(山東科技大學藝術與設計學院 266590)
概念于2012年4月在《低碳城市與區域發展科技論壇》中首次提出,是指城市能像海綿一樣,下雨時能夠吸收并儲存水,需要時將釋放的水的新一代雨洪管理概念。“海綿城市”在環境變化和自然災害方面有良好的彈性,能修復改善城市生態平衡。
“海綿校園”是將“海綿城市”理念運用到校園一系列的改造和建設,從而達到校園景觀的生態功能與美學功能并存的效果,將高校打造成一座新時代的“呼吸性校園”。
首先國務院在《關于推進海綿城市建設的指導意見》指出,到2020年,城市建成區20%以上的面積達到目標要求;到2030年,城市建成區80%以上的面積達到目標要求。高校占地面積較大,調蓄能力容量可觀,對建設“海綿城市”有著不可忽視的作用。
其次校園綠化、濱水景觀以及生活用水量都排在城市用水量的前列。結合“海綿校園”理論去改造校園景觀,可以提高水資源利用率與校園綠地利用率,促進校園自然環境良好發展,增強人與景觀的交互性。隨著國內大學校園的不斷建設發展,校園景觀也在發生變化,然而大多都參差不齊,且一些校園景觀建設對環境產生了負面影響,違背了高校環境建設的初心,所以眼下需要一套切實的理論來指導高校的環境建設。
國外對于校園雨水管理系統研究起步早,具有完善的體系與理論,比較有名的有美國馬里蘭大學展開的“雨水花園”課題研究,波特蘭會議中心的雨水花園改造項目。德國也在1989年為房屋生態設計制訂了一系列的技術標準。此外,此外例如神奈川大學等諸多的日本院也重視截流、儲存、滲透雨水的技術措施,用來涵養水源,恢復改善校園環境。
國內相關研究雖起步較晚但發展迅速,2003年俞孔堅等人首次引入“海綿”的定義。2014年住建部發布《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建》后,社會各界開始重視海綿校園,2016年“海綿校園”概念由胡穎在其論文《基于低影響開發理念的海綿校園建設方案研究——以江蘇城鄉建設職業學院海綿城市示范項目為例》中正式提出,將其理念結合到校園建設中去,通過對低影響開發設施的綜合使用,實現校園生態管理的良性發展。同時大量海綿校園的設計實踐開始落地。
綜上所述,國外關于其理論的研究及實踐起步早,發展完善,兼顧景觀性、技術性與舒適性;國內還處于摸索階段,雖近幾年在海綿城市的影響下才開始對海綿校園進行理論研究與實踐,但發展迅猛,國內外正出現你追我趕的態勢。
高效是重要的科學研究場所和人才培育基地,隨著高等教育的改革不斷深入,招生規模日益擴大。不斷增加的人數與老舊校園環境的矛盾日益突出。
高校由于人員數量基數大,用水量大,水資源浪費嚴重環境問題日益顯現。不少高校老校園基礎設施落后,排水功能欠缺。陰雨天氣會造成大規模積水,影響師生正常活動。
高校在規劃時不透水的硬質路面偏多,排水結構單一。雨水天氣排水設施壓力過大。很多相對干凈的雨水直接流入市政污水管道,造成浪費。校內人工湖或溪流,作為天然的蓄水池都沒能充分發揮雨水凈化和雨洪調劑作用。
校園中的景觀只注重其外表美觀,并沒有很好的做到多種植物合理搭配,影響改善小氣候環境。
集散場地建設:這里的集散場地主要指操場、廣場和公共草坪,這些地方人流量較大,其中廣場和操場多為硬質鋪裝且面積大,必須保證雨水能夠及時下滲避免積水,應采用大面積的透水鋪裝。同時周邊要有相應的樹池或下沉草地等設施作為配套,既用來減少內澇,還能營造良好的環境氛圍。公共草坪作為校園景觀的一個重要組成部分,在為廣大師生提供良好的交流活動空間的同時,也作為海綿校園的重要組成部分,有儲存水凈化水源的作用,設計師應注意做成下沉綠地的形式,讓草坪低于周圍硬質路面,好讓雨水流入。
道路建設:道路方面可以分為車行道與人行道兩部分,人行道主要供行人行走服務,在壓力比較小,所以大多可以采用透水鋪裝,而車型到住在壓力比較大,且路面寬廣,要用抗壓性強的瀝青透水鋪裝。透水鋪裝應滿足路面強度,周圍兩側可采用排水管道作為輔助,同時,校園內的人行道設計要比車型到更加的自由靈活,要注意空間節奏與韻律,增強審美趣味。在建設道路的同時,注意處理道路與周圍綠地的關系,絕大部分的處理方式是用路沿石分割。然而雨天來臨時,道路上的積水無法排入周圍綠地只能排入排水管道,導致極大縮短了排水管道的壽命。設計者可以選擇在每個路沿石中流出縫隙或將綠地的高度低于路面,保證水能夠在雨天直接排入綠地。
