海绵社区生态服务综合效能的雷达图表评价模型：墨尔本斯坦福社区的实证研究*

汪洁琼　彭唤雨　卓承学(澳)　史蒂芬·卡宏(美)

1　同济大学建筑与城市规划学院　上海　200092

2　澳大利亚Tract顾问公司　墨尔本　VIC3121



海绵社区生态服务综合效能的雷达图表评价模型：墨尔本斯坦福社区的实证研究*

汪洁琼1彭唤雨1卓承学(澳)2史蒂芬·卡宏(美)2

1同济大学建筑与城市规划学院上海200092

2澳大利亚Tract顾问公司墨尔本VIC3121

文章针对“假海绵”“低效海绵”的现象与误区，剖析海绵城市规划建设亟需关注的问题。通过文献爬梳，厘清海绵社区所能提供的8大维度生态服务，构建以生态服务综合效能为核心的雷达图表评价法，选取澳大利亚墨尔本斯坦福社区进行实证研究，总结高品质海绵社区的空间形态策略。

风景园林，海绵社区，生态服务，景观效能，评价，空间形态

1　“低效海绵”的误区及海绵社区营造的关键问题

McHarg曾说：“生态不仅仅是解释，它更是使命”[1]，在全球环境问题日益严峻、气候变化问题日益突出的今天，如何将这种“使命”贯穿在风景园林规划设计的方方面面，使其真正成为每一个风景园林设计师信奉的一种“道”是必须，也是挑战。继2014年10月我国住建部发布《海绵城市建设技术指南》[2]后，当年12月中央财政对各地海绵城市的建设试点给予专项资金补助，一时间“海绵”成为业界最热的关键词之一，海绵城市的建设也如火如荼地展开。这一切代表着雨洪管理的思想和技术从学界走向管理层面，并在实践中得到更有力的推广。

与此同时，“低效海绵”甚至“假海绵”的现象也开始出现，国务院在2015年10月出台的《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确要求通过海绵城市建设解决70%的降雨就地消纳和利用[3]。实际工程中依旧未能摆脱对现有治水途径中“工程性措施”的依赖，着力于城市内部排水系统径流量的调控达标，而并不关注海绵城市所能带来的潜在生态效应。存在的误区包括：其一，雨水花园或人工湿地以孤立的形式存在，未能构建起健康水循环系统的整体，注重雨洪的滞留能力而未挖掘水体自净的潜能；其二，过分强调渗渠、渗管的下渗作用，企图用简单且工程化的方式达到雨水径流总量控制的目标，而忽略海绵城市的其他形式所带来的生态服务方面的潜在贡献；其三，在规划编制过程中，过分强调径流总量控制的指标，可能导致地下水饱和的城市，如上海等，在海绵城市建设过程中显得被动、无所适从。对于吸满水的海绵，如何还能继续吸水;若不能，那是否这样的城市就不需要建设海绵城市？

若深究“低效海绵”“假海绵”现象产生的原因，还是在于“就水治水”的思想，即只解决单一或个别的水问题，而并非将雨洪的问题与其他生态问题统筹考虑。如果单纯以雨水径流总量控制作为评价标准，那么简单、大量地复制渗管、渗渠岂不效率更高？然而，美国的LID[4-5]、澳大利亚的WSUD多年的实践强调更多的是综合性的运用雨水花园、生态明沟、人工湿地、下洼式绿地等空间形态较为丰富的形式，而不是简单复制渗渠、渗管这些工程化的形式，在很大程度上已经暗示我们，雨水径流总量控制并非海绵城市建设的终极目标。海绵城市的确是基于“城市观海”的问题而提出，其强调尽可能地模拟自然的水循环系统，力求城市开发建设后的水文特征接近开发前[6]，又能与城市空间相适应；但海绵城市不仅仅是关于雨洪管理的问题，它更是一种生态途径，是从雨洪的角度切入，通过与水相关的生态系统的恢复，从而解决城市水问题和其他生态问题的途径；海绵城市是帮助我们每一个风景园林师实现生态之“道”理念的方法。基于此，对于海绵城市的规划、建设与评价应当以整合为导向、以生态为导向。

