何雨洋, 王 鉞, 闕 怡, 劉 瓊, 陶國(guó)平
(西南石油大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院,四川 成都 610500)
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探析雨水花園在住區(qū)中的應(yīng)用
——以武漢市百步亭景蘭苑小區(qū)雨水花園設(shè)計(jì)為例
何雨洋, 王 鉞, 闕 怡, 劉 瓊, 陶國(guó)平
(西南石油大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院,四川 成都 610500)
城市的發(fā)展與擴(kuò)張導(dǎo)致生物棲息地與農(nóng)林用地的減少,同時(shí)大量不透水材料的應(yīng)用,打破了雨水的良性循環(huán),導(dǎo)致城市洪澇干旱年年發(fā)生.于是,雨水花園更為廣泛的應(yīng)用模式成為了城市建設(shè)者們探索的焦點(diǎn).以武漢市百步亭景蘭苑小區(qū)為例,該設(shè)計(jì)嘗試將雨水花園與住區(qū)景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,營(yíng)造一個(gè)安全、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、美觀的城市綠色住區(qū)環(huán)境.圖1,參5.
綠色住區(qū);雨水花園;住區(qū)景觀
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,不透水材質(zhì)在建設(shè)中被大量地使用,導(dǎo)致自然水循環(huán)被打斷,地下水補(bǔ)給不足,地表徑流量急劇增加.近年來(lái),由此引發(fā)的城市內(nèi)澇現(xiàn)象成為了城市化快速發(fā)展過(guò)程中困擾中國(guó)各城市的熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題.北京、武漢、成都、長(zhǎng)沙、西安等諸多城市紛紛因雨洪管理不當(dāng),造成城市部分基本機(jī)能的癱瘓,給居民的生活帶來(lái)極大的不便.目前,一方面是城市內(nèi)澇,一方面是城市缺水,我國(guó)傳統(tǒng)的“防水”理念——“使雨水盡快離開(kāi)城市”明顯不能同時(shí)解決兩大難題,如何化解兩者之間的矛盾,成為了亟待我們探索的問(wèn)題[1].該研究主要以武漢市百步亭景蘭苑小區(qū)雨水花園設(shè)計(jì)為例,以此探索雨水花園在城市住區(qū)中的應(yīng)用,建構(gòu)綠色社區(qū)以實(shí)現(xiàn)雨水在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用,改善場(chǎng)地環(huán)境,營(yíng)造自然、親切、美觀的住區(qū)景觀.
早在幾十年前,國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始重視對(duì)于雨水資源的收集與利用,并形成了一整套成熟的關(guān)于雨水收集利用的技術(shù)成果.就我國(guó)城市的雨水管理現(xiàn)狀而言,技術(shù)比較落后,缺乏系統(tǒng)性,雨水利用率低,可開(kāi)發(fā)利用的潛力很大.在快速城市化進(jìn)程中,為了減少路面徑流,同時(shí)加大對(duì)雨水資源的利用,實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)的城市雨洪調(diào)控,解決城市內(nèi)澇和地下水資源枯竭等問(wèn)題[2],國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究.
1.1 美國(guó)
在美國(guó),雨水收集的英文是“Rain Harvesting”,意為像收獲莊稼一樣收獲雨水.作為最早開(kāi)始雨洪調(diào)蓄研究的國(guó)家之一,美國(guó)主要關(guān)注雨水的收集,存儲(chǔ)和凈化.以提高天然入滲能力為目的,建立了由入滲池、入滲井、草地、透水地面共同組成的地表回灌系統(tǒng).20世紀(jì)80年代美國(guó)就對(duì)所有新開(kāi)發(fā)區(qū)強(qiáng)制實(shí)行“就地滯洪蓄水”[3].在一些城市都建立了雨洪調(diào)蓄的雨水公園,利用基地地形高度變化特點(diǎn),收集來(lái)自周邊街道和鋪地的雨水.收集的雨水經(jīng)過(guò)坡地上植物過(guò)濾帶的層層吸收、過(guò)濾和凈化,最終將多余的雨水集中儲(chǔ)存處理.
