建筑与小区海绵城市专项设计说明书-实验小学校园改造及扩建工程

建筑与小区海绵城市专项设计说明书-双流区实验小学校园改造及扩建工程

目录1 设计依据 设计依据国家/地方规范、标准、技术导则（1）《海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建》（试行）（2）《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016）（3）《建筑给水排水设计标准》（GB50015-2019）（4）《室外排水设计规范》（GB50014-6（16）（5）《民用建筑节水设计标准》（GB50420-2010）（6）《城镇给水排水技术规范》（GB50788-2012）（7）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）（8）《城镇内涝防止技术规范》（GB51222-2017）（9）《城镇雨水调蓄工程技术规范》（GB51174-2017）（10）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）（11）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（12）《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）（13）《种植屋面工程技术规范》（JGJ155-2013）（14）《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T135-2009）（15）《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T199-2012）（16）《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188-2012）（17）《园林绿化工程施工及验收规范》（CJJ82-2012）（18）《成都市海绵城市规划建设管理技术规定》（试行）（19）《成都市建设项目海绵城市专项设计编制规定及审查要点》（试行）（20）《四川省低影响开发雨水控制与利用工程设计标准》（DBJ51/T084-2017）（21）《四川省海绵城市建设技术导则》（试行）（22）《海绵城市建设绩效评价与考核指标》（试行）（23）海绵城市建设技术指南-海绵城市建设雨水系统构建（试行）（24）国家现行的其它给水、排水、卫生和消防等工程设计规范

项目概况工程区位位于成都市双流区，本项目北邻迎春路，西邻康乐巷，东临北坛路，南面为双流区第一人民医院。项目所在场地平整，用地市政雨水、污水管网，供水、供电、电信等配套设施齐全，满足本项目的开发建设。图2-1项目鸟瞰效果工程概述（1）建设单位：（2）工程名称：双流区实验小学校园改造及扩建工程（3）建设内容：规划建设净用地面积约为17015.53m2，本项目建筑面积约为20291m2，其中地上建筑面积约为19903m2，地下室建筑面积约为388.53m2。由3栋教学楼，2栋职工宿舍，1栋食堂，1栋办公楼，1栋门卫室，1栋微型消防站组成，最高建筑高度为19.70m。（4）建设目标：本项目所在区域没有专门的海绵城市规划指标，根据《成都市海绵城市规划建设管理技术规定（试行）》的要求，本项目为公共建筑，属改扩建项目，年径流总量控制率达到70%以上，对应设计降雨量为21.2mm。项目基本情况表2-SEQ表\*ARABIC1项目基本情况（规划指标）项目区域自然条件地质条件区域地质、地貌成都地区大地构造体系的西部为华夏系龙门山构造带；其东部是新华夏系龙泉山构造带；处于两构造单元间的成都平原北起安县、南至名山、西抵龙门山脉、东达龙泉山，惯称成都坳陷。龙门山滑脱逆冲推复构造带：经青川、都江堰至二郎山，绵亘达500余km，宽25～40km。