第一篇:園林景觀在海綿城市建設的相關應用
園林景觀在海綿城市建設的相關應用
想像一下城市像“海綿”一樣很有“彈性”,當城市里下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,當需要時把蓄存的水“釋放”并加以再利用造福人類。那么,園林行業與海綿城市建設有何關系呢? 實際上“海綿城市”即是以景觀為載體的水生態基礎設施。城市的每一寸土地都具備一定的雨洪調蓄、水源涵養,雨污凈化等功能,這也是“海綿城市”構建的基礎。但是,各種關鍵性生態過程在土地的分布是不均衡的,因此,通過“景觀設計的安全格局”合理規劃在城市雨澇調蓄、水源保護和涵養、地下水回補、雨污凈化、棲息地修復、土壤凈化等重要的水生態過程中關鍵性的區域、位置和空間,它們共同構成水生態基礎設施。“海綿”不是一個虛的概念,它對應著的是實實在在的景觀格局;構建“海綿城市”即是建立相應的水生態基礎設施,這也是最為高效和集約的途徑。故此“海綿城市”建設的理念和在園林景觀設計中的應用是密不可分的。
下面由中國時創帶您走進園林景觀在海綿城市建設的相關應用!那么,具體要如何建設海綿城市呢?先讓我們了解一下海綿城市中與景觀設計結合最為緊密的低影響開發吧。
低影響開發,其主要是通過對雨水的滲透、儲存、調節、傳輸、截污凈化等功能有效地控制徑流總量、徑流峰值和徑流污染。
如果說傳統的城市開發斬斷了雨水的自然循環路線,那么低影響開發就是使用一系列景觀與工程手法使城市的排水能模擬自然對雨水的吸收、儲存、蒸發,使城市的排水系統遵循雨水循環規
律。
研究表明海綿城市的技術標準不統一,措施繁多,不利于傳播和普及,因此我們在本文中按海綿城市處理雨水的先后順序歸納成三大類,分別是用于收集雨水的“收水措施”,用于含蓄、儲存、過濾雨水的“蓄水措施”,及如何有效利用雨水的“用水措施”。
在三大類雨水處理措施中初步階段的收水措施與景觀設計的聯系最為密不可分。接下來將首先就被歸為收水措施的七種最為常見的雨水處理手法進行重點探討。
雨水花園
雨水花園是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地,被用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水,通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化,并使之逐漸滲入土壤,涵養地下水。
雨水花園做為低影響開發最為常見的設計手段,如今已延展出了多種形式。狹義的雨水花園僅為規模有限、結構簡單的淺凹綠地,適用于小區或私宅綠化。
而廣義的雨水花園則可囊括具有調蓄和凈化雨水徑流能力的下沉式綠化設施。如下圖中的墨爾本愛丁堡雨水花園,在調蓄的同時運用生物凈化手段對徑流進行階梯式處理,為其所在公園提供了大量灌溉水。
生態滯留區
和雨水花園具有相同功能的措施還有生態滯留區。但較前者不同的是,生態滯留區土壤對于工程技術要求相當嚴格,對于土壤和工程排水結構也都有明確的要求,并且根據位置的不同可分為生態滯留帶、生態樹池、生態滯留池等。如同下圖街邊生態滯留區,通過對街豁口將路面徑流引流至收水區進行蓄留。在對于通行或樹蔭要求較高的區域可將單個的樹池作為一個生態滯留單位。
植草溝
假設比起調蓄下滲徑流,更需要收集、輸送和排放徑流的話,則可以設置植草溝。植草溝為橫切面呈三角形或梯形的帶狀下凹綠地,適用于道路兩旁綠化隔離帶等狹長地帶。由于水流速度相對較快,在植草溝內應以石頭鋪于底部防止土壤侵蝕。
如果植草溝的豎向坡度較大超過4°,則應設置消能坎減緩水流,可以根據風格設計不同的消能坎。下圖中的消能坎為河中卵石鋪置而成。雖為帶狀轉輸雨水措施,但植草溝的寬度并無硬性規定,亦可設計為綠地形式,成為集休閑綠化、轉輸滲留于一身的多功能區域,如下圖。
如果說以上的幾個措施都更適用于綠化空間較小的區域,那么滲透池則適用于綠地面積較大的開闊空間,滲水池能有效地削減徑流峰值,補充地下水。同時可以設計為草坪綠地,在天氣晴朗的時候供居民放松。
與滲透池規模相近但功能不同的人工濕地是對雨水調蓄與凈化的措施。其可以將雨水花園、植草溝等措施收集的雨水進行集中凈化,與其他處理手法一起形成多功能的雨水調蓄系統,打造怡人的濕地景觀。
透水鋪裝
除了設于綠地的雨水管理措施,在硬質地面可以通過透水鋪裝實現雨水滲透,或通過水渠和溝槽將雨水引流至街道附近的滯留設施中,凈化的雨水可以就地消化于水景觀中,打造互動的親水景觀。
低影響開發措施不僅在于地面,屋面雨水的處理也同樣重要。在承重、防水和坡度合適的屋面打造綠色屋頂,利于屋面完成雨水的減排和凈化。
屋
面
收
水
對于不適用綠色屋頂的屋面,也可以通過排水溝、雨水鏈等方式收集引導雨水進行貯蓄或下滲。
下圖為屋面收水的結構示意圖
下圖為銅質排水溝
排水管道還可以發揮創意為建筑物的外立面起到裝飾作用。
