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        基于海綿城市理念的城市景觀園林設計和建設研究

        2022-12-31 02:47:37席尚斌
        中國建筑裝飾裝修 2022年16期
        關(guān)鍵詞:屋頂海綿雨水

        席尚斌

        景觀園林作為現(xiàn)代城市的重要組成部分,不僅能展示一座城市的經(jīng)濟發(fā)展狀況和文化內(nèi)涵,還能通過改善城市面貌提升居民的幸福感。因此,打造生態(tài)、綠色的景觀園林成為居民的期盼。由于受傳統(tǒng)理念影響、缺少生態(tài)保護意識或缺乏長遠規(guī)劃等原因,我國的城市景觀園林設計和建設還存在諸多問題。

        “海綿城市”理念倡導城市應像“海綿”一樣,在應對環(huán)境變化和自然災害時具有良好的彈性,對雨水具有排、蓄、凈等生態(tài)處理能力。一些城市在社區(qū)改造、街道改建、公園建設中引入海綿城市理念,有效緩解了城市水資源短缺、洪澇等問題[1]。景觀園林作為城市環(huán)境中綠化率相對較高的部分,是極具優(yōu)勢的“海綿體”。以海綿城市理念為指導思想,合理運用植物景觀、道路景觀、水體景觀、雨水花園、綠色屋頂?shù)染坝^以及各種技術(shù)方法設計和建設景觀園林,對于提升景觀園林的生態(tài)效應和改善城市生態(tài)環(huán)境具有積極的推進作用。

        1 海綿城市理念與景觀園林的關(guān)系

        所謂海綿城市,是指將城市比喻成海綿,在降雨時能夠利用各種設施就地或就近吸收、滲透、蓄積和凈化雨水,補充地下水資源;在水資源短缺時可將蓄存的水釋放和利用,從而實現(xiàn)水在城市中的自由遷移[2]?!昂>d體”包括江河、湖泊、池塘、道路、園林等城市配套設施,雨水通過這些設施匯集、下滲、滯蓄、凈化,剩余部分再經(jīng)過排水管道、泵站等排出,形成良性水循環(huán)。

        海綿城市理念是在我國城市高速發(fā)展背景下提出的,目的在保護城市生態(tài)系統(tǒng),減少對水資源的破壞,改善水污染狀況,緩解水資源匱乏壓力,解決內(nèi)澇等問題。

        景觀園林是指在城市的一定區(qū)域范圍內(nèi),利用自然資源、工程技術(shù)、藝術(shù)手段等,通過改造地形、種植植物、建造建筑、布置景觀等路徑創(chuàng)造的供居民休憩的綠色環(huán)境。景觀園林的設計需注重和體現(xiàn)其人文價值和生態(tài)價值。在實際規(guī)劃設計時,應對園林的環(huán)境、景觀、資源進行深入研究,盡可能實現(xiàn)園林功能的最大化和景觀的和諧化,滿足居民對園林人文價值的需求。此外,當今城市的環(huán)境問題日趨突出。景觀園林可有效地調(diào)控附近區(qū)域的氣候環(huán)境,減少環(huán)境污染,促進水資源的循環(huán)利用。因此,應根據(jù)實際情況布局設計園林,創(chuàng)新建設思路,讓園林對城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生更大的積極作用[3]。

        基于海綿城市理念設計和建設景區(qū)園林可能會導致造價成本增長,但其帶來的環(huán)境、經(jīng)濟以及社會效益是可觀的。將景觀園林建設與雨水管理相結(jié)合可通過景觀的凈水、蓄水功能減少直接排入自然環(huán)境的受污染的雨水,同時補充地下水;通過將收集的雨水轉(zhuǎn)化為澆灌植物和補充景觀水體的水資源,降低園林對傳統(tǒng)水資源的依賴性;通過減少園林局部積水,降低園林內(nèi)澇風險。

