文/彭 濤 廣州怡境景觀設(shè)計有限公司 總 裁 高級工程師
閭邱杰 廣州怡境景觀設(shè)計有限公司 研發(fā)中心研究總經(jīng)理 高級工程師 碩 士
曹景怡 廣州怡境景觀設(shè)計有限公司 研究副主任 工程師
低影響開發(fā)(LID)是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機制和設(shè)計技術(shù)達到對暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染的控制目的,減少開發(fā)行為活動對場地水文狀況的沖擊,是一種以生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的、從徑流源頭開始的暴雨管理方法[1]。
低影響開發(fā)技術(shù)最早出現(xiàn)于美國20 世紀70年代佛蒙特州的一次土地規(guī)劃文件中,后在20 世紀90 年代初的馬里蘭州喬治王子郡進行了低影響開發(fā)設(shè)施的示范工程并取得了良好的效果。經(jīng)過40 多年的實踐和優(yōu)化,美國的低影響開發(fā)相關(guān)技術(shù)和法規(guī)已趨近成熟,并為我國在2013 年開展海綿城市建設(shè)及構(gòu)建海綿城市理論體系提供了重要的參考。與海綿城市不同的是,低影響開發(fā)技術(shù)強調(diào)利用小型、分散化的綠色設(shè)施,突出對雨水徑流的源頭控制,從源頭減少城市開發(fā)建設(shè)對自然水文過程的不利影響[2],適合應(yīng)用在尺度相對較小的開發(fā)項目中。
當前低影響開發(fā)技術(shù)在理論方法、性能實驗研究、工程技術(shù)三方面已有較多的成熟的研究成果,例如2012 年王紅武等[3]總結(jié)了路橋、高架立交和園林綠地的低影響開發(fā)工程措施;2014 年王文亮等[4]提出了低影響開發(fā)設(shè)計原則、設(shè)計目標、工程措施和具體的設(shè)計流程。2021 年汪星等[5]則通過應(yīng)用4 種低影響開發(fā)方案構(gòu)建雨洪管理模型(SWMM),模擬不同雨水重現(xiàn)期下各種LID 方案的水文和水質(zhì)性能,并評價了經(jīng)濟效益。2014—2018 年間住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及深圳、廣州、西安等多個城市相繼出臺了海綿城市建設(shè)技術(shù)指南,其中涵蓋了較為全面的低影響開發(fā)技術(shù)要點。
然而低影響開發(fā)技術(shù)在實際的地域?qū)嵺`中所表現(xiàn)的偏差和局限性也很明顯,主要體現(xiàn)在兩個方面,其一是技術(shù)圖紙的生搬硬套,缺少城市規(guī)劃師和景觀設(shè)計師的介入,導致施工質(zhì)量粗糙且不具有系統(tǒng)性;其二是本土化適應(yīng)性不良,雖然全國各地對年徑流總量控制率等雨水管控指標要求是根據(jù)本地的水文狀況和降雨量制定的,但所采取的技術(shù)措施仍然是普遍化的,并沒有提出行之有效的本土化設(shè)計策略,千篇一律的低影響開發(fā)設(shè)施與本地環(huán)境無法融合。
在地性的“在”體現(xiàn)了對地方文化的認同,在地性則指代地方文化、地方知識的協(xié)商交流,同時強調(diào)作品與其所處文化脈絡(luò)間的緊密聯(lián)系與其不可替代的文化屬性[6]。雖然“在地性”一詞經(jīng)常出現(xiàn)在大地藝術(shù)、建筑藝術(shù)、公共藝術(shù)、裝置藝術(shù)、行為藝術(shù)等藝術(shù)創(chuàng)作領(lǐng)域中,但是低影響開發(fā)的在地藝術(shù)表達值得深入研究和探討,且在我國各地區(qū)低影響開發(fā)實踐中缺乏這樣的思考。