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基于海绵城市理念的城市景观园林设计和建设研究

2022-12-31席尚斌

中国建筑装饰装修 2022年16期
关键词:海绵屋顶水体

席尚斌

景观园林作为现代城市的重要组成部分,不仅能展示一座城市的经济发展状况和文化内涵,还能通过改善城市面貌提升居民的幸福感。因此,打造生态、绿色的景观园林成为居民的期盼。由于受传统理念影响、缺少生态保护意识或缺乏长远规划等原因,我国的城市景观园林设计和建设还存在诸多问题。

“海绵城市”理念倡导城市应像“海绵”一样,在应对环境变化和自然灾害时具有良好的弹性,对雨水具有排、蓄、净等生态处理能力。一些城市在社区改造、街道改建、公园建设中引入海绵城市理念,有效缓解了城市水资源短缺、洪涝等问题[1]。景观园林作为城市环境中绿化率相对较高的部分,是极具优势的“海绵体”。以海绵城市理念为指导思想,合理运用植物景观、道路景观、水体景观、雨水花园、绿色屋顶等景观以及各种技术方法设计和建设景观园林,对于提升景观园林的生态效应和改善城市生态环境具有积极的推进作用。

1 海绵城市理念与景观园林的关系

所谓海绵城市,是指将城市比喻成海绵,在降雨时能够利用各种设施就地或就近吸收、渗透、蓄积和净化雨水,补充地下水资源;在水资源短缺时可将蓄存的水释放和利用,从而实现水在城市中的自由迁移[2]。“海绵体”包括江河、湖泊、池塘、道路、园林等城市配套设施,雨水通过这些设施汇集、下渗、滞蓄、净化,剩余部分再经过排水管道、泵站等排出,形成良性水循环。

海绵城市理念是在我国城市高速发展背景下提出的,目的在保护城市生态系统,减少对水资源的破坏,改善水污染状况,缓解水资源匮乏压力,解决内涝等问题。

景观园林是指在城市的一定区域范围内,利用自然资源、工程技术、艺术手段等,通过改造地形、种植植物、建造建筑、布置景观等路径创造的供居民休憩的绿色环境。景观园林的设计需注重和体现其人文价值和生态价值。在实际规划设计时,应对园林的环境、景观、资源进行深入研究,尽可能实现园林功能的最大化和景观的和谐化,满足居民对园林人文价值的需求。此外,当今城市的环境问题日趋突出。景观园林可有效地调控附近区域的气候环境,减少环境污染,促进水资源的循环利用。因此,应根据实际情况布局设计园林,创新建设思路,让园林对城市生态环境产生更大的积极作用[3]。

基于海绵城市理念设计和建设景区园林可能会导致造价成本增长,但其带来的环境、经济以及社会效益是可观的。将景观园林建设与雨水管理相结合可通过景观的净水、蓄水功能减少直接排入自然环境的受污染的雨水,同时补充地下水;通过将收集的雨水转化为浇灌植物和补充景观水体的水资源,降低园林对传统水资源的依赖性;通过减少园林局部积水,降低园林内涝风险。

2 景观园林设计和建设原则

2.1 整体规划原则

景观园林的建设工作十分复杂,要求设计人员科学、灵活地运用理念、知识和技能,合理布局景观,优化景观设计效果,充分凸显园林的功能价值。其中,整体规划是运用海绵城市理论指导景观园林设计的首要要求。景观园林设计需要紧密结合城市总体规划建设,与城市设施系统建设相统一,将园林与附近区域的地下通道、街道、街道等有机衔接起来。此外,对园林内各景观的用途和特点要有全面的认识,根据各影响因素做好综合分析和统筹规划,以保证各景观相互补充和促进,实现园林的海绵城市功能最大化。

2.2 生态性原则

海绵城市理论强调对城市生态系统的保护和修复。基于此,在景观园林的总体设计中,除了要注重园林的美观性外,还应充分考虑园林的生态性。

首先,充分利用园林内已有的植物、湖泊、湿地等自然生态系统并减少施工建设对原有生态系统的破坏;其次,根据园林区域的地貌特征以及气候特点,通过选种本土植物等途径提高园林内景观和生物的协调性、互促性;最后,借助海绵城市技术调控园林内水资源的循环利用,强化园林自我生态修复功能,从而实现景观园林的高生态效益。

