王李亞,劉敏,姜娜,朱文倩
(1.臨沂大學(xué) 農(nóng)林科學(xué)學(xué)院,山東 臨沂 276000;2.浙江大學(xué)山東(臨沂)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院,山東 臨沂 276000;3.肥城市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,山東 泰安 271600 )
低碳景觀指的是在景觀的設(shè)計(jì)和建造過程中,在一些材料的加工、運(yùn)輸、使用、建設(shè)、更新養(yǎng)護(hù)、維護(hù)等整個(gè)管理過程中,努力提高各種材料的利用率,盡量降低石化能源的使用,使二氧化碳的排放量達(dá)到最低[1]。中國(guó)是世界碳排放大國(guó),碳排放量的持續(xù)增加導(dǎo)致了環(huán)境惡化、能源枯竭和生態(tài)破壞等一系列環(huán)境問題。中國(guó)面臨著節(jié)能減排的嚴(yán)峻形勢(shì)。
低碳校園的構(gòu)建不僅會(huì)美化、改善校園環(huán)境,還有利于城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的改善,讓城市不斷形成自己的特色[2]。校園環(huán)境的合理打造,有利于調(diào)節(jié)校園內(nèi)部空間環(huán)境,促進(jìn)校園基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,加強(qiáng)校園整體規(guī)劃建設(shè),為校園增添活力,為高校凸顯特色。同時(shí),在保護(hù)自然生態(tài)的前提下,更加注重人與自然的和諧,滿足師生工作學(xué)習(xí)生活需求,實(shí)現(xiàn)安全便利低碳的目標(biāo),從而助力校園環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
在國(guó)外,美國(guó)綠色行動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)者科羅拉多大學(xué),學(xué)校使用清潔能源,如太陽(yáng)能等,使污染排放最小化,還有一系列與學(xué)院學(xué)科特長(zhǎng)相關(guān)的研究進(jìn)行碳補(bǔ)償,于2020 年1 月1 日正式達(dá)成碳中和目標(biāo)[3]。在我國(guó)的大學(xué)校園里,也逐漸開始了低碳環(huán)境的建設(shè),如北京大學(xué)依托中國(guó)大學(xué)生環(huán)境教育基地聯(lián)合首都大學(xué)生一起發(fā)起的“林歌計(jì)劃”,如回收校園中的廢棄垃圾、動(dòng)員大學(xué)生開展植樹造林以及低碳類的科研活動(dòng)等[4]。各地區(qū)院校都積極響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展政策,近幾年,國(guó)內(nèi)已有同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)、江南大學(xué)等多所高校率先完善自身能耗系統(tǒng),采取低碳文化建設(shè)、可再生能源利用等減排措施,促進(jìn)校園環(huán)境綠色景觀建設(shè)。
本文結(jié)合低碳設(shè)計(jì)理念,在校園景觀設(shè)計(jì)中盡可能使用可再生能源,減少能源消耗,同時(shí)滿足學(xué)校師生對(duì)景觀和休閑功能的雙重要求,力求彰顯時(shí)代特色。
1.1.1 區(qū)位分析
臨沂大學(xué)位于山東省臨沂市蘭山區(qū),瀕臨景色優(yōu)美的祊河,學(xué)校占地約400hm2。醫(yī)學(xué)院選址位于臨沂大學(xué)校園的西北角,設(shè)計(jì)場(chǎng)地總面積約10.36 hm2,如圖1所示。
圖1 區(qū)位分析圖
1.1.2 自然條件分析