这是一个经历了多次强烈变动的、规模巨大的、结构异常复杂的北东向构造带。龙泉山褶断带：展布于中江、龙泉驿、仁寿一带，长约200km，宽15km左右。为一系列压扭性的逆（掩）断层组成，呈北东走向，构造形态狭而长，现今时期断裂活动标志少。成都坳陷与成都平原分布的范围基本一致。呈北东35°方向展布，是一西陡东缓受“喜山期”两侧断裂对冲形成的构造盆地。“喜山运动”以来一直处于相对沉降，堆积了厚度不等的第四系（Q）松散地层，不整合于下覆白垩系（K）地层之上。基岩内发育有蒲江～新津、磨盘山等断裂，构造线均沿北东方向延展。蒲江～新津断裂南起蒲江，北过新津后隐伏于第四系地层之下，深约5.5km，以北趋于消失最后一次大规模活动时间距今约8.8万年；沿此断裂带的蒲江曾于1734年发生过5级地震。磨盘山断裂位于成都市区以北，自新都经磨盘山进入成都市区一环路北三段附近。总体来说，成都地区所处地壳为一稳定核块，场地东距龙泉山褶断带约20km，西距龙门山褶断带约50km，区内断裂构造和地震活动较微弱，晚更新世至今，活动性大为减弱，趋于稳定，即或存在发生5.5级地震的地质构造背景，其基本烈度也不会超过7度。场地地形地貌拟建场地位于成都市双流区，交通较便利。场地地貌属岷江水系Ⅱ级阶地。本场地地形起伏较大，总体呈东高西低。据钻探揭露，场地上覆第四系全新统（Q4ml）人工填土①、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)粉质黏土②、中砂③和卵石④。场地水文地质条件根据收集的水文地质资料、邻近场地详勘资料及本次勘察结果，在勘察揭示范围内，场地地下水类型主要为人工填土和黏性土裂隙中的上层滞水和基岩中的基岩裂隙水。上层滞水及裂隙水主要赋存于场地的素填土、淤泥质粉质黏土、黏性土层中，具微承压性。层富水性较差，水量较小。靠大气降水、地表水侧向补给，水位变化主要受季节性降水控制。基岩裂隙水主要赋存于强风化泥岩层内。主要受邻区地下水侧向补给，无统一的自由水面。水量主要受裂隙发育程度、连通性及裂隙面充填特征等因素的控制，水量较小。场地地下水主要为上层滞水和孔隙潜水两种地下水类型。分别论述如下：（1）上层滞水主要赋存于覆盖层中的人工填土里，该层地下水埋深变化较大，水量小，无统一的自由水面，主要接受大气降水和地表水补给，以蒸发、地下径流方式排泄，具有一定的季节性。（2）孔隙潜水：赋存于卵石层中，其水位埋藏较深，水量较丰富，对本工程基础设计和施工有一定影响。场地地下水总流向自北向南，主要受地下水、大气降水及邻近地表水体的补给。地下水受地形地貌因素及岩土体透水性能的控制，水位在雨季和枯水季节变化较大，年变化幅度为1.5～2.5m，其中12、1、2月为枯水期，7、8、9月为丰水期。勘察期间处于平水期，现场实测地下水埋深为2.0～12.7m，其绝对高程为463.27～473.71m。据收集附近水文地质资料，场地丰水期最高潜水位标高为475.0m左右，可作为设计时的抗浮设防水位。场地地下水主要为上层滞水及孔隙潜水，勘察期间测得其稳定水位为2.0～12.7m，其绝对高程为463.27～473.71m。基坑降水建议采用管井降水，本场地砂、卵石土渗透系数K值可采用20m/d。本场地丰水期最高潜水位标高为475.00m左右。水文气象条件气候特征项目所在的成都市双流区属四川盆地中亚热带季风湿润气候区。由于东亚大陆冬夏季风交替明显和受青藏高原东麓特殊地形的影响，以及四川盆地北面秦岭山脉的屏障作用，使区境形成全年皆温和，无酷暑严寒，常年降水丰富，光热水集中，春夏日照足，秋冬云雾多，四季分明，无霜期长的气候特点。气温：年平均气温14.9～16.7℃，极端最高气温39.30℃，极端最低气温-5.9℃，昼夜温差最大12℃；蒸发量：多年平均为1025.5mm；相对湿度：多年平均为82%；日照时间：多年平均为1239.1小时；风向、风速：多年平均风速为1.35m/s，最大风速（10分钟平均最大风速）为14.8m/s，瞬间极大风速为27.4m/s，全年主导风向为NNE风，出现频率为11％。