Janis Birkeland于2008年发表《正开发》(Positive Development)[7]一书，提出“设计实现生态服务”(Design for Eco-services)的理论，倡导在规划设计之初将生态服务纳入考虑的范畴，有助于更好地实现城市可持续目标。这里所称的生态服务(Eco-services)是生态系统服务的简称，是指健康的生态系统本身能提供的服务和产品[7]。基于联合国千年生态发展评估报告，生态系统服务主要包括4类：供给性服务、调节性服务、支持性服务和文化性服务[8]。本文认为雨洪调节的生态服务是海绵城市的底线，不是全部，尤其在海绵社区尺度中，高品质的景观营造能够实现上述多维度的生态服务，有助于实现更健康的生态系统。基于此，本文提出以8大维度生态服务的综合效能为核心的海绵社区景观营造策略，通过雷达图表评价法(Radar Chart Evaluation)的构建，选取澳大利亚墨尔本斯坦福社区进行实证研究，从而弥补国内海绵城市建设中生态综合效能考虑的不足，从综合性、定性评估方法论的角度，为海绵社区的规划设计、建设管理、后期维护提供评价方法和技术支撑。

2　海绵社区生态服务综合效能的雷达图表评价法

景观是有生命的生态系统，是一个时空动态的过程，其组成各要素之间每时每刻都在进行物质和能量的交换，会随着时间的变化生长、蓬勃与消亡[9]，海绵城市规划建设过程中形成的景观亦是如此。通过文献爬梳，本文提出海绵社区所能提供潜在生态服务包括以下4大类型、8大维度：

1) 雨洪调节是海绵社区所能提供的核心生态服务，属于调节性生态服务范畴。《海绵城市建设技术指南》要求采用多种技术使雨水快速浸透、无损滞留、安全蓄存、有效净化、科学使用、适时排放[2]。值得注意的是，雨洪管理的方式应当结合地方特性，不同地区、不同城市之间气候条件不同、地质结构不同也决定了雨水削减、转输、调蓄能力的不同，因此因地制宜采取不同方式进行雨洪管理极为重要。正如戴慎志所指出的上海城市具有地下水位高、土地开发强度高、不透水面积多、土壤入浸率低、雨水径流快以及河流水位高而蓄水空间少等特点[10]，如何使上海“这块已经吸满水的海绵”[10]在确保安全的前提下，还能吸纳雨水，则需要从市域、城市、道路、广场绿地、街区等各个层面进行改造，需要沟通全市水系以降低地下水位、扩充容水空间，而非一味地强调自然渗透。

2) 水体自净是确保海绵社区实现“自然净化”的核心，也属于调节性生态服务。根据Walsh团队的研究，雨洪作为城市水体污染的面源，是导致城市水体综合症的主要因素之一[11]。水体自净是指水体受到污染后，由于物理、化学、生物等因素的作用，使污染物的浓度和毒性逐渐降低，经过一段时间后能恢复到受污染以前状态的自然过程，分为物理、化学和生物化学自净过程[12]。大量研究表明，雨水花园、人工湿地、下洼式绿地等空间形态综合利用植物和土壤[13-14]，可以通过生态过程在收纳雨水的过程中起到净化水质作用。

3) 减缓城市热岛效应、调节小气候亦是海绵社区可以提供的生态服务，也属于调节性生态服务。有研究表明，北京2014年不透水面积百分比与地表温度的相关系数为0.75，呈正相关[15]，即地表透水率会直接影响城市温度，因此在海绵社区中提供更多的透水性铺装能起到降温作用。另一方面，海绵社区中有植被覆盖的雨水花园、人工湿地、下洼式绿地、生态明沟等空间形态可以起到城市冷岛作用，屋顶花园更能起到保温隔热、调节室内温度的作用，这些对局部小气候乃至全球气候变化中的减排都起到积极作用[16]。

