基于LID理念下的民用建筑场地设计研究

来源: www.fun1999.com 发布时间:2020-05-08 论文字数:46522字
论文编号: sb2020050609374130861 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
本文是一篇建筑论文,本文通过梳理与查阅有关书籍与文献,研究了低影响开发建设理念及相关雨水管理理念的核心内涵,在借鉴国内外低影响开发建设经验基础之上,结合笔者自身的设计实践
本文是一篇建筑论文,本文通过梳理与查阅有关书籍与文献,研究了低影响开发建设理念及相关雨水管理理念的核心内涵,在借鉴国内外低影响开发建设经验基础之上,结合笔者自身的设计实践经历,总结了LID理念在微观尺度上建筑场地设计实际应用中的问题,针对问题,分析了原因,并提出了相应的设计方法,最后对遂宁市宋瓷文化中心项目实践案例进行深度剖析,验证了本土化的LID理念在建筑场地设计中的适应性。具体来说,本文所取得的主要研究结论如下:1、建筑场地尺度的低影响开发设计是实现雨洪管理的基础。2、目前国内 LID 建筑场地设计工作具有广泛性,但整体设计水平不高,实施效果不理想。3、适合建筑场地尺度的 LID 设计策略: 在建筑场地尺度,实现雨水控制设计目标的两种主要途径:一是通过合理的规划设计,减少硬化面积,释放更多的绿化开放空间,具体策略有:低密度高容积率,减少地下室大面积开挖开发模式;精细化道路设计,缩减道路面积,减少地面停车面积;生态化场地竖向设计,减少土方量,降低对场地现状土壤、植被的扰动;室外排水管网结合场地竖向及生态排水沟进行设计;二是充分利用 LID 技术设施,增加蓄滞空间,具体策略有:建筑采用绿色屋顶、绿墙;道路广场停车场采用透水铺装;绿地采用下凹式绿地,布置雨水花园等;室外排水管网采用渗井,排水设施结合雨水调蓄池进行雨水收集与回用。

第 1 章  绪论

1.1  研究背景
1.1.1 快速城市化带来一系列雨洪管理问题
随着我国城市化进程的不断加快,人口大量涌入城市,城市建设用地不断扩张,开发强度不断加大,不透水面斑块生长和建筑密度增大,尤其是不透水下垫面比例持续加大,原有的被天然植被覆盖的城市建设用地被大面积的水泥硬质铺地、硬质屋面等不透水面所代替,导致地下水的补给和土壤对降水的净化作用呈降低趋势,因此影响了自然的水文循环机制。根据美国 EPA 测算显示,当降雨发生在自然地表时,仅有 10%的雨水形成地表径流,40%的雨水天然流域蒸发,50%的雨水形成下渗。然而当降雨发生在城市建成区,55%的雨量会形成地表径流,15%的雨水形成下渗,导致雨水自然下渗量显著减少,地表径流量显著增加1,如图 1-1 所示,随着不透水面斑块生长,阻碍了自然水循环过程,打破了水生态平衡,导致了一系列水环境生态问题,集中表现为:城市洪涝灾害频繁发生、水质污染、地表水位不断下降、水资源短缺、水生态栖息地逐渐丧失等。
  图 1- 1   场地开发建设对自然水文循环系统造成的影响
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1.2  研究对象、研究内容、研究目的和意义
1.2.1 研究对象
当一定面积的土地作为工程项目的主体工程和配套工程的建设用地后,就称为基本用地,简称基地3。如果从狭义角度来对场地概念进行理解,可以把其视作为除了建筑物以外的活动广场、交通道路、绿化用地和室外管网等内容,这时的场地是相对于建筑物而存在的,所以有时被称为“室外场地”。但目前在用地紧张、开发强度大的情况下,因建筑与室外的道路、绿化、广场等内容实际上是相互依存、相互影响的4,因此本文研究的场地指基地内所包含的全部内容。
场地类型的划分,按工程建设项目的使用特征一般分为民用建筑场地与工业建筑场地。工业建设项目对场地基本要求是满足工业生产需要,此类项目设计的主体专业为各工艺专业。民用建筑场地是指学校、商业、办公楼、住宅、文化体育设施等范畴的建设场地,此类设计的目的在于合理有序的组织各建设项目,满足功能需求,并创造良好的环境,其设计主体专业一般为建筑专业和总图专业。本文主要研究对象为民用建筑领域的场地设计。
1.2.2 研究内容
梳理国内外雨洪管理及场地设计理论,为 LID 场地设计提供理论支撑;并对一些成功的低影响开发雨洪管理实践案例进行分析,为 LID 场地设计提供实操经验;在自己的知识及工作范围内,对我国海绵城市建设背景下的 LID 场地设计体系进行分析,结合工作中具体项目实践中发现的问题,进行经验总结,在此基础上,提炼出适用于我国海绵城市建设背景下 LID 场地设计策略,并提出一套 LID 场地设计图纸的编制标准建议。具体研究分为五大部分,每一部分的主要内容如下:
第一章  绪论:基于城市水文特征及水资源问题,提出在海绵城市建设热潮中,将低影响开发理念运用在场地设计中的必要性,对本论文分析和研究内容、国内外开展的研究情况、建立的分析研究框架和分析方法展开说明;
第二章  梳理低影响开发理念及场地设计基础理论,为后续的 LID 建筑场地设计提供理论支持。并对一些 LID 项目的成功案例进行分析研究。
第三章  对我国 LID 建筑场地设计概况进行介绍,并结合设计院具体设计项目的设计过程,总结了在本土化场地设计实践中面临的一些问题。
第四章  在前面理论及设计现状问题基础上,提炼总结出基于低影响开发理念下的民用建筑场地设计优化策略;
第五章  将 LID 场地设计策略成功应用于遂宁文化中心项目。
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第 2 章  基础理论与优秀实践案例研究