植物配置:植物的配置與選擇也是景觀設計重要的一環,首先應考慮當地的氣候與環境及降水量的因素來選擇抗耐旱和耐澇的植物,其次要注意植物組團的搭配,要富有層次感,喬木大多采用孤植列植、對植。灌木根據喬木的位置布置在周圍,形成層次草本植物,應根據學校規劃以及喬灌木的位置稱點線面的多種層次,海綿校園下的景觀植物多選用凈化能力強的品種。
水系濕地建設:水在校園景觀中有著改善局部小氣候、美化空間的作用,在海綿校園理論中是重要的儲水、用水點。種類包括人工湖、小型濕地、溪流建設,設計者應根據校園的特點來安排人工湖和溪流的位置,并以這些區域作為基本出水區域,并以其為中心建設完善蓄水池管道,將各個地方的蓄水系統結合起來,做到相互結合、相互補給,實現水資源的儲存與利用。還要注意雨水有污水進行分流,將污水從污水管道排出,防止對校園水源的污染。
建筑表面設計:校園內的建筑多為規則式建筑且占地面積廣,屋頂為硬質不透水,下雨時容易產生大量雨水,徑流只能通過排水管排到地面。建筑的景觀設計可以依靠綠色屋頂和立面綠化。同時設置雨水管,從而對屋頂上的雨水進行收集。
因地制宜原則:在建設“海綿校園”時,應根據因地制宜的原則,根據當地的土壤情況,濕度,氣候條件來選擇相應適合的植物,一些干旱區或者旱雨季分明的地方,可以建設蓄水池作為補給源;注重材料的可持續性,在建設基礎設施時要充分利用當地材料,通過多方面降低對原有環境的破壞。
舒適性原則:在景觀設計的過程中要從人體工程學方面入手:結合尺度、心理活動范圍、色彩、設施形態,物理環境如光熱、聲音等環境視覺區域多種因素。確定出合理的方案,從而保證每個功能區域都得到應有的滿足。
觀賞性與交互性原則:設計時要注意植物的色彩搭配,同時也要考慮到人與景觀之間的交互性,例如在水井設施處應該修建親水平臺。同時,高校一般都致力于打造自己的校園文化,要將這些要素跟景觀設計相結合,使景觀成為校園文脈的載體,提高原本觀賞層面與精神層次。
生態性原則:在設計時應遵循當下可持續發展的原則可持續發展的綠色設計是當今景觀設計的主流思想,是現代環境條件下的必然要求,高效景觀規劃應考慮可持續性,多樣性協調統籌進行規劃設計,使得景觀富有彈性,在設計過程中,要注意對原產地生態的保護與修復
一般為自然或人工形成的凹綠地。通常用來匯集或者吸收屋頂和地面的雨水,并且通過綠地植物凈化雨水,并將雨水滲入土壤中,補充地下水源。雨水花園一般建在地勢平坦的低洼地帶,它的主要功能是減少雨水徑流的總量,防止內澇和雨水污染,其本身具有恢復生態效益,組建良好的景觀形式的功能。
在海綿校園的建設中要充分考慮到地形、氣候等自然因素,保證是在校園總體規劃的基礎上進行選址,明確校園內的豎向條件、景觀特征、綠化面積、雨水組織形式和容納量等條件,對雨水花園進行設計建設。其次是雨水花園植物的選擇,由于雨水花園的蓄水能力是根據土壤的滲透性和植物的耐淹性來決定的,所以在選擇植物和土壤時,要因地制宜考慮到校園的生物多樣性。
校園大多數建筑都是一些面積較大的平頂屋,因此校園可以將屋頂建設成綠色屋頂。綠色屋頂是為了增大校園綠化面積、改善空氣質量、緩解雨洪災害、提在校園景觀整體品質。在進行建設時需要注意合理設置相應的排水系統,保證排水收集口能夠有效地將水收集在雨水收集溝里。
下沉綠地能承接來自周圍易產生地表徑流設施的雨水,由覆蓋層、種植土壤層、礫石層、砂層、蓄水層以及溢流導管組成,其造價成本低,景觀效果好,是校園景觀建設的不二之選。在植物種植上應選強抗旱耐澇的灌木,并適當搭配喬木作為豐富空間層次,還要在綠地中設溢流口,以便于排除過量的雨水。
隨著當今城市建設進程的加快,海綿校園方案的實施勢在必行,這是解決城市環境問題的必然需求,也是人與自然和諧相處的價值取向。高校的海綿校園景觀改造可以起到以點帶面的示范作用,促進的海綿城市建設,成為構筑海綿城市的重要一環。其對未來的校園環境生態發展與提升城市整體水循環能力而言具有重要意義。