基于海綿城市理念的高校校園規劃改造研究
——以池州市職業技術學院為例

劉 洋 （池州學院資源環境學院，安徽 池州 247100）

1 引言

1.1 以海綿城市建設帶動高校校園規劃改造的特殊意義

隨著池州市于2015年入選全國首批16個海綿城市試點建設城市之一，池州市主城區展開了轟轟烈烈的海綿城改造，“共計劃建設117個海綿城市試點項目”[1]。截止2017年年底，池州市已完成改造項目78個，其中包含了城市道路改造、公共開放空間改造、河湖水體改造、居住區改造、校園改造等。從全國范圍看，基于海綿城市建設的校園改造尚處于初始階段，相關案例多為中學改造，高校的海綿化改造案例研究較少。因此本文選取池州職業技術學院海綿城市改造為例，探討其基于海綿城市理念的規劃改造思路。

1.2 池州市職業技術學院的建設背景

池州市職業技術學院校址為原池州師范專科學校老校區，具有超過30年的建設歷史，校園環境美觀整潔、教學、生活服務設施齊備。池州職業技術學院搬遷至此后，原有建筑未做改動、規劃格局保持原型。該校區于2017年夏季經過較大規模的海綿城市改造，對該校區海綿城市規劃改造思路的分析對于其他校園改造具有一定的指導意義。

1.3 池州職業技術學院的規劃建設背景

由于池州市貴池區本身位于長江中下游，境內湖泊水系縱橫，校區外西側有現狀湖泊名為觀湖，并與校內湖泊連通。這使得校區容易受到夏季洪水的影響。從自然地形看，該校區選址坐落于丘陵地形之上，導致校內高差變化較大，校園建筑布局較為分散，建筑密度相對較低。受歷史局限和城市建設遺留問題所限，原來彼此連通并匯入長江的湖泊因城市建設而被截斷，只能通過地下雨污水管網排放。校區絕大部分地面鋪裝采用硬化形式，導致雨水不能被有效利用，一遇大量降水，就容易形成“瀑布”和內澇，同時，大量雨水夾雜著灰塵排入觀湖，導致觀湖水質富營養化，滋生大量藻類，接近黑臭水體，不僅不能起到景觀美化效果，還嚴重影響校園景觀品質。同時，大量的積水也常常顯著影響校園建筑設施的正常使用，因此對其進行海綿化改造勢在必行。圖1為池州職業技術學院的校園平面圖，除虎泉路東側的部分學生宿舍樓以外，虎泉路西側的整個校園地形高差起伏較大，排水線路較為復雜。

圖1 池州職業技術學院平面圖

池州職業技術學院校區的現狀規劃建設存在著一些問題，其海綿改造也同樣也有一些其他改造所不具備的優勢，具體表現在如下幾個方面。

①校園綠化率明顯高于城市內的一般街區：由于其校區建設時間較長，相對建筑密度較低，內部喬木植被繁茂，并設有大片草坪綠化等，因此其地表徑流狀況要好于城市內一般地區。

②校園規劃已具有一定的協調性：校園規劃的建設本身就基本遵循著基本的功能分區原則。校園作為公益服務設施，在長期的發展中也較少出現一般城市發展中常見的亂搭亂建問題，因此綜合治理較為簡便，改造的阻力較小、目標較固定，而相比城市一般地塊的改造則可能涉及多個利益相關方，改造的協調難度較大。

③雨水分流、循環體系較易建立：校園屬于公益性設施，校園內現存的大面積水體、大量零散分布的綠地為雨水收集、凈化、儲存設施的布置提供了便利條件。因此，其海綿化建設可在基本不影響校園內教學、生活等活動正常開展的前提下，以較為快速的方式進行分片、分區建設。相比之下，池州市某一示范性城市主干道的海綿化改造就需要進行全封閉施工長達半年時間，嚴重影響了市民的日常出行。因此該校區的海綿化改造更加符合“低影響開發”的基本原則。

以往的校園規劃改造主要集中在建筑設施的營造、景觀的優化、道路通行品質的提升等方面，對于雨污水處理問題卻遲遲難以入手。其中的原因既有校園的管理者、使用者對于雨污水問題的關注力度不夠，也由于該問題涉及城市市政管網的綜合處理，并不能僅靠高校一家單位所能解決。池州海綿城市建設提供了解決上述問題的改造契機：池州職業技術學院海綿城市改造也被納入池州清溪河流域海綿城市改造的一部分，來自上海市政工程設計院的團隊和來自中國建筑科技研究院的團隊從城市和河流流域的整體角度出發，對這座老校區進行基于海綿城市低影響開發理念的規劃改造。

1.4 規劃建設目標和改造原則

根據《池州市總體規劃》、《池州市海綿城市建設試點城市實施方案》、《池州市城市低影響開發規劃設計導則》等池州市地方規劃、方案以及雨水利用、管道、道路設計方面的專業規范的指導，綜合項目場地條件、改造難度、與上層級項目（清溪河流域海綿城市改造）相銜接等要求，本次規劃建設目標定位為職業技術學院年徑流量控制率目標為80%，對應設計最大降水量為32.5mm，年徑流污染去除率達到40%，海綿改造后區域排水能力達到3年一遇標準。

