1、LID技术在北京市的应用 低影响开发雨水系统 室外排水设计规范( GB50014-2006)2014年版 规定:LID开发强调城镇开发应减少对环境的冲击,其核心是基于 源头控制 和 延缓冲击负荷 的理念,构建与自然想使用的城镇排水系统,合理利用景观空间采取相应的措施对暴雨径流进行控制,减少城镇面源污染。 海绵 城市建设技术指南 低影响开发雨水系统构建 ( 试行) 住房 城乡建设部 规定:低影响开发( Low Impact Development, LID)指在场地开发过程中采用 源头、分散式 措施维持场地开发前的水文特征,也称为低影响设计( Low Impact Design, LID)或低影
2、响城市设计和开发( Low Impact Urban Design and Development, LIUDD)。其核心是维持场地开发前后 水文特征不变 ,包括径流总量、峰值流量、峰现时间 等。资料来源: 海绵城市建设技术指南 低影响开发雨水系统构建 (试行) 住房城乡建设部公园城市公园国外案例分析国内案例分析北京市奥林匹克森林公园北京市明城墙遗址公园低影响开发雨水系统构建 国外公园案例1.澳大利亚爱丁堡墨尔本雨园澳大利亚爱丁堡墨尔本雨园是为了给周边地块中的树木等植被 提供灌溉用水 而建立的。公园里有各种水景景观和相应的设施都能 收集储藏雨水 ,水源经过 过滤介质 和各种 植被的自然作用实现
3、净化 ,并通过 分流管分流给需要的区域。公园建成后地下存水的过滤水达 200千升 ,提供每年公园所需灌溉水的 60%。2.美国波特兰唐纳德溪水公园公园位于波特兰的一个繁华街区,公园设计理念为“ 用现代的新技术来再现过去 ”,试图在这块工业废弃地上重现湿地的渊源,并以 水和湿地栖息地 作为新公园的特色。公园设计充分利用了基地 地形从南到北逐渐降低 的特点, 收集 来自周边街道和铺地的 雨水 。收集到的雨水经过坡地上植物 过滤带的层层吸收、过滤和净化 ,最终 多余的雨水 被释放到坡地下方的 水池 中。低影响开发雨水系统构建 国内公园案例1.哈尔滨群力雨洪公园场地原为湿地,但由于周边高密度城市的发展
4、,导致湿地面临枯竭、退化,消失的危险。设计时保留场地中部的大部分区域作为 自然演替区 ,沿四周通过 挖填方 的平衡技术,创造出一系列深浅不一的 水坑 和高低不一的 土丘 ,成为一条蓝绿项链,形成自然与城市之间的一层 过滤膜和体验界面 ,创造了丰富多彩的体验空间。2.天津桥园引入“适应性调色板理念”。通过 再生设计 ,改变地貌,开挖坑洞, 大坑收集雨水 ,营造出不同形态的 水敏性景观,净化雨水。 同时配置 适应性植物 ,将垃圾遍布的废弃射击场变成都市公园。为城市提供不同性质的服务, 净化雨水,改善盐碱土,提供环境教育 ,创造一个珍贵的审美体验。3.浙江金华燕尾洲公园设计思想为“与洪水为友”,设计
5、 梯田式生态防洪堤 ,引入先进的 农业种植理念 ,铺设百分之百的 透水铺装 ,在体现 景观的生态弹性功能 的同时,将自然的田园风光引入繁华的都市。完善和丰富了湿地中的生物链,促进生物多样性,成为城市中乡土植物的种质资源库、野生动物的栖息地。奥林匹克森林公园项目概况北京奥林匹克公园位于北京市朝阳区 ,地处北京城中轴线北端,占地面积约 1135h ,是国内 首个运用雨水收集系统进行雨洪管理、首个实现园区污水零排放的大型城市公园。公园由北向南分为 三个区域 : 北区 (占地 680h )为奥林匹克森林公园、 南区 (占地 164h )为国家奥林匹克体育中心用地及其预留地、中华民族园及部分北中轴路用地