下圖為德國音樂排水管,下雨時不僅能起到收集雨水的作用,還能“演奏”一曲雨中交響曲。或者景觀風格較休閑的區域如私宅,可以利用雨水鏈代替排水管道收集雨水
通過收水措施收集的雨水在下滲補充地下水之后多余水量由蓄水措施進行儲蓄。蓄水措施是低影響開發雨水處理的中間步驟。
雨水桶
雨水桶是規模較小的雨水收集、沉淀、凈化設施,設于地面之上。普遍用于住宅等建筑密度較低的區域。
在建設密度較高的區域可以設置位于地下的儲水箱。透
水
箱
特制的可滲透地下水箱在儲水的同時也具有被動收水的功能。
用水措施是海綿城市雨水處理的最終環節。將收集凈化好的雨水在各方面進行利用,減少對自來
水的需
求,緩
解
用
水
壓
力。
本文集中探討了海綿城市建設中的具體措施——低影響開發。海綿城市作為強調以生態方式收納雨水的雨水管理理念,是傳統排水防澇系統的優化和加強。
在城市化日益加劇城市生態問題日漸突出的當下,建設海綿城市迫在眉睫。海綿城市作為通過遵循自然規律改善城市生態的規劃理念與景觀設計的結合密不可分,要求通過景觀設計打造既科學有效又外表美觀的綠色基礎設施。我們相信只有讓更多人了解和支持海綿城市的建設,我們的生存環境才能變得更美好,更能與自然和諧相處。
第二篇:海綿城市建設論文
海綿城市建設論文
摘要:如今,社會經濟飛速發展,城市景觀建設與設計作為提高城市整體面貌的重要因素,在生態環境面臨巨大的壓力下,生態型城市的呼聲越來越高,城市建設中追求的生態性也是通過城市景觀所反映出來,本文通過從海綿城市角度分析,研究城市景觀設計如何適用于城市發展,從而提高人們生活質量。
關鍵詞:海綿城市;生態城市;城市景觀;設計
引言
城市建設中離不開生態景觀,通過海綿城市角度分析城市景觀設計以成為人們關注的問題,在海綿城市角度下,如何通過海綿城市分析城市景觀設計,并提高景觀設計的實用性。下面我們具體分析城市景觀設計在海綿城市理念系的具體實施與發展。
海綿城市角度的城市景觀設計概述
海綿城市是近些年來在我國發展起來新名詞,顧名思義,海綿城市就是打造海綿一樣的城市,使城市具備海綿一樣的特征,進而實現城市建設與資源環境的協調發展,提高城市應對自然災害的能力。城市化的過程中,人類強制性的改造行為,嚴重影響了城市生態平衡,導致很多環境問題。而海綿城市的本質就是順應自然、建立城市、自然、人類和諧共存的發展模式。傳統城市在土地利用方面開發過渡,進而導致城市水土流失嚴重,土地資源不但減少,海綿城市則是強調土地利用、水環境、水循環的可持續發展。因此海綿城市又被稱為低影響設計或者是低影響開發。
而基于低影響開發理念的城市景觀設計,首先,能夠實現區域內部雨水的收集、滲透以及過濾等,有效提升了水質,另外也降低了洪澇發生的可能性,提高了水岸生態環境的保護與恢復。其次,還限制了城市的盲目發展,實現了集中開發,進而建立了更多開敞自然環境,在增加了生態休憩場所同時,也提升了人們的生活品種。海綿城市理念下的景觀設計,在雨水資源的利用方面非常科學,將雨水管理與凈化處理相結合,不僅能夠利用雨水進行水景類型的景觀設計,同時也合理利用了雨水資源,一舉多得。在鼓勵公眾參與城市景觀建設方面也發揮著巨大作用。最后,在海綿城市理念下的城市景觀建設,將雨水利用融入了景觀設計,有效克制了傳統城市中以排為主的灰色基礎設施利用,大大環境了城市環境壓力,可減少排水設施的維護與建設成本。
二、海綿城市角度來看城市景觀設計分析
1.實現海綿城市景觀設計的技術原則
在海綿城市理念下的景觀設計應該遵循一下幾點技術原則:
將保存生態資源作為景觀設計前提,比如森林、溪流以及濕地等;實現土地資源優化,最大限度減少土地浪費,減少不可下身地面對生態環境的破壞;針對不可下滲地面與排水管道連接方面,要最大限度實現水平衡,科學利用場地特征,保障自然水的流通;通過排出控制和增長通過時間,使徑流中所含的物質有充足的預處理過程;通過小尺度場地中設臵分散的過濾、滯留等工程設施提供徑流的儲存和過濾。
2.海綿城市景觀設計的技術方法
減小城市化對水體帶來的負面影響,需要非工程及工程性措施結合。海綿城市景觀設計主要是在工程性措施方面發揮作用。工程性的措施可以主要分為滯留式、滲透式、過濾式和生物式四種,然而實際上海綿城市景觀設計多數措施都是綜合性的。相對于傳統的BMP,海綿城市景觀設計獨特的技術措施主要包括都市自然排水系統(植被洼地、淺溝和低勢綠地)、雨水花園(生態滯留草溝)、可滲透路面、生態屋頂。
2.1自然排水系統
自然排水系統(植被洼地、淺溝和低勢綠地)由植物、地表洼地和滲透空間、人工改良土壤、本地土壤以及排水管道(選擇性)組成。其中選擇耐澇性的植被加強對雨水的有效過濾與滲透。地表洼地的尺寸根據涵洞的溢流來設計,使地表積水在24-48小時內滲入地下。自然排水系統的工作原理有別于傳統的排水系統,讓雨水順著街道流入收集管道,然后直接排入河流或湖泊,而是將雨水留住,通過植物的過濾和土壤的下滲,對地下水進行補充。自然排水系統比傳統自然排水系統相比,造價更低,可以對徑流量進行更有效的控制。
