海绵城市背景下的公园绿地景观绩效研究
——以杭州市为例

2021-11-12 09:17施泰隆武文婷
湖北农业科学 2021年20期
关键词:绿地海绵雨水

施泰隆,武文婷

(浙江工业大学设计与建筑学院,杭州 310023)

近年来,随着中国城市水问题不断突出,低影响开发海绵城市等理念逐渐受到社会各界的重视,2013年12月,习近平在中央城镇化工作会议上首次提出“海绵城市”,这一概念立即在学术界和社会上引起广泛的讨论。2015年,16 个城市获得海绵城市资格。同年10月,国务院办公厅印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》明确将70%的降雨就地消纳和利用,到2020年为止,城市建成区20%以上的面积需要达到目标要求,且到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。目前,国内多个城市开展了海绵城市建设,其中公园绿地是海绵城市城市建设中重要的一环。

经海绵化改造后的公园绿地在生态层面上为城市水生态的改善起到了重要作用,而在社会层面上,则是居民游憩锻炼、社交文娱的重要场合,是人们业余生活的重要载体。采用低影响开发技术的雨水设施景观具有和传统绿地景观截然不同的形态和结构。这些新型生态景观能否满足居民的游憩活动需求,是否还保有原有的景观游憩等社会效益,仍需要通过构建评价体系加以研究验证。目前,国内对于海绵城市背景下的公园绿地的社会绩效研究包含了综合效益、精神文化价值、景观绩效等多个方面。在综合效益方面,陈文术等[1]采用使用后评价的方法研究了三亚市东岸湿地公园的综合效益;刘丹枫等[2]、秦亦楠[3]则以案例分析的方法研究了低影响开发下的绿地景观;陈红光等[4]采用Fuzzy-ANP 法分析了三江平原湿地的社会效应;党菲[5]对于海绵城市建设的综合效益及货币化展开研究;黄黛诗等[6]基于可拓展模型分析了海绵城市建设的综合效益;户园凌[7]对于低影响开发雨水系统的综合效益的体系评价展开研究。在精神文化价值方面,杨青娟等[8]研究了海绵城市建设的公众教育策略。在景观设施方面,张卓[9]通过景观性入手分析了该类景观与城市环境的融合;张政哲等[10]研究了不同雨洪管理目标下城市绿色雨水基础设施(GSI)的选用现状以及其偏好特征。史雅琪[11]进行了昆明市属公园绿地雨水资源化利用研究。

从已有研究可以看出,目前对于海绵城市背景公园社会效益研究中,大多都是以综合效益为主,缺乏对于景观审美、游憩活动等景观绩效的针对性研究,且视角大多从专家角度出发,缺乏从使用者视角的考量,存在片面、主观性强的问题。在指标体系上则过度依赖传统公园绿地框架,没有考虑低影响开发设施的新特点。基于以上现状,本研究首先从居民的实际使用需求入手,通过调查提取居民的景观需求并加以总结,并结合专家访谈以及查阅文献等方法,以新型雨水生态景观特点以及使用者需求为依据,建立海绵城市公园绿地景观绩效评价体系,并以杭州市为例展开实证研究,考察杭州市公园绿地海绵化建设的景观绩效,并提出优化建议,以期为海绵城市背景公园社会效益研究提供参考。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

杭州市属于亚热带季风气候,降水资源分布不均衡。随着近几年来城市硬质面积的不断增大以及全球气候变化的作用,灾害性气候问题不断凸显,其中尤为明显的就是城市内涝等水环境问题。多次严重的城市内涝问题严重危及了杭州市居民的生产生活安全,造成严重的财产损失,为杭州市城市发展敲响了警钟。鉴于此,从2008年开始,杭州市就开展并完成各类雨水管理基础设施建设项目。2013年,杭州市启动“五水共治”计划,采用低影响开发技术手段对于城市雨水径流进行综合管理控制;2014年,全面贯彻实施浙江省《民用建筑绿色设计标准》,将低影响开发作为重要的设计内容进行贯彻和执行。至2020年已经建成大小海绵化公园绿地十余处。

1.2 研究方法

在公众角度,调查居民在景观活动的习惯和偏好,在专业层面,通过专家咨询以及文献研究的方式确定几类主要低影响开发设施的景观特点,以此确定评价体系的各项指标。并通过层次分析法计算各指标的权重,最终建立海绵城市背景下的公园绿地景观绩效评价体系,展开实证研究。其具体步骤有3 项。