6、,及 中心区(占地 315h ) 。针对公园园区的地形地貌、边界条件和规划政策以及北京市当地的降雨特点,北京奥林匹克公园对除奥运场馆和建筑用地之外的区域进行了 雨洪管理 , 建成了 11.59k的高标准雨洪利用示范工程 。若北京年平均降雨量按20mm计算,园区雨水年回收量可达 134万 m,雨洪利用率在 95%以上。 “以蓄为主,排蓄结合” 雨水控制方面:“先下渗净化,再回收利用”的自然水质净化方法 雨水利用方面:采用智能化灌溉系统和膨润土防渗毯措施 在具体设计中 , 首先考虑自然下渗 , 再考虑多余积水的就地回收和就近利用 。根据不同的 地形特点 ,园区也相应采取了 不同的雨洪管理方式 ,包
7、括: 森林公园的竖向设计 下凹式绿地 中轴线景观带与树阵 下沉花园 地下空间的屋顶以及市政道路等雨洪可持续技术的应用 总的来说 : 北区道路:大多采用透水率达 100%的级配砂石路,并利用其自然地形的低洼地形形成汇水区,在其中铺设碎石形成蓄水层、种植耐水湿植物形成景观 南区道路:根据不同的分级而采用不同方式以延迟地表径流排放时间、保证入湖水质 园区停车场:铺设大多选用新型植草,有效解决了停车场的透水问题 设计原则 下渗为主、辅助回收、先下渗净化、再收集利用、就近利用、降低成本 首先考虑绿地、树阵、市政道路和铺装地面的自然下渗,再考虑多余积水的就地回收和就近利用 设计原理北 京奥林匹克公园主要通
8、过 渗滤系统 和 回用系统 实现了对雨水的收集和回用,确保了雨洪管理的可持续性。北京奥林匹克公园可持续雨洪管理系统设计原理图北京奥林匹克公园可持续雨洪管理系统的技术构建渗滤系统 : 作为北京奥林匹克公园可持续雨洪管理系统中雨水收集的重要路径,主要通过透水地面和多孔垫层实现对雨水的多重过滤净化,再由透水毛管、支渗滤沟、主渗滤沟将雨水汇集到集水池中,以满足后方灌溉和水景的要求。这样的流程一方面保证了雨水的净化、避免了水体的再污染,另一方面,也为雨水的循环使用奠定了基础。渗滤系统从上到下依次由透水面层、透水垫层、渗滤沟等部分构成。回用系统 : 作为北京奥林匹克公园可持续雨洪管理系统中雨水利用的重要路
9、径,将收集到的雨水用回用泵抽上地面,使雨水可以再次在园区中得到利用。1. 透水面层形式多样:原生态草地、种植池、道路边界的渗水沟和最主要的可渗透性铺装。透水地面的铺设材料:风积沙透水砖、带缝隙的不透水材料、混凝土透水砖、青砖、木塑地面、露骨料透水混凝土、嵌草石板路,透水系数大于 0.1mm/s2. 找平层3.透水垫层主要由粗砂、碎石和透水混凝土构成,其一定间距内埋设全透型的排水管道,便于雨水下渗和收集,同时避免地下水位上升时对地面铺装的托顶,实现双向排水。4.支渗滤沟硬质路面隔一定距离设置一定深度的渗水沟,沟渠内采用级配碎石填充,用来收集周围渗透到垫层中的雨水,并通过埋设的全透型排水软管进入主
10、渗透沟。5.主渗滤沟铺设结构和作用原理与支渗滤沟基本相同,从支渗滤沟排入的雨水通过主渗滤沟中级配碎石内埋设的冲孔排水管输送到雨水收集池中。雨水通过渗滤系统进入雨洪利用系统,汇集到雨水收集池中,进而用于绿化灌溉和水景补水。北京奥林匹克公园中区收集毛细管断面渗滤系统北京奥林匹克公园中雨水支渗滤沟断面北京奥林匹克公园中雨水支渗滤沟断面森林公园竖向设计的应用 现状地形特点:西南高(最高点高 48.9米)、东北低(最低点 35.2米) 1)主要通过低洼绿地对雨水进行收集和利用,以代替排水管道的作用 2)将草坪和微地形进行结合,引导雨水流向,降低园区地表径流并浇灌植被北京奥林匹克公园现状地形图竖向设计具体