臨沂的氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)性氣候,盛行東南風(fēng)季風(fēng),全年溫度適宜,日照充足,雨量充沛。夏季溫度高,降雨較多,秋季溫度降低,雨量較少;冬季雨雪較少,寒冷干燥。
通過場(chǎng)地勘查確定設(shè)計(jì)范圍,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地形、植物種類、水體條件、日照條件及周圍環(huán)境等現(xiàn)狀分析。
醫(yī)學(xué)院規(guī)劃選址位于學(xué)生第一生活區(qū)附近,場(chǎng)地北側(cè)和西側(cè)與文化路相鄰,東側(cè)有河流經(jīng)過,南鄰文心湖;北側(cè)區(qū)域地形略有起伏,有2m 左右高差,其他區(qū)域地形較平緩,并有一些人行小路,但道路鋪裝已遭破壞,場(chǎng)地內(nèi)植物豐茂,樹木種類繁多,但管理不善,景觀效果較差,部分場(chǎng)地現(xiàn)為果木林,臨近文化路有一處面積約0.067hm2的池塘,常年日照充足,如圖2所示。
圖2 現(xiàn)狀分析圖
日本九州產(chǎn)業(yè)大學(xué)利用“梯田”臺(tái)階這種回歸自然的設(shè)計(jì),巧妙地解決了學(xué)校地勢(shì)高差的問題。丹麥AARHUS 大學(xué)醫(yī)院的建設(shè)注重與周圍狹窄地帶種植的森林景觀相和諧,創(chuàng)建了多個(gè)感官花園,并配置相關(guān)植物。以健康理念出發(fā)的戴爾醫(yī)學(xué)區(qū)景觀設(shè)計(jì),建設(shè)了多種融合雨洪管理功能的基礎(chǔ)設(shè)施,如雨水花園、透水性道路鋪裝、雨水回收利用設(shè)備等,能幫助人們認(rèn)識(shí)和探索本地的氣候環(huán)境,并強(qiáng)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。以上典型案例為本次方案設(shè)計(jì)提供了設(shè)計(jì)思路。
本設(shè)計(jì)以“低碳、環(huán)保、現(xiàn)代”為指導(dǎo)思想,通過現(xiàn)狀分析,確定醫(yī)學(xué)院校園景觀空間和景觀要素,設(shè)置功能分區(qū)和景觀節(jié)點(diǎn)。在場(chǎng)地地形、雨水收集、道路與停車場(chǎng)鋪裝、植物配置、太陽(yáng)能利用、可循環(huán)材料應(yīng)用等方面進(jìn)行低碳生態(tài)設(shè)計(jì)。選用醫(yī)學(xué)歷史人物或抗擊疫情雕塑、藥用植物等進(jìn)行局部景觀設(shè)計(jì),突出醫(yī)學(xué)院校園特色,如圖3、圖4所示。
圖3 平面圖
圖4 鳥瞰圖
針對(duì)醫(yī)學(xué)院功能需求和場(chǎng)地現(xiàn)狀分析,確定景觀空間和景觀要素,設(shè)置綜合教學(xué)區(qū)、入口廣場(chǎng)區(qū)、宿舍生活區(qū)、休閑娛樂區(qū)等功能分區(qū)(圖5)。根據(jù)場(chǎng)地周邊環(huán)境和功能分區(qū),確定主次入口、道路布局,設(shè)計(jì)生態(tài)階梯、主廣場(chǎng)、下凹綠地、雨水花園、下沉廣場(chǎng)等景觀節(jié)點(diǎn),并結(jié)合低碳理念進(jìn)行生態(tài)設(shè)計(jì),確定主要、次要景觀軸線和核心、次要景觀節(jié)點(diǎn)(圖6),合理組織場(chǎng)地交通(圖7),盡量保存場(chǎng)地鄉(xiāng)土植物、種植固碳和藥用植物(圖8),突出設(shè)計(jì)理念和特色。
圖5 功能分區(qū)圖
圖6 景觀軸線圖
圖7 交通流線圖
圖8 植物布局圖
