基于海綿城市的城市社區(qū)空中農(nóng)園設(shè)計(jì)策略

郎靖怡 梁曉紅 陳映珠 趙雪妍 胡雨婷

(東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 概述

海綿城市是新時(shí)代特色背景下建設(shè)低碳環(huán)保城市的創(chuàng)新實(shí)踐，是綠色生態(tài)與社會(huì)人文的有機(jī)結(jié)合。當(dāng)下，以海綿城市理念為出發(fā)點(diǎn)，在屋頂花園的技術(shù)下，空中農(nóng)園——一種更具特色的綠色生產(chǎn)性景觀將展現(xiàn)在城市，尤其是城市的社區(qū)中。本文將城市空中農(nóng)園在社區(qū)層面展開研究，通過(guò)提出具體的設(shè)計(jì)策略，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)合在一起，營(yíng)造集生產(chǎn)、生態(tài)、文教于一體的屋頂景觀，建設(shè)海綿城市，服務(wù)社區(qū)居民。

2 城市社區(qū)空中農(nóng)園在海綿城市建設(shè)中的重要作用

城市社區(qū)空中農(nóng)園屬于海綿城市建設(shè)的重要組成部分。它是指在城市社區(qū)層面展開的城市與建筑、生態(tài)以及糧食供應(yīng)等多方面相結(jié)合的一種特殊的屋頂綠化形式。在我國(guó)，城市社區(qū)空中農(nóng)園通過(guò)對(duì)社區(qū)住宅屋頂上各個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)體系的建立和運(yùn)行，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雨水的有效管理，還能通過(guò)實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的改造，建立多個(gè)小型生態(tài)系統(tǒng)，讓城市順應(yīng)自然，融入自然，具有生產(chǎn)性、生態(tài)性、文教性等屬性。

首先，生產(chǎn)性是城市社區(qū)空中農(nóng)園的根本屬性。隨著城市化進(jìn)程的加快，耕地面積逐漸減少，食品價(jià)格上漲。利用社區(qū)建筑屋頂種植瓜果蔬菜等作物，同時(shí)采用雨水收集、太陽(yáng)能等生態(tài)技術(shù)，形成空中能源循環(huán)系統(tǒng)，既滿足城市綠化景觀建設(shè)要求，又有農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)出，有助于實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。其次，生態(tài)性是建設(shè)海綿城市的基本要求，也是城市社區(qū)空中農(nóng)園的主要屬性。我們可以通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)將社區(qū)中的餐余垃圾和生活廢水有效處理，減輕環(huán)境污染負(fù)擔(dān)。同時(shí)，在社區(qū)屋頂種植農(nóng)作物，可以增加綠量、改善城市小氣候，緩解城市熱島效應(yīng)。最后，文教性是城市社區(qū)空中農(nóng)園的延伸屬性。中國(guó)具有悠久的農(nóng)耕文化，《論語(yǔ)》中有這樣一句話：“四體不勤，五谷不分，熟為夫子？”現(xiàn)代城市生活將自然與城市割裂開來(lái)，城市居民，尤其是城市中的兒童，遠(yuǎn)離耕地，接觸不到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，變得五谷不分。因此，城市社區(qū)空中農(nóng)園為市民提供了豐富多樣的休閑文教場(chǎng)所，構(gòu)建了一個(gè)和諧友好的空間平臺(tái)，可以在宣傳和教育我國(guó)傳統(tǒng)的農(nóng)耕文化方面發(fā)揮很大的作用。

3 城市社區(qū)空中農(nóng)園設(shè)計(jì)策略

城市社區(qū)空中農(nóng)園在設(shè)計(jì)層面主要由屋頂雨水收集系統(tǒng)、屋頂太陽(yáng)能風(fēng)能系統(tǒng)、生物降解系統(tǒng)和養(yǎng)耕共生系統(tǒng)組成。建筑技術(shù)和生物技術(shù)的結(jié)合使得城市社區(qū)空中農(nóng)園形成一個(gè)自給自足的能源循環(huán)體系，推動(dòng)海綿城市的建設(shè)。

1)屋頂雨水收集系統(tǒng)。在我國(guó)節(jié)能減排和建設(shè)海綿城市的大背景下，城市雨水作為可再生能源的一種，其回收利用在推動(dòng)我國(guó)水資源可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程中越來(lái)越受到重視。社區(qū)住宅建筑屋頂可作為空中雨水的收集面，相較于地面雨水雜質(zhì)多、污染物復(fù)雜等問(wèn)題而言，屋頂雨水更干凈，雜質(zhì)、泥沙等污染物更少。下雨時(shí)可以通過(guò)植被和土壤表層對(duì)雨水進(jìn)行吸收并滲透到蓄水層，然后進(jìn)一步地將水資源儲(chǔ)存、滲透、凈化，最終儲(chǔ)存在蓄水池中得以重新利用。