4) 补充淡水资源，属于供给性生态服务。借鉴水敏感城市设计(WSUD)三水合一的思想，将饮用水、雨水、废水整合在一起考虑[17]，构建更健康高效的水循环管理系统，利用雨水花园、屋顶花园、雨水桶等手段，将收集的雨水进行简单的过滤，提供灌溉水，从而补充淡水资源的不足。

5) 提供当地食物，是供给性生态服务另一维度。当海绵社区与“可食地景”的理念相结合，可利用水稻等农作物吸收雨水或部分废水中的营养物质，在净化水质的过程中又可提供当地食物。

6) 维持生物多样性属于支持性生态服务。强调海绵社区中所形成的人工湿地、雨水花园、下洼式绿地、生态明沟等，都可以成为城市野生动物、野生鸟类得以栖息的场所，以生态飞地的形式成为城市大斑块、大廊道的补充，起到过滤、沟通、增加联结度等作用。从这一点而言，这些有丰富植被群落的空间形态的生态效能要远高于没有植被覆盖、只有下渗功能的空间形态，如渗渠、渗管、渗透性铺装等。

7) 提高城市美感度属于文化性生态服务，强调海绵社区的美学价值。生态设计往往看上去是杂乱的，而人们对于景观的欣赏却往往基于美感，这是生态设计不容易被人所认知、所接受的主要原因。因此，高品质的海绵社区也应当符合人们的审美，Echols 与Pennypacker的研究指出：通过点、线、面、色彩、轴线等视觉要素、音量、音调、节奏等听觉要素、以及肌理、潮湿度等触觉要素的不同途径可增加雨洪设计的美学丰富度[18]，从而提高人们对于海绵社区的接受度。

8) 增加游憩机会亦属于文化性生态服务，其中涉及科普教育、公众参与、休闲活动等议题，通过观赏与停留、进入与参与、探索与互动3个层次展开[18]。这要求海绵社区既能满足服务于环境、服务于其他物种的功能，也能提供居民日常所需的体育休闲活动等。

根据上述海绵社区可能提供的8大维度的生态服务，本文提出其综合效能定性评价的雷达图表法，如图1所示。该评价方法既强调海绵社区在各个生态服务的单一效能，也能通过以“钻石体”的形式综合性、定性地展现该海绵社区生态服务综合效能的高低。该评价方法也代表高品质的海绵社区景观应当是多维度的，不仅仅是雨水径流总量控制，更包括其他指标共同作用。

图1　以8大生态服务综合效能为核心的雷达图表评价法

3　澳大利亚墨尔本斯坦福社区的定性评价

3.1 斯坦福社区规划设计概述

位于澳大利亚墨尔本市东南郊的斯坦福社区，占地52 hm2，包含一个150户的示范级居住区。规划设计从生态系统的角度，从建立最安全的雨洪安全格局出发，融合蓝绿基础设施的思想，主要包括：1)一个整合栖息地、湿地、游憩设施和游步道的中央生态公园；2)社区农园和永续农业；3)7.2 hm2的示范级居住区；4)结合历史建筑——斯坦福庄园的遗产保护区。使用具有海绵思想的雨洪处理系统替换了传统的工程排水系统，从而受到地方政府的大力推崇，该项目也被维多利亚可持续协会列为“零排放邻里计划”的示范项目。

3.2 雷达图表法的评价结果

基于前文所提出的雷达图表评价法，对斯坦福海绵社区进行定性评价，研究其在生态服务单一维度和综合维度上效能的高低，其评价结果如图2所示：斯坦福海绵社区在雨洪调节、水体自净、补充淡水资源、提供当地食物、支持生物多样性、增加游憩机会等方面具有较高的生态服务效能；但并未强调气候调节与提高城市美感方面的生态服务。但总体上，图2的“钻石体”呈较饱满状态，表明其生态服务的综合效能较高。具体解读如下：