2.2雨水花園
雨水花園是指在一個淺的洼地區域種有灌木、花草乃至樹木等植物的工程性措施,它主要利用土壤和植物的過濾、下滲雨水,減小徑流量。雨水花園將雨水管理的技術和景觀設計密切結合,在處理雨水問題的同時也美化環境。它主要集中應用在居住區和商業環境中。目前相關領域研究主要前沿問題為如何利用雨水花園有針對性的減少雨水中各種污染元素的含量。
2.3可滲透路面
可滲透路面是通過各種技術手段使不可滲的路面變為可滲透的水面,直接減少地表徑流的工程性措施。這一措施是從源頭治理雨水帶來的污染,緩解地下水位降低的情況,從而減少其他雨洪水技術的應用,從根本上解決問題。目前針對可滲透路面主要集中于水泥磚塊、水泥網格物、塑料網格物,可滲透瀝青、可滲透混凝土等滲透材料的研究上。期是否適宜,包括水資源和土地資源使用策略,滿足土地使用者的美學期待,景觀維護的成本,投資者高經濟回報率的要求等。
三、海綿城市景觀設計設計與工程在中國
1.海綿城市景觀設計設計與工程在中國的實踐
車伍等針對雨洪水管理作了大量的理論和實踐探索,主要包括針對河湖水系的非點源污染,城市區域雨水污染物控制,城市雨洪調蓄,社區住宅建筑雨水利用系統,典型技術應用分析,不同城市雨水問題研究和雨水利用規劃等。一部分學者以“反規劃”途徑和“生存的藝術”為理論基礎,實踐上以可持續水資源和水環境保護為目標,針對如何進行合理的土地利用和盡量減少環境的不良影響做了大量的探索。例如,以河流生態恢復與重建和防洪相結合為目標的臺州黃巖永寧公園,以避免對原有自然河流廊道的破壞同時又滿足城市擴張對本地段河流廊道的功能要求為目標的秦皇島湯和公園,以改善水質,修復水自然過程為目標的中共中央黨校及國際關系學院校園景觀設計,以保護濕地、洼地自然水過程為目標的天津橋園,以強調下墊面水下滲等生態過程的國際關系學院景觀改造,將社區雨水的收集與利用引入景觀設計的合肥濱湖新區生態基礎設施概念性規劃等。
2.推進中國海綿城市景觀設計應用的思路
中國正處在快速城市化的進程中,城市蔓延帶來眾多弊病,如水資源短缺,水污染,內澇與干旱并存等成為中國城市與區域可持續發展越來越緊迫的問題,推進海綿城市景觀設計在中國的應用迫在眉睫。從中國城市建設發展形勢和觀念看,當前是應用海綿城市景觀設計技術的最佳時機和地點。
2.1更新價值觀,水危機是城市與區域決策者和設計師面臨的嚴峻現實,無視這一問題的存在的決策和規劃設計方案是缺乏時代人文精神,甚至是不道德的。
2.2更新知識,城市發展、規劃設計必須和水文管理密切相結合,普遍地掌握水文過程
知識迫在眉睫。
2.3更新觀念,雨洪水是寶貴的水資源,適應性管理好雨洪水是實現區域和城市可持續發展的關鍵措施。
結束語:
在城市景觀設計中,將土地資源、水環境、生態平衡納入設計理念,建立海綿型新型城市,是我國城市互建設的必然趨勢。資源問題與環境問題的日益嚴峻,從城市建設的各個領域深入開展生態環境建設,已經勢在必行。基于海綿理念下的城市景觀設計,能夠有效環境土地資源使用壓力,合理利用雨水資源,倡導城市與自然的和諧相處,海綿城市建設需要政策和管理層面的重視和支持,也需要全社會的共同努力。
參考文獻:
[1]李梅紅,于海琴,王建良.對濱水景觀設計的探討[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2011(02)
[2]曹文美子.校園濱水景觀設計探析[J].邊疆經濟與文化.2014(02)
[3]鄧彥,宋端.城市濱水景觀設計中人的心理需求[J].城市發展研究.2008(03)
第三篇:海綿城市建設指標體系
海綿城市建設指標體系
一、水生態
(1)年徑流總量控制率。(2)城市不透水地表面積比。(3)城市內河生態岸線比例。(4)天然水面保持率。(5)地下水位。
二、水環境
(1)城市水環境質量。(2)雨污分流比例。(3)合流制溢流頻率。
三、水資源
(1)雨水資源利用率。(2)管網漏損控制率。(3)天然水面保持率。
四、水安全
(1)城市排水防澇標準。(2)城市防洪標準。
第四篇:城市海綿城市園林景觀實施
導讀:
轉型換檔是大背景,去庫存是新形勢,未料一二線城市房價暴漲;行業層面,海綿城市每平方公里投資過億,總共拉動投資有望超過1.2萬億元,開放式小區討論的余音還在繞梁,住建部發文要求綜合管廊建設采取周報制度。這些看似不著邊際的事件(還有PPP、垂直園林建筑等)背后,有著怎樣深刻的聯系,中央布的是怎樣一個大局?企業層面,按照行業的一般特征,將海綿城市業務內容分為規劃、設計、設備、材料(建材)、施工、運營、模擬、投融資和綜合類(參與三項以上),對初步調研的企業進行分類統計,超一半省份沒有專門從事海綿城市建設的企業,這背后有多大的企業機會和個人機會?本文將逐一給出觀點。
一、海綿城市建設之建設內容
什么是海綿城市?