首先,低影響開發(fā)設(shè)計需要廣袤的知識和多專業(yè)的融合,在這之中,景觀設(shè)計師扮演了重要的角色,比起水利學、水環(huán)境等專業(yè)的工程師,景觀設(shè)計師更加擅長憑借自身的專業(yè)能力,深入挖掘本地歷史文化,提取本地文化符號,分析項目使用者的行為需求和心理需求,因地制宜地制定出最佳的解決方案,建設(shè)具有地方特色的低影響開發(fā)景觀。其次,盡管所有低影響開發(fā)技術(shù)在20 世紀80 年代中就已存在,并不斷在許多研究著作和指導手冊中得以發(fā)展,但仍舊不存在什么普適性的原則來指導怎么做[7],以每個項目為單位,地理位置、土壤條件、地形地貌、建筑條件、地下水位等因素都影響著雨水管理系統(tǒng)的構(gòu)建、低影響開發(fā)設(shè)施的選擇和形式的演繹,即雨水管理系統(tǒng)的構(gòu)建也存在差異性和本土適應(yīng)性。
低影響開發(fā)在地藝術(shù)表達應(yīng)該從自然因素、目標人群、材料篩選三個方面進行思考和設(shè)計:
(1)自然是低影響開發(fā)設(shè)施和雨水管理系統(tǒng)的載體,包括氣候條件、水文條件、地形地貌等等,不同地域的自然因素呈現(xiàn)不同的狀態(tài),對自然的應(yīng)答設(shè)計是對在地性設(shè)計的基本原則和態(tài)度。在實際的項目實踐中,不僅應(yīng)根據(jù)地方相關(guān)指引進行計算,滿足基本的雨水徑流控制率和污染物控制率,還應(yīng)根據(jù)項目所在區(qū)域?qū)嶋H情況進行因地制宜的規(guī)劃和設(shè)計,例如雨多、高程低、內(nèi)澇頻發(fā)的區(qū)域,應(yīng)優(yōu)先以“排”為主,以“滯蓄”“凈化”為輔,對于缺水區(qū)域,則應(yīng)該盡可能的在雨水系統(tǒng)中設(shè)計地下蓄水箱和雨水循環(huán)系統(tǒng),將雨水收集并利用起來。
(2)人是場所的使用主體,低影響開發(fā)所構(gòu)建環(huán)境亦是為人服務(wù),人的情感認知、人文關(guān)懷、行為活動、互動體驗、科普教育都決定了在地設(shè)計的復(fù)雜性和以人為本的設(shè)計特征。低影響開發(fā)技術(shù)的實踐應(yīng)遵循以人為本的設(shè)計原則。在實際的地域?qū)嵺`中,還應(yīng)考慮不同項目的目標使用人群不同、運營功能需求不同、策劃定位不同,皆應(yīng)發(fā)揮設(shè)計師的專業(yè)性,提出不同的設(shè)計策略,例如兒童場所的低影響開發(fā)設(shè)計應(yīng)避免有毒植物的使用和兒童易撿拾、誤吞的礫石的使用;經(jīng)營性場所的低影響開發(fā)設(shè)計則應(yīng)考慮是否符合業(yè)主的運營成本預(yù)算以及客人的喜好等等。
(3)材料篩選包括石材、植被、土壤、基質(zhì)等等,除了考慮所選材料滿足低影響開發(fā)技術(shù)的要求之外,還應(yīng)遵循就近選材的原則,盡量從本地材料中進行篩選,并且所選材料應(yīng)從遵循本地風俗習慣、喜好和信仰、項目建造成本、工人的工藝水平等方面綜合考量。
英德璞驛酒店位于珠三角后花園清遠英德市的黃花鎮(zhèn)黃花溪畔,距離珠三角一二線城市僅百余公里,是一家特色民宿酒店。其建造過程歷時10個月,原址是一棟尚未完工的三層民用建筑,與民房比鄰而立,背面是高聳的峰林,正面是黃花鎮(zhèn)的主干道,東南側(cè)的黃花溪從山澗而來,淙淙流過。遠遠望去,建筑與連綿的群峰和蒼翠的大地相伴相隨。酒店建筑與道路之間一塊面積約為2000 平方米的空地承擔著隔絕噪音、休閑交流、雨水管理、科普教育、環(huán)境美化等多重功能訴求,區(qū)別于傳統(tǒng)的酒店景觀,本項目基于低影響開發(fā)的在地藝術(shù)表達原則下,逐步將其打造為便于公眾生態(tài)美育[8]的雨水花園,成為當?shù)匾坏烙H切而獨特的風景線。
