关于东北低碳型海绵小区建设的调查研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：王淇（2001），女，汉族，辽宁锦州人；张颖（1990），女，辽宁沈阳人。-92-关于东北低碳型海绵小区建设的调查研究 王 淇 张 颖（通讯作者）陈金楠 王 璐 苏 雷 沈阳城市建设学院，辽宁 沈阳 110167 摘要：摘要：在全球努力应对气候变化，推动实现“碳达峰、碳中和”目标的趋势下，我国也正积极推进绿色低碳住宅小区的建设，以促进实现建筑领域的节能减排。海绵城市建设对于减弱热岛效应、降低内涝风险、提升环境质量和减少能源消耗都具有显著的作用，因此在绿色低碳住宅小区的建设过程中，海绵城市建设将会发挥不可或缺的重要作用。本调研基于东北地区水资源分布不均、洪涝频发、水质污染严重等特点，探讨海绵城市理念在东北地区绿色低碳住宅小区建设中的应用，以期形成一套适合东北地区绿色低碳住宅小区建设的海绵城市基本理论，为实现人与自然生态的和谐共存贡献微薄之力。关键词：关键词：低碳小区；海绵小区；碳排放；节能减排 中图分中图分类号：类号：F12 1 调研背景 从碳排放的物理空间出发，城市是中国碳排放控制的核心，城市贡献了总能源消费量的 67%76%，与城市能源消耗相关的CO2排放达到71%76%1。城市碳达峰、碳中和对于全国实现“双碳”目标具有重要影响意义。目前建筑运行碳排放仍然呈现增长趋势2-3。作为城市主要载体的住宅小区建设或将成为建筑部门实现碳中和重要任务之一，因此绿色低碳小区建设势在必行。针对我国主要生态环境问题与重大科技需求，依据中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要。全党全国推动绿色发展的自觉性和主动性不断增强，生态文明建设成为全党全国各族人民的共识。在党中央的领导下，美丽中国建设取得了重大进展，我国生态环境保护发生了历史性、转折性、全局性的变化。东北老工业基地的转型升级成为国家区域协调发展战略工作中的全新亮点，其中加强环境治理工作又成为促进东北全面振兴工作中的一项重要内容。加强环境治理就是以加快转变经济发展方式为主要导向，以完善生态保护机制为探索路径，深入贯彻与落实“既要金山银山又要绿水青山”的环境可持续发展理念。在此基础上，牢牢抓住“绿色发展”这一核心要义，开展新一轮环保督察与“回头看”，并且重点落实整改工作意见，合理优化产业布局，逐步形成良性有序的绿色发展方式和生活节奏。在提升经济发展质量的同时，应更加关注环境质量，努力建设全新的绿色产业生态链，着力解决突出的环境问题，在重点项目整治上花大力气、下大功夫，稳步推进大气质量检测与改善、水污染防治和清洁、土壤保护和有效利用等相关工作。国内对于绿色低碳住宅小区的海绵城市建设尚未形成一个系统的理论体系。在理论研究方面：艾会霞4 绿色低碳住宅小区建设应以绿色低碳为背景，从建筑设计规划角度出发，旨在实现可持续发展。在住宅小区规划中，应贯彻绿色低碳理念，结合海绵城市规划，充分考虑住宅建筑领域的长久可持续性发展。同时，通过实例分析，可以进一步探讨绿色低碳理念在住宅小区建筑设计中的应用。戚建、文哲等5在低碳绿色建造与海绵城市低影响开发技术中，结合西安小寨海绵城市改造项目，通过 GIS+城市排水软件进行模拟降水模型，借助降雨工况计算公式分析确定海绵城市优先改造区域，总结形成了基于 GIS 的低影响开发技术、海绵城市低影响开发建造技术，有助于城市化进程中海绵城市的建设，助力“双碳”战略的实现。国外对于在海绵城市建设及相关研究已经积累了相当丰富的经验和方法，比如英国的可持续性排水系统，是以可持续发展为根本提出的雨水管理模式，以此建立起良性水循环、平衡经济、保护环境的可持续排水体系该系统可实现对生态水环境的一种调控，通过源头控制、雨水收集再利用等途径来减少径流量、中国科技期刊数据库 工业 A-93-削减径流污染，同时结合绿色低碳建设理念，打造新型可持续的节能型建筑小区。低碳型海绵小区的建设不仅是实现“碳中和，碳达峰”目标的关键环节，同时也代表了新旧观念在资源利用方面的对抗。传统城市建设普遍采用“以求应供”的模式，导致大量资源的不合理利用和浪费。相比之下，海绵城市的建设模式以其弹性和供应导向为基础，从根本上区别于传统的城市雨洪管理模式。