1) 雨洪调节。项目从洪泛区的识别出发(图3)，应尽可能地鼓励采取公园或者其他形式的绿地方式来保留洪泛区，而非安排新的住宅区、商业或者公共建筑，大量的滩涂湿地以公园的形式得以保留，其生态服务功能得以维持，首先从大尺度上保障了雨洪的安全格局。在此基础上，提出一整套遍布于开放空间网络中所有雨水收集点的连续集成的水管理实施策略(图4)，对城市及其周边地区的雨水进行收集。这使得雨水径流尽可能保留在景观的表面并予以滋养。

图2　基于雷达图表评价法的斯坦福海绵社区生态服务综合效能评价

2) 水体自净。规划取消道路排水沟，最小化透水铺装，从全部通过管线的排水系统转换到包含生态明渠、水渠、下渗区、透水铺装区、泉、雨水花园等一套连续的生态排水系统，彻底解放了公共空间的设计形式(图4)。中央湿地公园规划中有一系列湿地，提供雨洪滞留带、雨水及中水处理站、生物栖息地、含水层补充区、河漫滩、游憩地和灌溉储水罐等功能，包括墨尔本水利局管辖的湿地-水质处理及生物栖息地等，使用芦苇和水草等湿地植物脱氮除磷。

图3　斯坦福社区洪泛区规划(来源：澳大利亚Tract顾问公司)

3) 补充淡水资源。整合、利用全场地水资源的管理方式，特别是居住区开发中应用的“全水循环”“三水合一”体系是该项目的一大特色。规划构建了一个内部生态水处理景观湿地，以及与之相对应的开放空间，结合生产性景观和社区农园，提供生态雨洪管理系统。水资源经过处理后被原地利用，提供景观灌溉，节约了淡水资源。

4) 维持生物多样性。规划设计将保存、复原和拓展生物栖息地作为首要原则之一，中央公园的种植与居住区的绿色街道交织，造就了绿地和城市肌理的和谐共生。如此密集的植被复育，除了明显的“碳友好”优势，同时也作用于生物栖息地康复、再生和扩展。补种数量可观的本土植物，提供野生动物栖息地；培育和繁殖本地收集的种子，用于补充沿河生态廊道。

5) 增加游憩机会。规划设计采取整合蓝色和绿色基础设施的街道景观，柔化了居住区街道形式，为人性化设计提供了发挥空间。2.5 m宽的慢行步道贯穿全区，连接周边主要慢行网络，鼓励居民绿色出行。多样化的游步道网络密集交织(慢行道、越野自行车道、健身步道等)，结合园中的木栈道系统，联结各个游憩节点，如观鸟屋、观景台等。丰富的开放空间体系提供新的场所和设施，鼓励社区居民与景观之间更多的参与和互动，为现有和未来的居民提供更广泛的社交机会和更好的游憩机会。开放空间中的主要设施包含：生态和社区中心，冒险乐园，儿童游乐场，当地活动的开放空间场所，，如社区绿地、农贸市场、周末集市等等。

从图2的评价结果来看，斯坦福社区在8大维度的生态服务上都有所考虑，但在提供当地食物、调节气候、提高城市美感度方面有进一步优化的潜能。提供当地食物方面，规划包括社区农园，其中大部分为果园，以及2 hm2的社区种植园，是海绵社区与“可食地景”相融合的积极尝试，但面积不足以形成自给自足的社区。调节气候方面，规划大面积的湿地等绿色开放空间有效地提升了场地整体地表透水率，对规划范围内的气候改善起到积极作用；但在居住区范围内，建筑密度较大，绝大部分场地为硬质铺装，鲜有绿地，绿化以乔木为主，且基本为行道树，没有形成组团，不能有效改善住区的微气候。提高美感度方面，景观中的水以多种形式出现，从邀人互动的动态戏水到引人沉思的静态水面，增加了景观的人文气息，提高了城市美感度。但整体来说，居住区内部是比较人工化的、笔直的空间，而外部则是流畅的自然空间，两者没有做到有机融合，略显割裂。

