神猴辞岁，金鸡迎春！

导语

住房和城乡建设部2014年发布《海绵城市建设技术指南》，这意味着防治城市内涝方法论的转向，我国城镇排水防涝系统的建设将不再以“修大管子”为主, 而致力于建设城市的“海绵体”，遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、净化雨水，补充地下水、调节水循环；在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来，加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。

本文将对“海绵城市”这个正在中国崛起的新概念进行解释，分析该城市下水思路转变的原因及进步性，同时，针对我国实践这个前沿性概念的准备不足，借鉴国外经验，在操作指南和效果评估的量化上提出对策性的建议。

一、在城市里看海，所以要建大管子？

近些年来，逢雨必涝逐渐演变为我国大中城市的痼疾。人们首先声讨的是城市排水系统。维克多·雨果在《悲惨世界》中的名句“下水道是城市的良心”被人们拿来指责“没良心”的排水系统。

人们认为，一定是因为排水管管道老化，排水标准低、排水系统建设滞后，我们的城市才一次次经受内涝的威胁。我们应当建设更好的城市排水系统，“尽快把水排出去”。这个“共识”是正确的吗？

把目光完全盯着建设城市排水系统，未必是最有“良心”的选择。

二、告别拼下水道内径的时代

我国的下水道主要学习了前苏联排水的经验，排水管口径小，不易应对骤增的大流量雨水。然而，如果为了解决城市内涝问题，把目光完全盯着排水系统的建设，反而有可能为城市环境带来更多糟糕的问题。

我们都知道在森林、农田等自然环境中不会形成积水灾害。这是因为暴雨时，雨水可以直接渗入土壤中，在城市化进程中，由于城市道路、硬质景观、建筑屋面等大量非渗透性表面的扩大，以及对河湖等自然水体的填埋、河道大量采取硬质化处理等，城市原有的生态系统受到了极大的扰动。

城市化之前，降雨时因为土壤的涵水缓冲作用，大量的雨水并不会迅速汇入地下水系，河流的水位不容易在短时间内大起大落。城市开发之后，裸露的土壤面积大大减少，因为雨水无法渗入土壤而形成的在城市地表流动的水流，被称之为“雨水径流”（stormwater runoff）。

雨水径流通过排水沟，汇入地下排水管道，并最终排放入江河等自然水系，会带来两个方面的影响：

一方面是河流水文遭受冲击：因为地下排水管道的快速输送，降雨时河流的水位很容易在大量雨水径流汇入后突然升高，这严重改变了河流的自然水文。

另一方面是严重的水质污染：工业废水和生活污水通常会经过处理严格排放，而雨水径流因为在流动过程中接触点状分布的污染源（如城市污水固定排放口）造成“点源污染”（Point Source Pollution），接触非点状分布的污染源（如屋面建筑材料、建筑工地、路面垃圾等）造成“面源污染”(Diffused Pollution)。

这些污染物随着雨水径流排入河道，成为河流生态的头号杀手。

城市环境中非渗透性表面的大量使用和排水系统的快速运作，反而带来了城市生态环境的恶化。人们需要寻找新的可持续的解决方案。

图1. 自然地面与不透水地面产生的雨水径流量对比

三、从“尽快把水排出去”到“尽量把水留下来”

意识到通过排水系统将雨水快速排出去对城市生态造成的影响之后，欧美许多城市颠覆了原有观念，开始设法将雨水尽可能地留在基地内。方法包括：

尽量减少城市环境中的不透水面积：例如采用透水材质铺设的“透水路面”（permeable pavement），在屋顶铺上土壤并种植低矮植物的“绿屋顶”（green roof）等。

控制雨水径流速度：例如在道路旁边打造一系列透水的、植栽多样化的低洼区域“生态草沟”（bio-swale），能够生态滞留与吸收雨水的浅凹绿地“雨水花园”（rainwater garden）,等。这些措施都能让场址内的雨水径流减速。

利用各种方式收集雨水：例如在屋顶落水处放置收集雨水的“集雨桶”(rain barrel)等。

图2. 减少雨水径流的各种手段

这种不依赖传统工程，而是借助效仿自然系统的运作机制处理雨水径流的方法，称之为:

“可持续性城市排水法”（sustainable urban drainage）或“自然排水法”（natural drainage）。

这样的处理方式可以有效地控制雨水径流，减轻雨水径流污染，并且收集储存的雨水还可以用于景观灌溉等用途，相应地减少了对可饮用水的消耗。

这些方法汇聚成建设“海绵城市”的设想。

四、建设一个“海绵城市”

