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社区公共开放空间雨水景观设计研究
——以河北农业大学西校区悦芳园景观设计为例

2017-08-07赵皓君聂庆娟

林业与生态科学 2017年2期
关键词:河北农业大学植草花园

赵皓君,聂庆娟

(河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定 071000)



社区公共开放空间雨水景观设计研究
——以河北农业大学西校区悦芳园景观设计为例

赵皓君,聂庆娟

(河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定 071000)

为了探索社区内存在的多处零散、废弃、闲置和一些设计不合理、利用率不高的场地在雨洪管理环节中的作用,通过河北农业大学西校区悦芳园景观设计,对该类型场地雨水景观设计进行探索。该设计采用低影响开发的理念,将雨水渗透、传输、储蓄作为雨水处理的主要环节,通过雨水景观设施设计来模拟场地原有的自然水循环的过程;场地雨水处理由渗透铺装、种植池、草地进行雨水渗透吸收,通过渗沟、植草沟进行传输,由雨水花园进行储存利用;场地内平均每年节约用水1 179.45 m3,具有一定的经济效益。悦芳园景观设计也可为社区公共开放空间雨水景观设计提供一些参考。

社区尺度; 公共空间; 雨洪管理; 低影响开发

城市更新过快导致社区内部空间分布不均衡,形成了许多利用不高的废弃、闲置地。这些场地主要为绿地系统中的附属绿地,该类型场地面积较小且位置分散,分布区域内基本不存在集中绿地[1]。社区内有效的雨水利用系统一般将该类型场地作为雨水处理的源头,设计要求增加地表雨水渗透量,尽可能恢复场地原有的水文循环过程。为了进一步探索这些场地在雨洪管理中的作用,拟借鉴低影响开发策略,通过河北农业大学西校区悦芳园景观设计,探讨社区公共开放空间雨水景观的设计方法,使雨水得到有效利用、场地功能得以恢复,从而提升社区内部生活环境,更好地为居民服务。

1 场地分析及存在问题

保定市属暖温带大陆性季风气候区,主要气候特点:四季分明,春季干燥多风,夏季炎热多雨,雨热同季,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥。多年平均气温13.4℃,1月平均气温-4.3℃,7月平均气温26.4℃;年平均日照时数2 511 h,占可照时数的56%;年平均降水量498.9 mm,年平均降水日数68 d,降水集中在每年6~8月,7月最多;年平均蒸发量1 430.5 mm[2]。河北农业大学西校区位于保定市西南方向,校园内地势较为平坦。设计区域位于河北农业大学西校区林学楼北面,占地面积约4 230 m2。北侧是商店和家属楼,西侧为宿舍楼和幼儿园。

该地块为建筑密集区周边的一个小广场,面积较小,属于典型的社区内分布零散且利用率不高的绿地类型。根据现场勘查结果,该地区具有3个方面的提升空间:

该场地作为校园中主要的识别空间类型,由于设计内容的单一,并没有达到吸引师生进入的效果。其中,休憩类的景观基础设施和师生交流空间的缺乏,导致场地的利用率不高。

场地所处的区域密度较高,即使具有一定的开放空间,但硬质铺装面积仍占据较大比例。暴雨来临,大面积的不透水铺装使雨水可入渗面积减小,汇流速度加大,雨水不能及时排放,很容易引发校园内部洪涝灾害。该场地作为公共性开放场地,并没有起到缓解周边环境雨洪压力的作用。

场地内雨水景观设施考虑不足,采用了传统的植物种植形式和大面积的不透水地面,缺乏可持续的雨洪管理与利用的设计策略。

2 悦芳园景观设计

2.1 设计原则

2.1.1 低影响开发原则 低影响开发(Low Impact Development,LID)是一种自然的、景观式雨水管理方法[3]。低影响开发策略倡导尊重场地原有自然环境,以景观设计模拟原始自然水文,并尽可能恢复场地内的自然水文循环状态。低影响开发强调在场地内接近水文循环源头的地方设置雨水景观设施,尺度较小,开发合理。与传统暴雨管理和设计方法相比,源头管控、分散处理、景观融入是LID 措施的3个核心特点[4]。通过风景园林手法在场地内进行优化处理,可赋予LID 更为综合的功能性与艺术性。