2.3 因地制宜原则

因地制宜是指根据客观环境,采用修饰、改造等方式优化自然环境和人类生活环境,它是开展园林设计和建设的基本要求。基于海绵城市理念的景观园林设计应尊重城市自然条件和发展状况,对当地水文气候、生态资源等进行详细调查,结合实际进行针对性设计,最大程度地保留原有景观,实现符合本地环境实情的园林景观规划。

2.4 经济性原则

海绵城市理论倡导高效、经济。因此,景观园林建设也需要兼顾经济性,设定优先级别,优先利用自然水资源和景观,尽可能减少人工和经济投入。例如,在设计植物景观时,优选选择本土植物以减少植物运输成本和保证植物的存活率。

2.5 安全性原则

基于海绵城市理念设计景观园林必须考虑社会经济安全和居民生命财产安全,制定相对安全的方案。首先,设计人员需要根据园林区域水资源、降水量情况以及防洪排涝的要求合理设计雨水管控系统,充分利用排水系统、渗透塘、雨水花园等提升园林吸纳和处理雨水的能力。其次,在景观园林设计中应加入灾害预防措施,将灾害风险降至最低,切实保障居民的人身安全[4]。

3 景观林园设计

3.1 植物景观设计

众所周知,植物在调节城市气候和改善城市环境等方面发挥着重要作用。此外,植物也是海绵城市建设的基本要素。

一是植物的叶和根具有蓄水功能,在雨天时可储存水分,而在天气干燥时通过蒸腾作用释放水分,缓解城市热岛效应;二是植物根系发达,形成网状过滤层,对流入土壤或水系中的污水起到净化作用;三是水生植物通过光合作用释放氧气,增加水含氧量,促进微生物的生长和对水中有害物质的降解作用,维持水系生态平衡;四是植物在下雨期能够截流地表排水,缓冲雨水对地表的冲蚀作用,同时减缓径流,让雨水可通过特定的设施渗透至地下,实现雨水的回收[5]。

植物的合理设计是海绵城市建设中保证“海绵”设施性能的关键要素,也是景观园林雨水管理系统设计中需要重点布局的模块。在植物筛选上,应先根据因地制宜的原则优先选择本土品种。

此外,不同的“海绵”设施所配套的植物存在差异。例如,雨水花园用于消减地表雨水流速、流量,应优先选种常绿水生鸢尾、马蔺等品种;生态湿地是仿照自然湿地生态系统而建的绿色基础设施,应遵循植物群落自然演替规则选种黄菖蒲、芦苇、刺苦草、马来眼子菜等植物;对于绿色屋顶,在选择植物时会受到覆土层的影响,应优先考虑选种根系较浅、耐贫瘠性、耐寒耐旱的植物[6]。

3.2 水体景观设计

水体是园林的常见要素之一,一般分为自然水体和人工水体两大类,如天然的湖泊、江河属于自然水体,喷泉、水溪、人工池等属于人工水体。水体景观灵活生动,既可打破大片种植草坪的单调,又可满足居民亲水特性。水体景观又可分为动态水体景观和静态水体景观,一方面可通过人工方式构建驳岸,让静态水体景观与陆地上的景观有机衔接,自成一体,发挥水体景观的沉淀、净化等海绵调蓄作用;另一方面,河流、湖泊等具有动态转变和穿梭特征的动态水体景观,可结合植草沟等排水渠道,发挥水体景观排泄雨水径流的作用。

水体景观的设计需注重水体的空间异质性和水系连通性。合理的空间形态是打造水体景观的基础,可根据园林内水体情况,通过泵站、水闸等人工设置园林内动水面和静水面的比例以及水的流向;通过人工模拟和建造与周围地形和其他景观相协调的水岸线;通过改造水下地形,给水生植物创造相适应的水深条件。此外,需将水体景观设计与城市水利系统布局相结合,如可对生活废水进行吸收净化和再次利用[7]。

3.3 道路景观设计

道路是园林中十分重要的空间环境,是园林景观的重要组成部分。道路绿化具有滤尘、减弱雨水径流、庇荫、美化道路环境等作用。基于海绵城市理念设计道路需要根据道路的特点和用途采用透水性能好的铺装。