11、体现在两个方面,分别是 主山的规划和水系的设计主山的竖向规划 主山仰山,最高峰海拔约为 86.5m,相对湖区常水位 48m。 为了丰富山峦的总体效果,公园在主峰的西南侧规划了一座海拔约 60.2m、高度约为 28m 的次峰;在西南方的湿地区北侧堆筑了高约20m 的小山以作为主山的余脉;在东南方向模仿自然形态的水陆交接,设计了一些小岛来实现水系流速的缓冲和污染物的净化。最后,在主山的南面山系构建了一条横跨北五环路并一直向北延伸的生态廊道,形成了一系列迂回曲折的高度约为 5-10m 的低山丘陵,与蜿蜒的带状溪流相辉映。在原有地形基础上的这些构建方式,在丰富水景层次的同时,也增强了山体的连绵感,并为
12、雨洪在植被和水景中的可持续利 用提供了天然的条件。北京奥林匹克公园主山主水竖向图水系的设计 保证公园龙形水系的整体形态的前提下,主要侧重于对水系的连接,对清河导流渠及仰山大沟的整合,以实现对雨洪的统一调蓄和利用。 主湖北临主山、跨过主山连接清河导流渠、东北方连接洼里公园和碧玉公园湖区水系、西北方为湿地景观。 根据北京区域内水利的总体要求和园区的场地现状,主湖水位规划为38.5m,清河导流渠水位为 37.5m,洼里公园湖区水位为 37.35m,湿地水位为 41.5m。主山北侧规划部分水系,这些水系主要引自西北方的清河导流渠,蜿蜒曲折的萦绕在山林之中,偶尔汇集小面积的水域,向北通向清河,向南通向北
13、小河。北京奥林匹克公园水系规划图生态驳岸与湿地景观的运用 ( 1)构建生态驳岸,提高水质净化效率基于生态驳岸的种种优势,北京奥林匹克公园在雨洪管理过程中,充分利用生态驳岸设计技术,形成了兼备水质净化的雨水利用系统。通过驳岸分布图可以看出,奥林匹克公园不论在北区还是南区,除了与入口广场相连接的水岸采取了人工驳岸以外,其余几乎全部采用生态驳岸,充分体现出生态景观的设计的理念。 ( 2)修建人工湿地,改善循环用水质量北京奥林匹克公园特别建造了面积为 15.28h的生态湿地作为专门的生态净水系统,成为全园惟一具有净化水质功能的水系统,也是全园水循环系统的重要支柱。每天,从清河污水厂引入公园的 2600
14、m再生水和从湖中抽取的 20000m湖水将进入该湿地净水系统进行处理。根据场地的地形特点和净水效率的要求,奥林匹克公园中的生态湿地主要由潜流湿地(包括垂直流和水平流两种)和部分表面流湿地构成,潜流湿地主要通过土壤介质对再生水进行前期简单净化,而表面流湿地主要通过植被对水体进行进一步净化。北京奥林匹克公园驳岸分布图北京奥林匹克公园人工湿地处理系统下凹式绿地的应用 公园的绿地部分主要采取下凹或带有增渗设施的下凹形式建造, 增渗设施采用 PP透水片材、 PP透水型材、PP透水管材以及渗滤框、渗槽、渗坑等多种形式 ,以方便雨水下渗。 绿地的高程设计低于路面和广场, 下凹 50 100mm。 两方面作用
15、: 1 使降落到绿地的雨水就地下渗,避免上凸绿地使雨水流出绿地范围,汇集到路面造成积水的情况。 2 使路面广场的雨水流入绿地,存储下渗。 注: 1 为避免段时间内暴雨峰值过大,超出绿地的储蓄能力,特设置雨水口,使多余雨水可以通过排水 2 管道排出园区 2 水系边的绿地部分,公园只在水系边设计了下凹式的滤沟,当雨量较大时,经由绿地流下的雨水可先通过滤沟进行过滤后再流入水系,保证了雨水收集的清洁度。中轴路与树阵区的应用 中心区延北京城中轴线由南至北为宽60m的中轴景观大道,大道西侧为树阵区,东侧从南向北依次是国家体育场、下沉花园和北部休闲花园。 中轴路中间 24m范围内铺设的是花岗岩,为实现有效的
16、雨洪利用,在 铺设时 采用了透水材质填补缝隙 。地面基层 采用的是无砂混凝土,基层之下铺设了级配碎石垫层, 并在道路两侧各设置了一条透水性的雨洪排水沟 ,排水沟采用透水砖砌筑而成,并与周围的渗滤沟相连,形成完整的雨洪收集利用系统。北京奥林匹克公园中轴景观区域雨洪利用平面图树阵区中 树与树之间采用的是不透水铺装、树池采用的是渗透性的多孔混凝板 ,而为达到雨水收集的目的, 树之间又修建了透水沟槽 ,同样是为了增加渗透率,提高土壤含水量,超出渗透能力的雨水会通过雨水收集毛管进入树木间的 蓄渗筐 内存蓄,蓄渗筐由长为 1m、宽为0.5m、高为 0.4m 的高强度 PVC 构成,筐内存蓄的雨水在旱期将经
