BIM数据库 古代海绵城市智慧不可思议!

这两天,北京经历了一波强降雨,多地上演“看海”模式。

社交网站上,北京西二旗、回龙观一带是这样的:

不过,在北京市中心,近600岁的故宫再次躲过雨水侵袭,凭借古老却有效的排水系统在暴雨中安然无恙。甚至还出现了只有在暴雨时才能看见的“千龙吐水”景象,引来游人驻足观看。

即使是多年难遇的大暴雨,故宫的地面也未曾出现明显的积水,更是展示了难得一见的“千龙出水”场景,为故宫增添了一份独特的景观魅力。故宫能够避免"城中看海",因为故宫建筑中对雨水的处理利用十分到位,显示出古代海绵城市建设的智慧。

究竟是如何暗含各种古人排涝建设智慧的呢?

1.每块青石砖都是“微型水库”

青石路上虽然是古时常见的青石板,但这里的青石板间有明显间隙,高低起伏,板与板之间存在空隙,以便雨水漏入。道路旁还有几处利用地形建的凹地,组成渗水渠。雨水通过青石板路面被收集到渗水渠储存,同时也能保证尽可能多的雨水得以下渗。

青砖造型很特别,上大下小呈坡状,同时具有吸水性,每块砖就像一个“微型水库”。降水时,雨水首先顺地面坡度流入四周的石槽明沟,若遇台阶或建筑物,雨水会通过青砖和缝隙流入地下。遇到大雨或连续降雨时,多余的雨水便会借建筑物的走势流入家中的水井和池塘中。

可以看到青砖之间形成一个三角形的缝隙。这样的造型对排水的帮助是显而易见的,这些青砖本身渗水透气性就不错,雨水透过青砖之间的接口,就进入到地下三角形的缝隙当中。砖缝越向下越开阔,雨水自然不容易停留在表层,而是渗入地下,通过地下水系统缓冲和渗排出去。

2.屋顶排水

中国古建筑防水有“以排为主,以防为辅”、“多道设防,刚柔并济”的理念,说到“排水”,古人首先是从屋顶下功夫。

古代建筑的屋顶,多采用高屋脊、大坡度的设计,靠近屋脊两侧的坡度超过60°,而在檐部的坡度不足30°,利用陡坡使水急下,再因惯性冲出檐外。

3.排水三宝:天井、沟渠和内河

老建筑的排水功能好,主要归功于天井、沟渠、内河这三个法宝。它们是三坊七巷滴、渗、排的老工艺及至今依然可以自然渗透的奥秘。

天井

通常天井下方不设地漏设施,所以用于铺设天井下方地面的石材就较为稀疏,一旦下雨,雨水就会沿着石板的缝隙自然渗透到地下,再通过地下径流排入附近河道,保证了院落内部大雨时不过度积水。

古建筑的坡屋面、檐沟自然形成了的天然雨水收集系统,引导雨水流入放置在庭院中的水缸,水缸中积存的雨水可用于观赏养殖、应急防火。

沟渠

巷道地下暗藏着不少水沟,横向排列的石板覆于其上,雨水从石板间缝隙留下,再通过水沟排向内河。

不少道路下都有这种水沟,水沟不似现今细窄的下水管道,反而空间很大,甚至能容下一个小孩。在三坊七巷的安民巷中,这样的水沟显而易见,连人都能钻进,泄洪更不是问题。

内河

天井和沟渠的功力再大,交错纵横的内河网络才是排洪、泄洪的最终归宿。

每当下雨时,各个庭院内明沟和暗沟的水就流入纵横交织的沟道支线和干线,最后流入内河。河网水系形成了天然的排放雨水的‘毛细血管’系统,相当于预留了足够的雨水排放通道,保证了雨水的顺畅排放。所以,保护和重建内河对城市排水能起到极好的作用。

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