美国的一些城市在若干年前就开始了“海绵城市”的尝试。例如西雅图在其“街道边缘新方案”（“Street Edge Alternative）计划中，通过降低柏油路面的宽度（即减少不渗水面积），在道路两侧设置生态草沟，以及开展关于自然排水系统的生态教育等手段，实践城市排水的可持续性设计。

数据显示，“以一般降雨强度（一年中发生几率为50%的暴风雨）来设计的街道，可以成功吸收98%的雨水径流量。”这个数据意味着自然排水系统在设计、维护良好的情况下，甚至有可能达到传统的排水效率。同时生态草沟中的植物和土壤可以有效吸收一部分污染物。

图3. 西雅图街道边缘新方案

2014年11月国家住建部出台《海绵城市建设技术指南》，提出要建设“海绵城市”（eco-sponge city）。

这个概念非常形象，以“蓄水”代替“排水”的“海绵体”，可能是原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠，更可能是人们在新的生态价值观引导下设计的一系列生态草沟、雨水花园、绿色屋面等设施。

通过“海绵体”的下渗、滞蓄、净化、回用，雨水的剩余部分径流通过管网、泵站外排，从而有效提高城市排水系统的标准，缓减城市内涝的压力，减轻水质污染。

但是我们注意到，在我国推出的《海绵城市建设技术指南》中，虽然针对低影响开发雨水系统构建的设计、工程建设、维护管理等类别涉及的建筑与小区、城市道路、城市绿地与广场、城市水系、技术选择、设施规模计算等具体内容进行了较为细致的规定，但是，由于缺乏可量化的指标，建设海绵城市的可操作性以及效果评估都将大打折扣。

事实上，这也反映出我国城市建设领域一直以来在操作指南和评估体系上重定性轻定量的问题。那么在其他领域有没有可以借鉴的经验呢？

五、海绵城市如何量化实践

城市是地球上建筑物最密集的区域。近二十年来，绿色建筑技术突飞猛进，绿色建筑评估标准也在可量化操作层面积累了相当多的经验，特别是美国的LEED标准，在提供可操作性可评估性强的策略方面处于世界领先地位。

LEED，全称为Leadership in Energy & Environmental Design，通常翻译为“能源及环境设计先锋奖”，是由美国绿色建筑委员会（USGBC）制定的一个绿色建筑评估体系。

它针对建筑在可持续场址、用水效率、能源与大气、资源与材料、室内环境质量、创新设计与地域优先等六大类别的表现进行评估，来判定一栋建筑是否符合绿色建筑的标准。通过评估的绿色建筑由低到高依次分为认证级、银级、金级和铂金级四个级别。

作为一个针对绿色建筑的评估标准，LEED非常强调“系统性”概念，认为可持续性设计的理念不应局限于建筑单体的范畴。

绿色建筑概念的提出，源于人们对现代建筑所造成的环境灾害和健康代价的检讨。因此我们今天所需要的绿色建筑，不仅是可以减轻环境负担的，更应当具有修复环境的可能性，这才是真正意义上的可持续发展。因此在制定绿色建筑评估标准的时候，有远见的设计者早已跳出建筑物的空间尺度，把目光投向更大的城市层面，思考如何修复现有的城市，让整个城市都绿起来。

事实上，LEED标准中的六大类别，尤其是可持续场址这一大类的评估内容与指标设计上，与城市环境有着非常紧密的联系。

LEED实行有权重的记分制。能否取得认证，取决于项目是否可以在LEED整个评估框架提供的满分为110分的“得分点”（即可以获得分数的项目）中，达到每个绿色建筑级别分数评定的最低要求。

在“可持续场址”类别，LEED对“水”的议题给予了多个得分点。也就是说，LEED希望申请认证的项目能够多关注这一议题，采用恰当的可持续策略来达成保护环境，建设生态建筑、生态社区、生态城市的目标。

例如得分点6.1“雨洪设计—流量控制”中规定，为了减少场址内非渗透表面，增加场址内的渗透率，想要获得该项分数，开发商可选择的策略包括但不限于：A.减少硬质铺装区域的面积以促进自然渗透；B.通过设计生态池、植被过滤带和种植屋面，以及进行集中开发，减缓雨水径流；C.将雨水进行收集，用于灌溉或厕所冲洗。

LEED同时对评估的操作和指标的量化进一步作出了规定：开发商应通过提供开发前后的雨水流速和流量计算，应用计算机软件或LEED提供的计算公式算出收集的雨水径流体积以及最低水位下降速率。如果要获得此得分点的LEED认证分数，这些数据应当达到以下两个要求的其中之一：