黃花鎮(zhèn)屬于中亞熱帶季風性氣候區(qū),降水豐富,全市平均年降水量1852.7 毫米,豐水年最多達2657.2 毫米,年平均降水天數(shù)163.5 天,占全年天數(shù)的44.8%,豐沛的地下水和地表水對可溶性巖石溶蝕與沉淀、侵蝕與沉積逐漸形成當?shù)鬲毺氐目λ固氐孛病?/p>
鎮(zhèn)上唯一的主干道蜿蜒于群峰之間,通往峰林最深處,主干道一側(cè)的民居沿街而立,另一側(cè)則是當?shù)厝说哪赣H河——黃花河,大量的雨水、部分生活污水以及摻雜污染物都最終以各種形式匯入黃花河中,面臨水質(zhì)污染和水土流失的問題。居民樓與河道距離不足20 米,水面高程與路面高程之差不足3 米,暴雨時期,河道的防洪能力不足,具有極大的內(nèi)澇隱患。
另外黃花鎮(zhèn)位于偏遠山區(qū),雖然雨量豐沛,但沒有完善的基礎(chǔ)設(shè)施對水資源進行處理和利用,缺乏可利用的淡水資源,雨水沒有得到很好的收集與利用。
綜上所述,項目場地面臨內(nèi)澇、雨水污染、水資源流失等問題,通過低影響開發(fā)設(shè)施組合設(shè)計從源頭截流、凈化和收集雨水,從而保證項目紅線范圍內(nèi)的雨水就地管理。在確定場地所面臨的雨水管理問題和需求之后,項目引入雨水臺地、碎石滲池、地下蓄水箱、透水鋪裝等低影響開發(fā)設(shè)施,并設(shè)計了屋頂雨水收集、雨棚雨水收集、地面雨水收集三個雨水收集路徑共同構(gòu)建完整的雨水管理系統(tǒng)(圖1—圖4)。
圖1 雨水路徑系統(tǒng)圖(圖片來源:作者自繪)
圖2 低影響開發(fā)設(shè)施布局圖(圖片來源:作者自繪)
圖3 雨水花園結(jié)構(gòu)(圖片來源:作者自繪)
圖4 碎石滲池及地下蓄水箱結(jié)構(gòu)(圖片來源:作者自繪)
建筑屋頂被設(shè)計成傾斜45°的屋面,避免雨水滯留在屋面,以適宜流速,通過建筑屋頂?shù)腻e落和空隙,匯流到屋頂天臺的統(tǒng)一匯水角,匯水角選擇天臺樓梯的對角處,盡量減少屋頂雨水沿著室外樓梯傾瀉而下。屋面雨水被收集后,通過在建筑棱邊設(shè)置的導管和凹槽流入到地面一層的雨水花園,最終進入地下蓄水箱被收集起來。
建筑一層出入口則向外延伸設(shè)計了風雨廊,用于觀景遮陽避雨,為了在不影響外觀效果的情況下收集雨棚的雨水,通過2%角度的傾斜設(shè)計,并在雨棚邊緣的下部,選擇和雨棚收邊材料相同的不銹鋼板做一條隱藏的凹槽。這條凹槽一直延伸至雨水花園,隱秘在疏密有致的植物群落中,若隱若現(xiàn),形成曲水流觴之感。水槽連通地下蓄水箱,雨水直接流入被收集起來。
地面雨水收集作為終端雨水處理設(shè)施,結(jié)合碎石滲池、雨水臺地、透水鋪裝等設(shè)施將地面徑流、屋頂雨水、草地徑流等收集起來經(jīng)過凈化后進入地下蓄水箱。庭院是整個項目的低影響開發(fā)技術(shù)的核心內(nèi)容。通過層層種植池滯留、凈化、下滲,當雨水量超過設(shè)計容量時,過多的雨水通過溢流裝置進入地下蓄水箱,雨后泵送回第二層臺地循環(huán)凈化,或用于植物澆灌、石缽水景等,場地內(nèi)部雨水自行消納,地下蓄水箱的容量可以滿足場地一個星期的景觀用水。
距離項目不遠處是黃花鎮(zhèn)的風景區(qū)——英西峰林,奇特的喀斯特地貌形成的自然景觀吸引著外地攀巖愛好者前來游玩,項目的主要目標使用人群即是這些游客,為了更好地迎合和吸引游客們對自然的向往和探索之心,提升居住品質(zhì),于是項目策劃以“雨水花園+特色庭院”為亮點,向使用人群同時展示郊外的風土特色和雨水管理的魅力。
