海綿城市模式下的生態節能亭設計理念

趙滿興+洪肖楠+魏思凡+張學濤+劉錚

摘 要：在海綿城市建設理論指導下，城市景觀建筑設計要體現生態性和集水功能。該文以生態節能亭設計為例，提出2個設計理念：一是生態回收利用的理念，即將廢棄材料二次回收利用并作為園亭的建造材料和裝飾配件。二是生態節能亭與海綿城市的功能疊加理念，即將園亭作為海綿城市的一部分起到集水、蓄水的作用。在此基礎上論述了城市生態節能亭的景觀效益、生態效益和社會效益。通過生態節能亭的設計理念，提出了“生態+”的思維，揭示未來城市建設發展中“生態+”的發展前景。

關鍵詞：海綿城市；生態景觀建筑；生態節能亭

中圖分類號 TU986.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）24-0005-03

Abstract：Under the theory of sponge city，ecological and saving water should be reflected in city landscape architecture.Taking energy saving pavilion for example，there were two ideas，one was recovery，and the other was functional composition.Energy saving pavilion was a part of sponge city，playing a significant role in water accumulation and storage.Energy saving pavilion had great landscape benefit，ecological benefit and economic benefit.“Ecological +”thought was proposed.

Key words：Sponge city；Ecological landscape architecture；Energy saving pavilion of ecological

1 海綿城市建設理論

隨著城市建設的飛速發展，對城市的盲目和過度開發使得不透水的硬質面積增加，地表徑流增多，雨水無法及時下滲和利用，造成了頻繁的城市內澇以及地表徑流污染[1-2]。與此同時，我國又是一個水資源嚴重匱乏的國家，為了能夠有效地解決我國城市內澇、生態環境污染以及缺水問題，2015年10月國務院辦公廳印發了《關于推進海綿城市建設的指導意見》[3]。海綿城市，是指城市像海綿一樣，在下雨時能夠有效快速地吸收、滲透、儲蓄、凈化雨水，減少地表徑流量，補充地下水；需要時能夠將吸收儲蓄的雨水“釋放”出來并且加以利用，使得雨水資源能夠更好地進入到城市的水網系統中[4-7]。可以通過生態建筑設計來收集與儲蓄雨水，以此來提高水資源的利用率，促進城市的生態循環和可持續發展。

2 生態建筑設計

如果把海綿城市比作葉綠體，那么生態建筑就是葉綠體內部的類囊體。生態建筑主要指的是城市住宅等建筑的生態化以及城市景觀建筑的生態化。城市住宅等建筑的生態化主要通過屋頂花園和室外露臺的綠化、建筑表面的墻體綠化，甚至進入室內空間的室內綠化等。景觀建筑生態化主要通過一系列集水蓄水，與植物的結合以及與外環境進行有機聯系等[8-10]。20世紀80年代，顧孟潮就提出了“未來的世界是生態建筑學的時代”的觀點[11]。景觀生態建筑利用屋頂進行雨水收集，然后到達室外的收水井，包括雨水斗等。收水井中的雨水流入地下雨水調蓄系統的進水井中，在綠地底部安裝埋地式雨水收集箱。綠地下設計排水系統，避免植物根部發生腐爛；雨水收集處設置凈水系統，對雨水進行過濾[12]。例如，生態節能亭就是生態景觀建筑之一，作為園林建筑的一種形式，與風景園林中其他元素相比，亭只是一個小的構筑物，但由于它形象突出，在景觀環境中能控制較大的視線范圍[13-14]。

3 生態節能亭設計理念

3.1 生態回收利用理念 回收再利用行為是一種保護環境的行為，它是指城市居民注重產品減量化、再利用、再循環的環保意識行為[15]。將人類生活當中產生的各種具有二次利用價值的廢棄材料加以回收，采用二次簡捷加工，以建材形式運用到園亭的建造過程及周邊外環境設計中，充分體現園亭的生態性、環保性、適用性和低成本性。

廢棄建筑材料的再利用，是如今社會提倡生態環保、可持續發展理念下，資源循環再利用的主體。我國現狀對大多數廢舊建筑材料進行郊區堆放或者處理后直接填埋，僅有少部分是采用再生技術將廢舊建筑材料制成再生混凝土和再生砂漿，但未對其進一步的利用做深層次的回收利用研究。而面對城市化進程中帶來的諸多廢舊材料，例如農村、舊房屋、廠房的拆除、改建重建以及修復而產生出了大量的廢舊建筑材料，這些廢棄材料主要包括金屬類、回收木材類、磚石類、玻璃、塑料管、以及混凝土和砂漿等[15]。