设计采用低影响开发的原则,以场地原有属性为基础,尽可能采用低成本、易得到的景观材料,来模拟恢复场地内的自然水文循环;并通过低影响开发设计原则,对场地内雨水截留空间优化,最大化地模拟、恢复场地自然水文,同时使设计后的场地具有一定特色的景观观赏效果。

2.1.2 场地多功能性原则 场地多功能性原则要求通过景观设计,使场地的功能得到多方面的提升[5]。场地内营造的雨水景观设施,可起到缓解雨洪压力、体现美学价值、提升使用率、促进教育科普等多重功能,从而达到净化水质、削减径流峰值、促进渗透和雨水保护的目的。通过充分挖掘场所精神和对空间的把控,提升场地的美学价值和使用功能。

2.1.3 生态水文恢复原则 生态水文恢复原则要求在修复自然水文循环过程的同时,达到物种多样化的生态协调。结合海绵城市的理念,针对自然水文功能可能已经被影响和破坏的场地,通过景观设计的手法进行生态水文的修复[6]。同时,景观设计还应考虑雨水资料、土壤条件等综合因素,使场地更有效地恢复自然循环的状态。

2.2 设计构思

悦芳园作为河北农业大学西校区林学楼后的开放场地,是校园形象的体现。场地设计旨在创造一个多功能休闲景观空间,来满足良好的生态系统服务功能和休闲服务功能。场地通过综合性景观系统,使雨水在场地内进行传输、过滤及储存,之后加以利用。

场地设计充分考虑景观与雨水设施的结合,以斜坡草坪之间的道路为主要轴线,以广场作为终点。广场中由多条红色弯曲变化的钢条组成的花形雕塑作为主要雕塑景观。轴线周围布置了斜坡草坪、阶梯种植池、休息平台、雨水花园等节点,并沿道路布置传输型渗沟,既丰富了景观环境,也承担着雨水处理各个环节的功能(图1)。

图1 平面图Fig.1 Plan of the garden

2.3 功能区规划

场地设有观赏区、活动区与教育体验区。观赏区主要由2个大型斜坡草坪、种植池、雨水花园组成,其边缘是由鹅卵石铺成的传输渗沟,由人行道连接各节点。活动区的中心为广场,宽敞的集散空间可供居民和师生进行集会、组织活动、游憩等。教育体验区,主要供学生对雨水收集利用的过程进行直观学习。主要体现在,建筑雨水管下的传输型植草沟、阶梯状种植池和可进入的矩形种植池、雨水花园等。这些雨水景观设施在丰富景观效果的同时,也为学生提供了一个学习的场所。

2.4 汇水分析

悦芳园雨水汇水分析见图2。通过系统化的雨水设计思路,将自然景观和建筑构件整合起来。落入场地及周边道路的雨水通过渗透、吸收、传输,最终流到下凹绿地形式的雨水花园。场地内绿地与植物下方的土壤层具有渗透、过滤功能,对雨水进行初步的净化吸收。斜坡草坪、植草沟和道路两旁渗沟的设计,是为了使溢流的雨水向特定的方向传输,最终输送到雨水花园中进行储存。雨水花园中的雨水渗入土壤层得到有效过滤,净化后的雨水流入雨水花园下面预埋的蓄水池中并加以利用。

图2 汇水分析Fig.2 Analysis of catchment

3 悦芳园雨水景观设计

3.1 建筑落水管

建筑屋面的雨洪管理采用了落水管阻隔策略,并设置植草沟,设计图见图3。植草沟接落水管,沿建筑外墙面作为基础绿带布置,承接屋面、建筑外环境场地及建筑外侧道路的径流量。当暴雨来临时,给雨水足够的缓冲时间,不会因为雨势凶猛而造成速度较快的雨水径流,也避免了雨水冲刷对周围景观的破坏。植草沟由白色鹅卵石铺垫,起到了净化雨水和美化环境的作用。

