海綿城市視野下的大學校園景觀改造設計研究
——以嵩明職教園區為例

南月慧，趙慶玲，葉惠珠

(云南師范大學文理學院，云南 昆明 650000)

1 水環境現狀

云南省嵩明職教園區位于昆明市東北、云貴高原的西端，地勢由西北向東南傾斜，系云貴高原上的山岳河谷地帶，屬亞熱帶季風氣候，年降雨量992 mm，年均相對濕度74.2%，年雷暴62.8d，年冰雹2.3 d[1]。5～10月份是雨季，降水較多，11月份到翌年4月份為旱季。

為保護牛欄江水質，云南嵩明職教基地控制性詳細規劃的要求，區域排水系統為雨污分流制，職教基地與龍寶村共建污水處理廠，污水處理廠占地55畝，日處理量為2.5萬m3/d。在污水處理廠未建成之前，要求進入基地的各所學校自建中水處理站處理產生的污水。云南師范大學文理學院校園內部中水處理站一所，產生的廢水經隔油池、化糞池、自建污水處理站處理后進行回用，處理規模為1300 m3設中水官網，用于校園內部綠化灑水、道路灑水及沖廁用水。云南師范大學文理學院的給水系統從文林路市政供水管網接入，接入管管徑均為DN200。排水采用污水和雨水分流制，雨水經管道收集后排入北側市政雨水管網。

2 供水不足問題突出

嵩明縣職教園區水廠占地1.51畝，設計供水能力20000 m3/d,供水水源為八家村水庫，現在八家村的水庫P=95%年供水量365m3，目前楊林片區的供水情況根據報告，2020年P=95%年供水量2977.1萬m3，缺水6399.9萬m3，缺水率68%。至2030年，P=95%年供水量2977.1萬m3，缺水7394.7萬m3，缺水率71.3%。金山水廠尚未建好，隨著楊林片區經濟的發展，與職教園區相鄰的工業園區發展迅速，該水廠已經不能滿足片區用水需求，水資源供需矛盾日漸凸顯，經常因為水庫干竭，導致職教園區供水嚴重不足。

楊林職教園區師生眾多，職教園區供水的水源保障不足，水資源較為匱乏。特別是位于供水主管末端的云南師范大學文理學院，每年旱季，每日進水量較小水資源不足問題突出，導致學生宿舍斷斷續續停水，嚴重影響師生生活，教學樓、宿舍樓、圖書館等重要教學建筑內部廁所沒水沖洗，嚴重影響校園環境。

校園內下降至地面和屋頂的自然雨水，沒有得到合理的回收和利用，經排水管網直接進入排水系統，校園內自然綠地的蓄水能力較弱，地勢較高，排水速度快，涵養水的能力差。校園內缺少景觀蓄水池、湖泊等自然排放地。雖然校園綠化面積較大，但是大多數綠地因為地勢較高等問題，且并未設計系統的低影響儲水設施，對校區最直接的影響就是雨水降落快，排的快，雨水直接進入排水系統，暴雨期給雨水排水系統造成壓力，枯水期又對校園供水增加了負擔。

3 海綿城市技術措施在大學校園中的運用

海綿城市的理念和技術方法，近年來在國內外得到了廣泛的利用，選擇切實有效的海綿城市建設措施、不僅可以提高水的利用效率，增加水生態和水環境的有利運轉[2]，對城市防澇、節水也有至關重要的作用。

在國際上，海綿城市的技術運用在大學校園景觀設計中的案例較多較為成熟[3]，例如賓夕法尼亞大學運用屋頂綠化和透水地面、雨水花園等方法展開校園景觀和校園海綿體設計，通過校園中的休海克綠地景觀系統，將場地內的95%的雨水收集[3]，運用于灌溉等工程。塞勒姆州立大學運用濕地走廊，將校園內的雨水徑流全部匯集，促使雨水的管理和土壤的修復[4]很好地整合在一起。國內案例中，北京交通大學通過設計雨水花園、屋頂花園、道路透水鋪裝、智慧監測系統等方法構建了完整的校園海綿體。海綿城市的理念和措施在清華大學[5]、深圳大學的校園建設中也得到了良好的應用。

海綿城市所倡導的低影響開發技術，按照功能可以分為“滲、滯、蓄、凈、用、排”幾種類型[4]。綜合運用各項技術，可以實現雨水資源化利用的目標。主要的措施有綠化屋頂、透水材料，下沉綠地、滲透塘、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、植草溝等，低影響開發單項設施也具有多個功能，如生物滯留設施不僅能滲透補充地下水，還可以消減峰值流量，凈化雨水。綜合利用各項技術，在提升校園景觀的同時，滿足校園海綿體設計，達到節水、省水、蓄水、綜合利用水資源的目的。

4 嵩明職教園區海綿體改造建設

嵩明職教園區水資源不足問題嚴重，結合海綿城市相關理念，合理的實施雨水收集和再利用措施，不僅有利于植被的保護、地面的保潔、灌溉工程，還有利于智能化的利用，可有效地緩解水資源不足的問題。在構建校園海綿體的同時，要完善雨水和污水分流制，增加污水管網覆蓋率。初期雨水和污水中含有的污染物較多，對水的處理要求較高，而中后期雨水純凈度較高，可以用于直接灌溉、沖廁和景觀用水。做好雨水污水分流，初期雨水和中后期雨水分流，可以提升對雨水的處理效率，改善校園廣場、綠地景觀。在避免大拆大建的基礎上，處理好景觀綠地、廣場和排水的關系，留住水的同時，也為校園建設優良的水環境、景觀廣場環境。