1.2 日本
日本把雨水滲透補(bǔ)給地下水作為大力推展方向,且注重利用大型建筑修建雨水蓄積工程.日本著名的雨水蓄積工程——名古屋的若宮大通調(diào)節(jié)池,能最大限度的收集蓄積雨水,又能減少城市的洪澇災(zāi)害,具有很好的生態(tài)效益.早在1963年日本已開(kāi)始在地上、地下興建滯洪和儲(chǔ)蓄雨水的蓄洪池,并將儲(chǔ)蓄的雨水用來(lái)噴灑道路、綠地.在日本的城市中,住區(qū)屋頂被用于收集雨水并進(jìn)行簡(jiǎn)單的過(guò)濾,以便更多的用于生活生產(chǎn)活動(dòng).日本還制訂了一系列雨水收集利用相關(guān)的法律規(guī)范.1980年,推行的雨水貯留滲透計(jì)劃,以促進(jìn)雨水對(duì)地下水的補(bǔ)給,改善地下水環(huán)境;1992年,頒布的“第二代城市總體規(guī)劃”,將雨水滲透淺溝、滲透池塘和透水地面正式作為城市總體規(guī)劃的組成部分,同時(shí)還要求新建以及改建的大型公共建筑必須設(shè)置雨水就地下滲設(shè)施.
1.3 德國(guó)
德國(guó)的雨水管理技術(shù)位居世界前列.1989年,德國(guó)制定了《雨水利用設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》,標(biāo)志著第一代雨水利用技術(shù)的成熟.1992年提升自控技術(shù)后,德國(guó)進(jìn)入第二代雨水利用時(shí)期.到本世紀(jì),德國(guó)已進(jìn)入第三代的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化雨水處理階段,出現(xiàn)了從雨水的收集、過(guò)濾、儲(chǔ)存到利用等一系列的產(chǎn)品.此外,德國(guó)的相關(guān)法規(guī)對(duì)雨水處理做出了嚴(yán)格要求,提出“排水量零增長(zhǎng)”的概念,要求在新的建設(shè)項(xiàng)目中,要保障雨水下滲用地并設(shè)計(jì)雨水收集利用設(shè)施,除特殊情況外降水不得排入公共管網(wǎng).目前,德國(guó)的雨水利用技術(shù)大致可以分為三類(lèi):一是屋面雨水集蓄系統(tǒng),二是雨水截污與滲透系統(tǒng),三是生態(tài)小區(qū)雨水利用系統(tǒng),三者相互結(jié)合,形成了較為成熟的雨水處理系統(tǒng).
該項(xiàng)目位于武漢市的東北區(qū),與青山區(qū)隔江相望.交通便利,處于武漢二環(huán)與三環(huán)之間,有較強(qiáng)的區(qū)位優(yōu)勢(shì).總用地面積為14.7萬(wàn)m2,其中小區(qū)主要道路用地2.3萬(wàn)m2,建筑屋頂面積3.17萬(wàn)m2,水體面積為1 890 m2,地上停車(chē)位面積1.16萬(wàn)m2.整個(gè)居住區(qū)規(guī)劃以中央水系為中心,周?chē)O(shè)置幼兒園,沿街商鋪、文化交流中心等公共服務(wù)設(shè)施,居住人數(shù)為11 000人左右.