2.1.低影响开发理论概述
2.1.1 低影响开发  (LID: Low Impact Development)的定义
低影响开发(Low Impact Development,LID)管理理念的主旨思想是生态与可持续发展的理念,一般应用于对雨洪的管理中,由于 LID 的研究理论较为丰富,但是在目前尚没有针对该内容给予明确定义,因此许多部门在实际开展低影响开发的时候会基于实际环境进行不同定义。
美国国家环保署和低影响开发中心,于 2000 年 10 月共同发布了《低影响开发文献综述》,在《综述》中首次明确将低影响开发的概念定义为:通过源头管控、分散式、小规模的雨水管理措施解决地表径流,使城市开发建设尽量维持或恢复开发前的自然生态水文环境,控制因暴雨而产生的城市地表径流和径流污染问题。
美国住房和城市发展部对低影响开发定义为:一种综合土地规划、设计实践及工程技术的土地开发方法,在对资源的合理利用与节约的同时,形成对建设成本的有效控制与减少。
我国《海绵城市建设技术指南》中将低影响开发的概念定义为: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如图2-1所示,也称为低影响设计(Low   Impact   Design,LID)或者低影响城市设计与开发。
图 2- 1 低影响开发水文原理示意图
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2.2 与低影响开发相类似的其它理论
2.2.1 澳大利亚的水敏感城市设计理论
澳大利亚的水敏感城市设计(WSUD)是指:在进行城市总体设计时就将保护与修复城市水环境整体纳入。与传统雨洪管理相比较,
  WSUD 更注重城市水循环的连续与平衡,在满足城市需求的前提下也减少了对水生态环境的不利影响26。WSUD在城市开发过程中,将雨洪管理与城市景观设计相结合,营造更生态的城市环境。
进行水敏感城市设计,主要有以下五方面原则:
(1)  最大程度上对城市环境中的池塘,溪流,湖泊和河流等自然水体进行保护,保持原始地形地貌,保留天然排水路线,保护地表、地下水资源,并避免对河道水路、坡地和堤岸的过度冲涮,保护城市水循环的自然过程和城市水循环的总体平衡。
(2)结合生态水处理设施,最大程度上对现有植被和土壤的保护。减少地表径流中的沉积物和污染物,提高进入现有水体的雨水水质。
(3)雨水收集、输送和处理设施系统与场地建筑、道路、绿化的总体设计相结合,促进场地雨水和建筑物产生的污废水的处理、回收与利用,减少城市市政供水需求。
(4)  通过增大场地滞留、渗透空间,尽量减少场地渗透性差的地区,控制场地雨水径流量、径流速度和峰值,降低城市地区洪涝灾害风险。
(5)开放空间的设计与雨管理相结合,建立生态雨水排水走廊,保护当地生物栖息地和水环境生物多样性,最大限度地提高水生态、景观等多重价值。
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第 3 章  基于 LID 理念下建筑场地设计现状研究 .......................................... 27
3.1 把 LID 理念应用于建筑场地设计是一种趋势 .......................... 27
3.1.1 传统场地设计存在局限性 .................................. 27
3.1.2 低影响开发建筑场地设计具有优越性 ............................ 27
第 4 章  基于低影响开发理念下的民用建筑场地设计方法策略 ................... 41
4.1 设计目标与设计理念 .............................. 41
4.1.1 设计目标 .......................... 41
4.1.2 设计理念 ............................ 42
第 5 章  遂宁市宋瓷文化中心 LID 建筑场地设计实践 .................................. 61
5.1 项目背景及现状条件分析 ....................................... 61
5.1.1 项目背景: ...................................... 61
5.1.2 现状条件分析 ....................................... 62