在生態節能亭的建造設計過程中，我們可以利用金屬類、回收木材類做亭頂透光柵欄，產生自然光（太陽光、月光）影效果，塑造優美的意境，豐富的園林景觀，給亭下空間添加活力；回收木材還可以做生態節能亭頂面的材料，以此來減輕梁柱的荷載能力，同時木材自身的紋路可增強生態節能亭的觀賞價值，在園林景觀要素中達到先聲奪人的效果；磚石類可利用其進行生態節能亭內部鋪裝的設計，因園亭內面積較小，一般在10m2左右，因此需要進行細致設計，達到市民駐足于亭內時，有豐富的景觀效果，例如拼接成花型，動物等圖案；玻璃可運用在金屬或者木制材料柵欄上部，防止雨水的滲漏導致金屬生銹和木材的腐爛；玻璃還可以作用于亭下綠色植物的種植缽設計，透明的玻璃種植缽不僅能觀賞植物的莖、葉、花，還能觀賞植物的根部，給市民一種與眾不同的視覺體驗；塑料管同樣可以作為植物的種植缽，進行再生技術加工，提供能滿足植物生長的淺穴式種植環境；混凝土和砂漿可充分利用于生態節能亭的地基和亭下蓄水池的建造[16]。endprint

除廢棄建筑材料以外，人類生活中還存在著各類形形色色的廢棄物，例如農業生產中產生的麻繩、藤條、石磨以及牲畜飲水槽等，日常生活中產生的陶瓷及玻璃碎片、小型瓷器等。我們可以對類似這樣形形色色的廢棄材料進行回收再利用，可采用直接再利用和間接再利用2種形式：麻繩通過蠟油浸泡或噴漆等二次處理以后間接再利用，可置于生態亭亭柱上做裝飾小品，也可以作為亭頂透光玻璃下的光影繩索；藤條可直接用來編制成各式各樣的形狀，置于生態亭的周邊環境中，并在游人的可視范圍以供觀賞；石磨及牲畜飲水槽可直接再利用，做生態環境中的景觀小品和景觀水池。日常生活中打碎的陶瓷及玻璃碎片，將其尖銳鋒利面打磨成圓滑弧狀，用來拼成豐富的景觀圖案；廢棄瓷器可直接用于植物的種植缽使用，既美觀廉價，又更加適合盆栽植物的生長。

3.2 生態節能亭與海綿城市的功能疊加 海綿城市雨水收集過程分為景觀建筑屋面雨水收集系統和地面雨水收集系統[17]。景觀建筑屋面收集雨水指的是：從屋面的第一級雨水收集設施開始經雨水引導管道流向亭內水培植物的玻璃種植缽，再流向亭內其他水景設施，最終引入亭下集水池[18]。雨水收集設施一般有3種：（1）天溝——建筑屋面上沿溝長兩側收集雨水用于引導屋面雨水徑流的集水溝；（2）檐溝——建筑屋檐邊的集水溝，沿溝長單邊收集雨水且溢流雨水能沿溝邊溢流到室外；（3）邊溝——建筑屋面由溝的單側收集雨水用于引導屋面雨水徑流的集水溝。地面雨水收集系統指的是：建筑外環境中來收集自然降雨產生的地表徑流水以及過多的地面綠化入滲的雨水，這部分雨水可通過地下引水管道將其引入蓄水井或者就近的水池。

功能疊加，相互補充。建筑屋面雨水收集系統和地面雨水收集系統均是將自然降雨收集儲存的方式，通過將亭下集水池和地下引水管道通過蒸餾燒瓶的原理相互連通，最終達到雨水的相互補充，充分利用。同時亭下集水池、地下蓄水井和基地水池系統都應連通市政排水管網，在暴雨來臨時可打開控制閥，根據實際情況確定排水量。此系統有以下2種功能優點：（1）可以排除累積的泥沙；（2）可以滿足防洪調蓄的要求。

打造節能環保，自然資源利用最大化的城市綠地系統，重點采用：（1）生態節能亭收集雨水的方法，達到集雨，蓄水，利用和補充等功能；（2）生態節能亭集雨系統與海綿城市綠地管網系統充分對接的方法，達到水資源相互補充的效果；（3）生態節能亭亭頂利用透光和太陽能電池板轉換光能的方法，達到亭下空間綠植的正常生長、水資源補充過程中的部分動能和亭內燈光照明要求。

