趙皓君,聶慶娟
(河北農(nóng)業(yè)大學 園林與旅游學院,河北 保定 071000)
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社區(qū)公共開放空間雨水景觀設計研究
——以河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)悅芳園景觀設計為例
趙皓君,聶慶娟
(河北農(nóng)業(yè)大學 園林與旅游學院,河北 保定 071000)
為了探索社區(qū)內存在的多處零散、廢棄、閑置和一些設計不合理、利用率不高的場地在雨洪管理環(huán)節(jié)中的作用,通過河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)悅芳園景觀設計,對該類型場地雨水景觀設計進行探索。該設計采用低影響開發(fā)的理念,將雨水滲透、傳輸、儲蓄作為雨水處理的主要環(huán)節(jié),通過雨水景觀設施設計來模擬場地原有的自然水循環(huán)的過程;場地雨水處理由滲透鋪裝、種植池、草地進行雨水滲透吸收,通過滲溝、植草溝進行傳輸,由雨水花園進行儲存利用;場地內平均每年節(jié)約用水1 179.45 m3,具有一定的經(jīng)濟效益。悅芳園景觀設計也可為社區(qū)公共開放空間雨水景觀設計提供一些參考。
社區(qū)尺度; 公共空間; 雨洪管理; 低影響開發(fā)
城市更新過快導致社區(qū)內部空間分布不均衡,形成了許多利用不高的廢棄、閑置地。這些場地主要為綠地系統(tǒng)中的附屬綠地,該類型場地面積較小且位置分散,分布區(qū)域內基本不存在集中綠地[1]。社區(qū)內有效的雨水利用系統(tǒng)一般將該類型場地作為雨水處理的源頭,設計要求增加地表雨水滲透量,盡可能恢復場地原有的水文循環(huán)過程。為了進一步探索這些場地在雨洪管理中的作用,擬借鑒低影響開發(fā)策略,通過河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)悅芳園景觀設計,探討社區(qū)公共開放空間雨水景觀的設計方法,使雨水得到有效利用、場地功能得以恢復,從而提升社區(qū)內部生活環(huán)境,更好地為居民服務。
保定市屬暖溫帶大陸性季風氣候區(qū),主要氣候特點:四季分明,春季干燥多風,夏季炎熱多雨,雨熱同季,秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥。多年平均氣溫13.4℃,1月平均氣溫-4.3℃,7月平均氣溫26.4℃;年平均日照時數(shù)2 511 h,占可照時數(shù)的56%;年平均降水量498.9 mm,年平均降水日數(shù)68 d,降水集中在每年6~8月,7月最多;年平均蒸發(fā)量1 430.5 mm[2]。河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)位于保定市西南方向,校園內地勢較為平坦。設計區(qū)域位于河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)林學樓北面,占地面積約4 230 m2。北側是商店和家屬樓,西側為宿舍樓和幼兒園。
該地塊為建筑密集區(qū)周邊的一個小廣場,面積較小,屬于典型的社區(qū)內分布零散且利用率不高的綠地類型。根據(jù)現(xiàn)場勘查結果,該地區(qū)具有3個方面的提升空間:
該場地作為校園中主要的識別空間類型,由于設計內容的單一,并沒有達到吸引師生進入的效果。其中,休憩類的景觀基礎設施和師生交流空間的缺乏,導致場地的利用率不高。
場地所處的區(qū)域密度較高,即使具有一定的開放空間,但硬質鋪裝面積仍占據(jù)較大比例。暴雨來臨,大面積的不透水鋪裝使雨水可入滲面積減小,匯流速度加大,雨水不能及時排放,很容易引發(fā)校園內部洪澇災害。該場地作為公共性開放場地,并沒有起到緩解周邊環(huán)境雨洪壓力的作用。
場地內雨水景觀設施考慮不足,采用了傳統(tǒng)的植物種植形式和大面積的不透水地面,缺乏可持續(xù)的雨洪管理與利用的設計策略。
2.1 設計原則
2.1.1 低影響開發(fā)原則 低影響開發(fā)(Low Impact Development,LID)是一種自然的、景觀式雨水管理方法[3]。低影響開發(fā)策略倡導尊重場地原有自然環(huán)境,以景觀設計模擬原始自然水文,并盡可能恢復場地內的自然水文循環(huán)狀態(tài)。低影響開發(fā)強調在場地內接近水文循環(huán)源頭的地方設置雨水景觀設施,尺度較小,開發(fā)合理。與傳統(tǒng)暴雨管理和設計方法相比,源頭管控、分散處理、景觀融入是LID 措施的3個核心特點[4]。通過風景園林手法在場地內進行優(yōu)化處理,可賦予LID 更為綜合的功能性與藝術性。
