项目分享 | 福州市晋安体育馆海绵城市设计
项目名称：福州市晋安体育馆
Project name: Fuzhou Jin An Stadium
项目位置：福州市晋安区
Project location: Fuzhou City, Fujian Province
项目业主：福州市城乡建设发展有限公司
Project owner: Fuzhou Urban and Rural Construction Bureau
设计单位：WADI设计 & 中国市政华北设计院
Design team: WADI studio & CNWG
项目规模：21320㎡
Project scale :21320 sqm.
项目阶段：已完工
Project phase: completed
1 项目概况
项目概况和分析
项目位于福州市晋安区，占地面积21320㎡，是2015年第一届全国青年运动会配套设施，场馆在青运会结束后，作为室内综合体育活动中心继续使用。自“十二五”以来福州市水系统管理水平得到了较快的发展，然而作为沿海城市因为其气候地理条件原因，全年降水量大，且每年的7~8月台风季带来的强降雨，使城市排水建设承受巨大的考验。
2016年，福州市成为全国第二批海绵城市试点城市。结合 “小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解”的整体目标，福州市试点区域希望达到年径流总量控制率75%，SS总量去除率45%的治理目标。
图：晋安体育馆区位图
现状下垫面分析
体育馆建筑占地面积21320㎡，绿地面积4579㎡,比例占21.4%，地坪面积5231（包括草坪砖水泥和铺装）占24.5%，沥青面积2647㎡占12.4%，绿色屋面1670㎡占7.8%，综合雨量径流系数0.56。
图：下垫面分析图
图：竖向分析图
排水体制及现状分析
体育馆现状排水体制为雨污分流制，体育馆区域内雨水管管径为De300、De400和De500；大部分雨水未经处理通过雨水口排入内部雨水管道，再排入市政雨水管线；馆区高差大，雨天地面径流随地势漫流，地面湿滑，对下游排水造成较大压力。
图：现状场地排水管渠图
绿化及铺装现状分析
晋安体育馆绿地面积4579㎡，场地内绿地零散分布，绿地下多为建筑垃圾，植物长势差，北侧山体的混凝土格室绿化及山脚绿化长势不佳，整体生态效益和景观效果不佳，原绿色屋顶效果一般。铺装面积7878 ㎡，植草砖效果较差，沥青路面沉降问题严重且有部分积水情况，南侧石材铺装较新。
图：现状绿化及铺装情况
地下室停车场分析
体育馆含1层地下室，两个入口，为车库和人防场所。地下室面积9281㎡，占总用地的43.5%，基本和建筑立墙范围一致。在地下室顶部绿地内布置海绵设施时需布置防渗膜和带孔盲管，将雨水及时排出，避免影响建筑结构和地下空间。
图：地下停车场顶板位置
2 整体改造理念---生命亲和城市
BIOPHILIC CITY指生命亲和城市，让城市成为自然的一部分，不是要在城市中“镶嵌”一些自然的装点，而是要把城市变成真正的生态系统。
图：生命亲和城市 BIOPHILIC CITY
在生命亲和城市，大多数居民都能容易地接触到丰富的自然空间。城市里有高度的生物多样性，并且会积极地保护生物多样性。生命亲和城市是绿色的、有活力的、有机的。城市居民能够和当地独特的植物、动物、气候、地貌之间形成深层的连接。在生命亲和城市，人们有充分的条件可以充分在户外享受自然。人们能够通过丰富的感官来体验自然，生命亲和城市还强调跟自然和生物多样性相关的教育。
作为一个公共体育馆，在进行设计的时候，以生命亲和城市为理念，对馆区环境通过海绵与景观相融合的手法，将体育馆打造成为一个集安全舒适的自然景观、休闲运动教育为一体的生态健康中心。将城市中的自然和减轻污染、有益身体健康联系起来，与自然重建连接能够帮助人减轻压力，提升创造力，增强认知能力和提升学习表现。跟自然更多的相处能够让人更加慷慨、更乐于助人，从而有利于社区。反之亦然，缺乏与自然的接触，的确会导致孤独、压力、焦虑、暴力等等问题。
应示范区海绵城市设计要求，对其进行雨水设施体系和体育馆外部景观的改造，现状条件最大化利用，年降雨径流总控制率为75%，面污染控制率45%。
在体育馆场区的绿地内设置雨水花园、生态树池和下沉式绿地等海绵设施，主要处理道路、屋面和自身雨水，将停车位设计成透水铺装，处理雨水。屋面雨水通过雨落管断接进入线性排水沟，再通过排水沟汇入景观水体，之后汇入内部雨水管网；在道路外侧设置开口路牙，将道路雨水通过植草沟引至附近中型LID设施；在LID设施内设置溢流井，如遇到超标暴雨时，排入内部管网，最终通过弃流、过滤后排入地下雨水调蓄池，调蓄池内的水可以回用于绿地浇灌。当调蓄池的存蓄容积不足时，通过溢流系统进入市政管网。
