文 彤 譚家林
(湖南城市學院建筑與城市規劃學院 湖南益陽 413000)
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基于海綿城市理念的節約型校園建設研究
——以湖南城市學院為例
文彤譚家林
(湖南城市學院建筑與城市規劃學院湖南益陽413000)
基于建筑節約型校園的理念,立足海綿城市理論,分析了湖南城市學院校園建設在水資源利用方面的不足,并從山水生態的恢復和修復、低影響雨水系統設施的建筑、建筑雨水利用和中水回用等三方面提出了節約型校園水資源利用的途徑。
海綿城市;節約型校園;建設途徑
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近十年來隨著我國的高等教育的發展,師生教研需求的增大,我國高等學校的基本辦學條件正在相應地不斷提高,其中最為突出的就是校園面積的擴大,大學城的大規模建設。據國家教育部門戶網站統計數據顯示:2007年3月至2009年12月全國各高等院校僅綠化用地就新增面積1.1億平方米,總面積達4.2億平方米[1]。高校校園面積的增加,無疑極大地改善了高校的辦學條件。但隨著資源緊缺和生態環境問題的日益凸顯,高校校園建設如何從粗放式的“量”的擴張到精細化的“質”的提高,朝著節約型校園建設發展,已經引起越來越多人的關注。尤其是近年來海綿城市概念的提出,在水資源利用方面為節約型校園的建設指明了發展方向。
2013年12月12日,習近平總書記在《中央城鎮化工作會議》的講話中強調:“提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。而《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建(試行)》:(建城函[2014]275號)以及仇保興發表的《海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望》則對“海綿城市”的概念給出了明確的定義,即城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。海綿城市建設應遵循生態優先等原則,將自然途徑與人工措施相結合,在確保城市排水防澇安全的前提下,最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,促進雨水資源的利用和生態環境保護[2]。總體來說,海綿城市的建設主要包括三方面內容:一是保護原有生態系統;二是恢復和修復受破壞的水體及其他自然環境;三是運用低影響開發措施建設城市生態環境[3]。
3.1基本情況
湖南城市學院是湖南省一所普通本科院校,位于千年古城益陽。學校現有校園面積104.53hm2,建筑面積52.2萬平方米,綠地率38.6%。校園規劃山水與建筑相依,青山湖和翠屏山、玉壺山位于校園核心區,屬于典型的丘陵地形校園。學校所在地益陽市屬亞熱帶濕潤季風氣候區,具有氣候溫和、雨水集中、夏秋多旱、暑熱期長的氣候特點。尤其在降雨方面特點顯著,據益陽市氣象站資料統計分析,降水具有三個特性:①降水量大,年平均降水量1 346mm,最大年降水量達1 955.3mm;②雨日頻繁,雨量集中,多年平均降水日為152d,最多年為182d;③降水量分配不均,年內分配極不均勻,4~6月占44.7%,7~12月占32.7%,又以5月最多,是降水最小月12月降水量的5.1倍[4],區域較為充沛的降雨量為校園水資源的利用提供了條件,加上校園內有1.44hm2的青山湖,為節約型校園建設水資源的利用提供了基礎。
3.2校園建設存在問題
湖南城市學院作為以城建類專業為主的院校,在節約型校園建設方面做了一些工作,也取得了一些成效,但離節約型校園要求還差距較遠,特別在水資源利用方面有待提高,表現為以下4個方面:
(1)校園內青山湖水質逐漸惡化,多余湖水直接排入雨水管網,沒有循環利用。目前,青山湖水質由Ⅲ類水體向Ⅳ、Ⅴ類水體惡化的趨勢,湖中水草瘋長,部分水域水體發出難聞氣味,出現水體富營養化現象。
(2)校園集雨面積大,雨水排放采用傳統市政排水模式,暴雨時部分地段易形成內澇,雨水資源沒有得到有效利用。目前校區內集雨面積80.66hm2,將校園劃分為三個排水區域,分區收集統一由東大門主干管排入市政管網。同時,校園管網還承擔校園西側梓山湖公園山體約53.3hm2匯水面積的雨水過境,總集雨面積達到134hm2。校園排水由于采用傳統市政排水模式,校內道路、廣場混凝土和花崗巖等不透水鋪裝所占比重過大,暴雨時節地表徑流量大,校園內部分地段易形成內澇,給師生出行帶來諸多不便。據計算校園年可利用雨水資源量達到124 184m3,只有少量雨水補充到青山湖,而80%雨水通過“快排”模式排入市政管網,雨水資源利用率低。
(3)校園建設沒有考慮建筑的雨水利用和中水回用。目前校園建筑面積雖達到52.2萬平方米,在校學生達到16 650多人,但沒有一處建筑考慮建設屋頂綠化和雨水收集利用設施,更沒有考慮建筑中水的回用,離“綠色建筑”標準相差甚遠。
(4)校園植物群落層次少,植物景觀較單調,截留雨水和水土保持的功效較差。校園山體的植物群落大概只有2~3個層次,大部分以栽植櫻花、桃花為主,植物景觀較單調。群落層次少,雨水林冠截留量少,地表徑流大,群落水土保持和涵養水源的能力就低。