由于雨水庭院面積較小,寬度不足10 米,為了給客人提供更好的空間體驗,項目采用了集約化的L 型雨水臺地設(shè)計形式取代了傳統(tǒng)的占地面積較大的雨水花園形式,這樣設(shè)計的優(yōu)點是節(jié)省空間,同時延長了雨水流動和與基質(zhì)反應(yīng)的時間,給雨水帶來了更多與氧氣接觸的機會,獲得足夠的溶解氧,有助于雨水中有機物的去除,同時延遲了雨水快速下滲的時間,起到了滯留的作用。由于建筑緊鄰道路,L 型的臺地設(shè)計還可以起到隔離空間的作用,在減少道路噪音的同時,也為客人提供私密空間和安全感。雨水臺地截取一段用透明的亞克力板做池壁,清晰地向游客展示了低影響開發(fā)設(shè)施的結(jié)構(gòu)和雨水下滲的過程,達到生態(tài)美育的目的(圖5)。
圖5 銹板和玻璃組合成的模塊化的雨水花園(圖片來源:閭邱杰)
更多的空間被保留下來作為客人的活動區(qū)域,并全部設(shè)計了可滲透的下墊面,當進入花園后,草地、礫石、植被、透水鋪裝提供了路面的質(zhì)感與肌理成為停留下來欣賞的細節(jié),尤其是降雨時,雨水浸潤著青黛色的地面,卻沒有積水,整個庭院營造出煙雨朦朧之感(圖6)。
圖6 透水鋪裝、碎石滲池與綠地細節(jié)(圖片來源:GVL 怡境國際集團)
材料是實現(xiàn)設(shè)計理念和雨水組織的關(guān)鍵一環(huán),在選材的過程中,選擇一些低維護的生態(tài)環(huán)保材料更有利于營造出鄉(xiāng)村野奢的美景,包括使用了大量的竹子作為豎向空間的裝飾元素,利用一些瓦片做碎石滲池與的收邊,利用耐候鋼板做臺地花壇的材料,質(zhì)感粗獷又不失靈動,與地面的冷色調(diào)形成反差,在豎向視覺上塑造了感染力,基于運輸和成本控制的考量,這些材料全部取自當?shù)亍?/p>
雨水庭院中還使用了代表當?shù)氐奈幕嵨兜牟牧稀⑹ㄍ禺a(chǎn)于英德的一種石材)作為園內(nèi)的水景材料,其中源源不斷的景觀水來自地下蓄水箱收集的雨水,雨水不斷從地下泵送至水景中形成潺潺跌水,跌入地面后又下滲至雨水管理系統(tǒng)中,再經(jīng)過凈化重新進入地下蓄水箱,節(jié)省水資源的同時又與整個景觀系統(tǒng)融為一體(圖7)。
圖7 利用當?shù)氐挠⑹褪占挠晁蛟斓乃坝^(圖片來源:GVL 怡境國際集團)
在植物的篩選方面,不僅要選擇耐淹、耐旱且根系發(fā)達的植被,還應(yīng)根據(jù)嶺南民俗習慣和當?shù)厝说南埠脤χ脖痪坝^進行設(shè)計和考量。由于面積狹小的關(guān)系,園內(nèi)常以孤植為主,叢植為輔,植林較少。庭院種植方式體現(xiàn)嶺南園林的植物手法,正如陳從周先生所言:“大園重在補白,小園重在點景?!庇脴湫涡忝馈⒆藨B(tài)抉疏、開花或結(jié)果的樹種作為主要觀賞大樹,布置的時候放置院的一角或邊緣,而非居中,留給人們寬敞的休憩空間。用琴絲竹作襯托的材料。竹子與當?shù)赜⑹嗯渲糜谌肟陂T前,形成生態(tài)自然而非人工化的障景。庭院內(nèi)所有植物和材料均為當?shù)厝〔?,塑造當?shù)靥厣膸X南景觀,實現(xiàn)院內(nèi)院外景色互融(表1)。
表1 篩選適宜的植物品種(表格來源:作者自繪)
通過璞驛酒店雨水花園的項目實踐及呈現(xiàn)效果,可以說明低影響開發(fā)技術(shù)通過在地性設(shè)計和景觀化的處理手段,可以獲得友好、舒適的環(huán)境體驗,并打消許多社會投資機構(gòu)在建設(shè)和推廣低影響開發(fā)技術(shù)方面的疑慮。在這個項目中,雨水花園的建設(shè)可以使土壤保濕,創(chuàng)造多樣的生物棲息地,減緩市政管網(wǎng)的排水壓力,利用雨水臺地、低維護植物、低碳材料連接地下雨水儲存系統(tǒng),將雨水收集凈化并進行雨水回用,實現(xiàn)從建筑到景觀100%的雨水回收利用,并且在地化的設(shè)計方法說明低影響開發(fā)設(shè)計的外在形式需要靈活多變和巧思,不拘泥于標準圖集,結(jié)合多專業(yè)的知識,方能建設(shè)符合地方文化、審美要求、美育教育等的生態(tài)環(huán)境,并更順利地推廣到城市建設(shè)之中。