上海市地方標準《海綿城市建設技術(shù)標準》(DG/TJ08-2298-2019,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標準》)是上海市海綿城市建設實(shí)踐經(jīng)驗的總結,全面和系統規范了相關(guān)規劃編制、工程建設、運行維護、績(jì)效評估等工作,對推動(dòng)上海市海綿城市建設工作具有重要指導意義。介紹了《標準》的編制背景和思路,明確了海綿城市建設水量和水質(zhì)目標,并對規劃要求、設計要求、施工驗收和運行維護要求等主要內容進(jìn)行了闡述,有助于對該標準的理解。本《標準》已于2019年11月1日實(shí)施。
01編制背景
自2013年12月中央城鎮化工作會(huì )議提出“建設自然滲透、自然積存、自然凈化的海綿城市”至今,國內海綿城市的實(shí)踐工作已如火如荼。“海綿城市”是具有國際語(yǔ)境的、城市雨水綜合管理理念的、中國化的表達,與美國以低影響開(kāi)發(fā)(LID)為核心的雨水綜合管理理念、英國的可持續排水系統、澳大利亞的水敏感城市等發(fā)達國家和地區雨水管理理念一脈相承。上海市是我國人口和經(jīng)濟總量最大的城市之一,開(kāi)展海綿城市建設,可有效緩解城市內澇、徑流污染、水資源流失、水生態(tài)環(huán)境惡化等高速城鎮化過(guò)程中的突出問(wèn)題,為城市可持續發(fā)展帶來(lái)新的契機。
水具有極強的外部性,涉及方方面面,雨水管理絕不能“就水論水”。海綿城市建設不僅依靠水務(wù)系統的支撐,更需要建筑與小區、綠地、道路與廣場(chǎng)等多系統的共同參與、多專(zhuān)業(yè)融合,同時(shí)其對各系統均提出新的要求。標準工作是各行各業(yè)發(fā)展進(jìn)步的基石,只有做到“標準支撐、引領(lǐng)發(fā)展”,才能確保理念的落地和工程建設的質(zhì)量。
上海市高度重視海綿城市的建設,由市住房和城鄉建設管理委員會(huì )牽頭組織相關(guān)委辦局,由上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司會(huì )同上海市城市規劃設計研究院、華東建筑設計研究院有限公司、上海市綠化管理指導站、上海市水務(wù)規劃設計研究院、華東師范大學(xué)等各行業(yè)研究單位聯(lián)合開(kāi)展上海市海綿城市建設頂層設計研究,結合本市“三高一低”——地下水位高、土地利用率高、不透水面積比例高和土壤入滲率低的顯著(zhù)區域特點(diǎn),提出了上海市海綿城市建設指標體系等系列文件,并于2016年8月出臺了《上海市海綿城市建設技術(shù)導則(試行)》指導上海市海綿城市建設。導則試行2年后,編制組結合本市特別是臨港地區海綿城市建設的實(shí)踐經(jīng)驗,經(jīng)深入調查研究,參考有關(guān)國內外先進(jìn)標準和要求,在廣泛征求意見(jiàn)的基礎上,編制完成上海市地方標準《海綿城市建設技術(shù)標準》(DG/TJ08-2298-2019)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標準》),上海市住房和城鄉建設管理委員會(huì )于2019年7月17日正式發(fā)布公告,《標準》于2019年11月1日起實(shí)施。與《標準》同步編制的還有上海市地方標準《海綿城市建設技術(shù)標準圖集》,兩部標準建議配合使用。
02編制思路
