基于低碳理念的校园景观设计分析——以临沂大学医学院为例

王李亚，刘敏，姜娜，朱文倩

（1.临沂大学 农林科学学院，山东 临沂 276000；2.浙江大学山东（临沂）现代农业研究院，山东 临沂 276000；3.肥城市农业高新技术产业发展服务中心，山东 泰安 271600 ）

0 引言

低碳景观指的是在景观的设计和建造过程中，在一些材料的加工、运输、使用、建设、更新养护、维护等整个管理过程中，努力提高各种材料的利用率，尽量降低石化能源的使用，使二氧化碳的排放量达到最低[1]。中国是世界碳排放大国，碳排放量的持续增加导致了环境恶化、能源枯竭和生态破坏等一系列环境问题。中国面临着节能减排的严峻形势。

低碳校园的构建不仅会美化、改善校园环境，还有利于城市经济的发展与生态环境的改善，让城市不断形成自己的特色[2]。校园环境的合理打造，有利于调节校园内部空间环境，促进校园基础设施的不断完善，加强校园整体规划建设，为校园增添活力，为高校凸显特色。同时，在保护自然生态的前提下，更加注重人与自然的和谐，满足师生工作学习生活需求，实现安全便利低碳的目标，从而助力校园环境的可持续发展。

在国外，美国绿色行动的领导者科罗拉多大学，学校使用清洁能源，如太阳能等，使污染排放最小化，还有一系列与学院学科特长相关的研究进行碳补偿，于2020 年1 月1 日正式达成碳中和目标[3]。在我国的大学校园里，也逐渐开始了低碳环境的建设，如北京大学依托中国大学生环境教育基地联合首都大学生一起发起的“林歌计划”，如回收校园中的废弃垃圾、动员大学生开展植树造林以及低碳类的科研活动等[4]。各地区院校都积极响应国家可持续发展政策，近几年，国内已有同济大学、浙江大学、江南大学等多所高校率先完善自身能耗系统，采取低碳文化建设、可再生能源利用等减排措施，促进校园环境绿色景观建设。

本文结合低碳设计理念，在校园景观设计中尽可能使用可再生能源，减少能源消耗，同时满足学校师生对景观和休闲功能的双重要求，力求彰显时代特色。

1 项目概况

1.1 场地分析

1.1.1 区位分析

临沂大学位于山东省临沂市兰山区，濒临景色优美的祊河，学校占地约400hm2。医学院选址位于临沂大学校园的西北角，设计场地总面积约10.36 hm2，如图1所示。

图1 区位分析图

1.1.2 自然条件分析

临沂的气候属于温带季风性气候，盛行东南风季风，全年温度适宜，日照充足，雨量充沛。夏季温度高，降雨较多，秋季温度降低，雨量较少；冬季雨雪较少，寒冷干燥。

1.2 现状分析

通过场地勘查确定设计范围，进行现场地形、植物种类、水体条件、日照条件及周围环境等现状分析。

医学院规划选址位于学生第一生活区附近，场地北侧和西侧与文化路相邻，东侧有河流经过，南邻文心湖；北侧区域地形略有起伏，有2m 左右高差，其他区域地形较平缓，并有一些人行小路，但道路铺装已遭破坏，场地内植物丰茂，树木种类繁多，但管理不善，景观效果较差，部分场地现为果木林，临近文化路有一处面积约0.067hm2的池塘，常年日照充足，如图2所示。

图2 现状分析图

2 方案介绍

2.1 设计构思

日本九州产业大学利用“梯田”台阶这种回归自然的设计，巧妙地解决了学校地势高差的问题。丹麦AARHUS 大学医院的建设注重与周围狭窄地带种植的森林景观相和谐，创建了多个感官花园，并配置相关植物。以健康理念出发的戴尔医学区景观设计，建设了多种融合雨洪管理功能的基础设施，如雨水花园、透水性道路铺装、雨水回收利用设备等，能帮助人们认识和探索本地的气候环境，并强化生态系统服务。以上典型案例为本次方案设计提供了设计思路。

本设计以“低碳、环保、现代”为指导思想，通过现状分析，确定医学院校园景观空间和景观要素，设置功能分区和景观节点。在场地地形、雨水收集、道路与停车场铺装、植物配置、太阳能利用、可循环材料应用等方面进行低碳生态设计。选用医学历史人物或抗击疫情雕塑、药用植物等进行局部景观设计，突出医学院校园特色，如图3、图4所示。

图3 平面图

图4 鸟瞰图

2.2 设计方案

针对医学院功能需求和场地现状分析，确定景观空间和景观要素，设置综合教学区、入口广场区、宿舍生活区、休闲娱乐区等功能分区（图5）。根据场地周边环境和功能分区，确定主次入口、道路布局，设计生态阶梯、主广场、下凹绿地、雨水花园、下沉广场等景观节点，并结合低碳理念进行生态设计，确定主要、次要景观轴线和核心、次要景观节点（图6），合理组织场地交通（图7），尽量保存场地乡土植物、种植固碳和药用植物（图8），突出设计理念和特色。