海綿城市,是比喻城市能夠像海綿一樣,下雨時吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環。在干旱缺水時,將蓄存的水“釋放”并加以利用。從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。海綿城市在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”。
海綿城市示意圖海綿城市核心理念是“低影響開發”
海綿城市核心理念是“低影響開發”(Low Impact Development,LID)或低影響設計(Low Impact Design,LID),是指在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等。簡單來說,海綿城市就是在城市建設過程中,盡量模擬原有的自然生態水循環模式,削峰補枯,從傳統“人定勝天”開發模式轉向新型的“天人合一”的生態文明開發模式。海綿城市建設并不存在技術障礙,以目前技術水平完全可以實現。
海綿城市雨水生態循環圖 我國大多數城市土地開發強度普遍較大,僅在場地采用分散式源頭削減措施,難以實現開發前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變,所以還必須借助于中途、末端等綜合措施,來實現開發后水文特征接近于開發前的目標。“海綿城市”核心在“海綿孔”和“海綿孔”之間通道,還原到城市建設中就是城市中的各個調蓄水設施和給排水系統。海綿城市核心調蓄水方式包括入滲、蒸發、滯留、蓄集等,采用的基本設施有生物滯留帶、綠色屋頂、植草溝、雨水花園、儲水池等。
”海綿城市“開發建設是一個立體的系統工程
傳統的城市建設過程中,對于水的考慮主要圍繞著“給水”和“排水”兩個環節,在一定程度上其設計規劃是線性和平面的,但正如海綿是三維立體的,“海綿城市”的規劃建設自然也是立體工程。雖然“海綿城市”概念提出針對的是城市的“水”問題,但由于水本身涉及到生產生活的各個方面,“海綿城市”的開發建設注定是一個立體的系統工程。根據《海綿城市建設技術指南》,海綿城市建設涉及到城市水系、綠地系統、排水防澇、道路交通等多領域規劃,同時需要政府規劃、排水、道路、園林、交通等部門與地產項目業主之間協調合作,以及排水、園林、道路、交通、建筑等多專業領域協作。城市改造建設牽一發而動全身,一般周期又相對較長,這就決定了海綿城市的建設需要詳盡合理的頂層設計。
海綿城市-低影響開發雨水系統構建途徑示意圖
海綿城市示范區總體建設技術路線框架
海綿城市建設和地下綜合管廊建設互為補充
海綿城市建設和地下綜合管廊建設互相補充,是新型城鎮化建設的重要內容。地下綜合管廊是重要市政管線(供水、熱力、電力、通信、廣播電視、燃氣、排水等)的公共隧道,旨在提高城市在供排水等公共服務領域的綜合負載能力。海綿城市建設重在低影響開發(LID)雨水系統,通過源頭分散、儲存的方式,降低地下管廊排水負擔。二者互相補充,可有效提高城市排水負載能力。海綿城市建設與地下綜合管廊建設均涉及對地下排水系統的改建,均屬穩增長、惠民生的“有效投資”,未來有望常態化,成為基建投資穩增長的最重要方向。
海綿城市設計趨勢一:
彈性城市和垂直園林建筑建筑是城市最基礎的細胞,如果建筑對雨水能呈現海綿特性,那么城市離“海綿”也就不遠了。這里需要引進彈性城市和園林建筑的設計理念。一是引入彈性城市的設計理念。彈性城市(Resilientcity)是目前國際上非常流行的概念。所謂彈性城市,是指城市能夠準備、響應特定的多重威脅并從中恢復,并將其對公共安全健康和經濟的影響降至最低的能力。聯合國建議打造“彈性城市”應對自然災害,城市必須在制定低碳可持續發展路線的同時,采取措施提高其彈性應對的能力。二是結合園林設計的理念。如果把中水和雨水在建筑中的充分綜合利用,就可以把整個園林搬到建筑上去,即垂直園林建筑。這種建筑整體上呈現出海綿狀態,能將雨水充分收集利用,實現中水回用,排到自然界中的水體污染物幾乎等于零,所有的營養素都能在建筑內循環利用,并且綠色植物還能夠固定二氧化碳。如果城市廣泛推廣垂直園林建筑,不僅可顯著減少地表水徑流量,而且會營造出一個非常美妙而且可以四季變化的城市景觀。
海綿城市設計趨勢二:
海綿社區結合水景觀再造海綿建筑推而廣之就是海綿社區。快速城鎮化到來之前,我國許多地方曾經有過良好的城市水景觀被稱之為“山水城市”,當代城市規劃師應該傳承歷史文化,回歸社區魅力,增加社區的凝聚力。通過由下而上的再設計,將社區水的循環利用和景觀化、人性化相融和,并結合特定的歷史文化,開展海綿社區建設。
海綿城市設計趨勢三: 海綿城市建設智慧化海綿城市建設可以與國家正在開展的智慧城市建設試點工作相結合,實現海綿城市的智慧化,重點放在社會效益和生態效益顯著的領域,以及災害應對領域。智慧化的海綿城市建設,能夠結合物聯網、云計算、大數據等信息技術手段,使原來非常困難的監控參量,變得容易實現。未來,我們將實現智慧排水和雨水收集,對管網堵塞采用在線監測并實時反應;通過智慧水循環利用,可以達到減少碳排放、節約水資源的目的;通過遙感技術對城市地表水污染總體情況進行實時監測;通過暴雨預警與水系統智慧反應,及時了解分路段積水情況,實現對地表徑流量的實時監測,并快速做出反應;通過集中和分散相結合的智慧水污染控制與治理,實現雨水及再生水的循環利用等等。此外,建筑智慧化方面,可以通過公共建筑水耗在線監測,顯示公共建筑水耗、能耗的排名情況。根據試點城市調查,建筑單位面積水耗最高和最低相差十倍之多,有的建筑由于設計和運維問題,水管出現了嚴重的漏損,這些缺陷都可以通過公共建筑水耗在線監測系統診斷出來。將水耗情況在媒體進行公開排名,有助于建筑管理和產權單位清楚的認識水耗情況,主管部門可以要求對水耗最高的建筑進行強制性改造,明確控制性指標性和針對性措施,從而推動整個城市的水循環利用和用水效率得到提升。在這方面,新西蘭和澳大利亞做的非常好,低影響雨水設計系統通過數字模型和信息化技術的精細化管理,能夠把GIS、云計算這些技術落實到位,并將其作為一種手段,使海綿城市智慧起來。
二、海綿城市建設之市場規模
海綿城市全國性市場形成才剛開始
海綿城市建設效益突出,具備全國推廣潛力。海綿城市對于北方城市將主要起到“止澇濟旱”,防止地面沉降、地下水漏斗的作用。對于降水量較大的南方城市,則主要起到防災減害,分化利用的作用。預計在400毫米等降水量線以南城市(涵蓋我國城市數量90%以上)將作建設海綿城市的強制性要求。當前全國658個城市中僅有130多個城市制定了海綿城市建設規劃,全國性市場形成才剛開始!
