海綿城市理念下生態(tài)校園建設探究范文
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《重慶工商大學學報》2016年第4期
摘要:
生態(tài)校園建設的提出，是在微觀層面上對海綿城市理論進行的積極探索，通過運用生態(tài)適應、低影響開發(fā)、彈性設計的建設原則，具體探析實現校園場地如海綿似對雨水進行調蓄管理的“海綿”設施的設計方法，從而實現校園區(qū)域內雨洪的自然積存、滲透與凈化，有效改善校園及其周邊的水生態(tài)和水環(huán)境。
關鍵詞:
海綿城市;生態(tài)適應;低影響開發(fā)(LID);彈性設計;雨洪管理
20世紀以來，隨著工程技術的不斷發(fā)展，灰色基礎設施的大量建設導致城市水文條件發(fā)生巨大變化，一方面導致人類面臨水資源的短缺而得不到有效補充，另一方面雨水資源以其處理成本經濟、方法簡單等優(yōu)點，作為一種新的可利用水資源卻得不到合理的利用，而成為城市洪澇災害的主要誘因。因此，世界各國相繼提出了“低影響開發(fā)”、“水敏感性規(guī)劃設計”及“彈性城市”等先進的雨洪管理理念［1］。在此基礎上演化而成的海綿城市理念對雨水資源的合理利用有重要意義。在校園景觀規(guī)劃建設中，要從生態(tài)的角度出發(fā)，利用雨水資源作為校園景觀規(guī)劃建設的補充用水完全契合生態(tài)校園的建設思路，既能達到節(jié)約成本、開源節(jié)流的經濟效益，又能促進校園自然環(huán)境的生態(tài)循環(huán)，實現人與自然的和諧共處的可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢。
1海綿城市理念
海綿是一種多孔彈性材料，具有良好的吸附能力。行業(yè)內和學術界習慣用“海綿”來比喻事物的某種吸附功能，如城市對人口的吸附現象、大地的雨澇調蓄能力等［2-3］。由此含義演化而來的海綿城市是指通過加強城市規(guī)劃建設管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發(fā)展方式［4-5］。海綿城市的核心思想是讓每一寸土地都具備一定的雨洪調蓄、水源涵養(yǎng)、雨污凈化等功能［6］。因此，將大地視為“海綿”，將雨水就地資源化，而使得地表(大地)如海綿一般，重新獲得自然的呼吸和自我的循環(huán)。校園作為海綿城市的微觀層面，是具體落實海綿城市區(qū)域或局域的集水單元，通過對這一尺度對應的一系列“海綿”設施的探索設計，結合彈性景觀設計方法，實現校園區(qū)域內雨洪的自然積存、自然滲透、自然凈化，維持或恢復校園自然水文功能，發(fā)揮校園在改善周邊水生態(tài)和水環(huán)境應有的生態(tài)功能。
2生態(tài)校園建設原則
(1)生態(tài)適應原則。生命發(fā)展與自然環(huán)境之間存在著生態(tài)適應關系。在生態(tài)校園建設的過程中，應該極大的尊重自然，遵循自然法則，將自然途徑與人工措施相結合，在確保校園生態(tài)安全格局的前提下，進行科學合理的布局安排。
(2)低影響開發(fā)原則。建立尊重自然、順應自然的低影響開發(fā)模式，盡量減少校園內不透水地面面積，連通地表水與地下水，加長徑流流動的通道，延長匯流時間，利用土壤覆蓋物和植物群落的作用對徑流進行過濾并促使其下滲［7-9］，保護和再生自然景觀，最大限度的減少抗?jié)B性影響，使校園區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)。
(3)彈性設計原則。彈性設計的核心思想是可持續(xù)發(fā)展。在生態(tài)校園的建設過程中，對未來發(fā)展的不可預測大膽地預設前瞻性的認識和考慮，以滿足未來發(fā)展變化和發(fā)展趨勢。動態(tài)地適應生態(tài)校園建設不斷發(fā)展變化的需求，以及能夠對校園形成的多樣性和復雜性做出一定程度的反映，使校園未來的發(fā)展變化涵蓋在彈性設計的動態(tài)范圍之內。營造一個集環(huán)境、生態(tài)、經濟、文化、藝術乃至精神和諧發(fā)展的綜合性的校園生態(tài)體系。
3生態(tài)校園的“海綿”設施
在校園規(guī)劃區(qū)范圍之內嚴格實施藍線和綠線控制［6］。同時，在校園建設過程中，減少對場地的開發(fā)，將建筑、綠地、道路等配套設施以及水體“海綿”化，共同組成生態(tài)校園的“大地海綿系統(tǒng)”，實現開發(fā)前后區(qū)域水文特征的穩(wěn)定，實現人與自然和諧并存和可持續(xù)發(fā)展。
3．1綠色園林建筑