設計采用低影響開發(fā)的原則,以場地原有屬性為基礎,盡可能采用低成本、易得到的景觀材料,來模擬恢復場地內的自然水文循環(huán);并通過低影響開發(fā)設計原則,對場地內雨水截留空間優(yōu)化,最大化地模擬、恢復場地自然水文,同時使設計后的場地具有一定特色的景觀觀賞效果。
2.1.2 場地多功能性原則 場地多功能性原則要求通過景觀設計,使場地的功能得到多方面的提升[5]。場地內營造的雨水景觀設施,可起到緩解雨洪壓力、體現(xiàn)美學價值、提升使用率、促進教育科普等多重功能,從而達到凈化水質、削減徑流峰值、促進滲透和雨水保護的目的。通過充分挖掘場所精神和對空間的把控,提升場地的美學價值和使用功能。
2.1.3 生態(tài)水文恢復原則 生態(tài)水文恢復原則要求在修復自然水文循環(huán)過程的同時,達到物種多樣化的生態(tài)協(xié)調。結合海綿城市的理念,針對自然水文功能可能已經(jīng)被影響和破壞的場地,通過景觀設計的手法進行生態(tài)水文的修復[6]。同時,景觀設計還應考慮雨水資料、土壤條件等綜合因素,使場地更有效地恢復自然循環(huán)的狀態(tài)。
2.2 設計構思
悅芳園作為河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)林學樓后的開放場地,是校園形象的體現(xiàn)。場地設計旨在創(chuàng)造一個多功能休閑景觀空間,來滿足良好的生態(tài)系統(tǒng)服務功能和休閑服務功能。場地通過綜合性景觀系統(tǒng),使雨水在場地內進行傳輸、過濾及儲存,之后加以利用。
場地設計充分考慮景觀與雨水設施的結合,以斜坡草坪之間的道路為主要軸線,以廣場作為終點。廣場中由多條紅色彎曲變化的鋼條組成的花形雕塑作為主要雕塑景觀。軸線周圍布置了斜坡草坪、階梯種植池、休息平臺、雨水花園等節(jié)點,并沿道路布置傳輸型滲溝,既豐富了景觀環(huán)境,也承擔著雨水處理各個環(huán)節(jié)的功能(圖1)。
圖1 平面圖Fig.1 Plan of the garden
2.3 功能區(qū)規(guī)劃
場地設有觀賞區(qū)、活動區(qū)與教育體驗區(qū)。觀賞區(qū)主要由2個大型斜坡草坪、種植池、雨水花園組成,其邊緣是由鵝卵石鋪成的傳輸滲溝,由人行道連接各節(jié)點?;顒訁^(qū)的中心為廣場,寬敞的集散空間可供居民和師生進行集會、組織活動、游憩等。教育體驗區(qū),主要供學生對雨水收集利用的過程進行直觀學習。主要體現(xiàn)在,建筑雨水管下的傳輸型植草溝、階梯狀種植池和可進入的矩形種植池、雨水花園等。這些雨水景觀設施在豐富景觀效果的同時,也為學生提供了一個學習的場所。
2.4 匯水分析
悅芳園雨水匯水分析見圖2。通過系統(tǒng)化的雨水設計思路,將自然景觀和建筑構件整合起來。落入場地及周邊道路的雨水通過滲透、吸收、傳輸,最終流到下凹綠地形式的雨水花園。場地內綠地與植物下方的土壤層具有滲透、過濾功能,對雨水進行初步的凈化吸收。斜坡草坪、植草溝和道路兩旁滲溝的設計,是為了使溢流的雨水向特定的方向傳輸,最終輸送到雨水花園中進行儲存。雨水花園中的雨水滲入土壤層得到有效過濾,凈化后的雨水流入雨水花園下面預埋的蓄水池中并加以利用。
圖2 匯水分析Fig.2 Analysis of catchment
3.1 建筑落水管
建筑屋面的雨洪管理采用了落水管阻隔策略,并設置植草溝,設計圖見圖3。植草溝接落水管,沿建筑外墻面作為基礎綠帶布置,承接屋面、建筑外環(huán)境場地及建筑外側道路的徑流量。當暴雨來臨時,給雨水足夠的緩沖時間,不會因為雨勢兇猛而造成速度較快的雨水徑流,也避免了雨水沖刷對周圍景觀的破壞。植草溝由白色鵝卵石鋪墊,起到了凈化雨水和美化環(huán)境的作用。
圖3 建筑落水管景觀設計Fig.3 Landscape design of building
3.2 種植池景觀
場地內設有2處種植池:一處為階梯狀種植池,位于廣場北側;另一處為可進入種植池,由多個矩形種植池組成,位于雨水花園的西側。階梯狀的種植池可以緩和暴雨徑流,并逐級對雨水進行過濾。階梯式種植池主要種植季節(jié)性、耐干旱且耐水濕的宿根花卉或草本植物,可更好地對暴雨進行暫時積存。溢流的雨水可通過沿廣場的滲溝到達雨水花園蓄積池。階梯式種植池從北向南依次降低,對廣場起到一定的圍合效果,而不同層次的花帶又豐富了立面景觀??蛇M入種植池由道路穿插其中,使學生在參觀學習的同時,也可身臨花鏡,參與其中。
3.3 傳輸景觀