如园林的主道路,车流和人流较大,道路易磨损,应选择铺装光滑平整、耐磨抗压且透水性好的混凝土或沥青;次道路主要供居民行走,可铺装稳定好、舒适、防滑的透水砖;一些小路还可铺装鹅卵石等。透水铺装在下雨天能保证地面雨水及时排净,同时对雨水也有一定的净化作用。在施工过程中,应竖向排列铺装,保证雨水可引流至附近的绿地或排水设施,同时应平整、稳固,不能出现反坡、空鼓、断裂等问题。在选择道路绿化植物时,应优先选择吸水性和储水性强的植物,通过不同植物的搭配,形成道路雨水储存带,最大程度实现植物对于水的缓流和蓄积作用。

3.4 雨水花园设计

雨水花园是一种环保的雨洪控制、雨水利用设施,是指自然形成的或人工挖掘而成的浅凹绿地,用于汇聚和吸收雨水,通过植物、土壤净化雨水,并使之下渗以补充地下水,或使之补充公共用水。雨水花园可削减雨水流径,减少雨水外排而保护下游排水系统、水体;可利用植物截流和土壤渗滤净化雨水;还可利用植物的蒸腾作用调节空气温湿度,改善小气候环境。

雨水花园宜建在地势较低、无长期积水且经常可被阳光照射的地带,或选建在雨水径流流经地带,但要与建筑物保持一定的距离。雨水花园用于聚集雨水,因此需具有一定的坡度和深度,坡度宜不超过12%,深度宜在10 ~25 cm。雨水花园一般自上到下设计5 层,分别是蓄水层、覆盖层、植被及种植土层、人工填料层和砾石排水层。蓄水层暂时性为雨水提供储存空间,沉淀雨水中的杂质,对雨水起到过滤作用;覆盖层多采用树皮覆盖,可减弱径流雨水的冲蚀作用,同时保持土壤湿润,避免土壤板结而导致渗透性降低;植被及种植土层是植物根系吸收营养和微生物降解污染物的场所;人工填料层和砾石排水层多选用渗透性能好的材料,如砾石、炉渣等,其中砾石排水层还可填埋排水管,让经过层层过滤的雨水经排水管排入附近的排水系统或水体[8]。

3.5 绿色屋顶设计

绿色屋顶也称屋顶绿化,是指运用建筑学、景观设计学、生态学等学科理论,在各类建筑物的屋顶或露台营造的生态景观。绿色屋顶不占用额外用地,却能增加城市绿化比例,同时具有美化环境、净化空气、调控雨水径流、缓解城市热岛效应等作用,是实现海绵城市功能的重要设施。

绿色屋顶一般由上至下设计,包括植被层、基质层、过滤层、排蓄水层、隔根层和防水层。(1)植被层承担着屋顶景观和视觉作用,植物的选择是非常重要的一个环节,多选择抗风、抗衬托、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)基质层除了承载植被层,还为植物生长提供能量和介质,需满足稳定、透气、可渗水、可蓄水、可提供营养等要求,一般选用由田园土、肥料、轻质骨料和排水材料做成的改良土作为基质。(3)过滤层的作用类似于细胞壁,可选择性隔拦基质层大分子物质,渗透水分,维持屋顶水系统畅通,一般选用具有过滤性的聚酯纤维无纺布等材料。(4)排蓄水层用于迅速排泄多余水分,储蓄少量水分,改善基质通气状况,一般包括排蓄水板、排水管以及陶砾等。隔根层多采用坚固而带韧性的材料。(5)防水层是与屋顶直接接触的最下面的一层,需选用耐用的不透水防水材料,以避免其破裂而出现渗水、漏水现象。绿色屋顶设计应综合考虑屋顶荷载、植物种植、雨水蓄排、安全等因素,以保证建成后能够实现其对雨水的“弹性”处理。

4 结语

景观园林建设对于推动城市可持续发展具有非常重要的意义,已成为城市现代化建设的重要内容之一。在景观林园的建设过程中贯彻海绵城市理念,在秉持整体规划原则、生态性原则、因地制宜原则、经济性原则、安全性原则的前提下,合理设计和布局植物景观、水体景观、道路景观、雨水花园和绿色屋顶等景观元素,既能发挥海绵城市理念在保护水资源和生态系统中的重要作用,又能保证景观园林的高质量建设,共同推动城市的健康发展。

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