呂文皓，肖同亮，劉毅波，宗蘭

（南京工程學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇 南京 211167）

0　引言

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市硬化地面增加，暴雨后引發(fā)的城市內(nèi)澇問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。綠色建筑與“海綿城市”等新型城市雨水管理方案為解決此類問(wèn)題提供了有效途徑。筆者結(jié)合景觀學(xué)中都市設(shè)計(jì)理念，梳理出新的校園內(nèi)水資源網(wǎng)，構(gòu)筑合理的校園生活環(huán)境，以發(fā)揮綠色建筑在都市建設(shè)中的作用。

1　校園建設(shè)方向綜述

1.1　海綿城市研究概述

我國(guó)對(duì)“海綿城市”的研究起步較晚，很多研究目前還處在初步階段。在針對(duì)建立“海綿校園”的研究上，王鈺等人提出需要從協(xié)調(diào)城市規(guī)劃、修復(fù)生態(tài)環(huán)境、平衡資源承載供需以及發(fā)展管理維護(hù)四個(gè)方面入手。葉露瑩等人認(rèn)為“海綿校園”設(shè)計(jì)應(yīng)基于自然生態(tài)，低影響開(kāi)發(fā)，具有能為未來(lái)生態(tài)校園發(fā)展作鋪墊的作用。

1.2　都市設(shè)計(jì)研究概述

都市設(shè)計(jì)是介于城市規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)之間的領(lǐng)域。目的是在城市規(guī)劃體系下，通過(guò)對(duì)都市功能、都市環(huán)境等進(jìn)行設(shè)計(jì)，使都市的生活與空間等相互融洽的一種設(shè)計(jì)行為。其具體手法有廣域規(guī)劃設(shè)計(jì)、構(gòu)筑身邊小環(huán)境、形成資源網(wǎng)絡(luò)等。

1.3　校園內(nèi)規(guī)劃問(wèn)題危害概述

在城市規(guī)劃中，早期治理洪澇的方案主要是，單一的雨水排除和雨水蓄滯模式。這兩種模式在建設(shè)初期取得過(guò)良好效果，但城市不斷向都市發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)維護(hù)成本增高和地表徑流在洪峰期間內(nèi)迅速增多，這兩種模式受到了極大的限制。從城市規(guī)劃的角度，傳統(tǒng)市政排水系統(tǒng)無(wú)法滿足新型市政排水要求，難以相互協(xié)調(diào)工作。前期規(guī)劃不合理之處導(dǎo)致后期建設(shè)存在問(wèn)題。

近年來(lái)，高校進(jìn)行大面積擴(kuò)招，校園建筑擴(kuò)建不可避免。新舊校區(qū)，新舊建筑、新舊排水系統(tǒng)等相互沖突，最終導(dǎo)致了校園中內(nèi)澇現(xiàn)象泛濫，影響校園的功能和內(nèi)部形象。

1.4　校園都市性建設(shè)概述

通過(guò)海綿城市技術(shù)改造措施進(jìn)行 “綠色建筑”改造，可利用綠色建筑設(shè)施的功能性，彌補(bǔ)校園規(guī)劃中的不足。筆者將此過(guò)程稱為“校園都市性建設(shè)”。

筆者以此觀點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃，將校園分為4塊區(qū)域，布置工程改造措施，構(gòu)建校園內(nèi)水資源網(wǎng)絡(luò)和校園生活環(huán)境。

2　南京工程學(xué)院校園背景

2.1　校園基本概況

南京工程學(xué)院是一所以工學(xué)為主的高等工程應(yīng)用型本科院校，位于南京江寧大學(xué)城的西北角，屬丘陵地帶，東側(cè)偏高；校區(qū)東西長(zhǎng)1 400 m左右，南北寬約1 150 m。校園住宅區(qū)和功能區(qū)域主要分布在北部和中部，主要水體分布在校園的南部，校區(qū)內(nèi)水面接近總占地面積的1/8，有著良好的校園規(guī)劃條件。

