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基于“海绵校园”理论下的校园景观分析与改进

时间:2024-05-04

(山东科技大学艺术与设计学院 266590)

一、研究背景

1.“海绵城市”与“海绵校园”

概念于2012年4月在《低碳城市与区域发展科技论坛》中首次提出,是指城市能像海绵一样,下雨时能够吸收并储存水,需要时将释放的水的新一代雨洪管理概念。“海绵城市”在环境变化和自然灾害方面有良好的弹性,能修复改善城市生态平衡。

“海绵校园”是将“海绵城市”理念运用到校园一系列的改造和建设,从而达到校园景观的生态功能与美学功能并存的效果,将高校打造成一座新时代的“呼吸性校园”。

2.建设“海绵校园”的重要意义

首先国务院在《关于推进海绵城市建设的指导意见》指出,到2020年,城市建成区20%以上的面积达到目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到目标要求。高校占地面积较大,调蓄能力容量可观,对建设“海绵城市”有着不可忽视的作用。

其次校园绿化、滨水景观以及生活用水量都排在城市用水量的前列。结合“海绵校园”理论去改造校园景观,可以提高水资源利用率与校园绿地利用率,促进校园自然环境良好发展,增强人与景观的交互性。随着国内大学校园的不断建设发展,校园景观也在发生变化,然而大多都参差不齐,且一些校园景观建设对环境产生了负面影响,违背了高校环境建设的初心,所以眼下需要一套切实的理论来指导高校的环境建设。

3.目前国内外研究成果现状

国外对于校园雨水管理系统研究起步早,具有完善的体系与理论,比较有名的有美国马里兰大学展开的“雨水花园”课题研究,波特兰会议中心的雨水花园改造项目。德国也在1989年为房屋生态设计制订了一系列的技术标准。此外,此外例如神奈川大学等诸多的日本院也重视截流、储存、渗透雨水的技术措施,用来涵养水源,恢复改善校园环境。

国内相关研究虽起步较晚但发展迅速,2003年俞孔坚等人首次引入“海绵”的定义。2014年住建部发布《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建》后,社会各界开始重视海绵校园,2016年“海绵校园”概念由胡颖在其论文《基于低影响开发理念的海绵校园建设方案研究——以江苏城乡建设职业学院海绵城市示范项目为例》中正式提出,将其理念结合到校园建设中去,通过对低影响开发设施的综合使用,实现校园生态管理的良性发展。同时大量海绵校园的设计实践开始落地。

综上所述,国外关于其理论的研究及实践起步早,发展完善,兼顾景观性、技术性与舒适性;国内还处于摸索阶段,虽近几年在海绵城市的影响下才开始对海绵校园进行理论研究与实践,但发展迅猛,国内外正出现你追我赶的态势。

二、理论分析

1.校园现状分析

高效是重要的科学研究场所和人才培育基地,随着高等教育的改革不断深入,招生规模日益扩大。不断增加的人数与老旧校园环境的矛盾日益突出。

高校由于人员数量基数大,用水量大,水资源浪费严重环境问题日益显现。不少高校老校园基础设施落后,排水功能欠缺。阴雨天气会造成大规模积水,影响师生正常活动。

高校在规划时不透水的硬质路面偏多,排水结构单一。雨水天气排水设施压力过大。很多相对干净的雨水直接流入市政污水管道,造成浪费。校内人工湖或溪流,作为天然的蓄水池都没能充分发挥雨水净化和雨洪调剂作用。

校园中的景观只注重其外表美观,并没有很好的做到多种植物合理搭配,影响改善小气候环境。

2.“海绵校园”要素分析

集散场地建设:这里的集散场地主要指操场、广场和公共草坪,这些地方人流量较大,其中广场和操场多为硬质铺装且面积大,必须保证雨水能够及时下渗避免积水,应采用大面积的透水铺装。同时周边要有相应的树池或下沉草地等设施作为配套,既用来减少内涝,还能营造良好的环境氛围。公共草坪作为校园景观的一个重要组成部分,在为广大师生提供良好的交流活动空间的同时,也作为海绵校园的重要组成部分,有储存水净化水源的作用,设计师应注意做成下沉绿地的形式,让草坪低于周围硬质路面,好让雨水流入。

道路建设:道路方面可以分为车行道与人行道两部分,人行道主要供行人行走服务,在压力比较小,所以大多可以采用透水铺装,而车型到住在压力比较大,且路面宽广,要用抗压性强的沥青透水铺装。透水铺装应满足路面强度,周围两侧可采用排水管道作为辅助,同时,校园内的人行道设计要比车型到更加的自由灵活,要注意空间节奏与韵律,增强审美趣味。在建设道路的同时,注意处理道路与周围绿地的关系,绝大部分的处理方式是用路沿石分割。然而雨天来临时,道路上的积水无法排入周围绿地只能排入排水管道,导致极大缩短了排水管道的寿命。设计者可以选择在每个路沿石中流出缝隙或将绿地的高度低于路面,保证水能够在雨天直接排入绿地。