海綿城市每平方公里投資過億
據測算,建設下凹式綠地、透水鋪裝、綠色屋頂等“綠色投資”每平方公里投資需求約在3000~5000萬元。新城建設將加入管線建設等基建內容,整體投資需求每平方公里在1億元以上。按照國務院設定目標,海綿城市不僅在新城建設中將起到吸納雨水,綜合利用的作用,還將在舊城改造,推動水環境綜合治理中扮演重要角色。舊城改造難度大,與原系統兼容性要求高,設計復雜。單位投資將超過新城建設。整體而言,海綿城市每平方公里投資將超過1億元,達到1.5億左右。
海綿城市市場規模測算一:
據國泰君安預測,根據國家近期提出海綿城市75號文要求,657 個城市在2020 年全面完成任務——即不低于20%的海綿城市建設任務。按照海綿城市建設導則,海綿城市每平方公里建設投資成本在1.5-1.9 億元之間,全國657 個城市如果都要在2020 年完成任務,整體投資接近10 萬億元。海綿城市市場規模測算二:據住建部城建司副司長章林偉估算,海綿城市總的建設成本大概在1.6億-1.8億元/平方公里。2013年我國城市建成區面積已達到47855.28平方公里,近5年來一直保持約5%的增長率,依據2020年城市建成區20%以上的面積要達到目標要求,由此可得,2020年我國海綿城市建設投資規模至少需達2萬億(47855.28*(1+5%)7*20%*1.6)。據悉,首批16個城市的國家級“海綿城市”試點城市已公開的數據顯示,16個城市公開計劃投資已達1359.23億元。在海綿城市建設試點方面,中央財政對16個試點城市的專項資金補助目前在200億元左右,未來有望擴大試點并加大補助預算。僅16個試點城市,已披露的未來三年投資額已近1200億元。其中,湖南常德未來三年計劃投資高達266億元,山東濟南計劃投資148.75億元。16個城市平均每個城市投資額71.6億元。試點面積約400平方公里,平均每平方公里投資額高達2.8億元。我國共有332個地級行政區,若海綿城市建設試點鋪開,保守假設每個地級市未來投資60億元建設海綿城市,則未來3-5年,全國海綿城市建設投資總額將至少高達2萬億。市場規模測算二:16個試點海綿城市投資規劃統計
市場規模測算二:16個試點城市試點面積和試點區域海綿城市
市場規模測算三:根據公布的2015年海綿城市建設試點名單,按照“一定3年,直轄市每年6億元,省會城市每年5億元,其他城市每年4億元“的補貼政策,僅試點城市未來三年的補貼約為(6*1+5*4+4*11)*3=210億元,如采用PPP模式達到一定比例的,上述補助基數獎勵10%,最高可至231億元。從現有公開信息可以看到,目前16個試點城市2015年到2017年擬投資金額將達到1300億元左右,每個城市平均投資約83億元。2013年開始,李克強總理明確提出新型城鎮化戰略,舊城改造和新城建設并重。即使不考慮新城鎮建設的增量投資,一旦海綿城市建設由試點推廣到全面鋪開,假定過去三年中出現內澇的300多個城市中一半需要進行海綿城市改造,按照每個海綿城市83億元投資額估算,總共拉動投資有望超過1.2萬億元。海綿城市建設投資既是補舊債,又是啟新程,當下中國經濟面臨下行壓力,這種類型的基礎設施建設投資將尤其被政府重視。
海綿城市的投資構成
以安徽省池州市海綿城市試點建設項目為例,未來三年規劃相關項目共117個,總投資約221.6億元,包括道路交通海綿城市系統、園林綠地系統、建筑小區系統、水生態及水安全系統、能力保障系統5大類,全方位打造城市水環境整體解決方案。從投資金額看,建筑小區系統投資金額最多。
海綿城市投資帶動作用
(一)除海綿城市-低影響開發雨水系統的投資之外,海綿城市所必需配合的傳統排水管網的改造、水體生態修復等都是動輒數億級別的投入。有城市曾做過測算,僅現有排水管網改造,每平方公里大致需要1億元投資。水體生態修復也耗資巨大。例如,江蘇宜興對城區西氿湖進行的生態修復,計劃投資10億元。此外,在中央政策扶持和地方政府政績驅動之下,海綿城市建設與全國城市地下綜合管廊、棚戶區、危房改造有機結合,將掀起新型城鎮化和生態文明建設。
海綿城市投資帶動作用
(二)海綿城市建設將帶來我國綠色技術創新,我國工程設計界長期以來沿用灰色排水方案,造成城鄉社區大量的硬化地面,生態環境受到破壞。實施海綿城市技術以后,新的技術規范和技術體系將逐步建立。社會資本被引導到綠色科技領域投資,大量的企業創新轉型,相應的產業技術裝備也會跟進,形成新的綠色產業鏈,帶動就業及經濟增長。另外,海綿城市建設也將在我國節能減排領域發揮關鍵性的作用,并帶動產業轉型,綠色生態產業將成為我國的支柱產業。以北京市為例,北京市現有2萬多個社區,假設每個社區投資500萬元進行生態修復,僅北京市的投資就是一個很大的數字。有專家估計,我國城鄉生態修復領域的投資,將從最初的幾千億元發展到成熟期的數萬億元,市場規模龐大,生態工業體系將得到完善。
三、海綿城市建設之掘金方向
海綿城市涉及上下游多個行業
海綿城市要求構建低影響開發的先進雨水系統,包括從前端的對城市原有生態系統的保護和生態恢復,中端的低影響開發建造多種雨水系統組件,如透水性鋪裝、綠色屋頂、植被覆蓋、雨水蓄水池、下滲裝臵、雨水管道等,到后端的污水污泥處臵,涉及包括生態修復、園林綠化、綠色建材、管網建設與運營、智慧城市與物聯網技術、污水污泥處理等多個行業,投資巨大,將拉動新一輪城市建設的熱潮。
海綿城市受益領域
海綿城市建設是立體的系統工程,從設計施工到運營維護涉及到多部門多領域,市場也將會讓多個領域受益。對于長期的系統工程,首先獲益的將是具備相當實力的城市規劃設計公司。事實上,第一批海綿城市試點申報過程中,部分實力雄厚設計院通過申報方案的設計已經中獲得了不菲的收入。
掘金海綿城市之建筑建材