        2 景觀園林設計和建設原則

        2.1 整體規(guī)劃原則

        景觀園林的建設工作十分復雜,要求設計人員科學、靈活地運用理念、知識和技能,合理布局景觀,優(yōu)化景觀設計效果,充分凸顯園林的功能價值。其中,整體規(guī)劃是運用海綿城市理論指導景觀園林設計的首要要求。景觀園林設計需要緊密結(jié)合城市總體規(guī)劃建設,與城市設施系統(tǒng)建設相統(tǒng)一,將園林與附近區(qū)域的地下通道、街道、街道等有機銜接起來。此外,對園林內(nèi)各景觀的用途和特點要有全面的認識,根據(jù)各影響因素做好綜合分析和統(tǒng)籌規(guī)劃,以保證各景觀相互補充和促進,實現(xiàn)園林的海綿城市功能最大化。

        2.2 生態(tài)性原則

        海綿城市理論強調(diào)對城市生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復?;诖?,在景觀園林的總體設計中,除了要注重園林的美觀性外,還應充分考慮園林的生態(tài)性。

        首先,充分利用園林內(nèi)已有的植物、湖泊、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)并減少施工建設對原有生態(tài)系統(tǒng)的破壞;其次,根據(jù)園林區(qū)域的地貌特征以及氣候特點,通過選種本土植物等途徑提高園林內(nèi)景觀和生物的協(xié)調(diào)性、互促性;最后,借助海綿城市技術(shù)調(diào)控園林內(nèi)水資源的循環(huán)利用,強化園林自我生態(tài)修復功能,從而實現(xiàn)景觀園林的高生態(tài)效益。

        2.3 因地制宜原則

        因地制宜是指根據(jù)客觀環(huán)境,采用修飾、改造等方式優(yōu)化自然環(huán)境和人類生活環(huán)境,它是開展園林設計和建設的基本要求?;诤>d城市理念的景觀園林設計應尊重城市自然條件和發(fā)展狀況,對當?shù)厮臍夂?、生態(tài)資源等進行詳細調(diào)查,結(jié)合實際進行針對性設計,最大程度地保留原有景觀,實現(xiàn)符合本地環(huán)境實情的園林景觀規(guī)劃。

        2.4 經(jīng)濟性原則

        海綿城市理論倡導高效、經(jīng)濟。因此,景觀園林建設也需要兼顧經(jīng)濟性,設定優(yōu)先級別,優(yōu)先利用自然水資源和景觀,盡可能減少人工和經(jīng)濟投入。例如,在設計植物景觀時,優(yōu)選選擇本土植物以減少植物運輸成本和保證植物的存活率。

        2.5 安全性原則

        基于海綿城市理念設計景觀園林必須考慮社會經(jīng)濟安全和居民生命財產(chǎn)安全,制定相對安全的方案。首先,設計人員需要根據(jù)園林區(qū)域水資源、降水量情況以及防洪排澇的要求合理設計雨水管控系統(tǒng),充分利用排水系統(tǒng)、滲透塘、雨水花園等提升園林吸納和處理雨水的能力。其次,在景觀園林設計中應加入災害預防措施,將災害風險降至最低,切實保障居民的人身安全[4]。

        3 景觀林園設計

        3.1 植物景觀設計

        眾所周知,植物在調(diào)節(jié)城市氣候和改善城市環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。此外,植物也是海綿城市建設的基本要素。

        一是植物的葉和根具有蓄水功能,在雨天時可儲存水分,而在天氣干燥時通過蒸騰作用釋放水分,緩解城市熱島效應;二是植物根系發(fā)達,形成網(wǎng)狀過濾層,對流入土壤或水系中的污水起到凈化作用;三是水生植物通過光合作用釋放氧氣,增加水含氧量,促進微生物的生長和對水中有害物質(zhì)的降解作用,維持水系生態(tài)平衡;四是植物在下雨期能夠截流地表排水,緩沖雨水對地表的沖蝕作用,同時減緩徑流,讓雨水可通過特定的設施滲透至地下,實現(xiàn)雨水的回收[5]。