17、由专用的灌水器渗入土壤灌溉树木,实现了水流交换和收集的双重目的。另外,在中轴路和树阵区范围内, 每隔一定距离设有一条 1.2m0.9m 的支渗滤沟 ,它是将分散在铺装结构中的垫层的雨水进行收集,并且不断的汇集,最终流入主渗滤沟。进而进入集水池以供周边绿化植物的喷灌。下沉广场的使用 位于奥林匹克公园中心区的奥林匹克下沉广场,整体来讲平均比路面低 8.5m。广场北侧比南侧高大约 1m,广场地势从南到北缓慢抬高。下沉广场的地面景观主要包括 绿地和铺装地面两种 ,其采取的雨洪管理措施分别为:( 1)绿地。为了方便雨水入渗,广场中的绿地全部采用比周围地面低 50-100mm 的下凹式或带增渗设施的下凹绿
18、地形式。( 2)铺装地面。下沉花园的地面铺装主要 有透水砖铺装和不透水铺装两种形式 ,其中,大面积的都是透水砖的铺装占到总面积的一半以上,而且大部分的 不透水铺装设置在广场北侧 ,相对地势较高, 透水铺装 设置 在高程比较低的南侧 。有利于 雨水从高低流向地底进行下渗收集 。蓄排结合,是不怕水的花园透水铺装 休闲花园观众席草地的应用 为了满足低标准雨水下草地不出现积水而影响观众的停留,观众席草地的基层分别设置为 沙质土壤层、 PP 透水片材和 PP 透水型材等透水材料 ;而当出现超标准降雨量时,雨水则将通过带有 排水口的渗滤框暂蓄 ,进而通过 渗滤管 排入水系或雨水收集池中。 大面积地下空间屋
19、顶的应用 奥林匹克公园在中心区拥有大面积的地下商场,为了加强对地下设施的雨洪利用与控制,在其屋顶上铺设了 覆土层 ,并 种植了大量植物 用来收集雨水。并且设计一系列 条纹状的次级排水通道 ,以及外围的 排水主路和雨水井 ,可以使降落在绿地的雨水通过 下渗汇集到排水支路流入排水主路再而进入雨水井 。 道路的应用 北京奥林匹克公园内对承载能力要求不是很高的路面比如说广场、园区小径、非机动车道路均采用了透水铺装,最上端的面层主要采用的材料是 风积沙透水砖及透水性沥青等 。 公园的机动车道均为不透水硬化路面,道路两侧均设有雨水口,以便将车道内存在的较大污染物拦截后将初期雨水排入下游管道。中心区透水铺装
20、路边集水设施全透型排水管混凝土透水砖: 以碎石、水泥为主要原料,经成 型工艺处理后制成,具有较强的渗透性能。风积沙透水砖: 主要是靠破坏水的表面张力来透水。透水砖和结合层材料完全采用沙漠中的风积沙,是一种变废为宝的新技术,这种材料的使用在雨水下渗的过程中还能起到很好的净化过滤作用。露骨料透水混凝土: 是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一种孔隙均匀分布的蜂窝状结构混凝土,有足够的强度和良好的透水性,能够将雨水渗透到地下,起到改善地下生态,减少地表径流,节省能源的作用。植草地坪: 是通过钢筋将用模具制作出来的混凝土块连接起来,形成一个整体,再在空隙中填满种植土,播种或栽种草苗的施工工艺。各类生态铺装的应用木塑地面: 是以锯末、木屑、竹屑、麦秸、谷糠、椰壳、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环再生利用、健康环保、形态结构多样的基础性材料。嵌草石板汀步: 工艺简单,施工方便,可适应地基变形,石缝中植草,并很容易生长。明城墙遗址公园 区位分析: 基本情况 现状分析1.景点介绍:遗址公园点缀了 “ 老明墙 ” 、 “ 古楼新韵 ” 、 “ 残垣漫步 ” 、 “ 雉蝶铺翠 ” 等诗情画意般的景区 。