傳輸景觀形式多樣,通過不同的材質選擇、豎向設計和下墊面設計相結合的方式,將雨水有效地運送傳輸?shù)接晁▓@。(1)斜坡草坪是將不規(guī)則四邊形草坪設置坡度,傾斜于2個草坪之間的道路,從而形成了富有變化的草坪景觀。同時,草坪的坡度可將雨水傳輸?shù)窖氐缆穬膳缘臐B溝中,經(jīng)過滲透過濾的雨水沿滲溝最終流入雨水花園。(2)傳輸型的植草溝與滲渠皆沿道路布置,并由鵝卵石鋪墊。植草溝或滲渠與道路組成了場地內線型的雨水傳輸路線。(3)廣場與雨水花園之間相隔的道路則采用不規(guī)則汀步式布置,間隙為0.08 m,由鵝卵石鋪墊。該設計既可以低成本有效地把廣場方向溢流的雨水傳輸?shù)接晁▓@,在晴天時也不影響游人行走。同時,建筑落水管下布有條形植草溝,沿植草溝的道路為汀步式的布置,可將建筑收集的雨水透過有縫隙的道路傳輸?shù)接晁▓@。
3.4 透水鋪裝
場地內采用大面積、多形式、具有較強的孔隙滲透能力的鋪裝。采用透水混凝土、透水瀝青、透水磚、壓實砂等透水材料替代原有的不透水表面,可以滲透雨水、減小地表徑流、補給地下水并且美化環(huán)境,同時也會通過墊層收集系統(tǒng)回收入滲雨水,減輕排水系統(tǒng)的負擔。透水鋪地建材根據(jù)需要預制各種顏色,并鑲嵌各種花紋拼裝成不同圖案,大大豐富了地面鋪裝的變化效果,美化了悅芳園整體環(huán)境。白色壓實砂道路從視覺上聯(lián)通了道路與廣場,起到了軸線指引的作用。
3.5 雨水花園
雨水花園設計見圖4。雨水花園面積270 m2,采用下凹型綠地形式,周邊布置景觀石用以觀賞和加固坡岸,地下埋設容積為15 m3的小型蓄水池。景觀石圍合耐干旱且耐水濕的植物組成觀賞的景觀。暴雨來臨時,雨水通過溢流、傳輸?shù)接晁▓@中心的下凹處,一部分蓄積到花園的中心,并漫過植物緩慢地滲入土壤,水中的多種污染物質會被土壤和水生植物所吸收。凈化后的雨水通過預埋的雨水管傳輸?shù)降叵滦钏亍S晁▓@在場地雨水管理中起到良好的調節(jié)作用,充分體現(xiàn)了其生態(tài)價值。雨水花園中形色各異、高低錯落的石材形成一幅極具形式意味的構圖,各種草本植物與木本植物的搭配,又增添了自然野趣、生動活潑的視覺效果。
圖4 雨水花園Fig.4 Rain Garden
設計強調與自然的結合,材料選擇以低成本、自然化為原則。種植池的設計,采用鍍鋅的鋼材,表達工業(yè)改造后遺留歷史的保留;在小品景觀上,采用風化改造的木頭和混凝土的結合;場地以原有的鋪裝為主,經(jīng)過變換改造增加透水性,并與壓實砂、礫石、透水混凝土等結合應用;下墊面根據(jù)低影響開發(fā)原則,采用造價低、與自然結合的透水材料。
場地內的植物優(yōu)先選擇本土植物。本土植物具有宜生長,對氣候條件、土壤環(huán)境適應力較強的特點,也可以達到去污的效果。同時,植物根系應發(fā)達,具有抗旱、耐水濕、凈化能力強、觀賞性好的特點。在種植池中,整齊布置抗旱、耐水濕、葉形漂亮的植物,如:斑葉芒[Miscanthussinensiscv. Variegatus]、細葉芒、花葉燕麥草(Arrhenatherumelatiuscv. Variegatum)、蒲葦[Cortaderiaselloana(Schult.) Aschers. et Graebn.]。雨水花園中植物采用既有去污能力又具有觀賞性的植物,如:斑葉芒、細葉芒、蘆葦[Phragmitesaustralis(Cav.) Trin. ex Steud.]、蘆竹[ArundodonaxL.]、香蒲(TyphaorientalisPresl.]、鳳眼蓮[Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms]、睡蓮[NymphaeatetragonaGeorgi]、黃菖蒲(IrispseudacorusL.]等搭配使用。
保定市年平均降雨量約為550 mm,雨水花園蓄水量可根據(jù)雨水收集量V的公式計算:
V=Ad·H·φ·β·α,
式中:Ad為匯流面積( m2);H為設計降雨量(m),可根據(jù)當?shù)貙嶋H降雨特性及設計削減雨水的目標來確定;β為初期雨水棄流系數(shù),即除去不能形成徑流的降雨、棄流雨水等外的可回用系數(shù),取值0.87;φ為徑流系數(shù),綠地徑流系數(shù)為0.15,透水鋪裝徑流系數(shù)為0.45,屋面徑流系數(shù)為0.90,徑流系數(shù)通過加權得到,為0.49;α為季節(jié)折減系數(shù)(取0.8)。則悅芳園景觀設計中1 a的雨水收集量為1 179.45 m3。保定市水費按照3.2 元/m3計算,每年共節(jié)約成本3 774.24元。
社區(qū)內由人居環(huán)境轉變產(chǎn)生的公共開放空間利用率低且布局分散,根據(jù)此類地塊的特點提出了相應的雨洪管理景觀設計方法。社區(qū)公共綠地在雨洪管理中具有巨大潛力,通過合理的設計與低影響開發(fā)設施的應用,可有效地緩解場地及周邊的雨水徑流,防止洪澇災害的產(chǎn)生。