图5 功能分区图

图6 景观轴线图

图7 交通流线图

图8 植物布局图

3 低碳景观设计

3.1 场地地形空间设计

地形营造能够丰富地表特征，微地形设计有利于创造丰富的景观空间，增加场地趣味性，改善周围景观环境。在设计过程中，充分结合场地北侧地形高差设计“阶梯”景观，尊重场地内的地形地貌和环境特征，因地制宜，适地适景，突出设计场地的自然美、生态美。避免大动土方，减少由于场地的改变增加施工建设过程中碳的排放量。

在实验楼西南侧充分结合下凹地形，注意自然景观的维护，通过设计植草沟有效解决场地内排水，减少地面积涝现象的出现。在绿地内种植桃树、紫荆、榆叶梅等，自然布置置石，春暖花开时，入目是满眼的绿意，师生可以在此空间休息放松、欣赏自然美景，如图9所示。

图9 下凹绿地

3.2 雨水收集利用设计

3.2.1 生态植草沟设计

目前场地内硬质铺装面积不断扩大，绿地面积逐渐减少，导致洪涝灾害频繁发生。一般的传统排水方式较为直接、粗放，没有经过处理的雨水径流，在一定程度上对城市内的水体造成了污染。相较之下，生态植草沟能够代替传统的排水管道，利用四周绿色植物的滞留过滤等功能，减缓雨水地表径流的速度，从而有效减少有机污染物，在增强生态功能的同时，达到美化空间环境的目的。

结合场地空间条件，在校园主广场交通道路两侧，利用建筑周围的绿地，设置生态植草沟，横坡设置小于或等于1:3，纵坡取3%-4%[5]，有计划地引导、排放道路及周边建筑产生的雨水，进行初步的收集处理，最终汇入场地东侧的湖水区或文心湖，减缓校园雨水排放的压力，形成良好的环境效果，如图10所示。

图10 生态植草沟

3.2.2 雨水花园设计

雨水花园具有建造成本低、生态效益高、景观环境美等优点，通过合理地植物搭配，被用于汇聚、吸收雨水，能有效地调节周围空气环境中的温度与湿度[6]。利用教学楼之间的狭长空间，设置两处长方形雨水花园（图11），彼此以暗管相通。雨水暗管主要应用在两座教学楼以及行政楼的两侧，实现综合教学区雨水的贯通，降低集中性降水天气对通行的干扰。

图11 雨水花园

场地内设计圆形水池、多边形种植池，配置耐旱性、耐涝性植物，能保证雨水花园在一年四季都能有良好的景观和生态效果。结合场地周围的透水铺装与绿色屋顶，引导、收集屋顶和道路中的雨雪，减少雨水流失，实现水资源的再生利用。使用后期需要对雨水花园进行长期的检测和维护，保证其正常地进行雨水引流，发挥其最大的生态效益。

3.3 道路与停车场铺装

校园中的道路铺装在设计中主要使用透水性材料，铺装材料透水性能良好，能有效增加场地内道路的透水、透气面积，从而减少城市道路积水，避免造成洪涝灾害，提高道路的安全性，缓解人与自然的矛盾以及城市热岛效应，同时透水性铺装材料兼具观赏性与生态性，能促进城市与自然环境的协调发展[6]。

在宿舍生活区、综合教学区东西向的道路以及下沉广场区域均采用透水性铺装材料，并沿着道路两侧设置雨水篦子，这三个区域内的人流量相对较多，遇到持续降雨天气时，能排放相当一部分雨水，减轻场地排水压力。

停车场主要分布在南北方向道路的两侧，整体采用嵌草砖铺装，配植低矮的灌木，如构骨、红花檵木、紫叶小檗、火棘、连翘等，充分发挥植物生态固碳、隔离空间的作用。植物具有较强的渗透性，草地与其他铺装材料相互镶嵌，既能节约建造成本，又可以营造自然柔和的环境氛围（图12）。

图12 生态停车场

3.4 植物配置

绿色植物通过光合作用吸收CO2，并释放O2，植物的这一系列生命活动就是固碳释氧[8]。在进行植物配置时，尽量选择一些能适应本土环境并固碳能力强的树种。根据研究，悬铃木、无患子、银杏、垂柳等植物，不仅造型优美，并且具有良好的吸碳放氧效果。乡土树种适应环境能力较强，面对恶劣的环境，也具有较强的抗性，在后期的维护中，可以节省资金，能增强绿色植物群落的固碳作用，打造低碳环保的环境。