地形營(yíng)造能夠豐富地表特征,微地形設(shè)計(jì)有利于創(chuàng)造豐富的景觀空間,增加場(chǎng)地趣味性,改善周圍景觀環(huán)境。在設(shè)計(jì)過程中,充分結(jié)合場(chǎng)地北側(cè)地形高差設(shè)計(jì)“階梯”景觀,尊重場(chǎng)地內(nèi)的地形地貌和環(huán)境特征,因地制宜,適地適景,突出設(shè)計(jì)場(chǎng)地的自然美、生態(tài)美。避免大動(dòng)土方,減少由于場(chǎng)地的改變?cè)黾邮┕そㄔO(shè)過程中碳的排放量。
在實(shí)驗(yàn)樓西南側(cè)充分結(jié)合下凹地形,注意自然景觀的維護(hù),通過設(shè)計(jì)植草溝有效解決場(chǎng)地內(nèi)排水,減少地面積澇現(xiàn)象的出現(xiàn)。在綠地內(nèi)種植桃樹、紫荊、榆葉梅等,自然布置置石,春暖花開時(shí),入目是滿眼的綠意,師生可以在此空間休息放松、欣賞自然美景,如圖9所示。
圖9 下凹綠地
3.2.1 生態(tài)植草溝設(shè)計(jì)
目前場(chǎng)地內(nèi)硬質(zhì)鋪裝面積不斷擴(kuò)大,綠地面積逐漸減少,導(dǎo)致洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。一般的傳統(tǒng)排水方式較為直接、粗放,沒有經(jīng)過處理的雨水徑流,在一定程度上對(duì)城市內(nèi)的水體造成了污染。相較之下,生態(tài)植草溝能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排水管道,利用四周綠色植物的滯留過濾等功能,減緩雨水地表徑流的速度,從而有效減少有機(jī)污染物,在增強(qiáng)生態(tài)功能的同時(shí),達(dá)到美化空間環(huán)境的目的。
結(jié)合場(chǎng)地空間條件,在校園主廣場(chǎng)交通道路兩側(cè),利用建筑周圍的綠地,設(shè)置生態(tài)植草溝,橫坡設(shè)置小于或等于1:3,縱坡取3%-4%[5],有計(jì)劃地引導(dǎo)、排放道路及周邊建筑產(chǎn)生的雨水,進(jìn)行初步的收集處理,最終匯入場(chǎng)地東側(cè)的湖水區(qū)或文心湖,減緩校園雨水排放的壓力,形成良好的環(huán)境效果,如圖10所示。
圖10 生態(tài)植草溝
3.2.2 雨水花園設(shè)計(jì)
雨水花園具有建造成本低、生態(tài)效益高、景觀環(huán)境美等優(yōu)點(diǎn),通過合理地植物搭配,被用于匯聚、吸收雨水,能有效地調(diào)節(jié)周圍空氣環(huán)境中的溫度與濕度[6]。利用教學(xué)樓之間的狹長(zhǎng)空間,設(shè)置兩處長(zhǎng)方形雨水花園(圖11),彼此以暗管相通。雨水暗管主要應(yīng)用在兩座教學(xué)樓以及行政樓的兩側(cè),實(shí)現(xiàn)綜合教學(xué)區(qū)雨水的貫通,降低集中性降水天氣對(duì)通行的干擾。
圖11 雨水花園
場(chǎng)地內(nèi)設(shè)計(jì)圓形水池、多邊形種植池,配置耐旱性、耐澇性植物,能保證雨水花園在一年四季都能有良好的景觀和生態(tài)效果。結(jié)合場(chǎng)地周圍的透水鋪裝與綠色屋頂,引導(dǎo)、收集屋頂和道路中的雨雪,減少雨水流失,實(shí)現(xiàn)水資源的再生利用。使用后期需要對(duì)雨水花園進(jìn)行長(zhǎng)期的檢測(cè)和維護(hù),保證其正常地進(jìn)行雨水引流,發(fā)揮其最大的生態(tài)效益。
校園中的道路鋪裝在設(shè)計(jì)中主要使用透水性材料,鋪裝材料透水性能良好,能有效增加場(chǎng)地內(nèi)道路的透水、透氣面積,從而減少城市道路積水,避免造成洪澇災(zāi)害,提高道路的安全性,緩解人與自然的矛盾以及城市熱島效應(yīng),同時(shí)透水性鋪裝材料兼具觀賞性與生態(tài)性,能促進(jìn)城市與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展[6]。
