神猴辭歲，金雞迎春！
導語
住房和城鄉建設部2014年發布《海綿城市建設技術指南》，這意味著防治城市內澇方法論的轉向，我國城鎮排水防澇系統的建設將不再以“修大管子”為主, 而致力于建設城市的“海綿體”，遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水，補充地下水、調節水循環；在干旱缺水時有條件將蓄存的水釋放出來，加以利用，從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。
本文將對“海綿城市”這個正在中國崛起的新概念進行解釋，分析該城市下水思路轉變的原因及進步性，同時，針對我國實踐這個前沿性概念的準備不足，借鑒國外經驗，在操作指南和效果評估的量化上提出對策性的建議。
一、在城市里看海，所以要建大管子？
近些年來，逢雨必澇逐漸演變為我國大中城市的痼疾。人們首先聲討的是城市排水系統。維克多·雨果在《悲慘世界》中的名句“下水道是城市的良心”被人們拿來指責“沒良心”的排水系統。
人們認為，一定是因為排水管管道老化，排水標準低、排水系統建設滯后，我們的城市才一次次經受內澇的威脅。我們應當建設更好的城市排水系統，“盡快把水排出去”。這個“共識”是正確的嗎？
把目光完全盯著建設城市排水系統，未必是最有“良心”的選擇。
二、告別拼下水道內徑的時代
我國的下水道主要學習了前蘇聯排水的經驗，排水管口徑小，不易應對驟增的大流量雨水。然而，如果為了解決城市內澇問題，把目光完全盯著排水系統的建設，反而有可能為城市環境帶來更多糟糕的問題。
我們都知道在森林、農田等自然環境中不會形成積水災害。這是因為暴雨時，雨水可以直接滲入土壤中，在城市化進程中，由于城市道路、硬質景觀、建筑屋面等大量非滲透性表面的擴大，以及對河湖等自然水體的填埋、河道大量采取硬質化處理等，城市原有的生態系統受到了極大的擾動。
城市化之前，降雨時因為土壤的涵水緩沖作用，大量的雨水并不會迅速匯入地下水系，河流的水位不容易在短時間內大起大落。城市開發之后，裸露的土壤面積大大減少，因為雨水無法滲入土壤而形成的在城市地表流動的水流，被稱之為“雨水徑流”（stormwater runoff）。
雨水徑流通過排水溝，匯入地下排水管道，并最終排放入江河等自然水系，會帶來兩個方面的影響：
一方面是河流水文遭受沖擊：因為地下排水管道的快速輸送，降雨時河流的水位很容易在大量雨水徑流匯入后突然升高，這嚴重改變了河流的自然水文。
另一方面是嚴重的水質污染：工業廢水和生活污水通常會經過處理嚴格排放，而雨水徑流因為在流動過程中接觸點狀分布的污染源（如城市污水固定排放口）造成“點源污染”（Point Source Pollution），接觸非點狀分布的污染源（如屋面建筑材料、建筑工地、路面垃圾等）造成“面源污染”(Diffused Pollution)。
這些污染物隨著雨水徑流排入河道，成為河流生態的頭號殺手。
城市環境中非滲透性表面的大量使用和排水系統的快速運作，反而帶來了城市生態環境的惡化。人們需要尋找新的可持續的解決方案。
圖1. 自然地面與不透水地面產生的雨水徑流量對比
三、從“盡快把水排出去”到“盡量把水留下來”
意識到通過排水系統將雨水快速排出去對城市生態造成的影響之后，歐美許多城市顛覆了原有觀念，開始設法將雨水盡可能地留在基地內。方法包括：
盡量減少城市環境中的不透水面積：例如采用透水材質鋪設的“透水路面”（permeable pavement），在屋頂鋪上土壤并種植低矮植物的“綠屋頂”（green roof）等。
控制雨水徑流速度：例如在道路旁邊打造一系列透水的、植栽多樣化的低洼區域“生態草溝”（bio-swale），能夠生態滯留與吸收雨水的淺凹綠地“雨水花園”（rainwater garden）,等。這些措施都能讓場址內的雨水徑流減速。
利用各種方式收集雨水：例如在屋頂落水處放置收集雨水的“集雨桶”(rain barrel)等。
圖2. 減少雨水徑流的各種手段
這種不依賴傳統工程，而是借助效仿自然系統的運作機制處理雨水徑流的方法，稱之為:
“可持續性城市排水法”（sustainable urban drainage）或“自然排水法”（natural drainage）。
這樣的處理方式可以有效地控制雨水徑流，減輕雨水徑流污染，并且收集儲存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途，相應地減少了對可飲用水的消耗。
這些方法匯聚成建設“海綿城市”的設想。