2)屋頂太陽(yáng)能、風(fēng)能系統(tǒng)。屋頂太陽(yáng)能作為新型綠色環(huán)保能源，比陸地上的更有優(yōu)勢(shì)。在社區(qū)中，可以將太陽(yáng)能發(fā)熱系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和新型納米生物技術(shù)結(jié)合在一起，為住宅建筑內(nèi)住戶提供熱水的同時(shí)又可以將太陽(yáng)能應(yīng)用到空中農(nóng)園的陽(yáng)光棚中，讓在屋頂生長(zhǎng)的植物能夠獲得更多的光照，延長(zhǎng)屋頂種植作物的生長(zhǎng)期，從而獲得更佳的培育效果。還可以利用清潔無(wú)污染的風(fēng)能設(shè)計(jì)提水灌溉裝置和簡(jiǎn)易風(fēng)力發(fā)電的裝置，不僅能夠供應(yīng)空中農(nóng)園的照明和設(shè)施用電，還能夠形成別具一格的景觀效果，吸引市民前來(lái)休閑體驗(yàn)。

3)生物降解系統(tǒng)。城市社區(qū)中蘊(yùn)含著人畜糞便、枯枝敗葉等生物有機(jī)質(zhì)，通過(guò)生物降解系統(tǒng)可將其進(jìn)行發(fā)酵來(lái)制取沼氣以供社區(qū)住戶的生活、生產(chǎn)之用；同時(shí)也可利用農(nóng)作物副產(chǎn)品秸稈的發(fā)酵來(lái)提煉酒精，并將枯枝敗葉降解為豐富的有機(jī)物，作為肥料繼續(xù)投入到空中農(nóng)園作物的種植中來(lái)循環(huán)使用。通過(guò)降解有機(jī)廢料而成的肥料不僅可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)，還具有凈化污染物和滲透雨水的功效。

4)養(yǎng)耕共生系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中，還可以將農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)合起來(lái)，形成共生的有機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物和飼料殘?jiān)勺鳛檗r(nóng)作物的肥料，而水中及農(nóng)作物根系中的微生物又是水質(zhì)凈化時(shí)最好的生物濾材。此外，在作物耕種時(shí)，也要做到養(yǎng)護(hù)和耕種并重。種植農(nóng)作物，首先要選擇適宜生長(zhǎng)的鄉(xiāng)土作物；其次，由于屋頂栽培的特殊性，應(yīng)選擇抗風(fēng)抗寒、宜粗放管理的作物品種。最后，還要根據(jù)植物的互生性，將相互有益的農(nóng)作物進(jìn)行組合種植，發(fā)揮農(nóng)作物對(duì)土壤的反耕作用，多維度合理配置養(yǎng)耕群落。

4 城市社區(qū)空中農(nóng)園面臨的問(wèn)題及解決策略

4.1 面臨的問(wèn)題

城市社區(qū)空中農(nóng)園結(jié)合先進(jìn)的“CSA社區(qū)支持農(nóng)業(yè)模式”所帶來(lái)的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、教育效益非常顯著，在國(guó)家政府的支持下，社區(qū)支持農(nóng)業(yè)可以在很大程度上實(shí)現(xiàn)城市社區(qū)與農(nóng)業(yè)之間的對(duì)接，加快農(nóng)副產(chǎn)品的流通，解決居民食品安全問(wèn)題，推動(dòng)社區(qū)向“居住—農(nóng)業(yè)一體化”方向協(xié)調(diào)發(fā)展。同時(shí)在促進(jìn)城鄉(xiāng)交流，打造良好的社區(qū)氛圍等方面也有突出的貢獻(xiàn)。

但其在我國(guó)如火如荼發(fā)展中也面臨著政策法律少、資金投入低、相關(guān)技術(shù)水平受限、污染處理不到位和民眾信任程度低等方面的問(wèn)題。一方面，政府政策的支持以及相關(guān)法律的制定和出臺(tái)涉及到“空中農(nóng)園”建設(shè)的可實(shí)施性，能在一定程度上解決產(chǎn)權(quán)問(wèn)題和使用權(quán)問(wèn)題，減少糾紛的產(chǎn)生。另一方面，“空中農(nóng)園”與CSA模式結(jié)合的推廣還受到政府沒有專款進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)、相關(guān)技術(shù)水平受限等方面的制約。

4.2 解決策略

1)政府法律形成體系。政府主管部門在城市向“CSA社區(qū)支持農(nóng)業(yè)模式”轉(zhuǎn)化過(guò)程中充當(dāng)著主導(dǎo)核心力量，應(yīng)該宏觀調(diào)控，主動(dòng)幫助扶持并且提供相應(yīng)的惠農(nóng)政策，為城市向“CSA社區(qū)支持農(nóng)業(yè)模式”轉(zhuǎn)化提供強(qiáng)有力的良好大環(huán)境。政府應(yīng)該對(duì)于社區(qū)中住宅、公共建筑屋頂?shù)漠a(chǎn)權(quán)問(wèn)題和使用權(quán)問(wèn)題明確的規(guī)定，統(tǒng)籌控制屋頂農(nóng)園的生產(chǎn)，運(yùn)輸，分配和回收空間。國(guó)際上，在城市農(nóng)業(yè)方面起步較早的國(guó)家，例如德國(guó)、日本，政府都通過(guò)不同的方式進(jìn)行支持和宏觀干涉，如規(guī)定屋頂綠化的占比，給予一定數(shù)目的補(bǔ)貼等。我國(guó)也相繼出臺(tái)相關(guān)政策加大城市綠化建設(shè)，推廣城市屋頂綠化，出臺(tái)《城市綠化條例》作為城市綠化基本法，但還沒有從根本上涉及到空中農(nóng)園。了解和分析國(guó)外城市綠化政策，能夠提高國(guó)家政府對(duì)于空中農(nóng)場(chǎng)的重視，也有利于我們?cè)诳罩修r(nóng)園建設(shè)中尋求創(chuàng)造性的，思維拓展性的解決問(wèn)題。