4　结语

本文提出海绵社区应以雨水径流总量控制为底线，以提高生态服务综合效能为核心，借助雷达图表，构建以8大生态服务为核心价值的定性的评价方法。通过墨尔本斯坦福社区的实证，论证该评价方法的可行性与局限性，并阐述了生态服务综合效能与海绵社区空间形态之间的关联性。

通过实证研究可以发现：1)雨洪调节、水体自净与补充淡水资源三者之间，属于“三水合一”“全水整合”的关系。高品质的海绵社区应当着力于构建健康的水循环管理系统，而非只强调雨水径流总量控制的指标。基于此，在海绵社区营造中，应更多地采用渗透型、储水型的雨水花园、人工湿地、屋顶花园等形式，对于渗管、渗渠、渗透性铺装这些只有自然渗透功能的空间形态，使用时应当斟酌。2)从雨洪调节的角度看，洪泛区的保留始终应当列于首位，不应由于海绵城市的建设，而默认洪泛区可以作为开发用地。斯坦福社区的案例在这一点上的贡献非常突出，通过洪泛区的划定，真正用于住宅开发的用地不足15%，保留大面积的用地作为中央湿地公园、河流廊道等，从真正意义上达到生态安全、雨洪安全。3)水体自净往往与支持生物多样性的生态服务紧密相关，利用自然过程的水体自净可以最大程度地保留、复原和拓展生物栖息地。4)雨水花园、人工湿地、下洼式绿地、生态明沟等空间形态能提供给人们游憩机会，并提高城市美感度。斯坦福的实证也向我们展示了如何通过慢行系统提高人们对于生态设计的游憩体验，通过不同形式的海绵景观来营造丰富多样的开放空间。

海绵社区的规划建设应当以生态服务的综合效能为核心。本文提供的雷达图表法，为海绵城市的定性评价提供了一种途径和思路，虽然并非定量评价，但在比选或比较不同方案的过程中，具有积极作用，可以相对地表达不同海绵社区的生态服务综合效能的高低，也可以检验某一海绵社区中哪一单项生态服务存在不足。其可以进一步发展为定量评价模型[16,19]，但单一维度的生态服务参数化还亟待进一步的探索和补充。

致谢：感谢澳大利亚TRACT公司为本文提供的案例与经验分享。

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Radar Chart Evaluation of Overall Eco-services Provided by Sponge Community:Empirical Study of Stanform Community in Melbourne

Wang Jieqiong1Peng Huanyu1Zhuo Chengxue2Steve Calhoun2

(1.College of Architecture and Urban Planning, Tongji University, Shanghai 200092, China;2.Tract Consultants Pty, Ltd., Melbourne, VIC3121, Australia)

This essay criticizes the phenomenon of “fake sponge” or “low efficient sponge” in the process of Sponge City Movement and explores key issues that should be examined in the planning and construction of sponge community. Through the literature review, it clarifies eight types of eco-services that could be provided by a sponge community. A radar chart evaluation method was established to measure the capacity of overall eco-services provision, while the Stanform Community in Melbourne, Australia,was selected for an empirical study. Finally the spatial form strategy was concluded for well-designed sponge communities.

landscape architecture, sponge community, eco-services, landscape efficiency, evaluation, physical form

2016-06-12

国家自然青年科学基金项目(51508391)，同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司重点项目研发基金，高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室自主与开放课题(2015KY06)，同济大学青年优秀人才培养行动计划(0100219153)

汪洁琼(1981-)，女，同济大学建筑与城市规划学院讲师，墨尔本大学博士，研究方向为生态服务与空间形态的机理研究以及环境可持续设计的景观化途径。E-mail:echowangwang@qq.com

10.3969/j.issn.1672-4925.2016.04.006