植物配置:植物的配置与选择也是景观设计重要的一环,首先应考虑当地的气候与环境及降水量的因素来选择抗耐旱和耐涝的植物,其次要注意植物组团的搭配,要富有层次感,乔木大多采用孤植列植、对植。灌木根据乔木的位置布置在周围,形成层次草本植物,应根据学校规划以及乔灌木的位置称点线面的多种层次,海绵校园下的景观植物多选用净化能力强的品种。

水系湿地建设:水在校园景观中有着改善局部小气候、美化空间的作用,在海绵校园理论中是重要的储水、用水点。种类包括人工湖、小型湿地、溪流建设,设计者应根据校园的特点来安排人工湖和溪流的位置,并以这些区域作为基本出水区域,并以其为中心建设完善蓄水池管道,将各个地方的蓄水系统结合起来,做到相互结合、相互补给,实现水资源的储存与利用。还要注意雨水有污水进行分流,将污水从污水管道排出,防止对校园水源的污染。

建筑表面设计:校园内的建筑多为规则式建筑且占地面积广,屋顶为硬质不透水,下雨时容易产生大量雨水,径流只能通过排水管排到地面。建筑的景观设计可以依靠绿色屋顶和立面绿化。同时设置雨水管,从而对屋顶上的雨水进行收集。

三、改进方案

1.设计原则

因地制宜原则:在建设“海绵校园”时,应根据因地制宜的原则,根据当地的土壤情况,湿度,气候条件来选择相应适合的植物,一些干旱区或者旱雨季分明的地方,可以建设蓄水池作为补给源;注重材料的可持续性,在建设基础设施时要充分利用当地材料,通过多方面降低对原有环境的破坏。

舒适性原则:在景观设计的过程中要从人体工程学方面入手:结合尺度、心理活动范围、色彩、设施形态,物理环境如光热、声音等环境视觉区域多种因素。确定出合理的方案,从而保证每个功能区域都得到应有的满足。

观赏性与交互性原则:设计时要注意植物的色彩搭配,同时也要考虑到人与景观之间的交互性,例如在水井设施处应该修建亲水平台。同时,高校一般都致力于打造自己的校园文化,要将这些要素跟景观设计相结合,使景观成为校园文脉的载体,提高原本观赏层面与精神层次。

生态性原则:在设计时应遵循当下可持续发展的原则可持续发展的绿色设计是当今景观设计的主流思想,是现代环境条件下的必然要求,高效景观规划应考虑可持续性,多样性协调统筹进行规划设计,使得景观富有弹性,在设计过程中,要注意对原产地生态的保护与修复

2.雨水花园

一般为自然或人工形成的凹绿地。通常用来汇集或者吸收屋顶和地面的雨水,并且通过绿地植物净化雨水,并将雨水渗入土壤中,补充地下水源。雨水花园一般建在地势平坦的低洼地带,它的主要功能是减少雨水径流的总量,防止内涝和雨水污染,其本身具有恢复生态效益,组建良好的景观形式的功能。

在海绵校园的建设中要充分考虑到地形、气候等自然因素,保证是在校园总体规划的基础上进行选址,明确校园内的竖向条件、景观特征、绿化面积、雨水组织形式和容纳量等条件,对雨水花园进行设计建设。其次是雨水花园植物的选择,由于雨水花园的蓄水能力是根据土壤的渗透性和植物的耐淹性来决定的,所以在选择植物和土壤时,要因地制宜考虑到校园的生物多样性。

3.绿色屋顶

校园大多数建筑都是一些面积较大的平顶屋,因此校园可以将屋顶建设成绿色屋顶。绿色屋顶是为了增大校园绿化面积、改善空气质量、缓解雨洪灾害、提在校园景观整体品质。在进行建设时需要注意合理设置相应的排水系统,保证排水收集口能够有效地将水收集在雨水收集沟里。

4.下沉式绿地

下沉绿地能承接来自周围易产生地表径流设施的雨水,由覆盖层、种植土壤层、砾石层、砂层、蓄水层以及溢流导管组成,其造价成本低,景观效果好,是校园景观建设的不二之选。在植物种植上应选强抗旱耐涝的灌木,并适当搭配乔木作为丰富空间层次,还要在绿地中设溢流口,以便于排除过量的雨水。

四、结语

随着当今城市建设进程的加快,海绵校园方案的实施势在必行,这是解决城市环境问题的必然需求,也是人与自然和谐相处的价值取向。高校的海绵校园景观改造可以起到以点带面的示范作用,促进的海绵城市建设,成为构筑海绵城市的重要一环。其对未来的校园环境生态发展与提升城市整体水循环能力而言具有重要意义。

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