在实践中，这种模式给许多企业带来了适应上的困难，成为海绵城市建设过程中的一大障碍。传统的城市雨洪管理设施，如纵横交错的下水道网络，将雨水转化为废水处理，无法有效利用这一重要资源。随着全球气候变暖和温室效应的加剧，水资源的稀缺性日益凸显。雨水作为一种具有巨大潜力的资源，其回收率和利用效率低下的问题亟待解决。为了推动生态和谐社会建设，我们需要深入贯彻落实“海绵思想”。“海绵思想”是一种具有弹性的思维方式，以海绵城市为起点，不受时代和生活限制。通过逐步构建生态和谐的社会，我们可以实现资源的高效利用和环境的持续保护。这种思想不仅可以带来经济上的效益，更在生态方面为我们的社会带来了福音。因此，“海绵思想”的贯彻落实是实现可持续发展的重要途径之一。因此顺应时代的产物海绵城市建设也难免会被越来越多的人认可。2 调研内容及结论 2.1 问卷调研 通过对某小区居民进行问卷调研，调研对象，从19 岁以下到 60 岁都有所涉及，调研问卷见附件。调研结论如下：（1）居民对碳中和的态度，69.4%的人是积极提倡的，26.4%的人是中立态度，4.2%的人是消极态度。图 1 居民对碳中和的态度统计图（2）在 19 岁到 60 岁的年龄范围内，不同年龄段对低碳海绵小区的了解分布如下：由图 2 统计图可以看出，18 岁以下的人群对低碳型海绵小区的建设的了解还是不是太全面，大部分都只停留在听说过的层次，对于低碳型海绵小区的建设的实质掌握的不够深入。20 到 40 岁这一年龄段的人们，了解的比例就有明显的提高，这一年龄段的人通过网络、新闻等媒介能够更多的接触相关的实时报道以及资讯。40 岁以上的人群，大部分都有看新闻的习惯，他们大部分的人对这些东西都是挺感兴趣的，也愿意深入了解一下，所以这个年龄段的人相对于别的年龄段的人，对低碳型海绵小区的建设的相关知识了解的比较多。图 2 不同年龄段对低碳海绵小区的了解分布统计图（3）对于低碳型海敏啊小区的建设，如下图统计数据得出，64.8%的人持支持的态度，26.9%的人持中立的态度，8.3%的人持消极的态度。图 3 XX 小区居民对低碳型海绵小区的态度统计图 2.2 实地考察 小雨不积水，大雨不内涝，雨水还可以收集起来利用。近年来，沈阳住宅小区越来越“海绵化”。近几年沈阳市于洪区对 52 个老旧小区实施提质改造，共422 栋楼，约 183.5 万平方米，惠及 2.8 万余户居民，并选取其中9个老旧小区作为海绵城市建设示范点位，通过设置海绵设施，让小区告别“内涝”。中国科技期刊数据库 工业 A-94-本次调研前往沈阳市于洪区某低碳海绵小区试点进行了实地考察，小区在园林绿化、节能设施、海绵城市功能方面有很多亮点，其中应用到的海绵城市建设措施主要分为三个部分：第一部分是结合绿地布置的植草沟、下沉式绿地和雨水花园，就近收集雨水径流，对雨水进行净化和转输；第二部分为道路、铺装和停车场等硬质场地，主要考虑透水铺装；第三部分是末端调蓄池。通过实地考察还了解到，作为新建商品住宅项目，本小区的海绵城市在建筑设计、道路铺装、绿地设计、海绵植物配置等方面下了很大功夫。道路铺装采用透水设计，园区内设置雨水花园和下凹式绿地，沿路侧布置植草沟或碎石沟，汇集雨水转输至下凹设施，其余部分路面雨水经雨水口收集后，通过管网排入末端调蓄池进行调蓄。同时，小区规划设计的雨水收集回用系统，可将收集到的干净雨水用于车辆冲洗、绿化喷灌、铺装浇洒等。在沈阳市某小区已开放的展示区部分，能够看到道路并非平面，园林绿化依坡就势，便于雨水向指定方向汇聚。同时沈阳在城市建设中引入“海绵城市”建设理念又结合低碳减排设计，22 年 6 月沈阳市获得“十四五”第二批国家系统化全域推进海绵城市建设示范城市，成为辽宁省唯一获此殊荣的城市。3 调研分析 通过问卷调研和实地建设小区走访，了解了低碳型海绵小区建设的政策支持和建设现状，以及城市居民对于低碳环保、内涝减少、环境美化的低碳型海绵小区的认识和期待。作为国家“十四五”规划和党的二十大重点关注的环境保护和节能减排计划的一部分，同时基于推动建筑行业绿色低碳发展是我国实现碳达峰、碳中和目标的时代背景，低碳型海绵小区建设有以下几点优势：（1）低碳型海绵小区建设是避免和减少城市内涝的必要手段 全球气候变暖现象日益严重，导致极端气候事件频繁发生，如暴雨、飓风、台风等，这些现象都与城市内涝问题密切相关。城市内涝的产生不仅受到气候因素的影响，还与城市规划、排水系统建设等有关。