知莊章聲母的演變,一直以來(lái)是人們研究的熱點(diǎn)?!爸f章”在現(xiàn)代漢語(yǔ)普通話中基本已完全合并,但這三組聲母在漢語(yǔ)方言中的語(yǔ)音類(lèi)型卻是多種多樣的,具體研究區(qū)域方言中“知莊章”的語(yǔ)音類(lèi)型及演變情況不同,都有屬于自己的獨(dú)特特點(diǎn)。
3.1 人文生態(tài)的設(shè)計(jì)理念
“以人為本”的設(shè)計(jì)理念:以小區(qū)周?chē)h(huán)境為載體,人為主題,并充分利用現(xiàn)狀條件,既發(fā)揮雨水花園的生態(tài)優(yōu)勢(shì),同時(shí)滿足游人休憩、遮蔭功能,創(chuàng)造使用者對(duì)雨水資源重要性認(rèn)識(shí)且參與的場(chǎng)所.不能因注重雨水花園的實(shí)際功效而忽略人的主觀感受,甚至干擾人們的正常生活.
“低碳環(huán)?!钡目沙掷m(xù)發(fā)展理念:雨水花園在住區(qū)的應(yīng)用,不僅降低市政排水管道的壓力,降低經(jīng)濟(jì)成本,還能減少碳排放,保護(hù)水資源,響應(yīng)城市低碳生活的號(hào)召.
尊重地域文化,突出時(shí)代特色:結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件、文化特色和植物資源,滿足相似性設(shè)計(jì),需要考慮雨水花園與歷史文化、園林環(huán)境的關(guān)系[4].建成一個(gè)能反映小區(qū)居民的文化品位、精神面貌和教育人的人居景觀環(huán)境.
3.2 點(diǎn)線面體的景觀布局
該小區(qū)在對(duì)雨水花園規(guī)劃設(shè)計(jì)上,形成了“一環(huán)、兩帶、一中心”的景觀格局.連點(diǎn)成線,以線匯面,聚面成體.分區(qū)造景,突出中心.
“點(diǎn)”——面積較小的雨水花園,做綠地點(diǎn)綴,豐富景觀;
“線”——帶狀淺溝式法的雨水花園,,結(jié)合道路停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì);
“體”——小區(qū)中心景觀水系,天然蓄水池,接收經(jīng)雨水花園凈化處理后的雨水;
“分區(qū)造景”——對(duì)雨水花園進(jìn)行分區(qū)處理,突出每個(gè)組團(tuán)的特色;
“突出中心”——突出圓形廣場(chǎng)與水體景觀的中心地位和功能主導(dǎo)地位.
3.3 尊重場(chǎng)地的豎向設(shè)計(jì)
小區(qū)基地現(xiàn)狀地形較平坦,四周無(wú)河流通過(guò),地勢(shì)總體呈現(xiàn)北高南低中心最低的特點(diǎn).設(shè)計(jì)按照自然排水排向布局,對(duì)于局部的景觀節(jié)點(diǎn),可通過(guò)改變坡向,引導(dǎo)雨水徑流的方向.利用地勢(shì)高差設(shè)計(jì)雨水花園,從而形成小區(qū)的水循環(huán).
4.1 立體化雨水收集模式
小區(qū)采用由點(diǎn)、線、面三個(gè)空間層次構(gòu)成的立體化雨水收集系統(tǒng).其中,點(diǎn)狀空間包括屋面、停車(chē)場(chǎng)、建筑周?chē)鷪?chǎng)地等.對(duì)于屋面的處理,采用綠化手段,實(shí)現(xiàn)植物對(duì)雨水的部分截留,多余的部分通過(guò)引導(dǎo)匯流到雨水收集池.對(duì)停車(chē)場(chǎng)及建筑周?chē)鷪?chǎng)地則采取透水改造、建造下凹植物淺溝和雨水花園等措施進(jìn)行雨水收集.線狀空間即道路系統(tǒng),通過(guò)在道路兩側(cè)建造植物淺溝、路牙石引導(dǎo)池等實(shí)現(xiàn)徑流引導(dǎo)、雨水收集.面狀空間指街坊內(nèi)較大面積的開(kāi)敞綠地、公園、廣場(chǎng)等,通過(guò)地形處理,透水改造,建造雨水塘等方式收集雨水.其中,植物淺溝、雨水花園、路牙石引導(dǎo)池等綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)的雨水大部分經(jīng)由匯流管道引導(dǎo)進(jìn)入雨水收集池(見(jiàn)圖1).