雨水资源降雨量：降雨集中在7、8、9月，多年平均降雨量为925.40mm，最大日降雨量为207.5mm，最大时降雨量为28.1mm。蒸发量：蒸发量在区内不大，多年平均蒸发量仅1025.5mm。降雪量：区内降雪情况较少，最大积雪厚度40mm。根据拟建场地内及相邻区域的水文地质调查，拟建场地位于岷江水系Ⅱ级阶地，局部低洼处有积水。小结本项目为公共建筑，无特殊污染源。场地土壤主要以素填土、含黏土卵石、粉质黏土等为主，土壤渗透系数中等；稳定水位为2.0～12.7mm，其绝对高程为495.00～495.10m，较适合雨水下渗。项目所在地。项目上位规划及相关要求本项目所在区域没有专门的海绵城市规划指标，根据《成都市海绵城市规划建设管理技术规定（试行）》的要求，本项目为公共建筑，属改扩建项目，年径流总量控制率达到70%，对应设计降雨量为21.2mm。项目海绵城市建设本底分析项目下垫面情况及径流系数本项目在进行海绵城市专项设计前下垫面类型主要为：建筑屋面、硬质铺装、绿化等，其径流系数详下表。表5-1项目下垫面分析序号项目面积（m2）径流系数综合径流系数1建筑屋面52700.80.722硬质铺装78460.83塑胶铺装33210.54绿化6490.15项目建筑布局及低影响开发设施可用建设场地情况本项目建筑整体南北朝向，楼栋分散布置、楼间距大、建筑密度较低，场地硬质路面多采用铺砌方式，这些情况均有利用项目的海绵城市设计。场地内的中庭绿地作为低影响开发设施建设用场地，可以用于下凹绿地。此外，项目内铺装在不影响景观效果及结构的情况下使用透水铺装。项目竖向设计及场地排水系统场地竖向设计原则：在需要满足建筑物使用功能的前提下，充分考虑室外场地排水条件及与周边道路的标高相协调，结合现状地形，控制场地的填挖土方量。场地整体设计较为平整。项目场地与市政道路接驳口标高均略高于市政道路标高，降低了场地内涝的风险。项目场地四边均临城市道路，基地周边已完成市政道路和管网规划设计，布置有城市雨、污水管网接口。场地竖向详景观设计图。项目场地雨水排水重现期为3年；下沉广场、汽车坡道、自行车坡道雨水排水重现期为50年。场地雨水口、下沉绿地上的雨水箅子按照需求设置，室外地表雨水排水设计采用地面找缓坡收集与场地雨水口。场地外圈设置有不小于DN400的雨水排水管，汇集场地雨水后就近排入周边市政雨水管网。场地污染源分析本项目为小学，除了常规的生活垃圾及污水外，无其它污染源。生活垃圾有专门的垃圾堆放点，污水有专门的管网收集。污水经沉砂池处理后，排入市政污水管网。海绵设计说明书设计原则本工程严格按照国家及地方海绵城市相关设计标准的要求进行设计，基本原则是通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术，因地制宜、生态优先、景观协调，尽量减少项目开发对原有水生态环境的破坏，达到低影响开发的目的。因地制宜：根据当地自然地理条件、水文地质特点、水资源状况、降雨规律、水环境保护与内涝防治要求等，科学布局和选用透水铺装、多功能调蓄等低影响开发设施及其组合系统。生态优先：优先利用自然排水系统与低影响开发设施，实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化和可持续水循环，提高水生态系统的自然修复能力，维护周边环境良好的生态功能。景观协调：LID设施和景观布置紧密协调，在选用适宜当地生长的植物基础上，既发挥出LID设施的功能作用，又实现景观效果的最优化。需求分析低影响开发（LID）是以保持场地原始的水文特征为目标，通过分散的、小型的雨水技术措施进行场地源头控制，和景观的高度结合。不但控制了雨水径流量，使得水文过程与自然相似，还可以控制径流污染及净化水质，且对场地无干扰或较低干扰，较高的保护了自然资源。而传统的项目中雨水管理方式是以将场地径流以最快速度排走为目标，通过雨水管网直接排入河流中，自然水文过程遭到破坏，而且还加重了径流污染。