1)社会调查,收集并分析不同居民群体对于公园绿地的景观需求,并通过列联表相关性分析比较其中的差异,从中提取大多数居民的总体需求以及少部分群体的特殊需求。以此作为建立初步指标框架体系的基础。

2)专题研究,通过专家访谈、文献研究以及实地调研的方式,确定海绵化公园绿地雨水景观所具有的新特点,与此前得到的居民景观需求综合考虑提取评价指标,以此为依据对现有公园绿地景观绩效指标加以调整修改,并以层次分析法计算各级指标的权重系数。

3)实证研究,取样杭州具有代表性的市级、区级以及社区等不同层级的公园进行实证研究,以验证该指标体系的可操作性和实用性,对评价结果进行分析并指出目前杭州海绵城市绿地建设所存在的问题。

2 海绵城市公园绿地景观社会绩效评价体系构建

2.1 居民景观需求调查指标提取

采用分层随机抽样的方法,对杭州西湖区、滨江区、余杭区、萧山区等区居民进行景观需求问卷调查,内容包括在公园中进行的主要活动以及活动的参与度,并在主要的海绵化公园绿地进行随机采访,主要问题包括对于目前杭州公园绿地海绵化建设的看法以及意见,以此确定公园绿地的主要服务对象以及主要的景观功能,构建指标体系。

本次调查总共发放了问卷1 056 份,有效问卷1 008 份,统计包括受访者的性别、年龄、受教育程度以及在公园中各项活动的参与度与总体参与度,通过整理得到公众活动需求调查结果(表1)。通过调查访谈获得不同群体受访者的景观活动参与率,从中可以得到以下几点结论。

表1 公众活动需求调查结果

1)从活动参与者的角度来看,在年龄样本中,老年群体的整体活动参与度最高。学历样本中,大学本科、专科学历人群的参与度最高。在男女性别上,二者的差异不大。分析可知,老年人对于公园等场所活动的参与最为踊跃,各项活动的参与度均占较高的水平,但老年群体也是一个特殊的群体,由于年龄关系,身体素质下降,认知能力以及关节活动能力明显退化,相比其他年龄段更容易在活动中出现危险,需要对雨水设施景观进行适老化设计,以满足老年群体的需要;从教育背景上看,大学本科、专科以上学历的群体占比较高,具备一定的文化素养和审美趣味,对于景观的审美认知不仅停留于视觉层上,还会关注其背后的精神文化内涵,因而需要注重景观精神文化内涵的营造。

2)从各类活动的参与度来看,不同活动均占一定的比重,总体参与度上:锻炼健身>景观游赏>休闲活动>陪伴孩子>社交聊天>其他活动。综合不同活动以及不同人群的参与度可知:①健身活动总体参与度最高,该类高强度活动对于场地有一定的要求,需要保证安全性、可活动性以及空间面积等问题;②景观游赏总体参与度排第二,公园绿地的环境美景度同样是居民关注的重点;③陪伴孩子一项,在除20 岁以下的各年龄群体都有较高的参与度,需要考虑家长在公园绿地中看护孩子活动的问题,即儿童活动的可兼顾性问题;④除几类主要活动外,其他活动同样有一定的参与度,居民在绿地中的活动设施多样,为避免不同活动相互干扰,需要一定的空间可识别性对不同空间加以区别。

2.2 专题研究指标提取

通过专家访谈以及文献研究分析海绵城市背景下公园设施景观的特点,并对杭州海绵化公园绿地进行实地考察可知,公园绿地中常用的雨水设施可大致分为源头收集(透水铺装场地、草坪地形)[12]、中段转输(生物滞留带、渗渠、小型雨水花园等)、终端调蓄(人工湖、渗透池、湿塘等)[13]。其中,透水铺装以及绿地地形改造会影响公园的景观活动功能[14]。转输以及调蓄设施则会影响景观元素构成以及景观形态[15]。基于以上结论,可以将评价指标分为四大类(图1)。

图1 海绵城市公园绿地景观绩效指标选取

1)景观美景度指标B1:即景观的视觉美景度,传输沟、调蓄池等低影响开发设施,以及地形改造、透水铺装等的视觉美观度,包括植物、人工硬质材料、水体景观以及整体空间的色彩和变化等元素。

