“海绵城市”理念在居住区景观中的应用
——以厦门龙湖“春江彼岸”小区为例

2018-07-09 06:26吴增辉
福建建筑 2018年6期
关键词:调蓄海绵城市径流

吴增辉

(厦门龙湖德嘉置业有限公司 福建厦门 361000)

1 海绵型居住区相关理论

1.1 海绵城市

海绵城市,意指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设,以生态优先为原则,将自然途径与人工措施相结合,充分发挥建筑、道路、绿地和水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式[1]。居住区是与人们生活关系最为密切的场所,也是城市建设用地中比重最大的一部分,建设“自然存积、自然渗透、自然净化”的海绵型居住区对于海绵城市建设起着承上启下的关键性作用。

1.2 海绵型居住区建设指导原则

居住区总体设计上,统筹协调建筑、景观水体、园林绿化、道路广场的平面布局与竖向设计关系,将建筑屋面和小区路面径流雨水通过有组织的汇流与转输,经截污等预处理后引入绿地内,形成以雨水渗透、储存、调节等为主要功能的低影响开发设施;将绿色基础设施与水景设施紧密结合,统一考虑。居住区绿地应优先考虑建设下凹式绿地,部分地方点缀雨水花园,结合小区绿地和景观水体优先设计生物滞留设施、渗井、湿塘和雨水湿地等。景观水体宜采用非硬质池底及生态驳岸,为水生动植物提供栖息或生长条件,并通过水生动植物对水体进行净化,必要时可采取人工土壤渗滤等辅助手段对水体进行循环净化。道路、广场宜用生态排水的方式,可采取透水铺装减少降雨后的路面径流量,消除积水、补充地下水、改善周围土壤环境、调节生态平衡、降低城市热岛效应。居住区景观水体宜采用非硬质池底及生态驳岸,为水生动植物提供栖息或生长条件,并通过水生动植物对水体进行净化,必要时可采取人工土壤渗滤等辅助手段对水体进行循环净化。居住区绿化植物宜根据水分条件、径流雨水水质等进行选择,宜选择耐盐、耐淹、耐污等抗性较强的乡土植物[2]。

2 案例实践

2.1 项目背景

厦门市是东南沿海风景优美的国际性海湾型城市,属于亚热带海洋性季风气候,降雨集中在每年4~9 月,同时常受台风天气影响,降雨历时短、强度大,地表径流集中,排水易受海潮顶托,容易产生内涝。厦门人均水资源量低于全国人均和福建省人均的水平,水资源严重匮乏;主要水体(包括河道和湾区)流动性差,水动力条件不足,污染物容易积累、不易扩散,环境容量有限,自净能力差。

图1 龙湖春江彼岸地块一、二总平面图

2015 年 3 月,厦门市成为国家 16个海绵城市建设试点之一。厦门遵循“规划引领、生态优先、安全为重、因地制宜、统筹建设”的基本原则,制定污染防控、生态水系、排水防涝、园林绿地、道路交通、海绵社区六大体系建设目标。通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,依照海绵社区建设标准进行建设,结合厦门市当地的实际情况,厦门海绵城市专项规划编制时将新建建筑与小区项目年径流总量控制率控制在70%以上。厦门龙湖春江彼岸项目正处于马銮湾片区海绵试点区域范围内,是国内首批的新建海绵型居住区试点之一[3]。

2.2 项目概况

厦门龙湖春江彼岸地处厦门发展热点区域马銮湾新城中央,一线临湾,总占地约12.3hm2,住宅总建筑面积约26万m2,商业总建筑面积约2.8万m2,容积率为2.3,涵盖叠拼别墅、高层、商业等业态。景观设计上对空间重新梳理,有效腾挪释放景观空间,将居住区内的院落空间与楼盘建设时序及景观主题的营造有效结合,形成 “三溪五园十二院”的景观空间格局,重点打造入口空间,“龙形水轴”“凤形绿轴”两大景观轴。整体地形北低南高,别墅组团区域主要采用“台阶”形式的竖向设计,高层其他区域高差以“放坡”自然地形来解决场地高差。项目一期的景观设计面积包含一号地块26 109m2,二号地块10 966m2,如图1所示。

2.3 项目海绵生态指标

春江彼岸项目结合《厦门市海绵城市建设试点城市实施计划》中对海沧区马銮湾试点区的实施目标及地块开发的上位规划设计条件,制定海绵型小区的建设目标:

(1) 实现年径流总量控制率达到71%,设计降雨量28.2mm;

(2)年径流污染物削减率达到 45%;

(3)满足规划设计条件中对城市生态居住区的要求:场地因地制宜,确立自然疏导的排水关系;雨水导流,就近进行屋面雨水收集下渗;地表径流及雨水通过湿塘收集,净化后溢流。

据住房城乡建设部关于《海绵城市建设技术指南》(试行)和福建省住房和城乡建设厅《福建省城镇排水系统规划导则》(试行)的要求,分解到一期建设用地地块一内生态指标:地块一内透水铺装面积和屋顶绿化面积合计不少于17 326m2,地块内下凹式绿地面积不少于6664m2。地块二内透水铺装面积和屋顶绿化面积合计不少于8084m2,地块内下凹式绿地面积不少于3109m2。