低影响开发措施以软质工程为主，传统项目中雨水管理技术以硬质工程为主。设计目标本项目海绵城市建设指标要求包括：年径流总量控制率70%，对应设计降雨量21.2mm。汇水区域划分本项目设计主入口的标高比城市道路略高，防止道路地面水对基地的侵蚀。道路竖向设计为尽量减少初平土方量，道路设向院内的缓坡，室外地表雨水排水设计采用地面找缓坡收集。室外道路设置雨水管网，设计重现期为3年。汇水区域综合考虑根据地形和雨量因素，详雨水平面图。低影响开发设施组合方案：对于低影响开发设施的选择基于便于指标化、实施难度适中、造价适度的原则进行选择，采用小型的、分散的低影响开发设施消纳场地雨水，包括下凹绿地、透水铺装、雨水回用水池等。表6-1各项低影响开发设施作用影响如下表：单项设施功能控制目标处置方式经济性污染物去除率（以SS，%景观效果集蓄利用雨水补充地下水削减峰值流量净化雨水转输径流总量径流峰值径流污染分散相对集中建造费用维护费用透水砖铺装○●◎◎○●◎◎√—低低80-90—透水水泥混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—透水沥青混凝土○○◎◎○◎◎◎√—高中80-90—绿色屋顶○○◎◎○●◎◎√—高中70-80好下沉式绿地○●◎◎○●◎◎√—低低—一般简易型生物滞留设施○●◎◎○●◎◎√—低低—好复杂型生物滞留设施○●◎●○●◎●√—中低70-95好渗透塘○●◎◎○●◎◎—√中中70-80一般渗井○●◎◎○●◎◎√√低低——湿塘●○●◎○●●◎—√高中50-80好雨水湿地●○●●○●●●√√高中50-80好蓄水池●○◎◎○●◎◎—√高中80-90—雨水罐●○◎◎○●◎◎√—低低80-90—调节塘○○●◎○○●◎—√高中—一般调节池○○●○○○●○—√高中——转输型植草沟◎○○◎●◎○◎√—低低35-90一般干式植草沟○●○◎●●○◎√—低低35-90好湿式植草沟○○○●●○○●√—中低—好渗管/渠○◎○○●◎○◎√—中中35-70—植被缓冲带○○○●—○○●√—低低50-75一般初期雨水弃流设施◎○○●—○○●√—低中40-60—人工土壤渗滤●○○●—○○◎—√高中75-95好注：1●——强◎——较强○——弱或很小；2SS去除率数据来自美国流域保护中心（CenterForWatershedProtection，CWP）的研究数据。本项目海绵城市设计流程为：图6-2海绵城市设计流程路面和屋面径流雨水优先经过下凹绿地、雨水花园等，雨水在此过程中进行过滤、沉淀等处理，待绿地雨水吸收饱和后多余雨水通过高于绿地的溢流雨水口进入雨水管网中；溢流进入蓄水池的雨水一部分经处理后进入清水池用于浇洒道路和绿化等，一部分错峰排放。当遇到强降雨时，超过雨水收集系统收集规模的雨水经市政雨水管网排走。下凹式绿地、雨水花园、透水铺装等设计详图见景观专业LID设施总平面布置图及平剖面图。透水铺装根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016）要求及相关环保部门要求，绿地雨水可就地入渗，人行道、非机动车通行的硬质地面、广场、停车场等宜采用透水地面。本项目考虑将部分人行道路、非机动车通行的硬质地面设置成透水铺装，加强雨水入渗，减少雨水的地表径流。透水铺装地面应设透水面层、找平层和透水垫层。透水面层可采用透水混凝土、透水面砖、草坪砖等；透水地面面层的渗透系数均应大于l×l0-4(m/s)，找平层和垫层的渗透系数必须大于面层；面层厚度宜根据不同材料、使用场地确定，孔隙率不宜小于20%；找平层厚度宜为20-50mm，透水垫层厚度不宜小于150mm，孔隙率不应小于30%；铺装地面应满足相应的承载能力。透水铺装地面的透水能力会由于透水砖空隙的堵塞而减弱，原则上每年至少清扫一次，以恢复其渗透功能。