在宿舍生活區(qū)、綜合教學(xué)區(qū)東西向的道路以及下沉廣場(chǎng)區(qū)域均采用透水性鋪裝材料,并沿著道路兩側(cè)設(shè)置雨水篦子,這三個(gè)區(qū)域內(nèi)的人流量相對(duì)較多,遇到持續(xù)降雨天氣時(shí),能排放相當(dāng)一部分雨水,減輕場(chǎng)地排水壓力。
停車場(chǎng)主要分布在南北方向道路的兩側(cè),整體采用嵌草磚鋪裝,配植低矮的灌木,如構(gòu)骨、紅花檵木、紫葉小檗、火棘、連翹等,充分發(fā)揮植物生態(tài)固碳、隔離空間的作用。植物具有較強(qiáng)的滲透性,草地與其他鋪裝材料相互鑲嵌,既能節(jié)約建造成本,又可以營(yíng)造自然柔和的環(huán)境氛圍(圖12)。
圖12 生態(tài)停車場(chǎng)
綠色植物通過光合作用吸收CO2,并釋放O2,植物的這一系列生命活動(dòng)就是固碳釋氧[8]。在進(jìn)行植物配置時(shí),盡量選擇一些能適應(yīng)本土環(huán)境并固碳能力強(qiáng)的樹種。根據(jù)研究,懸鈴木、無患子、銀杏、垂柳等植物,不僅造型優(yōu)美,并且具有良好的吸碳放氧效果。鄉(xiāng)土樹種適應(yīng)環(huán)境能力較強(qiáng),面對(duì)惡劣的環(huán)境,也具有較強(qiáng)的抗性,在后期的維護(hù)中,可以節(jié)省資金,能增強(qiáng)綠色植物群落的固碳作用,打造低碳環(huán)保的環(huán)境。
此外,綠色植物群落的配置方式也會(huì)影響固碳的效果,據(jù)專業(yè)人員測(cè)算,喬、灌、草兼?zhèn)涞闹脖唤Y(jié)構(gòu)組合,其固碳效果良好。因此,在進(jìn)行植物配置時(shí),要避免品種單一、層次簡(jiǎn)單的植物種植方式,注意喬灌草群落相結(jié)合。
根據(jù)不同的場(chǎng)地、空間類型設(shè)計(jì)配置相應(yīng)的植物品種,能有效凈化環(huán)境。在半開放的灰色空間,種植碳匯效率高、壽命長(zhǎng)的植物品種;在開放的綠色空間,配置多種灌木和草本品種;在半開放的綠色空間,配置不同的喬灌草品種,營(yíng)造開闊的視野;在密閉的綠色空間,選擇碳匯效率高、維護(hù)成本低的樹種,如圖13所示。
圖13 不同綠地空間類型
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重,而太陽(yáng)能作為一種清潔能源,具有無污染、可再生、投資少、安全性能高等特點(diǎn),深受人們的青睞。在校園中采用這種低碳、高效的能源供給方式,能大大減少能源消耗。
醫(yī)學(xué)院主廣場(chǎng)道路兩側(cè)的路燈采用太陽(yáng)能路燈,太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)由智能化電源控制,能節(jié)省電纜鋪設(shè),節(jié)約用電費(fèi)用(圖14)。同時(shí),利用太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,為主廣場(chǎng)噴泉水池的水循環(huán)提供動(dòng)力。在景觀廊架頂部設(shè)置太陽(yáng)能板等,使太陽(yáng)能系統(tǒng)完全融入到建筑體系中,并能與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一。
圖14 太陽(yáng)能路燈
在校園中,構(gòu)筑物在建設(shè)過程中使用的一些材料,在生產(chǎn)和加工過程中都會(huì)產(chǎn)生碳排放,并且其形成的化石能源消耗會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。在景觀設(shè)計(jì)過程中,對(duì)廢棄材料創(chuàng)造性運(yùn)用,可以有效減少碳排放,同時(shí)這些材料展現(xiàn)的原始肌理以及清新淡雅的色彩也是常規(guī)材料無法體現(xiàn)的,能給人帶來全新的景觀視覺體驗(yàn)[7]。