空间变化的多样性C1:公园绿地景观整体的空间变化。

景观元素的协调性C2:公园中不同景观元素的比例。

色彩的变化性和多样性C3:景观元素色彩多样性以及植物的季相变化。

硬质景观的丰富性C4:硬质景观设计的多样性。

植被景观的丰富性C5:植被景观设计的多样性。

永久水体面积C6:永久景观水体面积。

2)景观活动性指标B2:即公园绿地的可活动性,透水铺装以及改造地形等设施改造的活动便利性。包括场地的坡度设计、亲水性设计、铺装的可活动性以及场地空间的尺度感、面积以及整体的维护状况。

维护状况C7:活动设施的维护状况。

亲水性C8:亲水平台、廊架等满足居民亲水性活动的设计。

活动面积C9:公园绿地允许居民进行活动的面积。

尺度感C10:各类活动设施尺度设计的合理性。

绿地的坡度适宜性C11:绿地地形的坡度合理性。

铺装的可活动性C12:透水铺装的活动适宜性。

3)精神文化价值性B3:即公园绿地所反映出的精神文化价值,包括传统公园绿地所具备的风格性、地域文脉及海绵城市建设背景下的生态性、公众科普宣传等方面的价值。

风格性C13:公园绿地能否体现某一类可识别的艺术风格。

地域性C14:公园绿地能否体现当地的地域文脉特色。

生态性C15:公园绿地能否令人感受到生态美。

科普宣传性C16:公园绿地环境中是否有具有科普宣传要素的景观设计或者标识。

4)设施科学性B4:即公园绿地中各类设施设计合理性,包括适老化设计、无障碍设计、安全性设计、场地之间的可识别性以及儿童活动的可兼顾性。

植物、材质的无毒无害C17:所用材质、植物的安全性以及无毒害。

高差适宜度C18:场地中高差设计的安全性。

场地的可识别性C19:不同区域之间的可识别性以及抗干扰性。

适老化/无障碍设计C20:公园绿地整体的适老化、无障碍设计。

儿童活动的可兼顾性C21:儿童活动的安全性以及家长看护的便利性。

2.3 利用层次分析法确定各级指标权重

层次分析法是一种种简便、灵活实用、可将定性问题定量分析的多准则决策方法。其特点是将评价目标与决策相关的因素通过划分为相互联系的有序层次,使之条理化,并通过主观判断结构将同一层次指标两两比较的重要性进行定量描述,计算反映各层次指标的相对重要性次序的权值,从而将评价者的判断意见有效地结合起来。由于其将定量问题和定性问题结合的特性,以及操作方法灵活便捷的特点,在国内外多个领域内得到了广泛应用。

在指标体系确定以后,邀请15 位专家进行打分,通过两两比较矩阵对景观绩效评价体系中各指标进行相对重要性比较,得出不同专家的权重意见后通过算术平均的方法统一意见,其计算流程通过Yaahp 软件进行,其权重计算原理及具体过程如下:

1)构建两两比较判断矩阵。在划分确定各级指标层后,邀请专家采用1~9 标度方法,对各个准则层和指标层的重要性进行比较,1~9 标度方法中数字1、3、5、7、9 分别标识非常不重要、不重要、同样重要、重要和非常重要,数字2、4、6、8 作为中间值,可得比较判断值矩阵A=(λij)。

2)计算特征向量和特征值。将准则层对目标层的比较矩阵A=(λij)n×n的列向量进行归一化处理,得到矩阵tij,再将tij按照行相加得到si=∑tij,si归一化处理后得到S=(s1,s2,s3)T,则特征向量中的元素为wi=si/∑si(i=1,2,3),特征向量W=(w1,w2,w3)T,所得特征向量为准则层对目标层的指标单排序权重。

3)对判断矩阵进行一致性检验。根据各个判断矩阵的特征向量,由公式AW=λW计算各个判断矩阵的最大特征值λmax,一致性检查指标CI=λmax-nn-1,n为判断矩阵的阶数。一致性比率的计算公式为CR=CIRI,其中,CI为一致性指标,RI为平均随机一致性指标。当CR<0.1 时,可认为判断矩阵不一致在允许的范围内,满足一致性要求。在分别计算不同专家的赋分权重后,采用算术平均法统一专家们的权重赋分,最终得到指标权重(表2)。

表2 海绵城市下公园绿地景观绩效指标权重

3 实证研究

3.1 案例选取

通过选取杭州市各级公园绿地中具有典型性的案例进行实证分析,以验证研究所建立的评价体系的有效性和可行性,同时检验海绵化建设改造后城市公园绿地的景观绩效。其中包括:①市级公园为城北体育公园;②区级公园为方家埭公园、东湖市民公园;③社区公园为古荡古苑公园、朝晖文化公园。在现场拍摄照片并通过幻灯片放映的方式邀请27名景观园林专业从业者采用10 分制对于每项指标进行评分,并将评分加权计算得分。最终结果如表3 所示。

