造价比干式离心泵低 ,尤其适用水景分布分散、相互间距离较远的情况。缺点是 可靠性较干式离心泵差,某一台潜水泵发生故障会导致水景造 型的不完整,而潜水泵的绝缘遇到破坏后会产生严重的后果 ,造成人员的伤亡。水池的有效水容积应不小于5-10min的循环 水量,对于水位较浅的水池,应在池底设吸水坑,并设格栅 或箅子,用于防止大颗粒的杂质(如树叶、杂草等)被潜水泵吸 入,同时用于隐蔽水泵。陆用泵的最大优点是安全性高,检修 方便。但需要设有水泵房,管路系统复杂,工程造价高。适 用于水量较大的水体,如大型的瀑布、跃水、环流河等,可与 水处理循环系统的加压泵合用。此系统宜设补水水箱或平衡 水池,水泵从补水水箱或平衡水池中吸水。为保证水泵的正常 运行,在水泵直接从水体中吸水时,吸水管上应设过滤器。
用于水景的管材最普遍的是热镀锌钢管,但最大的问题是 使用一段时间后,表面锈蚀,影响美观,使用寿命缩短。建议 使用不锈钢管、ABS管、HDPE管、PVC-U管。应注意的是,采用的 不锈钢管材的壁厚不应小于2mm。
2居住小区室外排水设计
2.1室外环境绿化及水景的排水
小区室外绿化排水主要是雨水的排除,采用的方式为雨水 口或排水沟。雨水的最终出路是市政雨水管道。传统的绿化雨 水排水是地面径流与地下渗流相结合,地面径流是利用绿地 的标高比周边道路的标高高,依靠坡度重力散排至道路上的雨 水口,地下渗流是利用土壤的自然吸水性、渗透性下渗到地 下水中。室外道路、广场、停车场等处的雨水口一定要根据总 图专业提供的地面等高线来设置,设计人员不能凭主观想象 来布置。实际工程中经常发生将雨水口设在高点的现象,使雨 水口起不到作用。对环境设计公司设计的下沉式广场、下沉 式喷泉等室外景观,其雨水的排出应根据下沉式构筑物排水管 的标高来确定,当其排水管的标高与欲接入雨水检查井下游 管道的标高差大于300mm时,可重力排出,否则应设集水池,采 用潜水泵加压排到雨水管网。水景水池均应设泄水口,并设格 栅,泄水管管径按12-24h将水池泄空考虑。水景水池的泄水不 允许排到污水管道。应引起给水排水工程师注意的是环境设 计公司有时会忽略水景水池的溢水口设计,尤其是在暴雨时不 允许水位升高或溢出水池外的情况发生时,溢水口的设计尤 为重要。溢水口可结合水景水池采用溢水井的方式。
许多城市已将雨水的综合利用提到议事日程,雨水利用是 指针对因建筑屋顶、地面铺装等地面硬化导致区域内径流量增 加而采取的对雨水进行就地收集、入渗、储存、利用的措施 。雨水利用的设计衡量标准是不增加建设区域内雨水径流量和 外排雨水总量。北京市雨水利用的暴雨强度重理期按一年考 虑,即小于等于一年重现期的雨水应在小区内解决,而不应进 入城市雨水管道。雨水利用分直接利用和间接利用:雨水直 接利用是指将雨水收集后经混凝、沉淀、过滤、消毒等处理工 艺后,用于生活杂用水;雨水间接利用是指雨水经土壤渗透 净化后补充地下水或将雨水适当处理后回灌地下水层。工程中 应首选土壤渗透,这是最为简单、可行的雨水利用方式。为 此,在室外雨水设计时应与总图专业配合,提出绿地竖向标高 的要求,即用于滞留雨水的绿地须低于周围地面,二者高差 应在200mm之内。庭院、广场、人行道等建议总图专业选用透水 性材料铺装,停车场采用嵌草砖等,小区内的雨水管道采用穿 孔混凝土管或穿孔塑料管,使小于或等于设计重现期的降雨 ,渗入地下,大于设计重现期的降雨一部分渗入地下,一部分 排入小区,进入城市雨水管道。
2.2地下室上部绿化排水
为解决地面停车不足问题,许多住宅小区庭院下部设有地 下停车库上部进行绿化,设置水景;部分住宅楼的雨水、污水 管道及其检查井也在车库上布置、这就要求车库上必须有足 够的覆土层,不同树木要求的覆土层是不同的,综合考虑,覆 土层应在1.0-1.5m之间。
由于绿化下面是不透水的车库顶板,因此必须考虑设排水 设施,才能保证植物的正常生长,不会因土壤中水的含量过多 发生烂根或其它疾病而死掉。常用的排水方式有二种形式。 一种是采用穿孔塑料管,外包透水性滤布,上部设砾石。穿孔 塑料管可采用成品软式透水管,管径采用DN100,管道布置间距 在4m左右。另一种是采用塑料盲沟(以热熔性聚氢类制成的连 续长纤维状多孔新型土工合成渗排水材料),其特点是开孔率 高、抗压强度优良、排水量大、耐久性好等。塑料盲沟有圆形 管材和矩性片材供选择。车库顶部的排水可采用矩性片材满 铺或间隔铺设。在渗排水材料上需铺设滤水布,但不需要设砾 石,可直接回填种植土。上述二种方法均需在绿化周边设排 水沟,收集绿化土壤中的雨水,并将雨水排出地下室范围。
3结语
室外小区总图给水排水设计应与小区室外环境设计密切结 合,统一考虑,同时进行。在实际工程中,因业主对室外环境 要单独委托设计,往往在总图设计开始时给排水专业得不到 室外环境、水景的布置图,如果完全不考虑室外环境而进行总 图给排水设计,造成的结果是给排水总图要进行调整,二次 设计。因此,给排水工程师应提醒业主要求环境设计与总图设 计同步,力争在进行给排水总图设计的同时完成环境、水景 的给排水设计。如环境设计滞后,应积极地与环境设计公司沟 通,预留水景的给水、排水接点,力争将对总图给诽水设计 的影响降到最低。
参考文献:
[1]中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术 措施-给水排水.北京:中国计划出版社
[2]孙滨成,等.水艺景观设计浅淡.首届住区水环境国际研 讨会论文集.2002
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