《標準》適用于上海市海綿城市相關(guān)規劃編制以及新建、改建、擴建項目的設計、施工和驗收、運行維護、監測和控制,內容涵蓋區域規劃、建筑與小區、綠地、道路與廣場(chǎng)和水務(wù)五大系統,可指導海綿城市建設相關(guān)規劃編制、工程建設、運行維護、績(jì)效評估等全過(guò)程工作,具有較強的全面性和系統性。
海綿城市建設包括“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)措施,涵蓋源頭減排、過(guò)程控制和系統治理,《標準》的技術(shù)內容以源頭減排相關(guān)技術(shù)為主,但對于相關(guān)水量和水質(zhì)標準的規定會(huì )涉及過(guò)程控制和系統治理方面。同時(shí),針對上海市“三高一低”的特點(diǎn),《標準》明確提出源頭減排技術(shù)應以“滯、蓄、凈”為主,以“滲、用”為輔,以“排”托底。
03主要內容解讀
3.1水量和水質(zhì)控制指標
徑流總量控制和徑流污染控制是海綿城市建設的重要內容之一?!稑藴省芬幎?ldquo;年徑流總量控制率應綜合考慮本市生態(tài)本底、降雨規律、城市空間特征以及水生態(tài)、水資源、水環(huán)境、水安全方面存在的問(wèn)題和目標等因素后確定”,考慮到標準的引領(lǐng)性和指導性,未對年徑流總量控制率的具體數值提出規定。上海市年徑流總量控制率的建設目標在《上海市海綿城市專(zhuān)項規劃》(2017~2035)中明確,至2020年規劃進(jìn)行區域控制或場(chǎng)地(地塊)控制的年徑流總量控制率應不低于70%,至2035年不低于75%。此外,《標準》提出“各類(lèi)海綿設施對于SS的控制率應以實(shí)測數據為準”,并在條文說(shuō)明中列舉了國內和上海關(guān)于海綿設施控制徑流污染的研究成果,當缺乏相關(guān)資料時(shí),可作為參考。
另外,值得介紹的是,《標準》對上海市雨水管渠設計重現期、除澇標準、內澇防治設計標準提出了具體規定:上海市除澇標準為20~30年一遇降雨重現期,設計暴雨歷時(shí)一般為24h,20年一遇最大24h面暴雨量平均為200mm,30年一遇最大24h面暴雨量平均為220mm,最大24h設計面暴雨雨型采用1963年9月設計暴雨雨型,并配以相應潮型,澇水排除時(shí)間為24h,排除程度為地面不受淹;內澇防治設計標準應采用100年一遇重現期,降雨歷時(shí)為24h,平均降雨量為275mm,雨型采用1963年9月設計暴雨雨型,排除標準為居民住宅和工商業(yè)建筑物的底層不進(jìn)水,道路中一條車(chē)道的積水深度不超過(guò)15cm且雨停后積水時(shí)間不超過(guò)1h?!稑藴省方Y合上海市氣候特點(diǎn)和排水特點(diǎn),提出內澇防治設計對應的降雨歷時(shí)、雨型以及防治標準,對上海市內澇防治系統構建具有重要指導意義。
3.2規劃要求
海綿城市是城市建設新理念,應堅持規劃引領(lǐng)、生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜和統籌建設的原則。因此,《標準》將規劃編制規定納入其中。
《標準》規定海綿城市相關(guān)規劃應與上海市城鄉規劃體系相銜接,提出了上海市體系化、多層次的海綿城市規劃體系,包括總體規劃和單元規劃層次以及詳細規劃層次。
