感知视角下校园屋顶雨水景观设计研究

耿佳慧 杨艺红 王若寒

摘要：校园屋顶景观不仅需要解决屋顶雨水收集、净化、处理的问题，深入发展建筑空间雨水利用潜力，而且要考虑师生感知、了解、探索自然的需求。多种雨水利用措施与景观设计有较好结合的可能性，对雨水利用设计景观感知层面的发掘具有一定的实践价值。通过景观设计改善校园屋顶空间雨洪利用现状，能够满足景观感知活动需求。文章以“雨水—感知”为核心，将视、听、嗅、味、触、空间六种感知融入雨水空间规划、感知细部设计两个主要维度构建的屋顶空间设计，以南京市拉萨路小学为例，创新性地应用在校园屋顶景观中。校园屋顶景观在解决场地雨洪问题的同时，营造体验式雨水利用景观，创造景观感知体验。该方案对景观感知理念在校园屋顶雨水景观设计中的应用有启发和借鉴意义。

关键词：景观感知;雨水利用设计;校园屋顶;雨洪管理;景观设计

中图分类号：TU984.14 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）05-0-04

0 前言

近年来，海绵城市建设的提出让全社会进一步意识到了雨水利用综合治理的重要性。校园屋顶作为重要的城市海绵化改造对象，目前存在雨洪管理仅重视工程性排水却忽视雨水利用过程、景观设计仅重视功能性而缺少观赏参与性等一系列问题。同时，现有感知型景观多是主要景观空间的附属和片段，相关感知活动质量参差不齐，很难融入日常生活。下文以南京拉萨路小学二层屋顶空间为例，通过前期分析和场地调研，归纳“雨水—感知”景观设计策略，从空间统筹规划、细部设计营造两个主要维度和七个次要维度进行研究，在校园利用屋顶空间资源实现雨洪利用，创建感知体验自然的场所。

1 理论背景与应用现状

1.1 景观感知理论与景观设计感知化

景观感知理论来源于景观心理学，主要探讨人对环境的感知方式和人对环境的偏好[1]。欧文·朱伯的景观感知过程模型中，将人、景观、人与景观的相互作用和结果统一到一个闭环中，强调人的景观感知是一个相互作用、持续不断的动态过程[2]。外界环境是人产生感知的信息来源，人对外界环境的感知则主要依赖于视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉，即人的五感。

自1858年奥姆斯特德在纽约中央公园景观规划时提出景观体验可探索以来，世界各国的风景园林设计实践都在延续发展景观感知体验，并愈发注重感知层面的呈现，即景观的感知化。目前，景观感知理念在国内外的实践应用多集中于感知主题公园的设计和自然感知相关体验活动，如新加坡大巴窑感官公园、八达岭森林公园等。但这些集中在城市公园或风景区较为独立的局部设计，并未应用于屋顶景观设计，且感知活动多为游览式和限次参与的体验式活动，并未实现日常生活中的功能性景观感知化。

1.2 雨水利用设计在屋顶景观中的应用

屋顶景观是指在建筑物的顶部（包括屋顶、楼顶、露台或阳台），进行绿化组合式种植，并设计园林、景观小品，所形成的完整景观空间[3]。雨水利用设计需要将雨水利用的模式融入景观设计，模拟雨水的自然管理过程，通过景观设施捕获降雨，使雨水利用建设措施和景观本体进行融合。现有围绕屋顶雨水的研究多集中在屋面表面雨水收集系统的组成、屋面雨污水的净化处理、雨水收集灌溉植物等方面，关于雨水利用与景观设计结合形成独特雨水利用景观的研究和案例则较为少见。国内外的研究和工程实践表明，新型的雨洪控制利用技术与景观设计的关系更为密切，很多雨水利用技术和雨水利用途径正被景观设计师借鉴和应用。

2 景观感知下校园屋顶雨水利用景观的构建路径

2.1 雨水利用景观感知化的设计原则

景观感知是屋顶景观雨水利用设计的重要导向，由此可引出三点设计原则：

一是界定感知主体人群和感知设计的场所。感知主体是一个受众概念，由独立的个体或群体组成，分析受众群体的特征并进行针对性设计，才能达到设计师与感知主体对景观理解的一致性[4]。校园屋顶场地中感知主体显然是校内师生。

二是确定场地雨水利用设计与景观空间营造的关系。校园屋顶硬质铺装面积较大，汇水面积较大，可以在满足场地使用功能的同时充分利用自然资源[5]。通过对场地现状和雨洪条件进行调查分析，以屋面雨水利用过程为导向进行雨水利用系统的统筹规划设计，为结合景观感知进行深化设计提供良好的“雨水利用—景观空间”结构肌理。

三是从景观感知角度审视雨水利用景观空间，充分发掘景观感知化升级的潜在资源和机遇。从空间互动感知、五感体验活动设计、景观元素细部升级等维度，与雨水利用景观形成良好匹配效果与互动。这有助于使用者获得对雨水利用过程的互动感知体验，进而激发人群活力，形成良性循环。

