海绵城市理念在住宅小区景观设计中应用探析

2021-01-08 05:33任振宇
绿色科技 2020年21期
关键词:绿地海绵景观设计

任振宇

(中国房地产开发集团有限公司,北京 100037)

1 引言

我国水资源总量大但是人均占有量少,全国有2/3以上的城市存在供水不足的问题,因此我国是相对缺水的国家,同时,我国还是世界上洪涝灾害较为严重的国家之一。随着越来越多的人口集中于大中型城市,城市化进程的增速带动了城市的建设,城市透水性逐渐减弱,地下水位连年下降,国内许多城市深受暴雨内涝灾害的影响,北京、上海、广州、武汉等大城市在夏日暴雨过后总会伴随着积水成河、交通瘫痪的窘境,对城市经济发展和人身健康安全造成巨大的隐患。造成水资源短缺和洪涝灾害并发的重要原因之一就是水资源没有得到充分利用,城市缺乏完善的排涝标准体系,由此导致暴雨时节出现严重积水及内涝,加重了城市水污染问题,也加剧了生态环境的恶化。

2 海绵城市概念及在国内的发展

海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[1]。

近年来,伴随城市洪灾内涝灾害的不断发生以及地下水位连续下降等问题,我国开始逐年加大对海绵城市建设的重视。2012年4月,低碳城市与区域发展科技论坛会议召开标志着“海绵城市”理念的正式提出。2013年12月,中央城镇化工作会议在北京举行,提出“在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市[2]”。2014年11月,住房和城乡建设部出台了《海绵城市建设技术指南》,明确要做好“渗、滞、蓄、净、用、排”等方面的城市建设,让城市更加有“弹性”去应对环境变化和自然灾害。2015年,国务院办公厅出台《关于推进海绵城市建设的指导意见》继续强化海绵城市建设理念,将70%的降雨就地消纳和利用。2017年,海绵城市写入总理政府工作报告,要统筹做好城市地上地下建设,消除城区重点易涝区段,让城市既有“面子”,更有“里子”。

随着近年来海绵城市理念的不断强化,加之中央财政对海绵城市建设试点城市也给予专项资金补助,国内各城市建设海绵城市热情持续高涨。2015年,全国130多个城市参与海绵城市建设试点竞争,经过筛选、竞争性评审答辩等几轮的激烈竞争后,最后确定16个获得海绵城市建设试点资格的城市。试点城市积极参与,充分利用国家试点建设的契机,因地制宜出台方案。通过转变城市建设发展的理念,发挥海绵体的作用,系统解决涉水城市病,构建出城市与自然和谐共生的新形态,为市民营造更加优美的生活环境,助力城市高品质建设和高质量发展。

3 海绵城市与住宅小区的关系

海绵城市的建设涉及到城市建设的各个方面,建设载体大可到城市建筑、城市道路等,小可到居住小区、广场绿地等方面,通过各种载体串联,形成具备规模的城市海绵体,缓解城市内涝,削减径流污染。

近年来新兴住宅小区建设,小区内部除建筑外景观环境,约有20%~30%的面积是硬化的,老旧小区硬化面积比例更高。据统计,居住小区内2/5的面积是硬化路面,相当于城市面积的1/5[3]。随着城市化进程不断加快,住宅小区建设可作为海绵城市基本与起端,运用海绵城市建设的思想,将海绵城市理念与住宅小区景观环境营造结合起来,作为城市雨洪管理的基本内容,对住宅建筑小区景观设计中的海绵城市建设板块充分进行论证分析,在满足住宅项目相关政策规范的前提下,将住宅项目的生态效应和景观美学有机融合,践行海绵城市建设理念。

4 海绵城市理念在住宅小区景观设计中应用分析

笔者通过对市场部分新建住宅小区融入海绵城市理念的景观设计研究,归纳出适合小区景观设计的海绵理论方法,探析海绵城市理念在小区景观设计应用的策略。海绵城市理念在小区景观设计中的应用要秉承“渗、滞、蓄、净、用、排”的建设原则,将雨水综合利用作为重点,在小区海绵城市建设中通过实现小区对雨水应收尽收,景观绿地依托地形自然收集等雨水综合利用系统,将调蓄设施与小区绿地、园林、景观相结合,构建小区海绵体系,实现雨水的自然积存、自然渗透、自然净化。

海绵城市建设理念在小区景观设计中的策略可归纳形成在收集与渗透技术、传输技术、截污净化技术、调蓄技术等4方面,其中以前两方面在小区景观海绵建设较为常见。

4.1 收集与渗透技术

4.1.1 透水铺装

透水材料是小区海绵城市建设的常用铺装材料,通过雨水的自然下渗,可将雨水自然积存保留。透水材料按照面层区别有透水砖材料、透水水泥混凝土材料、透水沥青混凝土材料等。根据承载力不同,一般在小区车行出入口、消防环路等承载力高的区域采用透水沥青混凝土材料,在小区景观休憩节点、人行园路等承载力较小的区域采用透水砖材料等。透水铺装构造示意图可参考如图1所示。

图1 透水铺装构造示意

4.1.2 下凹式绿地

下凹式绿地是指绿地高程低于周围路面的绿地,以利于周边雨水径流的汇入。同时下凹式绿地基于海绵城市建设的理念,具有一定调蓄容积,利用开放空间承接和贮存雨水,减少径流外排。