四、建設一個“海綿城市”
美國的一些城市在若干年前就開始了“海綿城市”的嘗試。例如西雅圖在其“街道邊緣新方案”（“Street Edge Alternative）計劃中，通過降低柏油路面的寬度（即減少不滲水面積），在道路兩側設置生態草溝，以及開展關于自然排水系統的生態教育等手段，實踐城市排水的可持續性設計。
數據顯示，“以一般降雨強度（一年中發生幾率為50%的暴風雨）來設計的街道，可以成功吸收98%的雨水徑流量。”這個數據意味著自然排水系統在設計、維護良好的情況下，甚至有可能達到傳統的排水效率。同時生態草溝中的植物和土壤可以有效吸收一部分污染物。
圖3. 西雅圖街道邊緣新方案
2014年11月國家住建部出臺《海綿城市建設技術指南》，提出要建設“海綿城市”（eco-sponge city）。
這個概念非常形象，以“蓄水”代替“排水”的“海綿體”，可能是原有的河湖、濕地、坑塘、溝渠，更可能是人們在新的生態價值觀引導下設計的一系列生態草溝、雨水花園、綠色屋面等設施。
通過“海綿體”的下滲、滯蓄、凈化、回用，雨水的剩余部分徑流通過管網、泵站外排，從而有效提高城市排水系統的標準，緩減城市內澇的壓力，減輕水質污染。
但是我們注意到，在我國推出的《海綿城市建設技術指南》中，雖然針對低影響開發雨水系統構建的設計、工程建設、維護管理等類別涉及的建筑與小區、城市道路、城市綠地與廣場、城市水系、技術選擇、設施規模計算等具體內容進行了較為細致的規定，但是，由于缺乏可量化的指標，建設海綿城市的可操作性以及效果評估都將大打折扣。
事實上，這也反映出我國城市建設領域一直以來在操作指南和評估體系上重定性輕定量的問題。那么在其他領域有沒有可以借鑒的經驗呢？
五、海綿城市如何量化實踐
城市是地球上建筑物最密集的區域。近二十年來，綠色建筑技術突飛猛進，綠色建筑評估標準也在可量化操作層面積累了相當多的經驗，特別是美國的LEED標準，在提供可操作性可評估性強的策略方面處于世界領先地位。
LEED，全稱為Leadership in Energy & Environmental Design，通常翻譯為“能源及環境設計先鋒獎”，是由美國綠色建筑委員會（USGBC）制定的一個綠色建筑評估體系。
它針對建筑在可持續場址、用水效率、能源與大氣、資源與材料、室內環境質量、創新設計與地域優先等六大類別的表現進行評估，來判定一棟建筑是否符合綠色建筑的標準。通過評估的綠色建筑由低到高依次分為認證級、銀級、金級和鉑金級四個級別。
作為一個針對綠色建筑的評估標準，LEED非常強調“系統性”概念，認為可持續性設計的理念不應局限于建筑單體的范疇。
綠色建筑概念的提出，源于人們對現代建筑所造成的環境災害和健康代價的檢討。因此我們今天所需要的綠色建筑，不僅是可以減輕環境負擔的，更應當具有修復環境的可能性，這才是真正意義上的可持續發展。因此在制定綠色建筑評估標準的時候，有遠見的設計者早已跳出建筑物的空間尺度，把目光投向更大的城市層面，思考如何修復現有的城市，讓整個城市都綠起來。
事實上，LEED標準中的六大類別，尤其是可持續場址這一大類的評估內容與指標設計上，與城市環境有著非常緊密的聯系。
LEED實行有權重的記分制。能否取得認證，取決于項目是否可以在LEED整個評估框架提供的滿分為110分的“得分點”（即可以獲得分數的項目）中，達到每個綠色建筑級別分數評定的最低要求。
在“可持續場址”類別，LEED對“水”的議題給予了多個得分點。也就是說，LEED希望申請認證的項目能夠多關注這一議題，采用恰當的可持續策略來達成保護環境，建設生態建筑、生態社區、生態城市的目標。
例如得分點6.1“雨洪設計—流量控制”中規定，為了減少場址內非滲透表面，增加場址內的滲透率，想要獲得該項分數，開發商可選擇的策略包括但不限于：A.減少硬質鋪裝區域的面積以促進自然滲透；B.通過設計生態池、植被過濾帶和種植屋面，以及進行集中開發，減緩雨水徑流；C.將雨水進行收集，用于灌溉或廁所沖洗。
LEED同時對評估的操作和指標的量化進一步作出了規定：開發商應通過提供開發前后的雨水流速和流量計算，應用計算機軟件或LEED提供的計算公式算出收集的雨水徑流體積以及最低水位下降速率。如果要獲得此得分點的LEED認證分數，這些數據應當達到以下兩個要求的其中之一：
（1）當開發前不滲透性小于或等于總場址面積的50%或以下時，開發后由場址內排放的雨水（流速和流量）不應當超過開發前的排放率；
（2）當開發前不滲透性大于總場址面積的50%或以下時，開發后2年內，24小時設計暴雨量的雨水徑流體積應當至少減少25%。