图3 建筑落水管景观设计Fig.3 Landscape design of building

3.2 种植池景观

场地内设有2处种植池:一处为阶梯状种植池,位于广场北侧;另一处为可进入种植池,由多个矩形种植池组成,位于雨水花园的西侧。阶梯状的种植池可以缓和暴雨径流,并逐级对雨水进行过滤。阶梯式种植池主要种植季节性、耐干旱且耐水湿的宿根花卉或草本植物,可更好地对暴雨进行暂时积存。溢流的雨水可通过沿广场的渗沟到达雨水花园蓄积池。阶梯式种植池从北向南依次降低,对广场起到一定的围合效果,而不同层次的花带又丰富了立面景观。可进入种植池由道路穿插其中,使学生在参观学习的同时,也可身临花镜,参与其中。

3.3 传输景观

传输景观形式多样,通过不同的材质选择、竖向设计和下垫面设计相结合的方式,将雨水有效地运送传输到雨水花园。(1)斜坡草坪是将不规则四边形草坪设置坡度,倾斜于2个草坪之间的道路,从而形成了富有变化的草坪景观。同时,草坪的坡度可将雨水传输到沿道路两旁的渗沟中,经过渗透过滤的雨水沿渗沟最终流入雨水花园。(2)传输型的植草沟与渗渠皆沿道路布置,并由鹅卵石铺垫。植草沟或渗渠与道路组成了场地内线型的雨水传输路线。(3)广场与雨水花园之间相隔的道路则采用不规则汀步式布置,间隙为0.08 m,由鹅卵石铺垫。该设计既可以低成本有效地把广场方向溢流的雨水传输到雨水花园,在晴天时也不影响游人行走。同时,建筑落水管下布有条形植草沟,沿植草沟的道路为汀步式的布置,可将建筑收集的雨水透过有缝隙的道路传输到雨水花园。

3.4 透水铺装

场地内采用大面积、多形式、具有较强的孔隙渗透能力的铺装。采用透水混凝土、透水沥青、透水砖、压实砂等透水材料替代原有的不透水表面,可以渗透雨水、减小地表径流、补给地下水并且美化环境,同时也会通过垫层收集系统回收入渗雨水,减轻排水系统的负担。透水铺地建材根据需要预制各种颜色,并镶嵌各种花纹拼装成不同图案,大大丰富了地面铺装的变化效果,美化了悦芳园整体环境。白色压实砂道路从视觉上联通了道路与广场,起到了轴线指引的作用。

3.5 雨水花园

雨水花园设计见图4。雨水花园面积270 m2,采用下凹型绿地形式,周边布置景观石用以观赏和加固坡岸,地下埋设容积为15 m3的小型蓄水池。景观石围合耐干旱且耐水湿的植物组成观赏的景观。暴雨来临时,雨水通过溢流、传输到雨水花园中心的下凹处,一部分蓄积到花园的中心,并漫过植物缓慢地渗入土壤,水中的多种污染物质会被土壤和水生植物所吸收。净化后的雨水通过预埋的雨水管传输到地下蓄水池。雨水花园在场地雨水管理中起到良好的调节作用,充分体现了其生态价值。雨水花园中形色各异、高低错落的石材形成一幅极具形式意味的构图,各种草本植物与木本植物的搭配,又增添了自然野趣、生动活泼的视觉效果。

图4 雨水花园Fig.4 Rain Garden

4 景观材料应用与植物选择

设计强调与自然的结合,材料选择以低成本、自然化为原则。种植池的设计,采用镀锌的钢材,表达工业改造后遗留历史的保留;在小品景观上,采用风化改造的木头和混凝土的结合;场地以原有的铺装为主,经过变换改造增加透水性,并与压实砂、砾石、透水混凝土等结合应用;下垫面根据低影响开发原则,采用造价低、与自然结合的透水材料。

场地内的植物优先选择本土植物。本土植物具有宜生长,对气候条件、土壤环境适应力较强的特点,也可以达到去污的效果。同时,植物根系应发达,具有抗旱、耐水湿、净化能力强、观赏性好的特点。在种植池中,整齐布置抗旱、耐水湿、叶形漂亮的植物,如:斑叶芒[Miscanthussinensiscv. Variegatus]、细叶芒、花叶燕麦草(Arrhenatherumelatiuscv. Variegatum)、蒲苇[Cortaderiaselloana(Schult.) Aschers. et Graebn.]。雨水花园中植物采用既有去污能力又具有观赏性的植物,如:斑叶芒、细叶芒、芦苇[Phragmitesaustralis(Cav.) Trin. ex Steud.]、芦竹[ArundodonaxL.]、香蒲(TyphaorientalisPresl.]、凤眼莲[Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms]、睡莲[NymphaeatetragonaGeorgi]、黄菖蒲(IrispseudacorusL.]等搭配使用。