《標準》規定海綿城市規劃的技術(shù)方法應包括相關(guān)指標、要素控制和空間布局引導,即通過(guò)對城市功能區、用地布局、城市高程、用地占比、建設用地開(kāi)發(fā)強度、地類(lèi)或地塊的徑流削減量等指標以及藍線(xiàn)、綠線(xiàn)等的控制,貫徹海綿城市建設指導思想和基本原則,在城市建設管理中落實(shí)海綿城市建設要求。其核心在于:以年徑流總量控制率為控制型指標,實(shí)現規劃控制目標到控制指標的層層取值指導與分解分配,體現方法中的規劃控制途徑;以徑流峰值控制目標、徑流污染控制目標為主要引導型指標,實(shí)現目標的分層細化,指導海綿城市建設途徑、設施選擇、布局與配置要求,體現方法中的規劃引導途徑;以雨水資源化利用目標等為建議型指標,提出指標的合理分解與取值建議,體現方法中的規劃建議途徑。
年徑流總量控制率作為指標體系中的核心控制指標,其規劃管控應采用區域控制與地塊控制相結合的方式,對于集中新、改建區(規劃新、改建地塊面積占比大于等于80%的控制區)和部分新、改建區(規劃新、改建地塊面積占比大于等于50%、小于80%的控制區)應采用區域控制方式,對于保留區(規劃新、改建地塊面積占比小于50%的控制區)應采用地塊控制方式。在控制目標分解過(guò)程中,采用區域控制的單元應以地塊為基本單位分解落實(shí)控制指標和分區導引要求;采用地塊控制的單元應將二級控制區的控制要求落實(shí)至開(kāi)展海綿城市建設的地塊。道路、河道等用地的控制目標按不同的控制單元,分塊或分段進(jìn)行分解?!稑藴省吩跅l文說(shuō)明中詳細介紹了地塊徑流削減量指標的制定和校核方法。
《標準》根據特大型城市的城市規模與用地特點(diǎn),提出了海綿城市規劃編制方法和編制內容,對上海市全市和各區海綿城市規劃編制具有顯著(zhù)指導意義。
3.3設計要求
為了使海綿設施真正落實(shí)到實(shí)處,提出了全過(guò)程控制的要求,因此,各個(gè)設計階段應包括海綿城市設計內容?!稑藴省穼ㄖc小區、綠地、道路與廣場(chǎng)、河湖水體等系統的設計流程、總體布局和豎向設計、適用的技術(shù)措施作了詳細規定。
3.3.1設計流程
區域和地塊的海綿化設計流程按照整體分析、指標測算、方案設計、復核優(yōu)化和設計實(shí)施等階段進(jìn)行。
改造區域和地塊以?xún)?yōu)先利用現有設施為主,因地制宜采用綜合措施,優(yōu)化、提高現有設施的功能標準和運行效率,局部地區新建高標準設施,灰綠結合解決內澇和徑流污染問(wèn)題。新建城區以保護和利用自然生態(tài)資源為前提,以源頭減排技術(shù)為主進(jìn)行多方案組合。對重點(diǎn)工程應開(kāi)展多方案比選,優(yōu)選技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟可靠的技術(shù),確定設計方案。
3.3.2平面布局和豎向設計
海綿城市建設項目的關(guān)鍵是在場(chǎng)地布局時(shí)設計有利于雨水“自然積存、自然滲透、自然凈化”的排水路徑,因此《標準》首先對建筑與小區、綠地、道路與廣場(chǎng)和河湖水體的平面布置和豎向控制作出了明確的規定。核心要義是應大限度地保護和修復區域內原有的水域、濕地、植被等生態(tài)環(huán)境,充分發(fā)揮場(chǎng)地內綠地、水體等自身的海綿作用;應營(yíng)造有利于雨水分散控制的總體布局和豎向設計,并為超過(guò)雨水管渠設計重現期的暴雨設置調蓄空間或行泄通道;應綜合考慮項目本體的功能要求、下墊面類(lèi)型、土壤滲透性、地下水位、地形坡度和空間條件等,綠灰結合,優(yōu)先使用簡(jiǎn)單、低成本的源頭減排設施,設施的設置應與場(chǎng)地的總體、豎向和景觀(guān)相協(xié)調。