2.2　校園內(nèi)水系情況

天印湖作為校園內(nèi)代表性的湖泊位于校園的南端,中部被映天路及其廣場(chǎng)分割為兩片（圖1）。映天路與兩側(cè)湖面高差不等，西側(cè)下沉與水面平齊形成立體的綠化景觀帶，東側(cè)與岸邊草地相接為自然地貌，與校園中心的學(xué)海灣水體跨橋組成校內(nèi)的核心水體系統(tǒng)。其水面形態(tài)蜿蜒曲折，水質(zhì)良好，水體設(shè)計(jì)合理。

圖1　天印湖水系

2.3　降水雨量情況

學(xué)校地處長(zhǎng)三角地區(qū)，降水充沛，夏多冬少，降水受季節(jié)的影響較大。市年平均降水量為1 081.2 mm，其中夏季平均降水量為684.4 mm，約占全年平均降水量的63.3%。近些年平均降水有增加趨勢(shì)；降水時(shí)間久,長(zhǎng)期綿延，強(qiáng)降水時(shí)間集中。

3　校內(nèi)區(qū)域設(shè)置

3.1　設(shè)置區(qū)域歸屬界線

為使校園內(nèi)的構(gòu)成要素以及校園內(nèi)生活能被明確限定，結(jié)合研究需要從協(xié)調(diào)城市規(guī)劃、修復(fù)生態(tài)環(huán)境、平衡資源承載供需以及發(fā)展管理維護(hù)四個(gè)方面入手。本次研究以景觀差別、排水情況，校園道路等方面為依據(jù)，進(jìn)行劃分，布置改造措施。

3.2　公共教育區(qū)

3.2.1區(qū)域概述

公共教育區(qū)域涉及的主要建筑范圍包括：逸夫圖書(shū)館信息中心、公共教學(xué)區(qū)域（圖2）。該區(qū)域本歸屬于教育文化用地，地勢(shì)較高，建筑樓層較高，一般道路密集，人員流動(dòng)頻繁。以公共教學(xué)東館為例，屋頂以平屋頂為主，坡度為2%～3%。其屋頂排水類型為無(wú)組織排水。但由于年平均降水量較多，夏季的集中降水容易造成雨水飛濺影響排水效果，加大了部分坡屋頂排水的負(fù)擔(dān)。

圖2　區(qū)域等級(jí)設(shè)置平面

3.2.2改造措施

采用生態(tài)綠屋面改善原有無(wú)組織排水方式，生態(tài)綠屋面即屋頂綠化，是位于建筑物頂部空間的綠化形式和新型屋面處理形式，使用厚度在8～12 cm的基質(zhì)，布置樓面綠化，能夠有效減緩雨水流動(dòng)速度。當(dāng)降雨為2.8 mm/h，植被屋面雨水流速為0.5 mm/h時(shí)，可降低流速57%～87%。減緩雨水飛濺，保護(hù)外墻。在植被的選擇上適宜采用草坪與灌木類植物。

同時(shí)為達(dá)到雨水收集的作用，在水落口以及管道末端增設(shè)過(guò)濾器和集水箱。在減緩雨水流速同時(shí)增加流出雨水中的總氮和磷的含量，提升水體營(yíng)養(yǎng)，從供給屋面和地面綠化的使用。

3.3　過(guò)渡區(qū)

3.3.1區(qū)域概述

該區(qū)域涉及的建筑有文理樓、設(shè)計(jì)樓、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心。由于在主要教育區(qū)域和交通區(qū)域之間，有較大的地勢(shì)起伏，坡度在4%左右。校內(nèi)一般道路交縱，地勢(shì)起伏、坡道多、綠化條塊狀分布廣。以一般道路文達(dá)路為例，此段道路坡度為4%，周圍布置著綠化草坪和停車坪。主要排水設(shè)施為明溝排水，在實(shí)際使用中，存在分布不均、蓋板篦子易堵塞的問(wèn)題。而停車坪以及地下停車庫(kù)因處于低洼地勢(shì)處，積水易滯留。