1.建筑路面。海綿城市的建設過程中對建筑建材的需求最大,據相關專家估計,海綿城市建設的過程本質上是過去城市化建設的“升級版”,住建部印發的《海綿城市建設技術指南》中明確了對海綿城市建設過程中建筑與小區建設進行了詳細規定,要求建筑屋面和小區路面徑流雨水能通過相關設施進行有組織的匯流與轉輸。這一規定將使特殊建筑屋面、綠色建材的需求大幅增加,業務已涉及該領域的企業將直接利好。
2.城市工程。國務院辦公廳下發《關于推進海綿城市建設的指導意見》中明確提出,人民政府是推進海綿城市建設的主體,要從城市規劃層面上對新老城區區別推進海綿城市建設。由此,從事水務工程,具有城市綜合工程經驗的企業有望受益。
掘金海綿城市之水處理
海綿城市對污水凈化要求很高,而我國現階段水污染嚴重,城市污水中含有大量氮、硫、磷等物質,易造成水體富營養化,形成惡臭水質。在海綿城市建設會增加城市雨水的留存,這些留存的水如不能得到很好的凈化處理,將造成很大的城市污染。海綿城市的構建,將對雨水回收系統、凈化系統、供排水系統產生大量需求,相關企業將受益。
掘金海綿城市之地下管網
海綿城市建設將大量地表徑流轉至地下,大大增加了地下水流量,需要在地下鋪設大量管道,原先落后的地下管網系統難以適應地下水流量的大幅增加。雨水在地下的分散過程中將提高對地下管道、管材及設備的需求,布局立足于綜合管廊工程、管網材料及設備制造的企業。
掘金海綿城市之園林產業
海綿城市建設強調回歸自然,加大園林建設,園林設計過程中需要改良增強土壤滲透性能、選擇適宜鄉土植物和耐淹植物等方法,避免植物受到長時間浸泡而影響正常生長,影響景觀效果。建設海綿城市過程中需對城市內部已有濕地、山體進行擴建、復建,為了維持城市生態空間的比例,需要建設一系列人工濕地、生態公園等設施,將極大程度地使涉足園林修建、生態設計的園林企業受益。
掘金海綿城市之智慧海綿
信息化管控平臺在建設中有重要地位。立足城市規劃實踐,海綿城市建設的首要階段就需要對現有規劃進行海綿評估,評估數據需用于對新一輪規劃的前置性參考文本和專項規劃,后續形成的大量數據也將用于實現海綿城市的常態化建設,包括對城市高程信息、水文氣象條件、城市排水設施和雨水利用設施進行動態信息管理和監控,進而得出海綿城市建設中的方法、技術指南和相關費用效益。信息化管控平臺將在海綿城市建設中具有良好的運用前景。
四、海綿城市建設之競爭態勢
超一半省份沒有專門從事海綿城市建設的企業
截至2015年8月,從事海綿城市建設的企業總數約為84家,覆蓋我國48.4%的省(市、區),超過一半的省份基本沒有專門從事海綿城市建設的企業。其中海綿城市建設企業數量位居前5的省(市、區)依次是江蘇、廣東、北京、上海和山東,占行業企業數的比例分別為22.6%,19.0%,17.9%,16.7和6.0%,前5個地區的累計總和約占行業總量82.2%。
海綿城市從業企業涉及的業務數量分析
按照行業的一般特征,將海綿城市業務內容分為規劃、設計、設備、材料(建材)、施工、運營、模擬、投融資和綜合類(參與三項以上),對初步調研的企業進行分類統計。84家初步統計的企業當中,通過對從事的業務數量分析,81.0%以上都能夠承擔三項以上的業務能力,承擔一項的主要是材料(建材)和模擬;承擔兩項的主要是設備、施工等。
海綿城市從業企業涉及的業務領域分析
從單項業務分析來看,規劃、運營和投融資領域的專業企業目前沒有。由于海綿城市規劃具有跨學科、跨專業的特點,涉及空間規劃、市政排水、園林綠化和生態環境等專業。因此,傳統的城市(鄉)規劃設計院、水利規劃設計院、市政設計院和景觀設計院等涉及城市排水領域,但是,從事雨水綜合利用規劃的專業人員較少。運營需要有穩定的市場和有效的盈利模式,才可能促進市場化的公司發展,特別是私營部門的參與,當前,海綿城市正處于培育階段,運營即便要開發,主要還是依托公共部門。而投融資領域專業企業的空白,主要是行業處于培育期,但不排除有相關的融資機構正在考慮這一新興市場。而海綿城市工程設計、設備和施工類的企業占總調研企業數83.3%以上。從事城市雨洪模擬的企業有兩家(北京、上海),其中北京HY企業有雨水排水模塊的開發,而上海WB企業則能夠為城市提供區域性商業化的雨洪風險預報服務。從事海綿城市材料(主要指建材),約占11.9%,企業數量與分布均分散和有限。
海綿城市供需矛盾嚴重不平衡
經估算,2013年,7個省(區)份洪澇直接經濟損失超過當地GDP的1%,包括海南(2.05%)、江西(1.66%)、廣西(1.38%)、吉林(1.30%)、甘肅(1.17%)、四川(1.12%)和湖南(1.08%),而安徽接近1%(0.91%)。海綿城市行業可認為是傳統城市市政排水行業的子領域,行業產能和規模占城市排水行業總量的比例微乎其微。有限的產能主要集中在北京、上海、廣東和山東等地,其中東北、華中和西部(包括西南)嚴重空缺。我國城市雨洪災害空間分布極為不均衡,主要集中在華東、華中、華南和中西部地區,其中華北和東北同樣存在較高的城市雨洪風險。將產能和洪澇分布對比可見,以江西、湖北為代表的中部地區供需矛盾嚴重不平衡。
五、海綿城市建設之PPP模式
PPP模式將會大規模應用于海綿城市建設
由于海綿城市的建設涉及的資金規模大,以及國家對PPP模式的政策補助,可以預見PPP模式將會大規模應用于海綿城市建設過程中,而項目本身的復雜性又要求PPP項目公司有強大的統籌、協調和規劃能力。這幾方面的特性將會使有雄厚的資金實力、同時又具有相當市政項目施工經驗的城市規劃設計公司成為PPP項目合營公司的熱門之選。
海綿城市將成為未來環保PPP領域的最重要模式之一