下凹绿地根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》（GB50400-2016)要求，绿地雨水可就地入渗，同时可设置绿地为下凹式绿地，受纳客体（道路及屋面）雨水，对客体雨水进行入渗。下凹式绿地周围道路高出绿地200mm，使绿地形成贮存容积，截留贮存较多的雨水，担负对雨水进行入渗的功能。当路面和绿地之间有隔离物时，应留有水道使雨水排向绿地。当绿地标髙低于道路标高时，雨水口宜设置在道路两边的绿地内，其顶面标高应高于绿地100mm的距离，这样保证了雨水口表面高度比路面低，即保证了雨水的储存容积，又能使大于重现期的降雨及时排走至雨水管网，避免绿地及项目区内出现淹积水的情况。植物设计植物是影响低影响开发设施功能发挥的关键因素，植物在LID设施中有雨水滞留、渗透和蒸腾作用，污染物拦截、固体颗粒沉降、生态修复、稳固土壤、审美等重要作用。植物的合理选择与配置对长期维持LID设施功能起着重要的作用，除了考虑植物的美学、生态原则，还要考虑植物在不同LID设施环境中的生长状况及发挥的功能。LID植物的选择宜遵循以下几种原则：（1）科学性原则、美学原则、功能性原则。LID设施中的植物种类的选择与种植地点的生态环境相适应是LID设施中植物存活的基本保障，在植物种类的选择上宜以本土植物为主，本土植物具有较强的适应性，长势较好，适应当地环境能力强，种植效果快，短期内有利于生态群落的稳定，也能节约LID设施的建设和管理成本。（2）根据LID设施的结构、立地条件应与所选植物种类相适应，不同LID设施根据设施的功能需求选择适宜的植物种类，如下凹式绿地的植物选择宜考虑耐涝能力和抗污染能力较强的植物种类，其他的则根据前文所述的项目所在场地的环境条件进行综合分析后确定具体的种植种类，植物的选择要适应LID设施雨水滞留和雨水净化的功能。总体来说，植物的功能性应具有耐污染、抗污染能力、净化能力、周期性耐涝耐旱，同时也宜多年生植物优先选择则，满足LID长期或永久作用的功能。植物在搭配上要结合景观的设计需求进行搭配，使其能和项目的景观相辅相成，具有形式、意境、空间上的美感。本项目的植物优选了本土适宜的植物，其植物搭配如下表所示，植物配置详景观专业LID设施种植设计图。雨水回用系统设计雨水控制和利用系统设置雨水利用系统作为项目配套设施进入建筑小区和室内。安全措施十分重要，回用水是非饮用水，必须严格限制其使用范围，根据不同的用水标准要求，用于不同的使用目标，保证使用安全，采取严格的安全防护措施，严禁雨水管道与生活饮用水管道以任何方式连接，避免发生误接、误用。雨水利用系统包括：雨水入渗、雨水收集回用等。本项目采用以上方法对雨水进行综合利用。在雨水收集回用方面，本项目的雨水回用途径包括：绿化浇洒、道路广场浇洒、车库冲洗等。雨水回用系统设计（1）水质标准雨水回用水质标准执行《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2016）的规定（2）雨水收集方式项目内建筑屋面采用传统重力式屋面排水系统，雨水立管通过断接方式先进入雨水花园或下凹式绿地入渗，溢流雨水通过溢流口和雨水管网排入蓄水池中，在水池前端设置雨水预处理系统，经弃流后雨水进入雨水蓄水池，后经雨水深度净化系统净化杀菌后贮存于清水池中，用于绿化、道路冲洗等用途，弃流雨水排入污水管道。（3）雨水回用工艺流程雨水回用工艺流程见下图。下雨时，雨水通过雨水管网，进入预处理系统；由提升泵输送至雨水蓄水系统，再通过絮凝、过滤和消毒处理后，进入清水池；再按不同水质，由变频供水设备，将清水池内雨水提升至各用水场所。图6-4雨水回用工艺流程整套雨水调蓄回用工艺完整、合理、科学，兼顾了雨水的预处理、储存、净化、回用、节能等各个方面。系统控制方面，采用独特的雨水控制系统对整个系统进行控制，可以做到对各水池液位进行监控，对水泵及净化设备的控制。同时监控供水、排水、补水等情况。