再例如得分點6.2“雨洪設計—水質控制”中規定，該得分項旨在修復因環境污染而使得開發變得復雜的場址，減輕未開發土地的環境壓力。為獲得該項分數，開發商可選策略包括但不限于：A. 設計植被洼地或透水鋪裝以收集和處理雨水徑流；B.安裝機械過濾設備、設計種植屋面、建造雨水生態池，沉積固體雜質以免阻塞自然水道。
同時，采取可持續策略后，應保證開發后場址內可以收集并處理90%的年平均雨水徑流，并去除80%的總懸浮固體物質。或者提供實地的性能數據，該數據需要符合LEED認可的最佳管理辦法檢測方案的要求。
在操作中，還需要詳細說明每種措施可以去除污染物的數據情況，以確定每種措施對于處理年降雨量水質控制的貢獻百分比，便于后續的管理和改進。
除此以外，LEED還在一些與“水”相關的得分點中作出了一些可量化的指標控制，以保證建筑場址內對雨水徑流的處理。
比如LEED規定，一個建筑所在的場址，應在硬質景觀設計中采用“開放鏈式鋪裝路面”。這是一種非滲透性表面低于50%，且在開放的柵格里種植植被的路面，可以大大提高路面對雨水徑流的滲透和儲蓄能力。
再比如“用水效率”大類中，有一項得分點是要求實現景觀節水，在景觀灌溉中至少減少50%的可飲用水的使用量，盡可能使用雨水、處理的中水等來進行灌溉。為達成目標，LEED提倡在場址內進行雨水收集。
綜上，在海綿城市的建設中，我們可以從LEED標準學到一些經驗：
首先，定性與定量相結合，策略指導與指標控制相結合：
LEED在為解決某一個具體議題時為操作者提供的可選擇的策略非常豐富，同時通過長期實驗和自身數據庫的大量案例，制定具有可操作性的定量化指標，使得操作者可以通過一定的努力達到LEED在該議題上的可持續性要求。這種定性與定量相結合，策略指導與指標控制相結合的方法，為我國城市的可持續設計規劃提供了可以借鑒的經驗。
其次，關注全生命周期內持續的性能表現：
LEED認為“綠色建筑是應用于建筑以及建筑的場址、內部、運營和所在社區的一種過程。”也就是說可持續理念應當從項目的設計階段開始貫穿到施工、管理、運營、維護乃至拆除，這也被稱為綠色建筑的全生命周期。它強調在全生命周期內，使用持續測量和驗證發現改進機會，對數據進行分析和校正。
這種關注反饋循環，推動持續改進的工作方式對可持續城市建設也具有重要意義。比如我們可以通過不斷檢測生態草溝中不同植物對減緩雨水徑流的不同效果，來調整下一階段應該選擇的合適植物。
第三，整合流程的應用：
傳統設計過程中，不同職業背景的專業人士通常在不同階段參與項目，比如環境規劃師、建筑師和景觀設計師都會作出與水相關的決策，他們可能分別針對廢水處理、飲用水使用和暴雨降水管理制定決策方案。
而LEED的整合流程意味著在項目的全生命周期內，不同專業背景的技術人員高度協作，利用專家研討會、共同制定關于某個議題的整合方案：如設計一個系統既能收集雨水和廢水來滿足供水和灌溉需求，同時減少徑流并保護水質。
隨著城市問題越來越復雜，城市規劃和建設過程也越來越重視規劃建設人員多元背景的融合。但是這種融合，很大程度上仍然停留在不同工作階段的會議和交接，而在各個階段內部，如生態分析階段、城市設計階段，不同專業背景的人員的協作較為有限。
《海綿城市建設技術指南》是一個很好的開端，它提供了在針對低影響開發雨水系統這一議題上，來自城市規劃、交通、市政、建筑、施工、運營等諸多領域的專業人士在整合流程中協調利益、制定策略、精細設計、效果評估的可能性。
題圖來源：http://conservationmagazine.org/wordpress/wp-content/uploads/2014/10/city-sponge.jpg
圖1來源：http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_MEDIA/nrcs143_024824.jpg
圖2照片來源網絡圖片
圖3來源：http://www.solaripedia.com/images/large/4959.jpg
文丨段心凱
作者信息：國家發展改革委城市和小城鎮改革發展中心高級城市規劃師
本文作者為城市規劃師，關注可持續規劃設計、產業規劃、綜合交通規劃開發領域。
原文同時刊發在 《現代智慧城市》（新華社現代快報與住建部數字城市工程研究中心出品的一本專業雜志）
來源：段心凱 給水排水
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