        植物的合理設計是海綿城市建設中保證“海綿”設施性能的關(guān)鍵要素,也是景觀園林雨水管理系統(tǒng)設計中需要重點布局的模塊。在植物篩選上,應先根據(jù)因地制宜的原則優(yōu)先選擇本土品種。

        此外,不同的“海綿”設施所配套的植物存在差異。例如,雨水花園用于消減地表雨水流速、流量,應優(yōu)先選種常綠水生鳶尾、馬藺等品種;生態(tài)濕地是仿照自然濕地生態(tài)系統(tǒng)而建的綠色基礎(chǔ)設施,應遵循植物群落自然演替規(guī)則選種黃菖蒲、蘆葦、刺苦草、馬來眼子菜等植物;對于綠色屋頂,在選擇植物時會受到覆土層的影響,應優(yōu)先考慮選種根系較淺、耐貧瘠性、耐寒耐旱的植物[6]。

        3.2 水體景觀設計

        水體是園林的常見要素之一,一般分為自然水體和人工水體兩大類,如天然的湖泊、江河屬于自然水體,噴泉、水溪、人工池等屬于人工水體。水體景觀靈活生動,既可打破大片種植草坪的單調(diào),又可滿足居民親水特性。水體景觀又可分為動態(tài)水體景觀和靜態(tài)水體景觀,一方面可通過人工方式構(gòu)建駁岸,讓靜態(tài)水體景觀與陸地上的景觀有機銜接,自成一體,發(fā)揮水體景觀的沉淀、凈化等海綿調(diào)蓄作用;另一方面,河流、湖泊等具有動態(tài)轉(zhuǎn)變和穿梭特征的動態(tài)水體景觀,可結(jié)合植草溝等排水渠道,發(fā)揮水體景觀排泄雨水徑流的作用。

        水體景觀的設計需注重水體的空間異質(zhì)性和水系連通性。合理的空間形態(tài)是打造水體景觀的基礎(chǔ),可根據(jù)園林內(nèi)水體情況,通過泵站、水閘等人工設置園林內(nèi)動水面和靜水面的比例以及水的流向;通過人工模擬和建造與周圍地形和其他景觀相協(xié)調(diào)的水岸線;通過改造水下地形,給水生植物創(chuàng)造相適應的水深條件。此外,需將水體景觀設計與城市水利系統(tǒng)布局相結(jié)合,如可對生活廢水進行吸收凈化和再次利用[7]。

        3.3 道路景觀設計

        道路是園林中十分重要的空間環(huán)境,是園林景觀的重要組成部分。道路綠化具有濾塵、減弱雨水徑流、庇蔭、美化道路環(huán)境等作用。基于海綿城市理念設計道路需要根據(jù)道路的特點和用途采用透水性能好的鋪裝。

        如園林的主道路,車流和人流較大,道路易磨損,應選擇鋪裝光滑平整、耐磨抗壓且透水性好的混凝土或瀝青;次道路主要供居民行走,可鋪裝穩(wěn)定好、舒適、防滑的透水磚;一些小路還可鋪裝鵝卵石等。透水鋪裝在下雨天能保證地面雨水及時排凈,同時對雨水也有一定的凈化作用。在施工過程中,應豎向排列鋪裝,保證雨水可引流至附近的綠地或排水設施,同時應平整、穩(wěn)固,不能出現(xiàn)反坡、空鼓、斷裂等問題。在選擇道路綠化植物時,應優(yōu)先選擇吸水性和儲水性強的植物,通過不同植物的搭配,形成道路雨水儲存帶,最大程度實現(xiàn)植物對于水的緩流和蓄積作用。

        3.4 雨水花園設計

        雨水花園是一種環(huán)保的雨洪控制、雨水利用設施,是指自然形成的或人工挖掘而成的淺凹綠地,用于匯聚和吸收雨水,通過植物、土壤凈化雨水,并使之下滲以補充地下水,或使之補充公共用水。雨水花園可削減雨水流徑,減少雨水外排而保護下游排水系統(tǒng)、水體;可利用植物截流和土壤滲濾凈化雨水;還可利用植物的蒸騰作用調(diào)節(jié)空氣溫濕度,改善小氣候環(huán)境。

