安琦道尔(上海)环境规划建筑设计咨询有限公司201804
摘要:近些年,不少城市出现"逢雨必涝、雨后即旱"这样的现象。而这样的现象是为什么产生的呢,是因为缺乏对水资源水生态的管理。这时建设海绵城市的概念被提上了台面。海绵城市建设具体指的是综合采取“渗透、滞留、储蓄、净化处理、再利用、排放”等措施,通过这些措施能更合理地利用空间,控制源头和延缓冲击,减小雨水对环境的污染,构建和自然需求和谐的排水系统,实现雨水的收集和利用,达到城市良性的水循环,同时结合了景观设计,能让城市面貌更美好宜居。
关键词:景观设计;海绵城市;水资源
1、引言
早在20世纪90年代,海绵城市在美国的马里兰州开始实施。当时主要是采用屋顶绿化、草沟、雨水花园等方式减少水污染,实现水循环再利用。我国的海绵城市技术较国外发展起步晚,应用也比较少,但是已经被列入国家的“十二五”水专项这个重大课题进行研究。让海绵城市真正落地,城市不仅有了“面子”,更有了“里子”。公园、街道、居民住宅区都是城市重要的组成部分,海绵城市如何落实到具体区域,通过景观手段如何表达,是值得设计师们思考努力的。
2、海绵城市设计分析
2.1海绵城市的意义
(1)响应《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》里的内容,海绵城市是绿色城市建设的新标准、新形式,它体现的是一个城市的创新和进步。海绵城市的建设影响面广泛,包括公园、小区、城市道路、湖泊、以及城市的基础设施这些百姓身边的东西都在影响范围内;同时还会影响到棚改户、开发区建设、文化、信息、经济增长等方方面面。绿色建设利国利民,城市只有不断的进步,社会才能更好的发展,人民的生活也会因此越来越好。
(2)传统城市建设对雨水的管理采用的方式是“快速排出、末端集中”,也就是靠灌渠、泵站这样粗放的形式解决地表径流雨水的问题;而海绵城市建设是要改变原有的传统模式,融合绿色和灰色。建立海绵城市讲究的是“慢排缓释、源头分散”,这样的设计理念是采用雨水花园、草沟、渗水铺装的绿色方式吸纳、储蓄、释放雨水、自然净化、保护环境、涵养水源、调节小气候、减少热岛效应;采用自然的方式,不仅能解决雨水问题,生态环境更好,城市景观也会得以很大的提升。
(3)城市建设需要各方支持,社会力量和政府力量共发力,将公益和收益项目相结合,共同促进这项新技术的发展。海绵城市是促进经济和环境和谐发展、共同发展的重要手段之一。因为海绵城市建设本身是一个健康绿色的项目,最终收益的是人类自身。
2.2海绵城市设计的原则
(1)以现有的自然生态系统作为土地开发规划的综合框架:首先要明确项目范围、和这个范围内要达到的指标;并且在合理范围明确水管理的可行性和问题。具体到住宅项目上,就要了解项目红线内和一定范围内水资源情况,以及要达到的年径流总量控制率、综合流量径流系数、径流雨水综合处理率。
(2)专注于控制雨水径流:将雨水收集的要求融入到规划设计、建筑设计、景观设计的每一个阶段,通过对场地的打造、材料的运用等方式重点专注于雨水径流问题的解决。
(3)从源头进行雨水控制管理:采用分散的海绵城市设施和引流设计的方法,重点控制雨水地表径流减少污染。具体在住宅项目上就是建筑设计要求注意屋顶的雨水收集,景观场地里的设计硬质场地要求透水材料和基础的使用,绿化区域更合理化规划空间以达到雨水控制和收集的目的。