小区景观如过多设计微地形,使草地高于地面,在遇到特大雨水季节时容易造成雨水溢出、排水不畅、淹没园路的情况。小区景观通过下凹式绿地设计可有效解决雨水径流在小区的集中汇集,下凹式绿地一般设计于小区大草坪等集中绿地区域,可以临时蓄积雨水,在遇到大雨时,即使一时来不及渗透,也可以积蓄一定雨水,然后再慢慢渗入地下(图2)。

图2 下凹绿地构造示意

4.2 传输技术

4.2.1 植草沟

植草沟技术源起欧美国家,是针对暴雨径流造成城市面源污染治理研究得到的一种成果。在国内“海绵城市”建设理念指引下,植草沟技术是结合园林景观效果实现景观性地表沟渠的排水系统,主要起到收集、输送、排放和净化雨水的作用。

小区景观设计中,可将植草沟技术置于草坪空间,也可布置在园路、停车区域等不透水地面的周边,在大雨或暴雨季节,植草沟通过植被的滞留、过滤、吸附等功能,减缓径流流速,去除径流中的污染物,利用弹性的排蓄空间将雨水输送至小区及城市排水系统,降低雨水对排水系统造成的压力和污染(图3)。

4.2.2 线性预制排水沟

过去传统排水沟以砖砌排水为主,材料是水泥砂浆,施工时间较长,且落地应用后容易形成污染堵塞,造成排水不畅,返修重修概率较高。目前国内新建小区往往采用线性预制排水沟,通过与铺装材料的隐蔽结合,呈现简洁连续排水且美观的效果。现代线性预制排水沟材料常采用树脂混凝土和PE材质等新材料,实现环保、抗压、防腐蚀的作用,且后期更加便于检修和安装。

小区景观设计常采用人行园路、广场节点等区域结合线性预制排水沟的方式,将其与铺装材料统一进行隐蔽设计,沟体断面采用 U 型构造,排水沟底部易形成较大的流速,具有良好的自净能力(图4)。

图4 园路预制排水沟构造示意

4.3 截污净化技术

4.3.1 绿色屋顶

绿色屋顶技术也称屋顶绿化,是指在建筑屋顶面种植植物,使其形成一个综合的生态体系。绿色屋顶技术可以有效地削减屋面雨水径流量,部分屋顶被植被覆盖后,屋面排水可以大量减少,雨水经过渗透系统处理后渗入地下,可减轻城市排水系统的压力,也有利于地下水的形成。

目前绿色屋顶技术在新加坡等国家运用较为成熟,国内小区中绿色屋顶应用实例较少,仍处于起步阶段。但绿色屋顶技术的趋势将是未来海绵城市建设的新领域,通过建筑绿色屋顶的营造,将有效地减少径流量,改善径流水质,起到节能减排的作用(图5)。

图5 绿色屋顶构造示意

4.3.2 雨水花园

雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,其内部植被要统筹考量美学与污染物去除的综合效果,且下部土壤需经过改良,加装填料以强化污染物去除效果和渗透能力,拥有较长的水力停留时间,水污染物去除效果很好。经过植物、沙土等净化后的雨水可以起到涵养地下水的作用,或者形成绿化用水、厕所用水等进行水资源的二次利用。

雨水花园对于水资源利用及改善微气候作用较大,且营造及维护成本较低,目前在公园绿地、道路绿地中应用较广泛,在住宅小区应用趋势也在逐渐加大。雨水花园技术可作为未来小区海绵建设的重点方向,将其与景观效果结合,在带来经济效益的同时给人以新的景观感知与视觉感受(图6)。

图6 雨水花园构造示意

4.4 调蓄技术

4.4.1 蓄水池技术

蓄水池可作为雨水的收集设施,在雨水径流的高峰将流量暂存,解决和规避了雨水洪峰,待雨水径流的最大流量下降后再从调蓄池中将雨水慢慢排出,并在此过程中实现雨水净化,令部分雨水得以回用,小区的海绵城市建设采用蓄水池技术,可对初期雨水的污染起到有效控制作用,并对排水调度产生积极影响(图7)。

图7 蓄水池技术工艺流程示意

4.4.2 雨水罐技术

雨水罐也叫做雨水桶,多用于收集并储存雨水,满足水资源回收及再利用,多余水量由溢水管排入市政管网。雨水罐一般是成品产品,材质多为塑料、金属等,安装简易,便于维护,但受其存储容量所限及外观造型等因素影响,且雨水净化能力有限,目前仍较少用于小区地上的雨水集蓄(图8)。

5 结语

伴随着城市规模的不断扩大,各地城市化进程不断加快,城市排水管网体系大多仍停留在早期的城市规划系统中,夏季暴雨加大了城市内涝风险,水资源浪费加重了缺水现状,内涝与缺水的矛盾愈发凸显。近几年,国家层面不断强化海绵城市建设理念,出台相关指引办法鼓励践行海绵城市建设,海绵城市理念为城市发展指明了方向。作为房地产从业人员,在进行建筑开发的同时,理应将海绵城市的理念融入小区景观环境的营造过程中,尽量让小区环境像海绵体一样,应对自然灾害上具有良好的“弹性”,秉承“渗、滞、蓄、净、用、排”六字方针,通过收集与渗透技术、传输技术、截污净化技术、调蓄技术等方面技术,实现小区绿化环境对雨水的灵活处置,提升小区生态系统的功能,进而通过各小区的串联,形成城市的海绵体系,涵养好地下水资源,共同抵御和减少城市洪涝灾害的发生。

图8 雨水罐构造示意

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