水源 何志琴
摘要:从海绵城市理论来看,对高校景观设计需要从低影响开发的理念入手,充分考虑绿色屋顶、道路、绿地、大面积硬质场地、水体这五个海绵城市应用的典型场所技术要点,正视目前高校校园建设中对雨水管理无整体性思路、对暴雨径流控制不足、海绵校园建设措施薄弱等问题,从海绵校园改造设计思路和设计措施两个向度展开,实现设计低影响开发目标.
关键词:海绵城市理论;海绵校园;高校景观设计;低影响开发;设计方案
中图分类号:TU983 文献标识码:A 文章编号:1673-260X(2019)08-0084-03
研究高校景观设计中低影响开发的相关问题,需要以海绵城市理论为基础.海绵城市是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.高校空间功能复杂,占地面积大,是海绵城市重要组成部分.目前,在这个概念的大背景下,就是需要解决严重影响市民生活和城市生产的城市内涝问题,尤其是人群聚集度高的高校校园空间是主要的实践场所.然而,解决这个问题最有效的方法就是重修排水系统,但这个投资成本很高,高校一般均无法承受.因此,在不大兴土木重修地下排水管网,尽量减少投资的前提下,解决城市内涝就必须提倡低影响开发(LID)措施.
1 高校景观设计中低影响开发的问题反思
目前,在高校景观设计中低影响开发存在一定问题,主要体现在对雨水管理无整体性思路、对暴雨径流控制不足、海綿校园建设措施薄弱等方面,具体如下.
1.1 对雨水管理无整体性思路
目前,全国高校校园在景观设计中对低影响开发问题均未能进行整体性设计,特别是对雨水管理层面更是缺乏整体性和科学性.合肥学院所在的合肥市,位于江淮之间,位于低纬度地区,属于亚热带季风性湿润气候,特点是四季分明,春秋温和、夏季炎热、冬季寒冷,夏雨集中、梅雨显著,是暖温带向亚热带的过渡气候型,全市平均降水总量约950mm,其中8-9月降雨量最多,达到全年降雨量近一半.合肥学院校区虽然采用雨污分流排水系统,但雨水通常都是未经过滤和处理,通过排水沟直接进入管道,汇入城市管网系统,雨水基本无利用.与之相反,校园中的绿化浇灌用水则是靠自来水直接浇灌,浪费程度惊人,景观用水补给也是靠未经处理的雨水,造成水体污染,对校园景观带来负面影响.
1.2 对暴雨径流控制不足
暴雨径流是指雨水到达地面后不能通过蒸发、下渗等方式淤积在地表的雨水.高校园区由于硬质区域较集中,面积较大.暴雨径流的影响表现非常明显.然而,目前大量的高校园区的道路铺装广场采用的不透水铺装材料等灰色基础设施,而导致对暴雨径流控制不足,经常发生水涝情况.
1.3 海绵校园建设措施薄弱
目前,高校景观设计理念仍旧从功能出发,过多的考虑还是视觉的效果而忽略了生态景观设计.对雨水的渗、蓄、滞、净等思路基本没有对应的措施来实施,即带来的后果就是暴雨径流增加30%以上,暴雨径流峰值速度快,雨水径流中的污染物排进雨水管网,导致雨水管网堵塞,地下水得不到有效补充,增大雨水回用成本,对小环境的热岛效应无改善.未能创造舒适学习生活空间,等等.
2 高校景观设计中低影响开发中海绵校园建设的基本原则
党的十八大报告提出:“面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位……”在这一背景下,海绵校园建设是倡导利用绿色基础设施设计作为一种雨水管理的生态可持续方法,让整个校园处于水弹性调节状态,能较好应对暴雨径流的变化,主要通过以下措施来实现目标[1].
2.1 雨水花园和种植池
在不透水区域的雨水汇入河流之前,通过创建生物滞留区域与现有的雨水系统相隔.目的在于缓解场地的雨水冲刷和高耗能问题,保护生态系统的完整性,增加校园生物多样性,通过蒸散作用促进水循环.
2.2 雨水收集设施
雨水收集主要集中收集屋顶径流并将这部分雨水输送到蓄水池中,以用于浇灌、补充景观用水等非饮用水用途并促进场地下渗.目的在于促进雨水回收并在校园景观中得到充分的循环利用,以减少用水成本,节约资源及经费.
2.3 生态洼地
生态洼地通常设置于车道路与人行道之间,以收集道路的地表径流.其重要作用在于减少峰值流量,吸收污染物,增加生物多样性.生物洼地在校园中可应用范围较广,可以用于整个校园中那些目前处于路缘排水区域.
2.4 透水路面
通过改造现有的沥青、花岗岩等不透水路面结构.铺设多孔混凝土、沥青、透水砖等材料,形成透水的界面,使雨水能过通过路面顺利下渗到砾石储水层,以自然速率下渗至场地的原生土壤中.
3 高校景观设计中低影响开发的具体设计
前已述及,高校景观设计中低影响开发面临对雨水管理无整体性思路、对暴雨径流控制不足和海绵校园建设措施薄弱等诸多问题.因此,从LID的设计理念和空间功能多样性的角度出发,重新定义场地,明确各个空间的功能和语义,并从使用、效果及功能等思路丰富设计语言,加大空间的多重性,构图加入了折线和微曲度的线条元素,造型稍显圆润,与建筑风格形成对比.同时,也需要注重绿化、雨水渗透等立体空间的设计搭配,从而达到良好的景观效果.