(4)创造多功能的景观:传统景观设计功能上侧重满足用户的使用空间合理舒适性,美感上做到赏心悦目。而海绵城市的设计又对景观设计师多了一份要求,打造的景观不仅有”表”,还要有“里”。在景观设计里有效解决雨水收集,极少雨水径流带来的污染,并能提升场地设计的美学价值。
(5)教育和维护:环保的概念渐入人心,地球资源是有限的,我们每一个人都应该守护我们共同的家园。水资源尤为珍贵,在很多公共活动里,可以看到水资源保护的宣传教育,并且会有雨水收集管理的培训。在住宅项目了将海绵城市的设计实施,一方面是解决雨水管理的问题吧,另方面让居民更直观的感受雨水收集,感受到环保在身边,并积极参与和维护水资源。[1]
2.3海绵城市项目解读
(1)六盘水海绵城市建设项目解读
社会的进步、人口的增加,这些都对一个城市的发展提出了新的要求,建立完善的海绵体系就是众多要求之一。六盘水是位于贵州西部的一个工业城市,该城市的四周环城皆山,中部有河流穿过,城市人口密度较大,城市收到雨水径流污染严重,环境有待改善。
项目原始情况:原先的城市缺乏水资源的管理,水域和湿地零落散置,各种水生态不成体系;雨天山坡雨水冲刷,水土流失,城市内部也因此脏乱差,污水乱流,而缝旱季,有些河流又会干涸缺水。
海绵城市建设内容:城市的水生态建设目标在于控制减缓山坡水流,收集净化水流,完善水资源循环体系。为了打造这样的海绵城市,分了两个部分;一部分是建立起蓄水净化体系,具体就是把原有城市里分散的溪流、湿地还有低洼的区域整合起来,建立一个完整大型的蓄水生态体系,并且拆除溪流原有的一些混凝土驳岸,重建河岸的自我净化功能。另外一部分就是在满足功能基础的前提下打造以水生态为核心的景观,具体措施是重新规划梳理道路空间,新建连续的通往滨水区域的人行道路、车行道路,以此打造更多的亲水开放空间。还有就是将新开发的滨水区和整治的区域结合一体,共同组建以水为核心的生态系统。
改造后情况:来自山坡的水流得以控制,城市环境也以此得到改善;新建的蓄水净化体系可以补充城市的一部分用水,节约水资源;并且城市景观得到很大的提升,土地价值也随之提升,城市更有活力,原来的工业城市变成了如今的更宜居的景观城市。[2]
(2)萍乡市建设局小区海绵城市建设项目解读
2015年全国首批了15个海绵城市试点,其中包括了江西省的萍乡市。作为试点之一萍乡的海绵城市建设摸索出了自己的一套方式,就是以小见大、以点试面的“小海绵”系列,通过这样的方式摸索前进,可以做到先易后难,总结经验,给后面项目起到很好示范作用,少走些弯路。在这些“小海绵”中有这样的一个项目特别引人瞩目,本着“建设海绵城市,守护萍乡乡愁”的宗旨,在住建局办公室的小区里率先建设了萍乡第一个“小海绵”试点。
项目原始情况:该项目红线面积9688㎡,其中建筑占地面积为1660㎡,景观用地8028㎡,绿化率达到42%,项目的水域面积有1188㎡。原始小区内无景观设计,场地划分不合理,并且无水资源管理,污水乱流,破环环境,浪费资源。
海绵城市建设内容:重新梳理场地,合理划分,打造景观小区,将海绵城市元素融入其中。建设了生物滞留池、蓄水池;重新梳理的道路采用彩色透水整体路面,小园路的铺装也采用透水砖;绿化里也建设了些新的空间:下沉绿地、雨水花园和草沟。小区的雨水口也得以完善体系,接入循环系统。
改造后情况:水循环得到完善,径流污染减少,水资源得以再利用。通过场地设置、丰富的植物搭配种植,小区景观性得到大大提升了。[3]
3、海绵城市在嘉兴香樟国际居住区项目中的设计
香樟国际项目是位于嘉兴市经济开发区长水路和商务大道交叉口的新建大型住宅项目,该项目主要建筑形式有高层及小高层,总占地面积88900平方米,景观绿化面积达到30%。