節約型校園建設是一項長期而艱巨的工作,周期長、涉及面廣,既要從校園規劃、排水、園林、道路交通、建筑、水文等各個環節抓起,又要考慮資源與能源的合理配置與有效利用,確保節約型校園建設的可持續發展。針對我校校園建設存在的問題,在海綿城市建設理論的指導下,我們認為可從以下3個方面提升我校節約型校園水資源利用的建設水平:
(1)山水生態的恢復和修復。校園處于丘陵地區,經過十多年的校園建設,對原有山水造成了一定程度的破壞。對待破壞的山體,一是要加強山體邊坡的覆綠修復,選用常春藤、藤本月季、爬山虎和草坪等植物覆蓋,防止山體滑坡;二是增加山體植物的復層綠化,根據不同植物的生態位,營造以香樟、楓香、樂昌含笑、櫻花、桃花等鄉土樹種為主體的喬、灌、草相結合的復層綠化模式,形成接近自然植物群落的植物配置結構,從而加大了群落雨水林冠截留量和水土保持,凈化的雨水通過截流溝流入青山湖。對待水質逐漸惡化的水體,加強人工濕地建設。利用校園地形高差將校園西南角現有水塘改造為生態滯留塘,通過物理沉淀作用去除來自梓山湖區域的雨水中的有機懸浮物,通過藻類、微生物、水生植物等的生物作用去除氮、磷和部分有機物。處理后的雨水通過生態凈化溝流入青山湖中部的沉水植物塘進一步凈化,最后排入大湖。湖中建議放置生態浮島,湖邊栽植水生植物,凈化水體,美化景觀。湖里適當養殖草魚、鳊魚等,防止水草瘋長。

圖1 湖南城市學院水資源利用示意圖
(2)建設低影響開發雨水系統設施,實現從源頭、中途和末端控制地表徑流,實現雨水資源高效利用。通過節約型校園建設,將廣場、道路鋪裝逐步改造為透水磚鋪裝和透水混凝土路面,促進雨水下滲。校園綠地內建設生態溝、下凹式綠地和雨水花園等,對地面雨水進行下滲、蓄積和凈化等,最終將凈化后的雨水排入青山湖,補充景觀用水。水質改善后的青山湖水可用于校園綠化澆灌、道路和操場清洗等,多余的水再排入市政管道。通過綜合利用滲、分、導、蓄等措施對雨洪進行調控,可以較好地控制了校園雨水地表徑流的排放,提高雨水資源的利用率。
(3)校園建筑采用建筑雨水利用與中水回用技術,建設相關配套設施利用水資源。校園公共建筑如圖書館、教學樓和各院系大樓建議逐步建設屋頂綠化和雨水收集設施,處理的雨水用于園林澆灌或生活雜用水回用。學生宿舍生活用水量大,建議建設中水回用設施,處理后的中水用于沖洗廁所、園林澆灌等如圖1所示。
據計算校園綠化 、操場道路沖洗、水面蒸發量和景觀用水量每年達到219 275m3,耗水量巨大。通過節約型校園水資源利用的建設,凈化的青山湖水和建筑雨水利用與中水回用水量,能滿足校園生活雜用水的需求,可大大節省學校每年在此方面的資金投入。
在湖南“兩型”社會建設的大背景下,作為以城建類專業為主的我校校園建設應該起到“兩型”社會建設的引領和示范作用。本文在海綿城市理論的指導
下,結合校園自身建設情況在水資源利用方面對我校節約型校園建設做了一些探索,為其他高校的節約型校園建設起到拋磚引玉的作用。
[1]胡先祥.節約型校園的綠地建設[J].花木盆景,2013(3).
[2]住房與城鄉建設部.海綿城市建設指南[Z].2014.
[3]仇保興.海綿城市(LID)的內涵、途徑與展望[J].建設科技,2015(1).
[4]益陽市志編輯委員會.益陽市志[M].北京:中國文史出版社,2013.
文彤(1970-)男,碩士,副教授,高級工程師,注冊城市規劃師,主要從事風景園林教學與規劃設計方面的研究。
譚家林(1994-),男,學生。
Research on the construction of conservation-oriented Campus based on the idea of sponge City——Take Hunan City University as an example
WENTongTANJialin
(School of Architecture and Urban Planning, Hunan City University, Yiyang 413000)
In order to promote the construction of a conservation-oriented campus of Hunan City University,under the guidance of the sponge city theory, this paper analyzed the shortage of water resources utilization in Hunan City University campus construction, and put forward the conservation-oriented campus construction methods from three aspects: the restoration and rehabilitation of landscape ecology, the construction of low impact rainwater system facilities, building rainwater utilization and water reuse.
Sponge city; Conservation-oriented campus; Construction approach
基于海綿城市理念下的節約型校園建設研究(2015XS42)
文彤(1970-)男,高級工程師,注冊城市規劃師。
2015-10-25
TU984
A
1004-6135(2016)01-0005-03