利用廢棄木材在宿舍生活區(qū)的下沉廣場(chǎng)中設(shè)置景觀廊架,將廢棄木材的邊角料用來制作形態(tài)各異的木凳,能有效發(fā)揮廢舊材料的價(jià)值(圖15)。同時(shí)根據(jù)環(huán)境空間特征種植欒樹、女貞等高碳匯植物,結(jié)合花帶景觀,既能提高生態(tài)效果,又能為師生提供娛樂、游憩、納涼的環(huán)境。
圖15 景觀廊架
圖16 李時(shí)珍雕塑
不光廢棄木材可利用,也可以利用植物的枯枝落葉進(jìn)行重構(gòu),做成創(chuàng)意廊架。還可以收集落葉進(jìn)行堆肥,作為土壤養(yǎng)分。木樁、木屑、廢舊輪胎等富有特色的材質(zhì)可作為廣場(chǎng)中種植池材料,廢物利用,在低碳環(huán)保的同時(shí),還兼具觀賞性。
在古代社會(huì),景觀雕塑的設(shè)計(jì)運(yùn)用通常是為了表達(dá)某種精神上的意義[12],但是經(jīng)過漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程,在現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)中它已經(jīng)超越了君權(quán)、宗教等某些象征意義,成為了現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的重要景觀元素。在場(chǎng)地設(shè)計(jì)中,景觀雕塑是形成景觀軸線、烘托整體氣氛的標(biāo)志物,能彰顯區(qū)域特色,展示城市形象。
為突出醫(yī)學(xué)特色,在醫(yī)學(xué)院校園主廣場(chǎng)設(shè)計(jì)李時(shí)珍等歷史人物雕塑或抗擊疫情故事浮雕,與周圍的噴泉水池、植物、校園建筑相呼應(yīng),體現(xiàn)醫(yī)學(xué)院形象,讓師生感受到醫(yī)學(xué)的魅力,從而增強(qiáng)自信心,激發(fā)自豪感。
藥用植物是指在醫(yī)學(xué)上用于治療疾病、防御疾病的植物種類,其植株根、莖、葉、花、果等可以作藥用或藥用的原料。藥用植物種類繁多,同時(shí)具有良好的觀賞、生態(tài)、景觀價(jià)值,園林中經(jīng)常用到的藥用植物如菊花、梔子花、棣棠、萱草等。根據(jù)藥用植物的特色,進(jìn)行植物配置或分區(qū)規(guī)劃,既能起到豐富校園色彩和景觀的作用,同時(shí)有益于人們的身體健康[8]。
本次設(shè)計(jì)考慮在實(shí)驗(yàn)樓兩側(cè)的下凹綠地、宿舍樓中間的感官花園中種植藥用植物,藥用植物的實(shí)用性強(qiáng),能美化周邊環(huán)境,同時(shí)其本身蘊(yùn)含的中華藥草文化也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以讓學(xué)生參與到對(duì)藥草植物的日常養(yǎng)護(hù)管理中去[9],讓他們?cè)谟^賞景物的同時(shí),還能鍛煉綜合實(shí)踐能力。
面對(duì)當(dāng)今生態(tài)環(huán)境建設(shè),城市景觀可持續(xù)發(fā)展研究至關(guān)重要。高校校園綠地作為城市景觀的重要組成部分,其建設(shè)有利于低碳經(jīng)濟(jì)、生態(tài)城市的構(gòu)建,應(yīng)充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。通過現(xiàn)場(chǎng)考察,確定醫(yī)學(xué)院校園景觀空間和景觀要素,設(shè)置綜合教學(xué)區(qū)、入口廣場(chǎng)區(qū)、宿舍生活區(qū)、休閑娛樂區(qū)等功能分區(qū)。在場(chǎng)地地形、雨水收集、道路與停車場(chǎng)鋪裝、植物配置、太陽(yáng)能利用、可循環(huán)材料應(yīng)用等方面進(jìn)行低碳生態(tài)設(shè)計(jì),盡量減少碳排放,使用可再生能源,利用綠色植物的碳匯功能,增加綠化面積,見縫插綠,有效增加碳匯,以期改善校園景觀環(huán)境,為低碳校園建設(shè)提供參考。