第 5 章  遂宁市宋瓷文化中心 LID 建筑场地设计实践

5.1 项目背景及现状条件分析
5.1.1 项目背景:
(1)政策背景:
遂宁市位于四川盆地中部,涪江中游。东邻重庆,西连成都,距离成都、重庆各150 公里,与两大城市呈等距三角关系。地处亚洲季风区,属四川盆地亚热带湿润季风气候。规划区地处亚热带季风性湿润气候,气候温和,四季分明,季风气候显著。
据遂宁市气象局观测资料,遂宁市多年平均降雨量在927.5  -  993.5  毫米。1月雨量最少,月降雨量小于15毫米。从2月至7月雨量逐月递增,6月至8月降雨集中,约占年降水量的一半左右,且多大雨和雷暴雨,容易发生洪涝灾害。9月至10月雨量逐渐减少,但降雨天数增多,容易形成绵绵秋雨天气。总体来看,遂宁全年降雨量在地区和时间上分布不均匀,且常伴有伏旱发生,呈现出旱涝交错的灾害天气。
表 5-1 基本气候情(据气象局资料统计)
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总结与展望

总结: 随着我国城市化快速发展,引起一系列水环境问题,低影响开发是一项在国外被广泛应用的城市雨水管理技术,建筑场地作为城市开发建设最基本的单元,是进行雨水资源管理的源头,是实现海绵城市建设的基础,因此进行低影响开发理念下的建筑场地设计,对实现海绵城市建设具有重要意义。
本文通过梳理与查阅有关书籍与文献,研究了低影响开发建设理念及相关雨水管理理念的核心内涵,在借鉴国内外低影响开发建设经验基础之上,结合笔者自身的设计实践经历,总结了LID理念在微观尺度上建筑场地设计实际应用中的问题,针对问题,分析了原因,并提出了相应的设计方法,最后对遂宁市宋瓷文化中心项目实践案例进行深度剖析,验证了本土化的LID理念在建筑场地设计中的适应性。
具体来说,本文所取得的主要研究结论如下:
1、建筑场地尺度的低影响开发设计是实现雨洪管理的基础。
2、目前国内 LID 建筑场地设计工作具有广泛性,但整体设计水平不高,实施效果不理想。
3、适合建筑场地尺度的 LID 设计策略:
在建筑场地尺度,实现雨水控制设计目标的两种主要途径:一是通过合理的规划设计,减少硬化面积,释放更多的绿化开放空间,具体策略有:低密度高容积率,减少地下室大面积开挖开发模式;精细化道路设计,缩减道路面积,减少地面停车面积;生态化场地竖向设计,减少土方量,降低对场地现状土壤、植被的扰动;室外排水管网结合场地竖向及生态排水沟进行设计;二是充分利用 LID 技术设施,增加蓄滞空间,具体策略有:建筑采用绿色屋顶、绿墙;道路广场停车场采用透水铺装;绿地采用下凹式绿地,布置雨水花园等;室外排水管网采用渗井,排水设施结合雨水调蓄池进行雨水收集与回用。
参考文献(略)

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