對既往文獻的研究可知，海綿城市改造主要集中在對水的改造、處理和利用上，諸如從水安全角度避免城市內澇，從水環境角度避免雨污合流，雨水裹挾泥沙、垃圾污染自然水體，從水資源節約利用角度設計雨水回收處理的方式方法等。但從校園規劃改造的要求出發，以上內容仍然不夠。此次海綿校園建設改造從低影響開發設施建設、排水工程的升級改造以及校園內景觀設施提升改造三方面入手，以海綿化為切入點，實現在避免大拆大建、破壞原有校園氛圍和既有建筑的前提下，以較低的資金投入，實現海綿校園建設目標，帶動原有校內老化設施的改造升級。

在改造措施上，根據市政資料可知：池州職業技術學院的現狀排水管網為雨污合流體制，校園排水與周邊地塊的排水沒有混接現象，為改造帶來一定的便利條件。海綿校園建設的基本要求是“雨污分流”，污水排放和雨水綜合利用完全獨立。從調查可知：現狀校園排水有兩處市政接口，分別位于虎泉路市政管網接口，另一個為校內西觀湖。根據上位清溪河流域海綿城市建設規劃的設計條件，校外西側昭明大道的預留排水接口可以滿足校園內污水排放的要求，因此將原直接排入西觀湖的污水引至校外西側昭明大道市政污水預留口，為觀湖的凈化創造基礎條件。在對雨水的處理則是本次改造的重點內容，其基本原則是實現雨水徑流量的總量控制和雨水徑流污染量的總量控制。為達到上述目標，需將雨水排放與污水排放斷開，采取建筑物雨落管斷接、修建植草溝、建設下凹式綠地、生物滯留池等方式“留住”雨水，對其綜合利用。

2 “海綿城市”的具體應用

2.1 建設總體概述和分區域規劃

不同于城市道路的海綿城市改造，要實現對池州職業技術學院整個校區的改造設計，首先應立足校園的自然地形地貌、高差情況、現狀建筑設施以及要達到的不同目的等，對校園進行改造分區，對不同分區采取不同的策略進行處理，不能采取相同的措施。在雨水處理的具體方式方法上，采取上述原則，該校園被設計者劃分為多個不同的排水分區、景觀設計分區，再由現狀建筑周邊是否有就近的下凹式綠地、雨水花園等條件決定雨水的不同去向。如現狀建筑落水管周邊有可用綠地時，可將雨水排入增設在綠地上的下凹式綠地或雨水花園，對屋面雨水進行滯留和凈化；如現狀建筑落水管周邊無可用綠地時，則將雨水經建筑散水排入明溝，經排水溝匯入生物滯留池進行凈化。因此下凹式綠地、雨水花園的增建成為了本次建設的一個重點內容。

圖2 池州職業學院內的下凹式綠地

圖2為位于尚智樓、圖書館附近的若干處下凹式綠地，其任務是承擔附近大量建筑屋面排水的吸收和儲存功能。同時，為了有效監測綠地的存水量、徑流變化、水位高低變化等情況，池州市海綿城市建設還引入了電子監控云平臺，在校園內部分下凹式綠地附近設置觀測基站，它與分布在整個城區的監控系統相連，共同為水務市政部門的管理提供及時準確的數據采集工作，也為后續的成效觀察提供依據。

在對校內道路的改造上，首要方式是將原有的不透水硬化路面進行改造，增大路面材料結構厚度，將面層、找平層、基層全部替換為孔隙率大且材料強度滿足相應規范要求的透水性鋪裝材料。在道路兩側路牙則增加側向開口，將道路雨水作為客水引入道路周邊綠地上的蓄水設施。

圖3 不同窨井蓋所標示的不同類型排水管道

如圖3所示，通過現狀走訪辨識可知：經過改造后的地面上的雨水井蓋和污水井蓋可直觀地根據井蓋的不同和多個井蓋的走向辨識雨污分流的處理措施，而不再是原有的雨污合流合并排入城市污水管網的處理方式。

2.2 “海綿城市”景觀改造措施

依托“海綿城市”進行的校園景觀改造與水處理方面的改造有著密切聯系，突出體現在基于低影響開發的改造并不是對老校區規劃格局的推倒重建，而是類似“修舊如舊”，在基本不改造校園建筑，不大規模改動校園基本面貌的前提下，達到改造升級的要求。因此該景觀改造依托現有校園布局，對現狀校園的開放空間、景觀設施增設“海綿”設施，替換蓄水材料。該項設計內容劃分為校園景觀分區、每個分區的重點空間設施的改造平面圖、需增建的設施節點大樣圖以及改造后的植物配置部分內容構成。