2.2 基于景觀感知的雨水利用设计要素

景观感知的过程是人的各个感官受外界环境刺激所做出的综合反应。经相关研究发现，通过各种感觉获得信息的比例为视觉78%、听觉13%、嗅觉3%、触觉3%、味觉3%[6]，同时包括空间感知所涵盖的空间开敞特性和整体性直观认知。以上六个感知即基本的设计要素。屋顶雨水利用设计中常见的景观途径和技术涵盖了包括地形、铺装、水景、植物和景观小品五种类型的景观因子，每种景观因子都对一种或多种感知方式产生影响（见表1），这就赋予了雨水利用设计中多感官体验的条件。

3 景观感知在校园屋顶景观雨水利用设计中的应用

3.1 项目概况和现状分析

场地位于南京市拉萨路小学向美楼二层露天屋顶平台，总面积约为370.5㎡。场地向内通过走廊与二层教学空间和楼梯间相接，成为楼内师生放松休憩、疏散通行的重要场所。场地现状基底由木平台和假草皮组成，中部和南侧有软质种植区，场地与楼内走廊相接处有排水沟设计。经过现场调研观察，场地极易在出现暴雨和特大暴雨时产生大面积的积水，甚至发生较为严重的内涝倒灌状况。此外，由于上方楼层对窗沿落雨收集疏导的忽视，场地与教学楼相接的东、北立面存在明显的飘雨、漏雨问题，无形之中限制了校内师生的活动范围和体验。

经过实地调研探访，归纳出场地改造的三个主要需求。首先需要优先解决雨洪问题，适当增加雨水利用景观设施。其次需要优化拓展景观设施的体验感。最后，空间层面上需要营造“雨水利用—感知”体验，创造展陈学生作品、开展特色课程、科普雨水利用等多样活动实现的可能，拓宽活动范围及增加活动种类。

3.2 “雨水—感知”空间统筹规划

在“雨水—感知”空间统筹规划主维度的构建中，从立面、基底、再利用三个次要维度展开具体设计。使用立面设施集雨、地形下垫面改造旱溪植草沟、微地形雨水花园、生物蓄流池等方式，在空间中实现雨水的收集、净化、传导、利用，达到缓解屋面积水、雨水倒灌、屋檐落雨等问题的目的。图1展示了雨水利用景观在场地平面中的分布情况。

3.2.1 立面雨水拦截和收集——立面雨水收集造型雨棚

通过在建筑外立面设计建造挡雨棚解决建筑立面落雨和走廊飘雨问题。挡雨棚顶部有凹槽，搭配设计雨水链、造型水槽管道等立面雨水收集装置，可以实现立面落水和部分飘雨的截留收集，极大地减少对楼内外交界处的影响。截留和收集的雨水可以流入下方與休憩座椅相结合的种植花池，经过卵石砾石层、沙砾层的过滤净化，排出或储存供景观绿化灌溉使用。对斜向内飘雨的拦截，以造型雨棚为界设计隔墙，围合出舒适的走廊内活动展陈空间。同时，造型雨棚、隔墙和雨水链装置将雨水拦截过程可视化和景观化，可感知且观赏价值较高，可作为景观小品因子和时令性的水景因子加入设计。

3.2.2 基底雨水过滤净化传输——生态旱溪基底、植草沟、微地形雨水花园

为改变原有屋面落水流向和积水问题，需要对屋面雨水径流进行整体重新规划。整体铺设卵石层和透水混凝土、排水管线作为旱溪基底层，上层根据需要设计木平台和活动区域。丰水期由于卵石蓄水阻流的作用，雨水缓慢流向排水带，蓄积的微量雨水形成独特的积水景观;在场地西部两侧设计宽度为50cm、坡度为3°的植草浅沟。雨水进入植草沟经过过滤、渗透、截拦、净化等过程后排入西侧排水带。将南侧现有种植区改造为雨水花园并进行微地形设计，引导雨水流向下凹绿地，下设蓄水排水装置以增加雨水排水途径，有效解决雨水外渗问题。

由此形成以生态旱溪为主，植草沟、雨水花园为辅的基底整体设计。通过优化屋面径流引导策略，解决雨量激增造成的雨水倒灌和积水问题。通过减缓径流流速并利用下垫面和植物进行层层过滤，为实现雨水存蓄和再利用提供条件。同时，引入地形因子形成独特空间感知要素，丰水期依托旱溪基底形成可多维度互动的水景要素。

3.2.3 雨水存蓄和再利用——以生物蓄流池为例

场地中设计多处如场地东北角生物蓄流池的蓄水设施，可实现在雨水存蓄、植物灌溉用水再利用和营造特色水景等方面的应用。屋顶设置的生物滞留池从上至下设置滞留层、覆盖层、过滤层、过渡层、排水层、防渗层，并预埋溢流井。水量达到峰值时暂存雨水径流，以缓解排水压力。生物滞留池为下凹结构，不同的池深设计可以满足不同程度耐水湿植物的生长需求，雨水可以作为植物灌溉用水，在实现再利用的同时降低景观的养护成本。多层蓄流池结构可以形成自然的叠水景观，在突显雨水利用的景观价值的同时为场地带来令人愉悦的视觉、听觉感知体验。