3.1 海绵校园改造设计思路
3.1.1 绿色基础设施的应用
低影响开发理念的措施分布在高校景观改造内的各区域.在注重景观设计的视觉效果的同时,更加注重雨水、污染等生态环境问题.场地内LID设计措施采用生态植草沟、雨水花园、下凹式绿地等形式.并通过雨水线路图的分析,明确标注雨水收集、渗透、净化、再利用的整个流程线路.深化低影响开发的理念及措施.(见图1-图4)[2]
3.1.2 统筹可持续的雨水管理
雨水应该被视为一项宝贵的资源.目前,校园经常出现的内涝和水体污染问题根源就是对雨水没有控制利用得当.在校园设计建造之初就应统筹考虑.充分考虑径流污染、生态修复、水文修复等问题.将以往的雨水快速排出的方式转换为多途径的雨水处理方式.[3]减少校园对传统水资源的消耗,缓解校园内涝积水现象,改善水生态环境,促进可持续校园建设.同时,利用校园雨水示范项目,建造独特的教育教学景观.展开课程设计、实验监测、生态实习和科普教育等活动.使学生更加生动的体会科学的魅力.
3.2 海绵校园改造设计措施
3.2.1 绿地改造措施
将绿地的区域与LID设计措施的下凹式草地、雨水花园和生态植草沟相结合,并设计了砾石沟,用来缓解连续降雨给地面铺装造成的径流压力.生态植草沟是指一种设置在地表的沟渠.[4]在城市大雨过后可用来参与收集和处理雨水的功能,植草沟是一种把功能埋藏在表面之下的结构,可用于连接其他的城市排水设施和超量雨水的排放.在各类型的建筑设施和小区绿化,广场等具有不透性质的路面都十分适用.生态植草沟由于其建造成本低,易于各类景观结合的特点,常被用作各種雨水管渠的替代选项(图1).
雨水花园把景观植物和泥土沙石结合起来,用于对雨水的过滤和净化[3].经过雨水花园处理过后,会渐渐渗入地下,部分可利用起来,用于植被浇灌以及卫生用水.是一种可持续的环保花园.在强大的功能下,搭配奇特美丽的观赏植物更能体现景观特点(图2).
下凹式草地就是用草地来短期蓄水.下凹式草地的高程低于草地周边的高程.就是利用与地面之间的高度差距,在雨水超量时可以储蓄相当量的体积,减少外排的压力.并且由于地势较低,可以很轻易的达到效果[4].因为下凹式草地建设成本较低,排水性能优异,很容易跟城市排水系统相融合,所以应用广泛.在暴雨来临的时候,下凹式草地可以积蓄相当于一分米高度的水量,然后渗入地下(图3).
景观植物主要需体现植物景观的营造.一般来讲,在林地景观,田地景观,滨水景观及湿地景观,而在植物的选择上应采用适应性强的乡土树种,管理粗放的园林树种,有效净化雨水的树种.
3.2.2 道路及广场改造措施
高校校园内应尽少的设置地下排水网络.排水系统宜采用线性排水沟或植草沟等生态排水系统,并且不要设置路缘石.停车区域应设计成生态停车场.铺装采用嵌草砖等透水铺装材料.汇水区域应选用植草沟、植被缓冲带或沉淀池等对雨水径流进行预处理.活动及集散广场铺装大量使用透水铺装,有效的解决雨水下渗的问题,并且展示了良好的景观效果,而且施工方便,工期也较短(图4).
3.2.4 建筑改造措施
高校校园内的大量建筑屋顶可以集中收集雨水,采用垂直绿化的方式建造高位花坛,充分回收利用屋顶的雨水.[5]有条件建设屋顶花园的建筑可以利用雨水浇灌植物或建造景观水.既丰富了校园景观元素又增加了绿地率及活动场所,更是为学生提供了实践教学的好场所.
4 结语
总之,以海绵城市理论来看,高校景观设计中低影响开发的建设中,海绵校园景观改造应贯彻绿色、生态的设计理念,内容上聚焦雨水源头控制的海绵化改造.在景观设计中充分考虑雨水的要素,通过分散的,小规模的多种源头海绵化设计技术,在美化空间的同时又达到了对雨水所产生的径流和污染进行控制的目的.在场地开发建设后的自然水文循环状态力求接近开发前,充分发挥自然下垫面和生态本底对降雨的渗透,滞留,积蓄,排放作用以及植被,土壤,湿地等对水质的自然净化功能,通过自然和人工相结合的手段,使场地对雨水具有吸收和释放的功能.
——————————
参考文献:
〔1〕杨波南希.曼斯尼尔,麦克肯纳.德鲁,等.综合教学与实践:绿色基础设施规划和绿色屋顶绩效在美国半干旱校园环境中的应用[J].景观设计学,2018(5):44-59.
〔2〕王晓玲.高校校园雨水收集回用方案设计[J].江苏建筑职业学院学报,2017(2):65-67.
〔3〕金鑫.基于“海绵城市”背景下的校园景观元素设计初探[J].现代园艺,2017(8):94-95.
〔4〕程双红,王永林,吴春燕.高校校园景观规划设计优化措施研究——以云南农业大学热带作物学院校园规划设计为例[J].安徽农业科学,2019(9):94-96.
〔5〕瞿才燕.王燕舞.农丽婷.基于LID模式的海绵校园规划与研究——以桂林理工大学雁山校区为例[J].资源节约与环保,2018(2):113-115.