海绵城市建设已是城市建设要求之一,住宅区项目在规划阶段已经把要求落实到设计上,各阶段设计也要紧贴要求落实。
依据《嘉兴市国土资源局商务大道西、长水路南拟挂牌地块规划条件》该项目的海绵城市建设要求如下:
(1)年径流总量控制率80%;
(2)综合流量径流系数不大于0.5;
(3)径流雨水综合处理率95%。
为了控制地标径流和径流污染,在嘉兴的这个项目中我们采用了如下措施:透水停车位、雨水花园、雨水回收等海绵城市等技术措施。具体技术路线如图1所示。
图1技术路线图
3.1海绵设施的设计
(1)透水停车位
要达到海绵城市的要求,就要对一部分硬质透水性设计。主要景观活动场地出于对效果和品质的考虑,采用天然石材面层,不做渗水处理;而该项目的停车位占地面积大,分散区域广,景观性质要求不是最高,这部分根据分析适合做透水地坪处理。
此项目有6256㎡的机动车停车位,这些停车位都被设计成透水停车位。车位面层采用了透水砖以及植草砖这些透水材料,这些透水材料同时可以满足景观设计要求,设计一些图形。在基础部分逐级采用30厚1:3干硬性水泥砂浆、200厚c20素砼垫层、100厚碎石垫层、300宕渣垫层、素土夯实。在素砼垫层每500mm设置Φ100PVC管预埋保证车位透水性。在级配碎石层设置倒流管有组织收集雨水。道路上和停车位的雨水流入透水停车位进行储存入渗。
(2)草沟
草沟也是重要的海绵设施之一,分布在项目的部分沿路绿地,总长度为1310m。草沟宽1m,平均下沉15cm.草沟自上而下逐层的结构为10cm表面蓄水、30cm种植土、30cm砾石层,草沟内同时设置成品雨水口。砾石层内置导流管有组织收集雨水。草沟的设计也兼具景观化要求,形式自然,植物配置上有毛娟、紫鹃、麦动等,与周围植物和谐搭配,自然有趣。
(3)雨水花园
雨水花园是重要的海绵设施,本身也是很好的景观点,在有海绵城市要求前,景观设计师早早就将这一元素放到景观设计里,在很多公园和小区都会看到雨水花园这一有趣小景,但是早期有些雨水花园只是做了表层植物和石材搭配的形式化设计,雨水在其中汇聚一起,然后自然地渗透到地底下,但却没有做到真正的雨水收集利用。
在该项目里设计的雨水花园不仅成为景观点,还要真正地投入使用。道路周边以及建筑周边的部分绿地里我们大面积地设置了雨水花园。新建的雨水花园总面积1013㎡。雨水花园自上而下的结构是20cm表面蓄水、30cm种植土、30cm砾石层,砾石层内置导流管有组织收集雨水,雨水花园内设置成品雨水口。雨水花园配合植物种植,不仅满足蓄水功能,并能丰富场地,营造野趣空间。
雨水收集回收利用
将海绵设施里收集到的雨水进行资源再利用,满足小区的回用需求。在小区内设置了2处雨水回用调蓄池,每个容量200m³,总共400m³。蓄水池里的雨水经过水处理再利用可作为景观用水和绿化浇灌。
3.2引水方式的设计
有了绿化场地上的海绵设施,就要考虑大面活动区域上的雨水如何收集到设施内,引水方式设计如下:
(1)线性排水沟
在下雨天,道路上也会积很多雨水,这些雨水我们也要想方法有计划的收集。在部分道路的边侧我们设置线性排水沟,将道路上的雨水引导收集到雨水花园里。再由雨水花园的导流管收集到蓄水池处理再利用。此项目里总共设置了323m的线性排水沟,其采用成品树脂混凝土材料,内宽150mm,壁厚20mm,坡度不小于3‰。线性排水沟的盖板考虑实用和景观性,采用强度不低于c250级的铸铁花式镂空材料。