3.2.2改造措施

適當(dāng)拆除道路兩邊與綠化坪相接的路邊石，將植被淺溝布置在排水明地上方，道路的兩側(cè)、不透水地面的周邊與明溝所在的雨水管網(wǎng)相連。以此來(lái)進(jìn)行一定的路面截污處理。在雨水流經(jīng)淺溝時(shí)，通過(guò)一系列的沉淀、過(guò)濾、滲透、吸收以及生物降解，可實(shí)現(xiàn)徑流中的污染物被去除的效果。

3.4　交通使用區(qū)

3.4.1區(qū)域概述

該區(qū)域涉及的路段和建筑有學(xué)海路、映山路、文真路。由于承擔(dān)著校園內(nèi)主要的交通聯(lián)系功能，在降雨集中日，路面往往被較多行人、機(jī)動(dòng)車所占據(jù)。積累的雨水更加湍急，排水負(fù)荷嚴(yán)重，積水無(wú)法及時(shí)排出。

從校園總平面圖來(lái)看，建筑以環(huán)形放射狀分布，造成建筑群在區(qū)域內(nèi)的聯(lián)系不緊，道路曲折，交通不便。雖然環(huán)狀道路在一定程度上能減緩道路徑流，但較曲折的道路，不規(guī)則的區(qū)域等為排水提供了較大的壓力。

3.4.2改造措施

在部分路段附近布置分散型人工濕地雨水排水系統(tǒng)。分散型人工濕地雨水排水系統(tǒng),是在研究人工濕地汚水處理技術(shù)、綠化工程和排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的雨水排水系統(tǒng)，雨水系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置或者雨污混流的形式。根據(jù)既有排水系統(tǒng)的布置方式和雨水管道的匯流量不同,分散型濕地雨水排水系統(tǒng)的濕地布置方式、工藝設(shè)計(jì)流程和處理方式等也有所不同。

考慮到本身良好的水體條件，做如下的規(guī)劃：對(duì)于雨污水混合的排水系統(tǒng)，從圖3（a）中分析得知主要的匯流區(qū)域位于天印湖邊道路附近。由于排水口布置在靠近湖體河岸下方，匯流面廣、水量大。因此可將排水系統(tǒng)的最后一級(jí)排水出口處設(shè)置注地形濕地,集中處理收集的雨水。對(duì)于圖3（b）中沒(méi)有雨水排水系統(tǒng)的地區(qū),可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)綠化情況,重新設(shè)置雨水排水系統(tǒng)。

圖3　南京工程學(xué)院管道布局

3.5　生活區(qū)

3.5.1區(qū)域概述

該區(qū)域涉及的建筑有：東區(qū)宿舍區(qū)、北區(qū)宿舍區(qū)、工程實(shí)踐中心。該區(qū)域位于校園的北側(cè)和東側(cè)，地勢(shì)平坦，為主要的住宿和餐飲區(qū)域。從綠化分布上看，校內(nèi)綠化空間布局欠合理，校園西南部天印湖周邊綠化草坡環(huán)境占校內(nèi)綠化的54%，分布不合理，使用率較低。主要的宿舍區(qū)中綠化空間層次較少，養(yǎng)護(hù)管理較為粗放，造成部分植物受害嚴(yán)重，影響植物生長(zhǎng)和觀賞效果。

3.5.2改造措施

在屋面采用容器式綠化，種植綠色草料類植物，來(lái)達(dá)到綠化和蓄水的效果；去除不必要的灌木綠化，將小塊綠地集中，以便進(jìn)行統(tǒng)一管理。同時(shí)使用植被淺溝技術(shù)對(duì)主要道路排水口附近進(jìn)行改造，可設(shè)置簡(jiǎn)易的濾網(wǎng)攔截樹(shù)葉、雜草等較大的垃圾，并及時(shí)清理濾網(wǎng)附近被攔截的雜物。

4　水資源網(wǎng)絡(luò)和身邊小環(huán)境構(gòu)筑

4.1　水資源網(wǎng)絡(luò)

通過(guò)在建筑內(nèi)增設(shè)雨水收集系統(tǒng)，使得原本的排水系統(tǒng)與地下水資源的聯(lián)系更加多樣，使其可以分布至建筑內(nèi)，起到緩解供水壓力，供給消防的作用。收集流程如下：雨水→屋面雨水收集（組織排水匯集）→過(guò)濾器→集水箱→供水(使用、沖刷)→建筑內(nèi)排水→地下管道。