表3 杭州海绵城市公园绿地景观绩效得分

3.2 评价结果

从总体景观绩效得分来看,城北体育公园>方家埭公园>东湖市民公园>朝晖文化公园>古荡古苑公园。从公园层级上看,层级越高,得分越高,城北体育公园得分最高,为7.81 分,古荡古苑公园得分最低,为5.88 分,差距较大。城北体育公园体量上属于市级公园,且为体育专类公园,一般而言,在承载量上以及活动性上优于社区公园,但实际上在各类指标得分上均高于古荡古苑公园。

3.2.1 城北体育公园 城北体育公园(图2)景观绩效总分为7.81 分。该公园为市级公园且为体育专类公园,占地面积庞大,整体空间形态复杂多样,公园内建有大型室内体育场、球场、大型湖泊以及大面积的活动草坪。景观美景度得分为2.72 分,该公园的景观元素丰富且比重合理,植物季相变化丰富,因而得分较高。景观活动性得分为2.56 分,绿地地形丰富多样,坡度较为适宜。铺装设计上采用了较为规整的透水砖铺装,活动空间开阔。因此,景观活动性得分较高。精神文化性得分0.71 分,公园绿地中添置了景观雕像等文化性景观要素,整体呈现出现代设计风格,且附带了地域性特色,但整体环境中缺少科普性的景观要素和标识。设施科学性得分1.82分,整体环境上兼顾了老年人及儿童的活动,得分较高。

图2 城北体育公园取样

3.2.2 东湖市民公园 东湖市民公园(图3)景观绩效总分为6.63 分。该公园为区级公园,园中有一个体量较大的渗透池,连结了一条环绕整个公园的传输沟,草坪面积开阔、起伏明显,平地面积较少。景观美景度得分为2.06 分,整体景观元素较为丰富,但采用了渗透池作为雨水调蓄池,该类设施仅在雨洪期间短暂蓄水,其余时间作为活动场地使用,因此缺少永久水体。景观活动性得分为2.24 分,该公园活动面积较大、尺度适宜,游人在渗透池底部有较好的亲水环境,但该公园所使用的碎石园路铺装,整体排列凹凸不平,时常伴有积水,铺装活动性得分较低。精神文化性得分为0.60 分,公园环境以疏林草地为主,生态性得分较高,但人工景观较少,没有体现某一类风格以及地域性文化,场地中没有带有科普性质的景观元素和标识。设施科学性得分1.73 分。园路铺装问题以及缺少平地使得场地的适老化/无障碍设计得分较低。

图3 东湖市民公园取样

3.2.3 方家埭公园 方家埭公园(图4)景观绩效总分为6.66 分,该公园为区级公园,是废弃洼地改建,地形改造较少,整体地形平缓,在北部入口处设计了一个较大的雨洪调蓄池,连结了一条贯穿全园的传输沟。景观美景度得分为2.07 分,该公园的植物层次较少,空间结构较为简单,硬质景观围绕几个主要节点。景观活动性得分为2.30 分,该公园的活动面积较大,水体周边有丰富的亲水设施,但部分园路采用了砾石粒料铺装,粒料没有固定且边角较为锋利,不适宜活动。精神文化性得分为0.60 分,公园的硬质设施较少,整体以自然景观为主,但是植物造景层次较少,种类单一。设计风格不统一,缺少地域文化要素。设施科学性得分为1.69 分,粒料铺装需要较高的路牙石进行保护,这类设计导致路网之间的高差衔接较为生硬,不利于老年人和残疾人使用。

图4 方家埭公园取样

3.2.4 朝晖文化公园 朝晖文化公园(图5)的景观绩效总分为5.94 分,该公园为老旧社区公园海绵化改造,采用了透水铺装对原有铺装进行替换,增建了两处雨洪调蓄池,并在绿地中挖凿了雨水边沟。景观美景度得分为2.43 分,整体环境以植物造景为主,空间复杂密闭,缺少开阔地。景观活动性得分为1.60 分,该公园改建雨洪调蓄池后占用了大量原有的活动面积,导致公园活动面积不足,且调蓄池周边缺少亲水设施,游人难以进行亲水活动。绿地地形以堆土山为主,坡度较陡,不适宜进行活动。公园中所用卵石铺装卵石尺寸过大,铺砌凹凸不平,不便于活动,以上问题使得该公园的景观活动性得分较低。精神文化性得分0.63 分,该公园植物造景层次丰富,硬质景观带有明显的传统园林风格,具有明显的江南文化特色,但场地中缺少科普宣传性的景观内容。设施科学性得分为1.28 分,植物造景过于密闭使得整个公园的空间较为模糊,部分堆土山高差过大,以及部分铺装不利于老年人使用。