        雨水花園宜建在地勢較低、無長期積水且經(jīng)??杀魂柟庹丈涞牡貛?,或選建在雨水徑流流經(jīng)地帶,但要與建筑物保持一定的距離。雨水花園用于聚集雨水,因此需具有一定的坡度和深度,坡度宜不超過12%,深度宜在10 ~25 cm。雨水花園一般自上到下設計5 層,分別是蓄水層、覆蓋層、植被及種植土層、人工填料層和礫石排水層。蓄水層暫時性為雨水提供儲存空間,沉淀雨水中的雜質(zhì),對雨水起到過濾作用;覆蓋層多采用樹皮覆蓋,可減弱徑流雨水的沖蝕作用,同時保持土壤濕潤,避免土壤板結(jié)而導致滲透性降低;植被及種植土層是植物根系吸收營養(yǎng)和微生物降解污染物的場所;人工填料層和礫石排水層多選用滲透性能好的材料,如礫石、爐渣等,其中礫石排水層還可填埋排水管,讓經(jīng)過層層過濾的雨水經(jīng)排水管排入附近的排水系統(tǒng)或水體[8]。

        3.5 綠色屋頂設計

        綠色屋頂也稱屋頂綠化,是指運用建筑學、景觀設計學、生態(tài)學等學科理論,在各類建筑物的屋頂或露臺營造的生態(tài)景觀。綠色屋頂不占用額外用地,卻能增加城市綠化比例,同時具有美化環(huán)境、凈化空氣、調(diào)控雨水徑流、緩解城市熱島效應等作用,是實現(xiàn)海綿城市功能的重要設施。

        綠色屋頂一般由上至下設計,包括植被層、基質(zhì)層、過濾層、排蓄水層、隔根層和防水層。(1)植被層承擔著屋頂景觀和視覺作用,植物的選擇是非常重要的一個環(huán)節(jié),多選擇抗風、抗襯托、耐旱、耐旱、耐修剪及根系穿刺性弱的植物,如地被植物、攀援植物、低矮灌木等。(2)基質(zhì)層除了承載植被層,還為植物生長提供能量和介質(zhì),需滿足穩(wěn)定、透氣、可滲水、可蓄水、可提供營養(yǎng)等要求,一般選用由田園土、肥料、輕質(zhì)骨料和排水材料做成的改良土作為基質(zhì)。(3)過濾層的作用類似于細胞壁,可選擇性隔攔基質(zhì)層大分子物質(zhì),滲透水分,維持屋頂水系統(tǒng)暢通,一般選用具有過濾性的聚酯纖維無紡布等材料。(4)排蓄水層用于迅速排泄多余水分,儲蓄少量水分,改善基質(zhì)通氣狀況,一般包括排蓄水板、排水管以及陶礫等。隔根層多采用堅固而帶韌性的材料。(5)防水層是與屋頂直接接觸的最下面的一層,需選用耐用的不透水防水材料,以避免其破裂而出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象。綠色屋頂設計應綜合考慮屋頂荷載、植物種植、雨水蓄排、安全等因素,以保證建成后能夠?qū)崿F(xiàn)其對雨水的“彈性”處理。

        4 結(jié)語

        景觀園林建設對于推動城市可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義,已成為城市現(xiàn)代化建設的重要內(nèi)容之一。在景觀林園的建設過程中貫徹海綿城市理念,在秉持整體規(guī)劃原則、生態(tài)性原則、因地制宜原則、經(jīng)濟性原則、安全性原則的前提下,合理設計和布局植物景觀、水體景觀、道路景觀、雨水花園和綠色屋頂?shù)染坝^元素,既能發(fā)揮海綿城市理念在保護水資源和生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用,又能保證景觀園林的高質(zhì)量建設,共同推動城市的健康發(fā)展。

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