綠地率和河湖水面率是海綿城市建設的重要指標,是生態(tài)斑塊的重要組成部分?!稑藴省芬幎▍^域、地塊和道路的綠地率和河湖水面率應滿(mǎn)足相關(guān)法律條例和規劃的規定。小區的綠化設計應設置一定比例的集中綠地。
3.3.3技術(shù)措施
?。?)海綿型綠地的技術(shù)要求。
綠地是重要的海綿體,《標準》對綠地土壤的滲透性能和綠地植物配置提出了明確規定。規定綠地土壤應滿(mǎn)足雨水滲透的要求,不滿(mǎn)足滲透要求的應進(jìn)行土壤改良。綠地源頭減排設施的植物種類(lèi)選擇應根據滯水深度、雨水滲透時(shí)間、種植土厚度,污染物負荷和不同植物的耐水濕程度等條件確定。另外,車(chē)生泉等人對上海市城市綠地景觀(guān)中常用園林植被冠層的降雨截留能力進(jìn)行研究表明,構建復層混交植物群落可有效提高雨水截留能力。因此《標準》要求綠地種植應配置一定量的喬木、灌木,多層次種植綠化,并在條文說(shuō)明中規定了喬灌木和草坪(喬灌木樹(shù)冠投影面積中草坪除外)之比宜為3∶1。
?。?)滲透設施的技術(shù)要求。
上海市地下水年平均埋深0.5~1.5m,針對上海市高地下水位的特點(diǎn),《標準》規定設施底部與當地的地下水季節性高水位的距離應大于1m,不足1m的應設置防滲膜。上海很多含滲透功能的源頭減排設施都需要設置防滲膜,雖然設置防滲膜使得降雨徑流不能補充地下水,但源頭減排設施的結構層可以對服務(wù)范圍內的徑流起到凈化和緩排的作用,有利于徑流污染控制和峰值削減。
?。?)生物滯留設施的技術(shù)要求。
生物滯留設施是重要的源頭減排設施,在建筑小區、綠地和道路與廣場(chǎng)中都適用?!稑藴省穼υO置在道路機非綠化分隔帶和高架道路下綠化帶的生物滯留設施做了詳細規定。
綜合考慮上海市綠化管理相關(guān)要求和生物滯留設施占地需求,規定設置生物滯留設施的機非綠化分隔帶寬度應大于1.5m,機非綠化分隔帶內的生物滯留設施宜分段設置,以便于喬木或其他設施的設置,每段長(cháng)度應根據服務(wù)道路的徑流控制要求確定,宜為10~15m。規定生物滯留設施的機動(dòng)車(chē)道側雨水進(jìn)水口宜與道路雨水口設置相結合,采用聯(lián)箅式雨水口,平箅收水能力應小于立箅40%以上,初期雨水進(jìn)入排水管網(wǎng),徑流量較大時(shí),路面徑流通過(guò)立式雨水篦進(jìn)入生物滯留設施,具體如圖1所示。采用這樣的進(jìn)水方式,主要原因是機動(dòng)車(chē)道路雨水徑流污染程度高,直接進(jìn)入生物滯留設施會(huì )嚴重影響植物生長(cháng)和后續養護工作,在《標準》編制過(guò)程中,綠化管理部門(mén)對生物滯留設施直接收集處理機動(dòng)車(chē)道雨水持強烈反對意見(jiàn),編制組因此提出了設立聯(lián)合雨水篦的方式,棄流掉部分污染程度高的徑流以減輕對植物和養護的影響,同時(shí)仍可在一定程度實(shí)現對徑流的削峰緩排和凈化處理。
對于高架下綠化帶,考慮到車(chē)輛快速行駛會(huì )引起灰塵、泥漿飛濺影響生物滯留設施功能,因此規定宜采用局部下凹形式,在綠化帶沿道路方向的兩側保留一定寬度高勢綠地,中間部分下凹設置生物滯留設施。
3.4施工驗收和運行維護要求
3.4.1施工要求