图：技术路线
4 海绵城市建设方案
汇水分区划分
划分原则：根据场地内各种下垫面类型、竖向高程和排水管网走向，将晋安体育馆分为三个汇水分区。
图：汇水分区图
图：改造后场地径流系数计算
图：晋安体育馆设计平面图
本次改造共建设透水铺装595㎡，雨水花园353㎡，下沉绿地442㎡，增加屋顶花园1297㎡，生态树池66㎡，景观水体（蓄水型雨水花园下凹深度0.65m）324㎡，蓄水池200m³，经过改造雨水径流控制率量可达到 565.6m³。
图：海绵系统平面布局图
充分针对现状相关问题，分析各类技术的适用性，鼓励在传统技术基础上创新。最大限度的建设透水铺装或其他雨水控制措施，控制雨水外排。道路及园路铺装采用透水砖和透水混凝土、彩色饰面高承载力透水混凝土、构造透水铺装、陶瓷透水砖等。
图：透水路面做法
在成片绿地内设置雨水花园，通过局部下凹的微地形收集周边路面和屋面雨水。雨水花园下凹深度平均30cm，底部构造由上至下分别为蓄水层、护根层、介质层、透水土工布、砾石排水层等。雨水花园内设置雨水溢流井，溢流井标高高于蓄水层底部25cm，溢流雨水排入周边雨水管网。栽植的植物配置选用福州当地植物，既能达到景观提升的目的，又能大幅降低初期雨水对承受水体的污染。
图：雨水花园和廊架示意图
馆区内部雨水管网末端在西南侧和东南侧，现将东南侧雨水管网末端断接引至西南侧，同时在体育馆西南侧绿地内新建约100m³地下雨水调蓄池；在东侧新建雨水管网，在东北侧绿地新建70m³地下雨水调蓄池，并在调蓄池附近布置弃流、过滤设施，经过预处理再引入调蓄池存储利用，对调蓄池设置超标排放系统，超过调蓄容积时排入市政雨水管网。
图：地下蓄水回用池
为尽量减少对场地现有景观资源的破坏，尽量保留原有场地内的长势比较好的乔灌木，清除比较差的植被，结合海绵措施进行改造设计。
通过对LID设施的具体布置后，计算复核其相关技术指标，结果如下表：
图：海绵设施调蓄容积计算及达标计算表
图：污染去除率计算表
经计算，晋安体育馆雨水径流控制量可达到565.6m³，大于地块需要调蓄量354.5m³，反算年径流总量控制率可达到87.17%，满足上位规划中的要求。
管线和防涝设计
本次设计共封堵雨水口23个；新建雨水管网160m，新建雨水检查井2座；新建溢流管190m，新增溢流井17座，带孔盲管300m；新增线性排水沟200m；弃流、过滤设备一套。体育馆场地比南边道路要低，洪涝主要是客水流入，经过多方便协调体育馆挡墙上原市政截洪沟已经疏通，重新使用，少量客水可以通过馆区LID设施消化，场地东南口和西南口出入口位置，增设横向截水沟，使场地雨水全部通过管区雨水系统进入蓄水模块，超标之后再通过溢流口进入市政，下雨时不会通过道路地表径流进入外侧道路。
图：排水管线布置图
节点设计
西侧海绵园地：将原西侧非机动车停车位改造成海绵生态公园，既可以给居民提供一块休憩休闲的场所，也可以为东边雨水提供一个处理的场所，西侧道路雨水都通过路边边沟，然后进入西侧景观水池，处理之后进入蓄水模块。体育馆游客运动之后相聚于此，了解海绵，更享受生态福利。
图：西部海绵园地
北侧立体绿化：植草沟沿着山坡布置，主要收集山坡客水和垂自绿地灌溉用水，以建筑中心线为界，将水引导进入左右不同的雨水处理设施。
侧非机动停车场：休育馆有重大活动之时，非机动停车位数量远远不够，但是平时无人使用，植草格停车位既能保证无人时的景观效果，就算是临时停车强度也能达到设计需求，对南侧停车棚重新设计并在棚顶设置绿化，且将雨落管接入中间LID设施。
图：非机动停车位
南侧广场：保留广场石材地面，在南侧绿化带珞缘石开口承接广场雨水，增加广场排水效率，并且增加休憩坐凳，满足游客的休憩需求。
图：南侧广场侧面雨水生境
屋顶花园：屋顶绿化屋顶绿化，施工前，该屋顶为普通屋顶附绿，因为施工原因效果差，水土流失导致屋顶地漏被堵，积水严重，此次进行了重新设计，方便体育馆办公人员平时使用。
5 结语
本工程充分结合了体育馆现状雨水系统和现状格局，对雨水径流进行集中雨水处理之后，并利用雨水回用系统进行重新再利用，蓄水模块超标之后，再通过超标口排到市政排水管道，解决了体育馆小雨时的渗滞蓄，暴雨时期缓解洪峰，缓解市政压力，同时改善了体育馆的整体环境。
设计结合海绵改造增加雨水回收利用系统，目前雨水回用系统顺利运行半年以来，馆区灌溉用水均采用收集雨水，社会效益和经济效益明显。馆区经历了台风等极端天气的考验，海绵城市设施运行效果良好，未发生积水和内涝等事件。
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