此外，绿色植物群落的配置方式也会影响固碳的效果，据专业人员测算，乔、灌、草兼备的植被结构组合，其固碳效果良好。因此，在进行植物配置时，要避免品种单一、层次简单的植物种植方式，注意乔灌草群落相结合。

根据不同的场地、空间类型设计配置相应的植物品种，能有效净化环境。在半开放的灰色空间，种植碳汇效率高、寿命长的植物品种；在开放的绿色空间，配置多种灌木和草本品种；在半开放的绿色空间，配置不同的乔灌草品种，营造开阔的视野；在密闭的绿色空间，选择碳汇效率高、维护成本低的树种，如图13所示。

图13 不同绿地空间类型

3.5 太阳能利用

随着科学技术的迅猛发展，世界能源危机日益严重，而太阳能作为一种清洁能源，具有无污染、可再生、投资少、安全性能高等特点，深受人们的青睐。在校园中采用这种低碳、高效的能源供给方式，能大大减少能源消耗。

医学院主广场道路两侧的路灯采用太阳能路灯，太阳能路灯系统由智能化电源控制，能节省电缆铺设，节约用电费用（图14）。同时，利用太阳能进行光电转换，为主广场喷泉水池的水循环提供动力。在景观廊架顶部设置太阳能板等，使太阳能系统完全融入到建筑体系中，并能与周围环境和谐统一。

图14 太阳能路灯

3.6 可循环材料应用

在校园中，构筑物在建设过程中使用的一些材料，在生产和加工过程中都会产生碳排放，并且其形成的化石能源消耗会对环境造成污染。在景观设计过程中，对废弃材料创造性运用，可以有效减少碳排放，同时这些材料展现的原始肌理以及清新淡雅的色彩也是常规材料无法体现的，能给人带来全新的景观视觉体验[7]。

利用废弃木材在宿舍生活区的下沉广场中设置景观廊架，将废弃木材的边角料用来制作形态各异的木凳，能有效发挥废旧材料的价值（图15）。同时根据环境空间特征种植栾树、女贞等高碳汇植物，结合花带景观，既能提高生态效果，又能为师生提供娱乐、游憩、纳凉的环境。

图15 景观廊架

图16 李时珍雕塑

不光废弃木材可利用，也可以利用植物的枯枝落叶进行重构，做成创意廊架。还可以收集落叶进行堆肥，作为土壤养分。木桩、木屑、废旧轮胎等富有特色的材质可作为广场中种植池材料，废物利用，在低碳环保的同时，还兼具观赏性。

4 医学特色景观设计

4.1 景观雕塑

在古代社会，景观雕塑的设计运用通常是为了表达某种精神上的意义[12]，但是经过漫长的发展历程，在现代景观设计中它已经超越了君权、宗教等某些象征意义，成为了现代设计中的重要景观元素。在场地设计中，景观雕塑是形成景观轴线、烘托整体气氛的标志物，能彰显区域特色，展示城市形象。

为突出医学特色，在医学院校园主广场设计李时珍等历史人物雕塑或抗击疫情故事浮雕，与周围的喷泉水池、植物、校园建筑相呼应，体现医学院形象，让师生感受到医学的魅力，从而增强自信心，激发自豪感。

4.2 药用植物

药用植物是指在医学上用于治疗疾病、防御疾病的植物种类，其植株根、茎、叶、花、果等可以作药用或药用的原料。药用植物种类繁多，同时具有良好的观赏、生态、景观价值，园林中经常用到的药用植物如菊花、栀子花、棣棠、萱草等。根据药用植物的特色，进行植物配置或分区规划，既能起到丰富校园色彩和景观的作用，同时有益于人们的身体健康[8]。

本次设计考虑在实验楼两侧的下凹绿地、宿舍楼中间的感官花园中种植药用植物，药用植物的实用性强，能美化周边环境，同时其本身蕴含的中华药草文化也能激发学生的学习兴趣，可以让学生参与到对药草植物的日常养护管理中去[9]，让他们在观赏景物的同时，还能锻炼综合实践能力。

5 结语

面对当今生态环境建设，城市景观可持续发展研究至关重要。高校校园绿地作为城市景观的重要组成部分，其建设有利于低碳经济、生态城市的构建，应充分发挥生态系统服务功能。通过现场考察，确定医学院校园景观空间和景观要素，设置综合教学区、入口广场区、宿舍生活区、休闲娱乐区等功能分区。在场地地形、雨水收集、道路与停车场铺装、植物配置、太阳能利用、可循环材料应用等方面进行低碳生态设计，尽量减少碳排放，使用可再生能源，利用绿色植物的碳汇功能，增加绿化面积，见缝插绿，有效增加碳汇，以期改善校园景观环境，为低碳校园建设提供参考。