（4）雨水设计用量W5W5式中：qi——第i种用水户的日用水定额（m3/d），根据现行国家标准《建筑给水排水设计标准》GB50015和《建筑中水设计规范》GB50336ni——第ity——用水时间，宜取2.5d（5）雨水处理机房设计雨水处理机房设于地下室，且靠地下室外墙，主要功能包括雨水过滤、消毒、清水储存和变频供水设备等。机房内设置基本的照明及通风，机房排污排至机房外排污井内。机房内电控柜对整个雨水收集系统及回收系统主要设备进行监控，并实现整个系统的工艺处理过程。电控柜可选配人机界面，能结合现场情况进行系统控制设定，确保系统出水水质。电控柜显示齐全有各用电设备运行、停止、高低液位等。清水池补水管的管口应有足够的空气隔断时，自来水补水管可在倒流防止器的上游接出。雨水回用系统及机房详图见水施雨水调蓄池及水处理机房大样图。LID设施维护与监测低影响开发（LID）设计较传统设施来说维护费用较低，但维护的技术要求却比较高。培养一支专业的雨水设施维护和监测的团队对于设施成功有效地运作至关重要。基本要求：4）应加强低影响开发设施数据库的建立与信息技术应用，通过数字化信息技术手段，进行科学规划、设计，并为低影响开发雨水系统建设与运行提供科学支撑。LID设施维护LID1）每年定期添加天然硬木材作为土壤覆盖层抑制杂草和保持水分。2）每过几年检查土壤覆盖层的厚度，如过厚则需移除多余覆盖材料。3）与任何花园维护一样，这些雨水设施需要定期除杂草。4）根据不同的设施要求，按需要定期剪草。7）强径流可能造成设施土层的侵蚀，这需要及时对侵蚀的部位进行修理或补救措施，以防止类似情况的再次发生。8）定期清理雨水设施上累积的垃圾和碎屑，检查溢流装置是否阻塞。低影响开发设施的常规维护频次及时间要求：表6-2低影响开发安设施常规维护频率低影响开发设施维护频率备注透水铺装检修、疏通透水能力2次/年（雨季之前和期中）-下沉式绿地检修2次/年（雨季之前和期中）植物生长季节修剪1次/月指侠义的下沉式绿地雨水花园检修、植物养护2次/年（雨季之前和期中）植物栽种初期适当增加浇灌次数；不定期的清理植物残体和其他垃圾蓄水池检修、清淤2次/年（雨季之前和期中）每次暴雨之前预留调蓄空间海绵城市设计计算成果设计调蓄容积雨水收集利用工程的设计、施工，要结合再生水利用设施的建设，遵循建设工程地面硬化后不增加建设区域内雨水径流量和外排水总量的原则，严格按照《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》GB50400-2016和国家及地方现行相关标准、规范的规定，建设雨水收集利用设施。根据《海绵城市建设技术指南》，雨水收集利用的设计规模一般采用容积法进行计算，根据设计降雨量厚度，并结合工程项目内所有汇水面积，按下列公式进行计算：W=10HαF式中：——设计调蓄容积，（m3）；α——综合雨量径流系数，按表4-1各种下垫面加权平均计算；H——设计日降雨量（mm），取21.2mm；——汇水面积（hm2）。由上可知本项目W=258.99m3，由计算结果可知项目雨水收集设计规模不应小于258.99m3。LID设施调蓄计算透水铺装项目设有透水铺装，透水铺装面积为7846m2，透水铺装地面的径流系数根据《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》取0.30，设计降雨量21.2mm，透水铺装雨水处理规模W1为：W1=S透水铺装×H设计降雨量×（0.85-0.35）=83.17m³下凹式绿地下凹式绿地雨水处理规模：主要沿着道路及建筑边沿设计下凹式绿地，以便收集利用屋面与路面径流雨水，下凹绿地设计面积为506m2。绿地内雨水口高于绿地200mm，即有效存水深度取200mm。绿地中雨水存水厚度高于溢流雨水口时，雨水从绿地雨水口排走进入雨水管网。则下凹式绿地雨水处理规模W2为：W2=S下凹绿地×H有效水深=101.2m³雨水收集回用设施雨水回用于道路浇洒，汽车库冲洗，室外绿化浇洒。表7-1雨水回用项目及用水量序号项目-用水定额用水量标准用水规模最高日用水量用水时间平均时用水量时变化系数最高时用水量m2（m