校園建設中建筑物占據了大部分的場地。因此，在生態(tài)校園的建設過程中，提倡將建筑納入生態(tài)“海綿”設施設計，通過垂直的綠色園林建筑改造［6］，減少對校園場地內的濕地、水體等具有天然蓄水功能的生態(tài)區(qū)域過度開發(fā)造成破壞;在保證相同的建筑使用面積的基礎上，多建設高層建筑，減少建筑的占地面積，減少鋪裝不透水表面;利用屋面綠色植物，充分收集雨水，實現中水回用，顯著減少地表水徑流量，并且通過綠色植物實現對二氧化碳的固定，有效減少校園碳排放。如深圳萬科中心(圖1)在設計中廣泛采用綠色屋頂、滲透鋪裝、人工濕地、雨水花園等低影響開發(fā)措施，污水及建筑屋面部分的雨水100%收集，通過中水系統(tǒng)及多個人工濕地處理后用作景觀水的補充、植物澆灌等，雨水收集利用率達到50%，雨水徑流控制率達到90%［10］。上海世博較多場館(圖2)采用了以種植槽為主的墻體綠化，綜合服務中心“空中花園”下的休閑場館屋頂上鋪設碎石粒，可以將屋頂的積水通過石粒帶入地面。這樣不僅能減低噪音，并在心理上減噪;還能進行生態(tài)保護，如調節(jié)溫度與濕度、涵養(yǎng)水源、減少輻射等［11］。
3．2綠色透水道路
道路在場地中起著重要的串聯作用，同時也是景觀的重要組成部分。校園道路具有路網密度大、步行系統(tǒng)發(fā)達等特點［12］。結合生態(tài)校園建設原則，鋪設透水性強的綠色道路，協調道路紅線內地形設計及空間布局，利用不同等級道路的綠化帶、車行道、人行道和停車場建設雨水滯留滲透設施，提高透水性地面覆蓋比例，實現道路低影響開發(fā)控制目標［6］。道路的布局應適應場地的自然地形，盡可能平行于等高線布置，縮短路網總長度、減少道路寬度，避免破壞場地的自然排水路徑。如深圳光明區(qū)“九縱八橫”綠色道路，90余km三級綠道貫通成型，道路按綠色道路標準設計，采用透氣磚、可再生瀝青路面等透水材料，不僅能夠維持水土平衡、區(qū)域水文特征穩(wěn)定，還能消除“熱島效應”，維護生態(tài)平衡(圖3)。
3．3綠地
綠地是校園師生戶外活動的重要公共空間，同時也是雨水滲透的最佳透水面，可有效地控制雨水徑流量、實現對雨水的回收再利用。根據綠地下滲速度、滯留的雨水容量、雨量以及徑流速度等數據的科學分析和計算，應用填挖方就地平衡原理，設計下凹式綠地(圖4)、雨水花園等景觀，沿著綠地四周布置雨水進水口，收集校園的雨水徑流，使其經過沉淀和過濾后進入綠地系統(tǒng)核心區(qū);針對大面積的易澇區(qū)，可設計暴雨濕地花園實現控制雨水峰值流量、削弱污染的雙重目標［13］。采用多樣化微地形空間組合，采取與雕塑、水景、座椅、亭臺、堆石等結合的方式，改變下沉式綠地景觀形式單一。如哈爾濱群力雨洪公園(圖5)沿場地四周創(chuàng)造出一系列高低不一的土丘和深淺不一的水坑，形成一條藍綠相間的“海綿”帶，收集雨水，使其經過濾、沉淀和凈化后進入核心區(qū)的生態(tài)濕地［14］。
3．4水體
水是校園景觀重要的設計要素之一。校園水體景觀設置必須在維護場地原有的水文平衡的同時兼具良好的景觀和休閑價值。水景觀的規(guī)劃設計可以與場地的雨水管理聯系起來，建設景觀水體多功能調蓄池，以調蓄暴雨峰流量為核心，把控制洪澇、雨水調蓄利用與景觀建設生態(tài)友好地結合，合理利用場地及場地周邊雨水資源，作為景觀水補充水源，建設人工硬質建設，利用自然做工，使水體與自然環(huán)境融為一體，形成可持續(xù)發(fā)展的景觀格局。如天津工業(yè)大學新校區(qū)人工湖(圖6)，雨季湖泊補充水采用經過下凹式綠地、暴雨濕地處理后的雨水，其他季節(jié)利用教學區(qū)綠色建筑收集的雨水［9］。
4結語
通過對校園的建筑、道路、綠地、水體的“海綿化”改造，設計綠色園林建筑、綠色透水道路、下凹式綠地、景觀水體多功能調蓄池等，形成校園大地海綿系統(tǒng)，實現校園域內水文條件的穩(wěn)定，雨洪的自然積存、滲透與凈化，有效改善校園及其周邊的水生態(tài)和水環(huán)境。“十八大”將生態(tài)文明建設提升到“五位一體”的戰(zhàn)略高度，“十八屆三中全會”重點提出加快建立生態(tài)文明制度［15］。當前，社會主義生態(tài)文明建設進入了攻堅克難階段，國家財政部、建設部、水利部等部委聯合在廈門、武漢等16個城市試點海綿城市建設，國務院辦公廳全面部署推進海綿城市建設工作。校園作為教書育人，為社會培育人才的重要場所，理所應當在生態(tài)文明建設方面發(fā)揮思想引領、科技支撐和典型示范的社會功能。校園建設在維護自身發(fā)展需求的同時，既是實現對生態(tài)環(huán)境保護的“雙贏”，又是對“海綿城市”理論認識的有效補充和有益探索，從而真正實現生態(tài)校園建設的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻：
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作者:葉露瑩 吳東 薛秋華 單位:福建農林大學園林學院 福建農林大學材料工程學院