財政部鼓勵海綿城市的建設采用PPP模式,新型城市化建設的整體戰略,一個地區的海綿城市建設方案將是經過系統設計的城市水資源整體利用方案,包括雨水利用系統、排水管網系統、污水處理系統、水環境監測系統的提標改造或建設運營等,因此我們認為海綿城市將成為未來環保PPP領域的最重要模式之一。DBFO(設計-建造-融資-運營)是其常見商業模式。此外還有ROT(改建-運營-移交)、BOT(建設-運營-移交)等模式相結合。項目收入一般由項目運營收益、政府購買及財政補貼三部分構成。其中運營收益將受政府特許經營權的保障;政府購買費將列入政府跨財務預算,其支付的費用所形成的回報率按合同約定執行,通過人大代表會議審核
海綿城市PPP項目DBFO模式示意圖
DBFO(設計-建造-融資-運營),由社會投資人負責項目的設計、投融資、建設、運營、期滿移交等相關工作。①項目參與公司和試點城市當地政府授權部門聯合建立PPP項目特許經營公司,并負責相關管理,具體工程建設招標及建成后運營;②政府在運營期開始后依據績效考核標準進行付費;③合作期滿,項目資產使用權和經營權按約定方式移交至政府指定機構,或委托項目公司繼續運營。
六、海綿城市建設之趨勢前瞻
海綿城市項目進展處在初級階段
目前海綿城市項目進展處在初級階段,國家支持PPP 模式在海綿城市中的運用。根據16 個試點城市工作會議(武漢召開),16 個試點城市目前進展大多數還處在項目規劃以及小尺度項目建設階段。對于試點城市,國家已經提出重要獎勵要求,即采取PPP 社會資本合作模式的項目、國家給予10%的資金獎勵。從16 個試點城市的中期工作匯報情況來看,所有試點城市對PPP 運作尚未有實質性成果,有的城市還沒有思路,有的城市僅有1-2 個項目馬上開始招標。因此2015 年4 季度投資機會預計不會太大。但是在4 季度還有不到3 個月的時間里,所有關心投資和基礎設施建設領域的機構一定在思考75 號文帶來的影響、以及自身如何介入海綿城市投資方向。
海綿城市建設資金來源尚處探索階段
號文中最核心內容之一是第9條“創新建設運營機制”,即要和以往運營機制有所不同。此前污水處理領域執行的是單個項目,采取的模式是BOT、TOT 等,是傳統成熟的市場化運作模式,這種模式也促使國內污水處理在近10 年內實現高速增長,但是海綿城市建設領域產生的是社會效益、環境效益、生態效應,看不到經濟效應。從國外情況來看,歐美許多城市的建設項目資金部分通過激勵機制來解決,即如果通過收費不能解決徑流排放任務,那么管理部門將征收管理費。但是我國目前尚未有城市開展此項工作,更多還在政策探索階段。
2016年或是海綿城市項目落地黃金時段
預計 2016 年1 季度將成海綿城市項目落地黃金時段。第一批16 個示范城市從名單公布走到今天,經過三部委上報3 年行動預算以及專項規劃工作等流程,近期已有一部分城市的先期項目(如道路、局部小區等)開始進入招標程序,有些規劃設計也在招標。財政部正式下達撥款以來,2015 年下半年是海綿城市緊鑼密鼓的準備階段。目前從市場來看,海綿城市還沒有實現產業爆發,需等到2016 年。2016 年第1 季度預計第一批16 個示范城市的絕大部分PPP 合作方均將確定。
海綿城市單獨對大型企業的資金壓力不會過大
海綿城市單獨項目金額在20-40 億元,對于大型企業產生的資金壓力不會過大。未來5-6 個月內,海綿城市PPP 招標中比較大的合同包金額應該在20-40 億元,10 億元級別項目比較常見,很少會有50 億以上。所以對大型企業的資金壓力不會太大。
七、海綿城市建設之對策建議
建議一:選擇標的城市非常重要 與以前污水廠單一標的不同,PPP 項目比較復雜、尤其是海綿城市的PPP項目,甲乙雙方無論在商務條款還是具體技術實現互信都需要長期標前溝通。針對具體項目,只要有意向投標、均要提早準備,因為后面成立PPP 項目公司需要政府與企業長時間合作,像一次婚姻,需要長期的溝通過程。城市選擇公司、公司選擇城市屬于雙向選擇,公司也將在具體合同中投資很大,選擇標的城市非常重要。
建議二:強化集約化運作能力
海綿城市項目模式未來發展趨勢是從“碎片化”走向“集約化”,對企業綜合實力要求不斷提高。從整個海綿城市建設運營來看,國家未來明顯趨勢是不希望項目碎片化運營。例如16 個城市申報項目之時,需要完成不低于15平方公里的建設任務,但是有些城市報了400-500 個項目,數量眾多不便于管理。住建部希望把碎片化項目進行集約化運作。集約化運作對投資機構的要求比較高:首先要具備資本實力,即融資成本要低,其次需擁有運作資本能力,此外還要有解決方案的整合技術。因此海綿城市工程是系統性工程,目前具備綜合實力企業或投資機構很少,有些企業資本實力很強、但是解決方案技術來源存在問題;有些企業原本做下游終端產品、長期做雨水利用產品并積累了大量經驗,尤其在北方缺水地區的雨水利用企業經驗確實豐富,這些企業也看到了海綿城市行業未來具有良好發展前景,因此目前存在相關企業欲從下游走向上游。這對該類下游企業是一大挑戰:雖然這類企業在雨水利用產品方面擁有豐富經驗,但是要提供海綿城市全流程解決方案并不容易,這些企業可能僅掌握海綿城市建設的某幾個環節,但是全流程的海綿城市建設要求還達不到。
建議三:建筑企業需要做兩大方面準備
針對海綿城市,建筑企業需要做兩大方面準備:一是資金籌措,二是技術儲備。從資金籌措方面看,如果公司是上市公司,則可以制定并上報定增計劃;公司自身資產、以及資本運作(集中資金、或采取低成本資金)也可用于海綿城市項目。從規劃、設計、建設、運營產業鏈來看,公司需要在人力資源、技術細節、產品儲備實現明顯改善。如果公司不具備相關業務優勢,可以通過收購擁有甲級資質的設計院進行外延式拓展,如缺乏道路業務經驗、則可并購具備道路建設資質公司來滿足海綿城市建設需求,為后續工作提供保障。建議四:好項目特征=擅長領域+回報率高+支付能力
綜合實力企業將有選擇性的展開項目角逐。具備綜合實力企業未來項目不會局限于示范城市;此外在示范城市中實力型企業也會進行篩選。項目具備以下特征將受到歡迎:公司擅長領域、利潤回報率相對較高、所在地政府支付能力較強等。特別是流域治理方面,在整個濕地建設、生態建設上,綜合實力企業可能更有興趣,而像小區透水涂裝、綠地及道路建設等利潤率低、業務不擅長的領域,綜合實力企業的興趣可能較為薄弱。