海綿城市建設工程包含了雨水收集、滲透、滯留、調蓄、凈化、排放等設施內容,比常規的雨水管道系統涵蓋的內容多,系統復雜,施工要求更加嚴格。施工過(guò)程是海綿設施建設的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節,施工時(shí)是否按照經(jīng)批準的圖紙施工、是否采用正確的材料、處理設備安裝調試是否達到要求,滲透設施的施工是否規范等都可能對海綿城市建設效果產(chǎn)生重要影響。因此,《標準》結合已開(kāi)展的海綿城市建設實(shí)踐,對施工質(zhì)量控制提出嚴格要求,施工單位應熟悉設計文件和施工圖,深入理解設計意圖和要求,嚴格按照設計文件、相應的技術(shù)標準進(jìn)行施工,不得無(wú)圖紙擅自施工,不得擅自變更設計內容,施工隊伍必須有國家統一頒發(fā)的相應證書(shū)。
《標準》對源頭減排相關(guān)設施的施工程序和要點(diǎn)做了詳細規定,包括“在主體建設工作完成、施工設備和材料土堆已經(jīng)移除且匯水區穩定后,再開(kāi)挖施工源頭減排設施,植物種植和長(cháng)成之前應采用土工布覆蓋”、“施工時(shí)避免壓實(shí)生物滯留過(guò)濾介質(zhì)”等。
3.4.2運行維護要求
合理的運行維護是保障設施功能發(fā)揮的必要措施。經(jīng)調研發(fā)現,很多小區設置的排水基礎設施特別是雨水回用設施,由于物業(yè)部門(mén)在運行過(guò)程中缺乏規范管理,造成系統故障或處于長(cháng)期的停運狀態(tài)。這樣不僅起不到海綿城市建設的目的,而且造成了極大的浪費,嚴重的甚至對給排水系統造成一定的安全隱患。
因此在運行過(guò)程中應避免停運的情況發(fā)生,及時(shí)對故障進(jìn)行排查,維持系統連續有效的工作?!稑藴省穼υ搭^減排設施的維護要點(diǎn)、維護頻率、維護時(shí)段做了詳細規定,對海綿設施的長(cháng)效運行具有重要指導意義。
3.4.3評估要求
海綿城市建設受施工等因素的影響,對年徑流總量和年徑流污染等目標的控制能力存在著(zhù)不確定性和隨機性,單純依靠施工圖紙中的規模進(jìn)行工程驗收,難以真正驗證預期的控制效果,因此,對于有條件的項目,宜開(kāi)展效果評估?!稑藴省犯鶕鴥韧庀嚓P(guān)資料,提出海綿城市建設效果評估應針對具體評估對象區域確定評估方法,一般將現場(chǎng)監測法、模型模擬法、容積核算法相結合,有條件的宜采用現場(chǎng)監測和模型模擬法,并對監測周期、降雨次數、監測指標等作出詳細規定。同時(shí),結合環(huán)保部門(mén)要求,除SS指標外,《標準》提出“外環(huán)線(xiàn)以?xún)?,大?km2的區域和大于2hm2的建筑與小區、大于2hm2的綠地、長(cháng)于500m的道路,以及其它有條件或要求的區域,宜同時(shí)開(kāi)展COD、氮、磷等其它污染物的削減率評估”。
04結語(yǔ)
上海市地方標準《海綿城市建設技術(shù)標準》是在全面貫徹落實(shí)和住房城鄉建設部關(guān)于加強城市基礎設施建設與推進(jìn)海綿城市相關(guān)工作要求的大背景下,在《上海市海綿城市建設技術(shù)導則(試行)》2年后,在認真總結實(shí)踐經(jīng)驗基礎上制定,內容涉及海綿城市建設的全過(guò)程,可有效指導上海市相關(guān)規劃編制、工程建設、運行維護、績(jì)效評估等工作,具有較強的全面性和系統性,對推動(dòng)上海市海綿城市建設工作具有重要指導意義。另外,隨著(zhù)海綿城市建設的持續推進(jìn),越來(lái)越多的設施建設、運行和維護也會(huì )產(chǎn)生更多有益的經(jīng)驗為將來(lái)進(jìn)一步豐富完善本標準奠定基礎。