城市内涝的形成与城市高楼林立、循环不畅有关。高楼林立使得城市上空的热气流无法疏散，热气流在城市上空聚集，形成对流性降雨。同时，城市空气中的凝结核较多，也会促进降雨。这种“雨岛效应”是城市内涝形成的重要诱因之一。另一方面，城市开发过程中大量的硬质铺装改变了原有的生态本底和水文特征。由于降雨不能及时下渗，形成地表径流。传统的城市排水体系难以适应强降雨时形成的径流量洪峰，因此容易产生城市内涝。为了解决城市内涝问题，海绵城市建设应运而生。海绵城市建设的实质是控制径流，降低汇流是海绵城市控制的关键。六字建设方针中的“渗”是减少屋面、路面和地面的硬质铺装，充分采用渗透和绿地技术，从源头减少径流；“滞”是通过植草沟、滞留带等工程措施，降低雨水汇集速度，延缓洪峰出现时间，降低排水强度，缓解降雨时的排水压力。通过各类绿色雨水基础设施的建设和多项措施联合作用，达到降低地表径流量、控制城市内涝的目的。（2）低碳型海绵小区建设是降低径流污染的重要途径 我国的地表水资源的污染问题日益严重，面源污染成为了主要的污染源之一。自 20 世纪 70 年代面源污染被发现并得到证实以来，其对水污染的比重不断增加。除了农业活动外，城市面源污染已经成为第二大面源污染类型。城市面源污染主要是由于降雨径流的冲刷作用而产生的。在暴雨期间，地表和下水管道中的污染物被雨水径流冲刷，并在短时间内汇入受纳水体，导致水体污染。据观测数据显示，暴雨初期的污染物浓度通常高于平时的污水浓度，因此城市面源成为了引发水体污染的主要污染源之一。为了解决这一问题，海绵城市建设提出了“净”字方针。通过采取人工湿地、生态滤池等净化措施，对汇流雨水中的污染物进行过滤和降解，达到净化水体、控制面源污染、保护城市水环境的目的。同时，雨水在通过“渗”、“滞”的过程时也能够对大颗粒污染物进行截留和初步净化。这些措施的实施将有助于缓解我国地表水资源的污染问题。（3）低碳型海绵小区建设是缓解水资源短缺的有效措施 我国水资源面临严峻的短缺问题，淡水资源总量虽然达到 28000 亿 m3，但仅占全球水资源的 6%，人均水资源量更是远低于世界平均水平。城市的快速发展导致水资源需求激增，而城市建设中过度硬化的地面使得大量雨水无法被吸收利用，只能直接排入下水道，中国科技期刊数据库 工业 A-95-造成地下水补给不足。同时，水体污染问题也日益严重，进一步降低了本已有限的水资源的质量和数量。为了应对这一危机，我们需要在多个方面采取措施。首先，我们需要从源头上治理水污染，加强对水源地的保护，确保饮用水的安全。其次，我们需要提高节水意识，推广节水措施，降低用水量。此外，我们还需要积极探寻新的水资源替代方案，如海水淡化、雨水收集利用等。雨水作为一种可再生的水资源，具有很大的利用潜力。经过适当的处理后，雨水可以作为优质的杂用水资源，用于冲厕、浇洒路面、绿化灌溉等用途。通过雨水收集系统，我们可以在降雨时将雨水收集起来，再经过净化处理后储存起来，以备后续使用。这样不仅可以节省大量的自来水，而且还可以实现水资源的有效利用，为解决水资源短缺问题提供一种可行的解决方案。4 结论 低碳型海绵小区建设充分体现了“低碳-生态”的城市规划建设理念，对于提升我国城镇化质量和生态文明建设水平具有重要意义。有关会议上明确提出，解决城市缺水问题必须尊重自然规律，将有限的雨水资源留存并利用，推动建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。国家已经出台了相关的政策和鼓励措施，并不断加大推进力度，将其提升至国家战略层面。目前，低碳型海绵小区建设正处于起步阶段，但随着技术的不断更新和管理机制的逐步完善，其发展前景十分广阔。参考文献 1马军,马莹莹.公众环境研究中心.中国城市达峰指数EB/OL.（2020-12-29）2019-01-05.http:/ RICE-LEAP 模型J.资源科学,2021,43(4):639-651.4艾会霞.绿色低碳背景下住宅小区建筑设计规划原则J.建筑技术开发,2021(48):13-15.5戚建,文哲.低碳绿色建造与海绵城市低影响开发技术J.技术交流,2023(1):71-73.基金项目：沈阳城市建设学院大学生创新创业训练计划项目海绵城市理念在东北地区绿色低碳住宅小区建设中的应用研究，项目编号（202313208035）。