5 效益分析

保定市年平均降雨量约为550 mm,雨水花园蓄水量可根据雨水收集量V的公式计算:

V=Ad·H·φ·β·α,

式中:Ad为汇流面积( m2);H为设计降雨量(m),可根据当地实际降雨特性及设计削减雨水的目标来确定;β为初期雨水弃流系数,即除去不能形成径流的降雨、弃流雨水等外的可回用系数,取值0.87;φ为径流系数,绿地径流系数为0.15,透水铺装径流系数为0.45,屋面径流系数为0.90,径流系数通过加权得到,为0.49;α为季节折减系数(取0.8)。则悦芳园景观设计中1 a的雨水收集量为1 179.45 m3。保定市水费按照3.2 元/m3计算,每年共节约成本3 774.24元。

6 结语

社区内由人居环境转变产生的公共开放空间利用率低且布局分散,根据此类地块的特点提出了相应的雨洪管理景观设计方法。社区公共绿地在雨洪管理中具有巨大潜力,通过合理的设计与低影响开发设施的应用,可有效地缓解场地及周边的雨水径流,防止洪涝灾害的产生。

河北农业大学西校区悦芳园景观设计符合社区公共绿地类型,通过采用低影响开发策略在场地内设置下凹绿地、透水铺装、雨水花园,使场地内在暴雨来临的时候可有效地增加雨水渗透、减小雨水径流、恢复自然水循环;在雨水利用最大化的同时,充分考虑景观的功能性和艺术性,使人与环境产生互动,将悦芳园营造成为环境优美、具有文化内涵、寓教于乐的休闲场地。该方案可以为社区公共空间景观设计和雨水调蓄提供借鉴。

[1]张晓鹃. 社区尺度的绿色基础设施的近自然设计方法研究[D].武汉:华中科技大学,2012.

[2]张林. 保定市城市雨水利用与建议[J]. 地下水,2013(1):84-85.

[3]王通. 低影响开发理论研究概述[J]. 华中建筑,2013(12):29-32.

[4]刘一瑶,郭国文,孟真,刘海龙. 基于低影响开发的清华学堂路雨洪管理与景观设计研究[J]. 风景园林,2016(3):14-20.

[5]杨青. 可持续场地及其设计研究[D].天津:河北工业大学,2007.

[6]王思元,王向荣. 城市公共空间雨水资源利用的景观途径研究[J]. 中国园林,2014(9):5-9.

(编辑 郭丽娟)

Research on landscape design of community public open space based on stromwater management——A case study of Yuefang Garden in west campus of Hebei Agricultural University

ZHAO Haojun, NIE Qingjuan

(CollegeofLandscapeandTourism,HebeiAgriculturalUniversity,Baoding071000,China)

In order to explore the role of green space that is scattered, abandoned, idle, poorly designed, or low utilized in the community, the landscape design of Yuefang Garden in the west campus of Hebei Agricultural University was taken as an example, and the rainwater landscape design of this type of site was explored. Adopting the concept of low-impact development, the rainwater infiltration, transmission, and savings were taken as the main parts of rainwater treatment, and the original natural water cycle of the site was simulated through the rainwater landscape design. Rainwater treatment in the site was done by the filtration pavement, planting ponds, grassland rainwater absorption, and was transmitted through the ditch and planting grass ditch, after which the rainwater storage was done by the use of rainwater garden. The average annual water saving in the site is 1 179.45 cubic meters, which has certain economic benefits. Yuefang Garden landscape design provided some reference for rainwater landscape design in the community open space.

community scale;public space;stromwater management;low-impact development

2017-04-05;

2017-04-25

赵皓君(1992-),女,河北邢台人,在读硕士研究生,研究方向:园林规划设计。

聂庆娟(1972-),河北藁城人,副教授,硕士生导师,主要从事园林规划设计和植物栽培等研究工作。

1007 - 4961(2017)02 - 0207 - 05

10.13320/j.cnki.hjfor.2017.0037

TU 986.5

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