“海绵城市”视域下对循环体系的探讨

胡雨婷 梁晓红 赵雪妍 陈映珠 郎靖怡

(东北林业大学园林学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

1 概述

21世纪是一个不平凡的世纪，我们所处的时代科技飞速发展，人类文明达到了前所未有的高度。但我们的生活环境也随着工业发展、人口密度加大等等产生了一系列的问题，城市面貌“千城一面”，建筑林立高耸入云，到处都是钢筋混凝土大厦，城市绿化减少，热岛效应日益严重，水资源相比以往更加稀缺，各类污染严重，城市弹性减弱，自然灾害不断发生。所以，未来城市的发展趋势一定是建设一个更加具有弹性、更加生态平衡的城市，海绵城市应运而生，而如何将海绵城市建设得更加完善、系统是我们应该探讨和研究的问题。

2 循环体系与“海绵城市”的联系

我们的城市规划与建设是在一穷二白的基础上，可以说是在摸索中探究出来的一条路，起初是建国前，例如德国、日本等国家在部分半殖民地城市所进行的一些规划与建设，新中国成立后苏联先后来了四批专家对城市规划与建设进行了技术性的指导，之后就是我们的前辈、无数科学工作者一点点摸索出来的，适于中国现状与国情的城市建设方法。

由于我们城市的建设与规划并不是整体进行的，有的是新区包围旧城区，有的是局部开发翻新旧城区，所以在建设海绵城市这一方面并不能达到理想化的设想。举个例子，在城市道路基础良好，城市肌理完善且有一定的历史意义的情况下，我们不能将整个城市的路面都完全废弃重新翻修成透水性路面，我们也不能抛弃原有的绿化系统建设下沉式绿地，这样既破坏了城市的原有肌理与历史回忆，也会耗费大量的资金与人力，在翻修的期间也会给人们的生活带来大大的不便。海绵城市建设的周期肯定不是仅仅五年、十年，我们需要长时间的投入与改建才能收获回报，单靠建设一个湿地公园，建设一个有海绵城市理念的小区绿化是远远不能做到的。

所以，为海绵城市的建设提出一套可行的循环体系是重要且必要的，那么在城市不能大拆大建的情况下，我们如何建设一套完整的循环体系呢。本文中的循环体系基于建筑，建筑在物理条件上是组成城市的一部分重要因素，考虑需要投入的资金与实际的难度，改建建筑优于改造城市。将部分表皮改建使之更有生态效益，联系建筑内部产生的废水、废物整体循环处理再反哺给建筑表皮的生态绿化，在海绵城市的生态大循环中加入人工小循环，这也是海绵城市的再发展，有利于海绵城市的建设、完成生态系统的循环。

3 基于“海绵城市”对循环体系的思考

3.1 水处理与循环体系

水资源的循环利用是循环体系的重要组成部分之一。在当代城市建设与发展中，水资源是必不可少的重要资源，各种人居活动与生产活动都需要水资源。而随着城市用水需求量逐步增加，如何合理有效地利用水资源、提高水资源利用率成为了城市发展中的重要课题。

在本循环体系中，水体循环主要分为三部分。第一部分是自然生态水体循环，打造具有与“海绵城市”理念相符的建筑，将建筑屋顶的表皮生态绿化，这种生态绿化不同以往的屋顶绿化，我们选择种植农作物，既能提高生态效益也能缓解粮食压力、缩短粮食里程。农作物会自然地吸水储水，农作物本身可利用的水会被植物本身吸收，多余的水分被水循环装置收集；第二部分是人工水循环体系，在城市用水中，市民生活用水占据了较大的一部分，同时，大部分生活用水在使用后会转化为不同污染程度的废水，被无差别排放。这一过程会造成水资源的大量消耗，给城市供水带来巨大压力。随着城市化进程的加快，水资源的供需矛盾会更加尖锐，进而影响城市经济的发展和居民的生活质量。在人工水循环体系中，城市生活用水按照功能与接触程度被分门别类，通过具体的分类对生活污水进行回收、净化和循环使用。我们主要把生活污水分成灰水及黑水两大类，由厨余、沐浴、盥洗产生的灰水，在一定程度上受到污染较小，可以通过简单过滤装置处理转换成低品质的生活用水，再通过水循环体系对屋顶农作物进行灌溉，而含有粪便物质的黑水，由于冲刷粪便等排遗物和排泄物污染程度较重，难以进行深度的净化处理以用于生产生活，我们会通过循环装置对其处理，将有害水质处理成无害废水再排掉。对生活污水的处理与利用就是水循环体系的第二部分；第三部分是农作物微观水体循环，屋顶农作物本身进行光合作用、呼吸作用，微观上水分子参与这一部分循环。