圖1 雨水花園工作原理圖Fig.1 Schematic diagram of the rain Gardens
4.2 四大效益顯著
1)生態(tài)效益.通過(guò)植物的光合作用,能有效調(diào)節(jié)小區(qū)碳化合物濃度,釋放氧氣,吸收熱輻射,改善小區(qū)空氣質(zhì)量,調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度,改善小區(qū)的微氣候.[5]另外,還能凈化污染物,植物能將吸附和凝結(jié)的污染物重新作為營(yíng)養(yǎng)利用、吸收,從而提高小區(qū)整體的環(huán)境質(zhì)量.
2)經(jīng)濟(jì)效益.景蘭苑小區(qū)的雨水收集量為83 653 m3,需水量為63 252 m3,收集量遠(yuǎn)大于其需水量,以武漢市目前水價(jià)計(jì)算,可節(jié)約水費(fèi)約158 940元/a.此外,雨水花園還可就地吸納利用雨水,從而減輕城市排水管網(wǎng)的負(fù)荷,并減少收集污水管線、污水處理廠和擴(kuò)建城市排洪設(shè)施的政府資金投入,使得間接經(jīng)濟(jì)效益更加明顯.
3)景觀效益.過(guò)濾凈化作用能使水面保持清澈,自然生態(tài)式的植物配置可以改變小區(qū)內(nèi)雜亂無(wú)序的人居景觀環(huán)境.自然野趣式的景觀形態(tài)為居民提供靜謐、純凈的休憩場(chǎng)所.質(zhì)樸、自然的設(shè)計(jì)方式滿足了人們對(duì)自然和鄉(xiāng)野的向往之情.
4)社會(huì)效益.通過(guò)增加地下水資源,有效緩解城市的缺水問(wèn)題,并增加城市生態(tài)用水.通過(guò)“變廢為寶”,為小區(qū)生活與綠化用水提供保障,也讓居民對(duì)雨水花園以及雨水利用有了全新的汄識(shí),同時(shí),為雨水花園在小區(qū)內(nèi)的應(yīng)用起到了很好的宣傳作用.
論文查閱了相關(guān)的中外文獻(xiàn),并對(duì)雨水花園在國(guó)外的起源發(fā)展以及今后的應(yīng)用前景進(jìn)行了理論層面的探討.雨水花園在中國(guó)還處于起步階段,作為一種雨洪調(diào)蓄技術(shù),具有建造簡(jiǎn)單、景觀效果好、布局形式靈活等特點(diǎn).隨著其發(fā)展和成熟,雨水花園技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程.在提倡低碳環(huán)保、節(jié)能減排的重大背景下,雨水花園在城市住區(qū)的應(yīng)用具有廣闊前景.
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Biography: HE Yuyang,female,born in 1991,M.E.,major in engineering management.
Application of the Rain Garden in Residential Area——Take the Design of the Rain Garden in Bai Buting JingLanyuan Residence Community in Wuhan as an Example
HE Yu-yang, WANG Yue, QUE Yi, LIU Qiong, TAO Guo-ping
(School of Civil Engineering and Architecture,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)
The development and expansion of cities lead to the decrease of agriculture land and forest as well as the habitat. At the same time,the increasing application of impervious material breaks the virtuous cycle of the rain. All of these factors result in urban flood and drought. Henceforth,the more widely application models of rain garden become the focus for the city builders. Taking the design of the rain garden in Bai Buting Jing Lanyuan residence community in Wuhan as an example,this paper explores the characteristics and connotation of the design,such as the combination of the rain garden and residential landscape creates an ecological and economic residential environment which is safe and beautiful.1fig.,5refs.
Green Residence,Rain Garden,Residential Landscape
2014-10-08
何雨洋(1991-),女,四川自貢人,碩士研究生,主要研究方向:工程管理.
2095-7300(2015)01-028-04
TU986
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