3.2.5 古荡古苑公园 古荡古苑公园(图6)的景观绩效得分为5.88 分,古荡古苑公园是一个经海绵化改造的社区公园,由一个透水铺装广场和一个大面积的雨水调蓄池构成。景观美景度得分为1.82 分,该公园面积较小,空间结构简单,植物造景简单,硬质景观设施不足。美景度得分偏低。景观活动性得分1.73 分,该公园的活动面积不足,绿化空间不允许进入活动,调蓄池水景周边没有廊架等亲水活动设施,因而景观活动性得分较低。精神文化性得分为0.59。该公园景观环境缺少细节,也没有体现任何地域特色,但在公园宣传栏里介绍了调蓄池的相关知识内容,具有一定的科普性。设施科学性得分1.74。场地中临水一侧的高差变化过大,且广场没有细分,导致各类活动互相干扰严重。

图6 古荡古苑公园取样

4 对策与建议

4.1 以居民的游憩需求为准

海绵城市理念下的低影响开发设施景观,发挥了重要的雨水径流功能,但同时也是居民游憩活动的载体,对于其设计考量不应该仅停留在雨水径流等方面,在保证其生态功能的基础上,尽可能地考虑居民的景观喜好。可将雨水设施的功能结构与大众的景观趣味加以融合,兼顾公园绿地的雨水生态功能和景观功能,避免两者之间的对立。设计应尽可能地采用亲水性强、植被茂密、适宜景观活动的雨水设施,尽量避免采用渗透池等缺乏水景元素、与居民喜好不相符的设施。

4.2 重视科普宣传性

根据此次实证研究的结论,杭州公园绿地海绵化改造和建设中对于科普宣传性重视度不足,以上案例中仅古荡古苑公园中有科普宣传性设施。海绵城市建设要应对的不仅是物质层面上的雨水径流问题,同时也从精神文化层面上构建生态文明。对公园绿地的科普宣传功能应当加以重视,增加带有雨水生态知识的趣味性景观元素以及景观标识,以此在居民群体中传播雨水生态知识。一方面增进居民对于该方面问题的重视,促进城市生态文明的整体建设。另一方面,科普相关的设施知识可以保护雨水设施免遭居民的无意损毁,降低公园绿地雨水设施景观的维护成本。

4.3 注重全面的景观绩效

根据本次实证研究所得结果,目前杭州市部分公园绿地海绵化建设存在片面追求生态景观的问题,生态景观是海绵城市建设的重要内容。如采用不适宜活动的天然材料作为场地铺装,再如在精神文化性塑造上仅以生态性为主,忽视地域文化等内容的表达等。公众对于公园绿地的景观需求是多样的,公园绿地是城市居民的多样化景观活动场所,同时也是反映城市综合文化的名片。片面追求生态景观形式的做法并不能真正地提升城市的生态文明内涵,反而会妨碍公园绿地游憩功能的发挥,最终影响整体的景观绩效。采用天然材料时需要进行适当的处理,以保证其安全性。盲目使用则会妨碍公园绿地的景观功能,甚至造成危害居民活动的安全问题。忽视生态性以外精神文化价值的营造,则会导致公园景观的精神内涵匮乏,无法满足居民们日趋多元的精神需求。

4.4 重视社区公园绿地建设

根据本次实证研究所得的统计得分结果,杭州市社区公园在海绵化建设中景观绩效明显不如高层级的公园,在设计和资源投入方面均存在问题。普遍存在改建设施与原有环境不匹配的问题,新建雨水设施大多作为原有设施的简单替代,周边环境没有与之协调。虽然发挥了收集雨水功能,但整体景观环境发生割裂,导致活动空间不足、原有景观功能遭破坏等问题。社区公园是城市居民实际生活的重要载体,是与普通市民日常生活最为密切的绿地环境。老旧社区公园的改建需要考虑更多的限制性条件,可以考虑多批次分期的微改造,既可以照顾居民的使用需要,又可视改造效果动态调整设施的改造设计。

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