第五篇:海綿城市建設
海綿城市建設
近年來,許多城市都面臨內澇頻發、徑流污染、雨水資源大量流失、生態環境破壞等諸多雨水問題,在城市建設中構建完善雨洪管理系統刻不容緩。總書記在中央城鎮化工作會議上提出:建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。
一、海綿城市的定義及內涵
“海綿城市”的定義:城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。從海綿城市的概念看以看出,海綿城市是從城市雨洪管理角度來描述的一種可持續的城市建設模式,其內涵是:現代城市應該具有像海綿一樣吸納、凈化和利用雨水的功能,以及應對氣候變化、極端降雨的防災減災、維持生態功能的能力。很大程度上,海綿城市與國際上流行的城市雨洪管理理念與方法非常契合,如低影響開發、綠色雨水基礎設施及水敏感性城市設計等,都是將水資源可持續利用、良性水循環、內澇防治、水污染防治、生態友好等作為綜合目標。從這個角度講,低影響開發雨水系統構建是海綿城市建設的重要途徑。當然,低影響開發作為一種重要的城市建設理念與方法,其涉及的領域可以更加廣泛,不僅涵蓋城市雨洪管理領域,還涉及節能減排、生態城市、園林城市建設等領域,從這個角度講,低影響開發則可認為是海綿城市建設重要的指導思想。
二、海綿城市建設的途徑
海綿城市建設強調綜合目標的實現,注重通過機制建設、規劃統領、設計落實、建設運行管理等全過程、多專業協調與管控,利用城市綠地、水系等自然空間,優先通過綠色雨水基礎設施,并結合灰色雨水基礎設施,統籌應用“滯、蓄、滲、凈、用、排”等手段,實現多重徑流雨水控制目標,恢復城市良性水文循環。
1、海綿城市建設應采用優先保護和科學開發相結合的低影響開發方法。首先,應最大限度地保護城市開發前的海綿要素,如原有的河流、湖泊、濕地、坑塘、溝渠等水生態敏感區,并留有足夠涵養水源、應對較大強度降雨的林地、草地、湖泊、濕地,維持城市開發前的自然水文特征。其次,合理控制開發強度,并通過低影響開發設施建設,控制城市不透水面積比例,促進雨水的滲透、儲存和凈化,最大限度地維持或恢復城市開發前的自然水文循環。
2、海綿城市建設應統籌低影響開發雨水系統、城市雨水管渠系統及超標雨水徑流排放系統。狹義的低影響開發雨水系統主要控制高頻率的中小降雨事件,以生物滯留設施(雨水花園)、綠色屋頂等相對小型、分散的源頭綠色雨水基礎設施為主,廣義的低影響開發雨水系統還包含濕塘、雨水濕地、多功能調蓄設施等相對大型、集中的末端綠色雨水基礎設施,以實現對高重現期暴雨的控制。雨水管渠系統主要控制1-10年重現期的降雨,主要通過管渠、泵站、調蓄池等傳統灰色雨水基礎設施實現,也可結合狹義的低影響開發雨水系統來提升其排水能力。而高于管渠系統設計重現期的暴雨,則主要通過超標雨水徑流排放系統(也稱大排水系統)和廣義的低影響開發雨水系統實現,包括自然水體、地表行泄通道和大型多功能調蓄設施等,并通過疊加狹義的低影響開發雨水系統與雨水管渠系統,共同達到20-100年一遇的城市內澇防治目標。因此,這三個子系統不能截然分割,需通過綜合規劃設計進行整體銜接。
3、海綿城市建設應在明確責任主體的前提下多部門多專業高度協作才能實現。城市人民政府作為落實建設海綿城市的責任主體,應統籌協調規劃、國土、排水、道路、交通、園林、水文等職能部門,在各相關規劃編制過程中落實低影響開發雨水系統的建設內容;城市建筑與小區、道路、綠地與廣場、水系低影響開發雨水系統建設項目,應以相關職能主管部門、企事業單位作為責任主體,落實有關低影響開發雨水系統的設計。城市規劃、建設等相關部門在進行具體設計時應在施工圖設計審查、建設項目施工、監理、竣工驗收備案等管理環節加強審查,確保海綿城市——低影響開發雨水系統相關目標與指標落實。
三、海綿城市建設的基本原則
海綿城市建設的原則主要包括規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜及統籌建設五個方面。綜述分析可知,海綿城市——低影響開發雨水系統的構建需統籌三個系統、綠色與灰色結合、源頭減排與末端調蓄結合,是一個系統工程,離不開城市各層級規劃的統籌引領、協調與銜接,離不開政府各部門、各專業的通力協作。海綿城市建設應堅持生態優先,一般來說,相比傳統的管渠、泵站等灰色雨水基礎設施,利用低影響開發綠色雨水基礎設施可帶來更高的環境效益和社會效益,尤其對于老舊城區雨水管渠系統的提標改造與合流制溢流污染(CSO)控制帶來的巨大財政支出和社會影響,低影響開發雨水系統的優勢更加明顯。當然,低影響開發雨水系統并非全部,海綿城市具體建設過程中,低影響開發生態設施的建設還會受到特殊自然地理條件、水文地質特點、既有土地利用構成與布局、地形及雨水管渠系統建設現狀等復雜因素的限制,很難滿足設施用地與豎向設計等要求,單純依靠利用低影響開發生態設施很難實現排水防澇綜合規劃控制目標。此外,海綿城市——低影響開發雨水系統規劃控制目標的確定還與當地水資源稟賦情況、降雨規律、水環境保護與內澇防治要求等密切相關,各地需因地制宜地確定控制目標,保障人民生命財產安全和社會經濟安全。
四、結語
海綿城市建設基于“源頭減排、過程控制、系統治理”的建設理念,通過“規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設”的原則,綜合采用“滲、滯、蓄、凈、用、排”等工程技術措施,系統的解決城市開發建設面臨的水生態、水資源、水環境、水安全等問題。建設海綿城市對于踐行新型城鎮化的發展道路,提升我國城鎮化質量和生態文明建設水平具有重要作用。