4 生態節能亭的景觀效益、生態效益和社會效益

在海綿城市理念下，通過上述各技術手段和材質選擇來設計景觀生態節能亭，從裝飾上對亭子進行一定的突破和改變，使其能與周圍環境相融合的同時可以具備一定變化的效果，使其能與所處位置的城市文脈和地域文化相契合，產生變化的景觀，體現不同的功能。植物作為一種可變化的元素，有著時間的變化性，不同的時間具有不同的景觀，不同區域的植物有著不同的特色，所以鄉土特色植物的采用可以使景觀與城市文脈和都市文化相契合。對于同一城市的不同區域，也可以通過對植物的修剪使其在城市文脈下有著不同的造型特色。所以亭子與植物的結合是充滿變化性的，對于體現特色景觀是可行的。面對廢舊材料的美觀問題，則可以通過涂上色彩和改變造型的方式進行一定的改變，在保證與環境相和諧的情況下合理的進行調節，人為地進行改變，根據受限因素進行合理的裝飾。最終給城市居民創造一個和諧溫馨、休閑娛樂、文化交流的室外活動空間。

5 結論

新的設計理念必將派生出新的設計系統，新的設計系統又會引導新的技術設施和材料的產生，我們跟隨生態可持續發展這個大趨勢，結合海綿城市模式，營造一種基于生態理念上更加生態化的設計思維，將這種思維進一步演變和進化，但以上思維是基于安全可行性的前提下。如利用環保材料，可二次利用的廢舊材料等，將人們熟悉的各類建筑生態化，其次把生態建筑這一大類下的景觀生態建筑與海綿城市基地環境相結合，組合成一個集合，因此，這個集合便滿足“生態+”的設計理念，結合形成一個完整的生態系統。以景觀生態亭為例，采用回收材料，通過直接或者間接（通過技術手段二次處理）利用，作用于亭子自身材料和裝飾小品的設計：亭頂面的木質回收材料、懸垂植物的玻璃種植漕、塑料管經二次設計后的種植缽、麻繩用于柱壁懸掛裝飾物等設計均能夠體現出生態設計理念。景觀生態節能亭雨水收集系統，通過頂面引流設計進入集中引導管道，流經水培植物種植槽，再匯入亭下落水景觀，最后匯集到亭下集水池，形成一個集生態、景觀于一體的小型系統。該種類型的“生態+”小型系統的組建無疑是生態城市發展的一種嘗試，也是將城市各種元素組合，從而走向適宜人類生存的生態人居的新方向。

參考文獻

[1]張建云，王銀堂，胡慶芳，等.海綿城市建設有關問題討論[J].水科學進展，2016，27（6）：793-799.

[2]弓亞棟.建設海綿城市的研究與實踐探索：以西安市某小區為例[D].西安：長安大學，2015.

[3]國務院辦公廳.國務院辦公廳關于推進海綿城市建設的指導意見[EB/OL].[2015-10-16].www.mof.gov.cn/zhengwuxinxi/zhengcefabu/201510/t20151016_1507043.htm.

[4]宮永偉，李俊奇，師洪洪，等.城市雨洪管理新技術中的幾個關鍵問題討論[J].中國給水排水，2012，28（22）：50-53.

[5]崔廣柏，張其成，湛忠宇，等.海綿城市建設研究進展與若干問題探討[J].水資源保護，2016，32（2）：1-4.

[6]唐克旺.海綿城市建設存在的誤區[J].水資源保護，2016，32（4）：160.

[7]俞孔堅，李迪華，袁弘，等.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃，2015（6）：26-26.

[8]于洪蕾，曾堅.適應性視角下的海綿城市建設研究[J].干旱區資源與環境，2017，31（3）：76-82.

[9]陳碩，王佳琪.海綿城市理論及其在風景園林規劃中的應用[J].農業與技術，2016，36（3）：128-131.

[10]李振東.城市園林設計在海綿城市建設中的應用[J].林業科技情報，2016，48（4）：92-94.

[11]王虹，丁留謙，李娜.海綿城市建設的徑流控制指標探析[J].中國防汛抗旱，2015（3）：10-15.

[12]劉孟孟.淺析海綿城市理念下的建筑雨水系統設計[J].建材與裝飾，2017（20）：92-93.

[13]胡慧敏.景觀亭在現代居住小區中的應用研究[D].長沙：中南林業科技大學，2013.

[14]孫婧.中國傳統建筑中的亭[D].西安：西安建筑科技大學.2009.

[15]司喜紅.環保價值觀與回收再利用行為的關系研究[D].成都：四川師范大學，2013.

[16]劉曉明.廢舊建筑材料在街區改造設計中的再利用研究[D].武漢：湖北工業大學，2016.

[17]胡思涵.基于海綿城市理念在公共建筑綠化設計的研究[D].南昌：南昌大學，2016.

[18]季文媚.亭建筑的研究與發展架構[D].合肥：合肥工業大學，2005. （責編：張宏民）endprint