圖4 尚智樓南側廣場前的海綿城市改造設施

圖4為學校重要建筑“尚智樓”南側廣場，此處位于校園核心位置，由一條校內主干道聯通南門外的虎泉路，廣場中心設有升旗臺，不僅是師生日常活動的主要場所，也是舉辦重要活動的室外集會場所，因此其成為改造的重點。原廣場形狀呈六邊形，內部道路十字交叉，較為方整，因為其主要用于校內集會和部分臨時車輛停放，大部分地面為硬質磚石鋪裝，經過長時間的露天使用，部分鋪地磚也風化破損，同時受過去的規劃設計局限，廣場以排水為主要處理方式，廣場周邊設有排水溝，廣場上的雨水經溝渠匯入雨污合流排水系統，最終流入觀湖。該位置海綿化改造的方式由3部分構成：①增設下凹的雨水花園；②鋪設與雨水花園相配套的獨立于原污水管網的雨水管道系統；③對廣場周邊的道路鋪裝進行替換，將原先密實不透水的墊層和面磚，全部替換為透水砂礫為墊層，以透水的水泥砂漿為結合層，以透水磚或透水混凝土為面層的透水人行道。如圖5所示為該處雨水花園的節點大樣圖。

圖5 雨水花園做法大樣圖

圖6為行政樓前廣場，該處地形起伏較大，與校園道路有約1.5m的高差，對該處的改造采取在原有廣場兩側綠地內開挖增設下凹式綠地的方式進行雨水匯集，并鋪設相應管道。對原有硬化地面和校園內人行道路同樣采取透水磚的方式進行替換。替換之后新的道路顏色亮麗，降雨后沒有因地表污水徑流而產生的污染，使這一區域形象煥然一新。

圖6 行政樓前廣場改造做法

校園海綿化改造的內容除了對廣場類開放空間設施進行的提升以外，對校內湖泊水域的改造也是本次改造的重頭戲：池州職業學院校內湖泊觀湖為原河流故道，因河流改道、城市擴張等因素而逐漸演化為死水湖，對它的改造集中于駁岸的改造和與市政排水管線的聯通。駁岸的改造如圖所示，以自然拋石和石籠為防崩岸的加固措施，取代傳統的擋土墻、混凝土護腳，實現與自然的和諧一致。

2.3 海綿城市雨污水處理改造措施解析

圖7 圖書館附近片區雨水管線布置圖

雨污分流是海綿城市改造的基本要求，在改造中對水的處理上，采用吸收——蓄積的方式，根據坡道走向、地形高差將各處設施吸收的雨水引入就近負責蓄積雨水的下凹式綠地，而污水管線則通過設置DN300-500直徑的排水管道排入觀湖，最終排入市政管道。在管線設置上，應考慮滿足重力自流要求，排水管道轉彎和交匯處應盡量保證水流轉角≥90°，室外雨水管和污水管均采用埋地聚乙烯雙壁波紋管承查連接，并用橡膠圈密封接口。

由圖7可知：該區域道路兩側鋪設的透水混凝土層下按走向設置雨水管線，并最終匯入圖書館東側面積較大的下凹式綠地。

對觀湖北側學生宿舍樓附近的現存在現狀污水管的處理為污水仍排入觀湖，最終匯入西側市政管道。而新修建的DN500雨水管線則將周邊沿岸道路的雨水匯集入設置的蓄水池，雨水并未排入觀湖，實現雨污分流的設計要求。

2.4 海綿城市的信息化建設

圖8 海綿城市信息化監測設備

海綿城市的改造依托現有的氣象水文數據進行，由于池州職業技術學院的海綿化改造完工時間不長，還未經歷夏季強降水的考研，因此對設施未來的運行情況需要進行實時、動態的監控，池州市在此項目上就運用了“云平臺”的監控措施.圖8為設置在校內兩處面積較大的下凹式綠地附近的太陽能監測基站.

該基站功能多樣，設有傳感器，可實時采集徑流流量、降雨量等信息并發送到監控平臺，再由平臺對收集的數據進行匯總、分析，從而對海綿設施的運行效果進行評估，為下一步的改進提供實際的數據支撐。

2.5 建設后的反思與回顧

海綿城市建設的目標是實現雨水的完全吸收和再利用，但在目前條件下受制于具有種種局限，還不能實現這一目標，只能從盡可能削減地表徑流角度去確立可行性目標。以職業技術學院校園為例，該校園的改造也存在部分未解決的問題，突出體現在觀湖的治理沒有得到充分解決。海綿城市對于自然水體有諸如建設雨水花園、人工濕地等方式凈化來水，但受制于校園面積、開發難度、資金等多方面問題，以上措施難以實現，觀湖作為部分污水管道排放的途徑難以改變，導致觀湖水質在改造后未充分好轉。除此之外，該校區海綿城市改造還未滿一年，未經歷夏季暴雨的“考驗”，其蓄水功能、徑流削減真實效果還有待時間驗證，這也是云平臺建設的目的所在。

3 小 結

綜上所述，本文以池州職業技術學院海綿城市改造為例，從校園水處理的分區改造方法和校園景觀提升兩方面討論了現狀高校校園如何實現低影響開發要求下的規劃改造提升途徑，也為日后其他校園的海綿城市建設、規劃改進提供了有益的參考。