（1）当开发前不渗透性小于或等于总场址面积的50%或以下时，开发后由场址内排放的雨水（流速和流量）不应当超过开发前的排放率；

（2）当开发前不渗透性大于总场址面积的50%或以下时，开发后2年内，24小时设计暴雨量的雨水径流体积应当至少减少25%。

再例如得分点6.2“雨洪设计—水质控制”中规定，该得分项旨在修复因环境污染而使得开发变得复杂的场址，减轻未开发土地的环境压力。为获得该项分数，开发商可选策略包括但不限于：A. 设计植被洼地或透水铺装以收集和处理雨水径流；B.安装机械过滤设备、设计种植屋面、建造雨水生态池，沉积固体杂质以免阻塞自然水道。

同时，采取可持续策略后，应保证开发后场址内可以收集并处理90%的年平均雨水径流，并去除80%的总悬浮固体物质。或者提供实地的性能数据，该数据需要符合LEED认可的最佳管理办法检测方案的要求。

在操作中，还需要详细说明每种措施可以去除污染物的数据情况，以确定每种措施对于处理年降雨量水质控制的贡献百分比，便于后续的管理和改进。

除此以外，LEED还在一些与“水”相关的得分点中作出了一些可量化的指标控制，以保证建筑场址内对雨水径流的处理。

比如LEED规定，一个建筑所在的场址，应在硬质景观设计中采用“开放链式铺装路面”。这是一种非渗透性表面低于50%，且在开放的栅格里种植植被的路面，可以大大提高路面对雨水径流的渗透和储蓄能力。

再比如“用水效率”大类中，有一项得分点是要求实现景观节水，在景观灌溉中至少减少50%的可饮用水的使用量，尽可能使用雨水、处理的中水等来进行灌溉。为达成目标，LEED提倡在场址内进行雨水收集。

综上，在海绵城市的建设中，我们可以从LEED标准学到一些经验：

首先，定性与定量相结合，策略指导与指标控制相结合：

LEED在为解决某一个具体议题时为操作者提供的可选择的策略非常丰富，同时通过长期实验和自身数据库的大量案例，制定具有可操作性的定量化指标，使得操作者可以通过一定的努力达到LEED在该议题上的可持续性要求。这种定性与定量相结合，策略指导与指标控制相结合的方法，为我国城市的可持续设计规划提供了可以借鉴的经验。

其次，关注全生命周期内持续的性能表现：

LEED认为“绿色建筑是应用于建筑以及建筑的场址、内部、运营和所在社区的一种过程。”也就是说可持续理念应当从项目的设计阶段开始贯穿到施工、管理、运营、维护乃至拆除，这也被称为绿色建筑的全生命周期。它强调在全生命周期内，使用持续测量和验证发现改进机会，对数据进行分析和校正。

这种关注反馈循环，推动持续改进的工作方式对可持续城市建设也具有重要意义。比如我们可以通过不断检测生态草沟中不同植物对减缓雨水径流的不同效果，来调整下一阶段应该选择的合适植物。

第三，整合流程的应用：

传统设计过程中，不同职业背景的专业人士通常在不同阶段参与项目，比如环境规划师、建筑师和景观设计师都会作出与水相关的决策，他们可能分别针对废水处理、饮用水使用和暴雨降水管理制定决策方案。

而LEED的整合流程意味着在项目的全生命周期内，不同专业背景的技术人员高度协作，利用专家研讨会、共同制定关于某个议题的整合方案：如设计一个系统既能收集雨水和废水来满足供水和灌溉需求，同时减少径流并保护水质。

随着城市问题越来越复杂，城市规划和建设过程也越来越重视规划建设人员多元背景的融合。但是这种融合，很大程度上仍然停留在不同工作阶段的会议和交接，而在各个阶段内部，如生态分析阶段、城市设计阶段，不同专业背景的人员的协作较为有限。

《海绵城市建设技术指南》是一个很好的开端，它提供了在针对低影响开发雨水系统这一议题上，来自城市规划、交通、市政、建筑、施工、运营等诸多领域的专业人士在整合流程中协调利益、制定策略、精细设计、效果评估的可能性。

题图来源：http://conservationmagazine.org/wordpress/wp-content/uploads/2014/10/city-sponge.jpg

图1来源：http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_MEDIA/nrcs143_024824.jpg

图2照片来源网络图片

图3来源：http://www.solaripedia.com/images/large/4959.jpg

文丨段心凯

作者信息：国家发展改革委城市和小城镇改革发展中心高级城市规划师

本文作者为城市规划师，关注可持续规划设计、产业规划、综合交通规划开发领域。

原文同时刊发在 《现代智慧城市》（新华社现代快报与住建部数字城市工程研究中心出品的一本专业杂志）

来源：段心凯 给水排水

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