3.3 “雨水—感知”细部设计营造

“雨水—感知”细部设计营造从互动、体验、探知、科普四个次要维度展开，分别对应四个主要景观分区。从空间感知和五感角度对分区内雨水利用相关的地形、铺装、水景、植物和景观小品因子进行感知化升级，以实现雨水利用和感知景观在日常活动空间中的融入。

3.3.1 互动：中心活力交流区

中心活力交流区重视使用者之间和环境的互动，以激发空间的活力。保留景观圆洞为中心，铺装高透水率面层，其柔软弹性塑胶材质适合儿童活动，鲜艳的色彩又能清晰地界定不同空间。儿童通过接触柔软与硬质材料获得触觉的感知体验，而场地丰富的色彩则可以从视觉角度培养学生的色彩观。南北两侧的植草沟内是香料植物种植区，香料植物选择薄荷、百里香、迷迭香、鼠尾草等，创设充满情感色彩的环境资源，通过嗅觉调整情绪状态，帮助使用者在芳香中放松心情、舒缓压力。

3.3.2 体验：DIY迷你园艺吧

DIY园艺吧强调在感知和动手实践中获得独特的学习生活体验。其主要划分为小块的种植池，方便儿童参与园艺种植和可食用植物培育。从播种到收获再到烹饪品尝，实现了学生多感官的参与和体力、注意力的锻炼。迷你园艺吧在正对场地主入口方位设置主题小品，由底部的石雾喷泉与造型小品组成。石雾喷泉用水来自种植池内蓄水设施收集净化的雨水，雾化的水景形态也能为园艺植物提供湿润的生长环境。造型小品由半透明的聚碳酸酯板材料制作，在内置灯光和喷泉水雾的烘托中，营造介于通透和迷蒙间的独特视触感受。

3.3.3 探知：沉浸式自然探秘

在场地南侧原不可进入的软质绿地中设计曲线游步道和起伏微地形，满足儿童的探索欲和好奇心。配合植物两侧高、中间低的种植形式，突出围合感强、沉浸式的空间感知体验。园路设计为汀步形式，在常规的透水性石材汀步中，加入圆木墩、卵石、木屑等不同铺装材料，组成有多样感知体验的综合感知步道。汀步两旁低矮草丛中放置昆虫小屋等木工小品，鼓励儿童在探索自然奥秘的过程中认识各种植物、昆虫，动用各种感官进行观察。

3.3.4 科普：生物滞留池雨水利用角

雨水利用过程的景观化、可视化为自然原理的感知和科普教育提供了良好的条件。生物滞留池作为典型的雨水利用设施，具有清晰的结构层次，非常适合小学的自然感知科普。因此可以考虑裸露小片生物滞留池，用透明玻璃板固定，展示雨水下渗过程。生物滞留池中选种多种形态、花色特别、具有香味的湿生植物，如水生鸢尾、黄菖蒲、铜钱草等。此外，对配置植物进行合理分区，更有利于生物滞留池原理的讲解说明。此外，层次分明的叠水结构可以产生悦耳的水声，成为令人放松的天然的白噪音来源，以此能从听觉的感知角度丰富景观体验。

4 结语

通过对场地现状雨水处理利用和景观营造的问题展开分析和研究，充分考虑使用人群的需求，在拉萨路小学二层屋顶花园进行改造和优化设计实践，探究了景观感知理论与雨水利用景观在校园屋顶环境中结合的可能。通过微地形雨水花园、生物蓄流池、生态旱溪、透水铺装、植草浅沟等一系列雨水收集利用设施，能够构建起集雨水收集、渗透、运输、净化、再利用于一体的综合、连续、高效雨水管理系统。将“雨水—感知”元素融入屋顶空间规划、细部感知化升级和活动拓展设计，可以营造各式感知互动景观，合理提高景观附加值。

参考文献：

[1] 邓位.景观的感知：走向景观符号学[J].世界建筑，2006（7）：47-50.

[2] 王甜甜.欧文·朱伯景观感知理论研究[D].济南：山东大学，2020：26-27.

[3] 唐澄，吴杰.城市屋顶花园的功能及其在园林景观建设中的应用[J].安徽农业科学，2013，41（12）：5421-5423.

[4] 刘杰，刘馨遥.景观叙事中感知主体的感知过程研究[J].设计，2014（7）：73-74.

[5] 申珂婷，张剑.雨洪管制理念下的校园景观设计策略研究[J].设计，2020，33（4）：143-145.

[6] 马库斯，弗朗西斯.人性场所：城市开放空间设计导则[M].俞孔坚，孙鹏，王志芳，等译.北京：中国建筑工业出版社，2001：259-260.

作者简介：耿佳慧（2001—），女，河南郑州人，本科在读，研究方向：风景园林规划设计。

杨艺红（1981—），女，福建漳州人，博士，副教授，系本文通讯作者，研究方向：城市雨洪管理、儿童户外环境景观理论与实践。

王若寒（2001—），女，江苏常州人，本科在读，研究方向：绿色建筑。