建筑外采用分散型雨水排水系統(tǒng)，布置條狀人工濕地，可供河畔的景觀植物提供生長(zhǎng)條件。因此在區(qū)域與區(qū)域的聯(lián)系上，海綿校園內(nèi)雨水資源網(wǎng)絡(luò)如下：建筑內(nèi)雨水利用（公共教學(xué)區(qū)）→植被淺溝滲透、吸收（過(guò)渡區(qū)）→分散型排水系統(tǒng)（交通使用區(qū)）→人工濕地→河岸植物。

由此將各個(gè)區(qū)域內(nèi)的傳統(tǒng)市政管道調(diào)用，成為各區(qū)域間聯(lián)系的樞紐，形成水資源網(wǎng)絡(luò)。

4.2　身邊小環(huán)境

構(gòu)筑身邊綠色小環(huán)境，在綠化的作用外，不僅供人欣賞，還應(yīng)該使人們能融入其中，使其成為生活工作的一部分。

目前校內(nèi)除行道樹(shù)基本配置合格外，其它大量的戶外活動(dòng)空間內(nèi)景觀樹(shù)種的配置仍不齊全。應(yīng)通過(guò)屋面綠化、植被淺溝相互結(jié)合，完善綠化的整體性；種植與植物觀賞季相符合的植物[，突出景觀的季節(jié)性。

在設(shè)計(jì)屋面與路面綠化時(shí)，考慮到宿舍區(qū)本身的日常排污需求。在宿舍區(qū)設(shè)立可活動(dòng)的垃圾集裝箱，布置在道路兩邊，解決潛在的污染問(wèn)題。

5　結(jié)語(yǔ)

從高校校園規(guī)劃現(xiàn)狀、各功能區(qū)雨水排放特點(diǎn)以及校園綠化的需求出發(fā)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外綠色建筑，“海綿城市”和都市設(shè)計(jì)相關(guān)研究，提出“校園都市性建設(shè)”的觀點(diǎn)。并結(jié)合南京工程學(xué)院校園實(shí)際情況，提出4塊區(qū)域建筑設(shè)施相應(yīng)的改造方案，構(gòu)建水資源網(wǎng)絡(luò)和身邊小環(huán)境。以彌補(bǔ)在規(guī)劃中對(duì)水資源利用和生活環(huán)境建設(shè)的不足，以達(dá)到解決洪澇、增加綠化的雙重目的。

[1]萬(wàn)英,蓋鑫.基于海綿城市建設(shè)理念的城市易澇點(diǎn)整治案例[J].給水排水,2017(3):55-58.

[2]王鈺,唐洪亞.“海綿校園”排水系統(tǒng)問(wèn)題分析與研究——以安徽建筑大學(xué)北校區(qū)為例[J].建筑與文化,2016（4）:242-243.

[3]葉露瑩,吳東,薛秋華.基于海綿城市視角下的生態(tài)校園建設(shè) [J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版),2016（4）:43-47.

[4]王笑夢(mèng).都市設(shè)計(jì)手法[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[5]寧明杰.南京工程學(xué)院江寧新校區(qū)簇群式校園規(guī)劃使用后評(píng)價(jià)[D].廣州：華南理工大學(xué),2011.

[6]陳圣劼，尹東屏，李玉濤，等.南京地區(qū)城郊降雨差異特征分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2016（6）：27-33.

[7]范懋功.屋面雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].給水排水,2005（3）：75-77.

[8]杜有秀.城市雨水收集與截污技術(shù)研究[J].安徽建筑，2008（4）:167-168，181.

[9]張煒,車伍,李俊奇,等.植被淺溝在城市雨水利用系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].給水排水,2006（8）:33-37.

[10]劉義安.分散型人工濕地雨水排水技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù),2009（S2）:42-43，67.

[11]卞阿娜,甘永洪,方份.大學(xué)校園綠化探析[J].漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006（4）：102-105.