河北農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)悅芳園景觀設計符合社區(qū)公共綠地類型,通過采用低影響開發(fā)策略在場地內設置下凹綠地、透水鋪裝、雨水花園,使場地內在暴雨來臨的時候可有效地增加雨水滲透、減小雨水徑流、恢復自然水循環(huán);在雨水利用最大化的同時,充分考慮景觀的功能性和藝術性,使人與環(huán)境產(chǎn)生互動,將悅芳園營造成為環(huán)境優(yōu)美、具有文化內涵、寓教于樂的休閑場地。該方案可以為社區(qū)公共空間景觀設計和雨水調蓄提供借鑒。
[1]張曉鵑. 社區(qū)尺度的綠色基礎設施的近自然設計方法研究[D].武漢:華中科技大學,2012.
[2]張林. 保定市城市雨水利用與建議[J]. 地下水,2013(1):84-85.
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(編輯 郭麗娟)
Research on landscape design of community public open space based on stromwater management——A case study of Yuefang Garden in west campus of Hebei Agricultural University
ZHAO Haojun, NIE Qingjuan
(CollegeofLandscapeandTourism,HebeiAgriculturalUniversity,Baoding071000,China)
In order to explore the role of green space that is scattered, abandoned, idle, poorly designed, or low utilized in the community, the landscape design of Yuefang Garden in the west campus of Hebei Agricultural University was taken as an example, and the rainwater landscape design of this type of site was explored. Adopting the concept of low-impact development, the rainwater infiltration, transmission, and savings were taken as the main parts of rainwater treatment, and the original natural water cycle of the site was simulated through the rainwater landscape design. Rainwater treatment in the site was done by the filtration pavement, planting ponds, grassland rainwater absorption, and was transmitted through the ditch and planting grass ditch, after which the rainwater storage was done by the use of rainwater garden. The average annual water saving in the site is 1 179.45 cubic meters, which has certain economic benefits. Yuefang Garden landscape design provided some reference for rainwater landscape design in the community open space.
community scale;public space;stromwater management;low-impact development
2017-04-05;
2017-04-25
趙皓君(1992-),女,河北邢臺人,在讀碩士研究生,研究方向:園林規(guī)劃設計。
聶慶娟(1972-),河北藁城人,副教授,碩士生導師,主要從事園林規(guī)劃設計和植物栽培等研究工作。
1007 - 4961(2017)02 - 0207 - 05
10.13320/j.cnki.hjfor.2017.0037
TU 986.5
A