2.4 详细设计

项目景观设计前整合小区整体硬件设施条件,综合分析各项因子,力求开发设施指标最大化。景观设置结合绿色屋顶、透水路面、普通路面及普通屋顶产生的径流通过工程技术有组织地进行汇流,并将径流导入到生态设施内。进行建筑屋面荷载分析,设置满足要求的屋顶绿化;基础绿地功能分析,确定雨水利用设施选型及分布;地下空间覆土分析,解析地库范围及覆土条件,确定下渗设施做法;场地竖向关系分析,结合场地竖向关系划定雨水滞留设施位置;雨水管网排布分析,根据雨水管网分布选择调蓄设施与雨水管网接驳方式。

2.4.1雨水排放分析

居住区场地内降水通过湿塘、雨水花园、下凹绿地等景观处理方法调蓄,兼具经济性和景观多样性,剩余调蓄量由地下息壤解决。分析居住区内不同的下垫面类型的径流源,设置雨水收集排放途径有以下3种方式:地表水→湿塘→溢流口→雨水支管;外围商业屋面径流→沉砂池→透水铺装下生态多孔纤维棉→雨水支管;住宅屋面径流→雨落管→雨水支管→沉砂池→湿塘→溢流口→雨水支管。结合雨水调蓄设置儿童戏水池,赋予海绵下凹绿地演绎儿童活动场地的功能,如图2所示。通常作为下沉儿童活动广场,雨期作为雨水的调蓄设施,如图3所示。

图2 屋面雨水径流的收集排放途径及调蓄方式

图3 海绵下凹绿地结合儿童活动场地的景观

2.4.2雨水花园

雨水花园也称雨水生态滞留设施,通过模拟自然的渗透系统,滞留渗透雨水、降低径流流量和流速,使其缓慢下渗回补地下水,通过土壤和植物的过滤净化作用有效去除雨水中的污染物质。地块一、二在宅前绿地上设置蓄水深度为500mm的雨水花园,控制径流、有效调蓄雨水,巧妙地将雨水生态滞留设施与公共庭院的景观设计相结合,辅与设置自然缓坡式下凹绿地、宅间下凹式绿地,径流系数为0.15,有效蓄水深度可达200mm,满足住区地块调蓄容积指标要求,提供不同功能服务及丰富景观形式,给人不同的形式休憩空间体验和视觉体验,如图4~图5所示。

图4 地块一雨水花园平面布局

图5 雨水花园景观效果图

2.4.3海绵湿塘

湿塘指具有雨水调蓄和净化功能的景观水体,雨水同时作为其主要的补水水源。湿塘一般由进水口、前置塘、主塘、溢流出水口、护坡及驳岸、维护通道等构成。居住区中湿塘常与景观水体结合设置,整合绿地、开放空间等场地条件,除海绵调蓄功能外更赋予其居住区景观、休闲、娱乐的功能,暴雨发生时发挥调蓄功能,实现土地资源多功能利用。春江彼岸中的湿塘与小区内“悦榕庄”度假水景的景观设计融合一体,其工作原理如图6所示,将住区的水体景观赋予海绵的生态功能,如图7~图8所示。

图6 湿塘雨水调蓄原理

图7 湿塘水景的平面图

图8 “悦榕庄”湿塘水景的效果图

2.4.4道路广场

小区结合消防环道、休憩广场、商业街区铺装、多层住宅宅间铺装等处设置孔隙率18%~25%的透水沥青路面,控制径流系数为0.3,更可吸收75%路面噪音。商业街区外围广场铺装以透水砖为主,这些透水铺装使雨水进入铺装的内部,贮存适量的雨水或随内部的排水管道排出,可减少降水时的洪峰量,有效削减径流流量。

2.4.5生态多孔纤维棉(息壤)的应用

生态多孔纤维棉(息壤),属于模块化海绵材料,具有安装灵活,随设随用,受空间尺寸约束小、孔隙率高,吸水能力强(吸水率92%~94%)、抗压强度高等特点。在居住区内或商业外围管道密布的区域内,因场地狭小等原因无法满足调蓄容积的需求,而选用息壤进行补充,其容积调蓄的工作原理为:屋面降水→沉砂池收集过滤→息壤吸收调蓄→多余雨水排入雨水支管。经计算,地块二的总调蓄容积满足该地块径流控制总量的要求,但尚有径流量无法调蓄,该剩余调蓄量由设置地下息壤(生态多孔纤维棉)来解决,如图9所示。

图9 息壤调蓄原理示意图

3 结语

春江彼岸项目将海绵理念的设计方法融入居住区的景观设计中,以雨水流向做整体规划导向,将雨水花园、湿塘等海绵设计与居住空间景观化的设计结合;选用铺装设计时协调具体形式和色彩与建筑景观相融,实现场地雨水径流的渗透和过滤,减少下雨时的地表径流和径流峰值,使场地的径流控制总量与调蓄容积满足海绵住区的生态指标要求。定位居住区绿地所组成的元素及其服务人群对象,提升海绵景观中的互动性,通过雨水降落和雨水积存调解水位变化,营造艺术性、功能性、生态性、参与性的多功能景观空间,使场地充满趣味性,更好地服务住区居民。

参考文献

[1] 住房和城乡建设部.海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建 (试行)[J].北京:中国建筑工业出版社,2014.

[2] 阮寅.西安居住区景观设计中的雨水利用研究——以朱雀花园小区为例[D].西安:西安建筑科技大学,2015.

[3] 王宁.厦门海绵城市专项规划编制实践与思考[J].城市规划,2017(41).

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