(2)渗水沟
作为线性排水沟的补充方式,用于绿化空间较小的雨水控制,设置在园路两侧。渗水沟的宽度在40cm,结构从上往下为10cm卵石和30cm的砾石层。内置排水坡度不小于3‰的导流管。该项目的渗水沟总长251m。渗水沟不仅是功能上的补充,同时在景观上也增加细节,道路和绿化的衔接更有自然有趣,绿化种植土也不容易翻到道路上,破坏园区环境。
(3)导水沟
除了大面硬质场地的雨水收集,在园区的儿童场地也设置了导水沟,长达80m的导水沟会引导儿童场地上的雨水到雨水花园。导水沟除了满足功能需求,形式上也紧密结构儿童场地的设计,做到自然有趣和安全,导水沟详见图4。
图4导水沟
(4)人行道引水设施
小区的南面是主入口位置,主入口是采用人车分流,车行道和人行道有一定高差,车行道上的雨水收集是采用穿过人行道引入到内部雨水花园的方式。这种人行道引水设施是采用砖砌井结合了管道的形式。主要在主入口位置新建3座人行道引水设施。
(5)侧石开口
小区内的主要车行道的标高是低于景观活动区域的,这部分的雨水不能直接流入海绵设施内。结合传统雨水口形式和海绵设施收集要求,设计了侧石开口的方式收集雨水。侧石开口主要是每间距合适距离的高侧石开口,将道路上的雨水引入到海绵设施内,新建的39处高侧石开口的位置同时会设置缓冲设施。
(6)补充雨水口
除了新兴的海绵城市的绿色设计,传统的灰色雨水收集处理装置,也会得以改造设计。小区内除了以上的主要雨水引流方式,在硬质场地和绿化区域也同时设置些普通的雨水口,这些雨水口收集的雨水最终也会流入海绵设施内,用于再处理利用。补充的雨水口数量有177座。绿色设施和传统灰色设施相互结合,相互作用,相互弥补,共同作用于雨水收集,这套体系才会更完善。
通过这些海绵设施和引流方式以及相关系统的设计,将嘉兴香樟国际这个住宅项目打造成拥有良好水循环和景观优美的生活场所。建设好小区项目也是助力于城市进步的重要举措。
4、结论
就像”海绵城市”的这个名字一样,我们期望的城市是一个像海绵样拥有“弹性”,能够适应环境的变化,抵抗住自然灾害。
海绵城市在建设过程中应首先重视海绵体的建设。海绵体除了我们新建的一些设施,河流、湖泊、池塘等水系其实就传统的海绵体,对待传统海绵设施需要定期检查、维护和修理。公园、绿地、住宅以及可渗透路面等这些新建项目则需要我们不断修建和完善;其次,完善雨水净化治理体系。雨水收集是为了再利用,水处理要跟上,建立完善的净化处理循环系统,形成完善渗透、部分积蓄、有效滞留、充分利用和安全排出的新型城市雨水治理体系。最后,有效利用雨水资源,补充城市用水。打造真正具有吸收和释放雨水能力的海绵城市,将城市降雨时吸收的雨水在缺水时进行释放,缓解城市的缺水问题。
评定一个城市发达程度,不应只重点关注经济这一条,更应关注其环保内涵。当一场倾盆大雨来临、并且持续时间较长时,这个城市是否有能力从容应对,防洪排涝系统是否能运转正常,还是慌乱无助,这些都能衡量城市的标准。建立海绵城市关系方方面面,与民生息息相关,我们每一个人都应该重视参与其中,设计人员更是肩负重任。建立海绵城市不仅是环保举措,同时也会带动经济发展,只有走绿色道路,才是一条可持续发展的道路。
参考文献
[1]低影响开发的基础原则零点研究室[引用日期2014-07-10].
[2]俞孔坚.海绵城市理论与实践[J].城市规化,2015,(5):27-35.
[3]万亮.[萍乡]以小见大的萍乡市“小海绵”系列–萍乡市建设局小区项目[EB/OL].