3.2 固体废弃物处理与循环体系

循环体系中的固体废弃物处理与循环也是较为重要的一部分，屋顶生态农作物的生长必然少不了肥料，而生活中人们也会产生一些厨余垃圾，其实这些垃圾通过处理便可以成为很好的有机肥料，如何创造一个无危害的、生态的、有机的固体循环体系便是我们应该思考的问题。

对此，本循环体系中的固体废弃物循环与利用主要包含两部分，绿化废弃物和厨余废弃物。绿化废弃物是指屋顶农作物自然凋落或由人工修剪时，所产生的枯枝、落叶、草屑等植物残体。将绿化废弃物通过循环装置处理成肥料，再将其回归土壤，充分利用，便可以替换掉黄土，产生更好的效益，将水分更有效的锁住，实现绿色废弃物的循环利用，同时也减少了人工处理绿化废弃物的人力物力消耗；厨余废弃物主要是生活中产生的废弃物，例如丢弃不用的菜叶、剩饭、果皮等等，这些通过厨房的水池下面的厨余粉碎机将垃圾粉碎，再通过固体循环系统沼气发酵直接连入到水池管道接口处，成为供给农作物肥料系统的一部分，循环体系工作流程图见图1，示意图见图2。

4 循环体系的社会价值

4.1 循环体系相对于其他循环装置优越性

我们的一二线城市，乃至三四线城市，都被人诟病“千城一面”，建筑高耸没有特点、没有美感。本文提到的循环体系，首先是通过屋顶农作物完成了吸水储水，农作物本身可利用的水会被植物本身吸收，多余的水分被水循环装置收集，同时，与建筑产生的生活废水一同通过过滤自动储存，建筑产生的废物废气也会经过处理作为农作物的肥料。整个循环体系相对于其他市面存在的循环体系有如下几个优点：第一，作为循环体系的第一部分，也就是生态绿化屋顶农作物可以改良城市面貌，打破“千城一面”的局面，给城市在不同季节带来不同的景色，在城市美化方面优于其他循环体系；第二，本文提到的循环体系将生态循环和人工循环相结合，再反哺给自然，较为完整全面，优于市面上单一的水循环、废物循环、生态循环；第三，由于本文提及的循环体系有一部分是借助于海绵城市理念的自然生态循环，所以相对于其他的循环体系更加节能、环保，更适于当下时代。

4.2 海绵城市理念下的技术支持

循环体系的不断完善和创新，意味着海绵城市从一个抽象的理论学术概念，逐步走向实践，使城市逐渐成为一个低耗能，低污染，少浪费的完整生态系统。循环体系的建设过程为“海绵体”的建设提供了多元方向和措施手段，循环体系建设过程中通过改善现有的灰色基础设施(城市老旧运输管道和原有排水排固体废弃物系统)，建设完善高渗透率、利用率的新型海绵体循环体系，改善城市气候。循环体系在打破制约的同时，秉承“生态优先，绿色发展”的理念，不断实践和发展，为海绵城市的建设提供了方向，其所取得的经济、社会、教育方面的效益也调动了群众和政府的积极性，在发展过程中取得的创新性研究，刺激和促进了海绵城市发展，有效推动城市向资源节约、人与自然和谐共生的方向发展。循环体系为海绵城市的建设和发展提供了技术基础，循环体系在维护城市生态系统的稳定、城市可持续发展和新城开发中都扮演着重要角色。

4.3 海绵城市建设与循环体系的相互促进

城市是一个运动中的有机生态系统，其发展和活动受到城市本身和外在因素的影响，循环体系就是其中一个重要的环节。海绵城市新概念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。而循环体系就是在当前城市灰色基础设施老化，资源流失严重，城市污染排量大的现状上，通过自然途径和人工手段干预的方式，结合“生态优先，绿色发展”的基本理念，使城市成为一个科学健康完整的有机生态系统。所以循环体系的探讨研究与海绵城市的建设相互促进。明晰循环体系的根本目标、措施手段、基本理念，是我们更好地建设海绵城市的根本，实现水体循环向“渗、滞、蓄、净、用、排”新时代的战略性转变和固体废弃物向“利用，减排，轻质”方向发展，是我们更好地改善与研究循环体系的根本。

5 结语

近年来，海绵城市的建设已经成为城市建设规划的主流方向之一，我们对海绵城市的建设与打造绝不是在一朝一夕、三年五年之内就能完成的，需要长期的实践与不断的摸索，才能探究出一条适宜于当代城市发展的方法与理论体系。怎样更高效、更合理的建设海绵城市，是我们应该不断思考的问题。综上所述，循环系统作为可以提高海绵城市效益的一种体系，将循环系统更加完善，可以将海绵城市的建设推向另一个新的领域，循环系统是海绵城市建设中不可或缺的一部分。