2)技術(shù)水平科學(xué)智能化?？罩修r(nóng)園建設(shè)需要植物配置，防水排水系統(tǒng)，覆土材料和屋頂自身?xiàng)l件各方面的統(tǒng)籌配合，雨水循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)和可再生能源技術(shù)的應(yīng)用能從一定程度上實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，但同時(shí)也受到經(jīng)濟(jì)投入，維修費(fèi)用，利用率低等各方面的制約。因此，我國(guó)應(yīng)該了解分析該領(lǐng)域起步早發(fā)展快，結(jié)果優(yōu)的國(guó)家的優(yōu)良技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，因地制宜，選擇適合本國(guó)本地氣候土壤條件的建設(shè)方式和植物品種，嘗試配置養(yǎng)耕群落，實(shí)現(xiàn)植物與土壤之間的反養(yǎng)作用，正確處理建筑物與植物之間的相互作用。

3)廢棄物再利用處理和運(yùn)輸?？罩修r(nóng)園的定位和屬性決定了其在建設(shè)過(guò)程中存在施工高度高、施工難度高、影響范圍大的特點(diǎn)，這也使其廢棄物和植物栽培材料的運(yùn)輸成為不可避免的問(wèn)題。其產(chǎn)生的廢棄物可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)城市廢棄物的景觀化、藝術(shù)化處理，也可以通過(guò)生物有機(jī)物之間相互作用降解有機(jī)廢料。無(wú)法降解的殘?jiān)碗s質(zhì)的處理運(yùn)輸則需要專用的運(yùn)輸通道進(jìn)行處理?？葜β淙~則可以定期清掃堆積形成“落葉堆肥”區(qū)，將它們收集并發(fā)酵成為養(yǎng)料，循環(huán)利用的同時(shí)減少污染。而施肥所產(chǎn)生的不可避免的異味則可以通過(guò)使用輕型種植營(yíng)養(yǎng)土或進(jìn)行水體培育等方式。

4)加強(qiáng)社區(qū)氛圍營(yíng)造和全民參與。中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與現(xiàn)代城市建設(shè)的結(jié)合，加上CSA生產(chǎn)模式賦予空中農(nóng)園新的應(yīng)用方向和推廣方式，使得空中農(nóng)園吸引了更多人的注意和更多的投資。同時(shí)城市的喧囂與漠然讓人失去了歸屬感，社區(qū)支持農(nóng)業(yè)，使得生活在“鴿子籠”中的社區(qū)戶主之間在相互信任的基礎(chǔ)上參與體驗(yàn)，溝通分享。但是空中農(nóng)園所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益并不是立竿見影的，其科普性不強(qiáng)，宣傳力度不夠，國(guó)人對(duì)于空中農(nóng)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)還沒有深入人心。為給空中農(nóng)園的發(fā)展提供大眾基礎(chǔ)和更多的資金投入，政府應(yīng)該加大空中農(nóng)園的宣傳力度，讓全民認(rèn)識(shí)到其帶來(lái)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、教育以及生態(tài)方面的積極效益，鼓勵(lì)刺激投資商進(jìn)行投資，全民齊心協(xié)力，共同將綠色城市理念融入貫徹到城市建設(shè)和規(guī)劃中。

5 結(jié)語(yǔ)

城市社區(qū)空中農(nóng)園的發(fā)展依托于城市社區(qū)并服務(wù)于社區(qū)居民。依據(jù)目前的中國(guó)國(guó)情，城市化水平還不是很高，城市社區(qū)的規(guī)模也相對(duì)較小，再加上生態(tài)環(huán)境破壞較為嚴(yán)重，生產(chǎn)技術(shù)受限等因素的制約，我們需要認(rèn)識(shí)到，現(xiàn)階段我國(guó)的空中農(nóng)園仍處于初步發(fā)展階段，分析和學(xué)習(xí)優(yōu)先案例是推進(jìn)我國(guó)海綿城市建設(shè)的有效途徑。綜上所述，城市社區(qū)空中農(nóng)園作為緩解城市矛盾，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的重要策略之一，其重要性不容忽視，應(yīng)納入到城市發(fā)展規(guī)劃和設(shè)計(jì)中去。同時(shí)，也需要社區(qū)和居民的共同努力來(lái)保證城市社區(qū)空中農(nóng)園的進(jìn)一步發(fā)展，推動(dòng)城鄉(xiāng)生態(tài)文明建設(shè)。