4.1 建設立體的海綿校園

海綿校園的建設，不僅僅只需要考慮地表排水蓄水和地下排水凈水，還應該從屋頂綠化、綠植墻面等方面考慮將海綿立體化、生態化、景觀化。回收的雨水可以提高校園的總體濕潤度，改善校園人居環境。建設技術措施，可從屋頂綠化、立體綠化等方面考慮(圖1)。

圖1 道路改造前后對比和構造示意

屋頂綠化方面，目前校園建筑中采用綠化屋頂較少，屋頂排水多用平屋頂，檐溝或管道內排水等方式，將雨水直接排入城市地下管網系統。統一排進污水處理廠，對雨水的利用方式較少，利用效率較低，應該改為采取積極主動的利用雨水的方式，將屋頂綠化作為改造的重點之一(圖2)。

圖2 屋頂改造前后對比和構造示意

在校園內部的大部分建筑，均為多層，建筑層數高，部分建筑的屋頂可以作為室外活動空間和景觀空間，但是由于屋頂設計簡陋，沒有良好的景觀和綠化，導致屋頂的使用頻率并不高，增加屋頂綠化設施不僅能增加屋頂對自然降落的雨水的涵養，更能增加屋頂景觀環境，使屋頂的使用效率和頻率增加，對于校園景觀設計在三維空間上開展是重要的補充。屋頂綠化可以采用灌木和喬木相互結合的多層次綠化，灌木綠色屋頂一般根基深度不大于150 mm，喬木綠色屋頂的基質深度在600 mm左右。根據屋頂的使用狀況和使用頻率，選擇綠化的種類和層次。形成良好的景觀，為校園增加色彩。

立體綠化在嵩明職教園區使用較少，大部分校園內部建筑，均使用硬質瓷磚墻面或抹灰墻面，墻面的設計感統一單調，缺少生氣。結合我國立體綠化優秀校園案例，中國美術學院象山校區中的施工方案和技巧，可采用拉毛混凝土、透水貼面和攀爬植物相結合的方法展開立體綠化設計，不僅能有效的涵養雨水，還能為校園中的景觀增添特色，不失為一種良好的涵養雨水和改善校園微氣候的有效措施(圖3)。

圖3 立體綠化改造前后對比示意

4.2 建設透水校園

透水鋪裝改善校園道路的水問題，校園內沒有使用透水鋪裝，現階段，職教園區采用的硬質路面和鋪裝并未考慮海綿校園的透水要求。校園內部一級道路(車行道)采用瀝青路面的馬路，透水性差，并且，路沿石把道路和周邊的草地分割開，大部分水順著路面排水孔排水地下管網。

校園內部廣場鋪裝材料采用混凝土板，6 m×6 m大塊的混凝土板不透水，也是靠便捷的排水系統，將廣場雨水快速排入地下管網系統。改進措施考慮將部分廣場鋪裝用地變成透水材料，不僅能增加廣場的吸水率，而且增加廣場的美觀性。

停車場采用水泥地硬化，透水性差，建議停車場等使用頻率不太高的空間，采用透水磚和空心透草磚鋪裝(圖4)。

圖4 道路改造前后對比示意

并且在道路、廣場、停車場周邊建設植草溝。植草溝作為有植被的地表溝渠，在收集、輸送和排放徑流雨水中，可對雨水起到一定的凈化作用。其斷面形式可以采用拋物線形、三角形或梯形。植草溝的坡度一般控制在1∶3，縱坡不宜大于4%。植草溝同時具有生物滯留、濕塘等功能，并且可以和雨水管渠合用，在場地豎向設計允許的情況下可代替雨水管渠。且植草溝本身的維護費用較低，易于形成良好的景觀(圖5)。

圖5 道路廣場停車場旁植草溝示意

4.3 雨水儲備和景觀水景設計

現階段，嵩明職教園區的景觀設計較為粗獷，以大片綠地和林地為主，而且，綠地的地勢較高，形成坡，綠地內部的雨水迅速的排入周邊的雨水管網中，綠地的含水和儲水性差。很多校園缺乏蓄水池等設施，云南工商學院修建3座蓄水池和進行了供水改造工程，基本能滿足高峰時期學生用水，但是水景設計單一。云南師范大學商學院設計有一個蓄水池，基本滿足雨水蓄水要求，其他院校蓄水設施較少，很難滿足校園景觀中對水的要求，也很難滿足校園中海綿設計的蓄水要求。鑒于此情況，參考海綿城市LID技術，提出以下解決方案。

將地勢較高的綠地，改成成下沉綠地，綠地周邊設計植草溝。下沉式綠地的下凹深度在100～200 mm，并且在下沉式綠地內設計溢流口(如雨水口)，保證在暴雨時期，徑流的溢流和排放，溢流口的頂部一般高于綠地50～100 mm。下沉式綠地建設費用和維護費用較低，成為低，并且可以對雨水中的污染物如COD/NH4-N/TP有效的起到40%～50%的消減作用。較適合海綿校園的設計。

結合景觀設計蓄水池和調節塘。蓄水池局域雨水的集蓄等功能，同時可以消減峰值流浪，根據不同的材料，蓄水池可以劃分為鋼筋混凝土蓄水池、磚石砌筑蓄水池和塑料蓄水模塊拼裝式蓄水池。如果校園內用地緊張，也可以采用地下封閉式蓄水池。蓄水池雨水管渠較為容易接入，儲存水量大，雨水可回用于綠化灌溉、沖洗路面和車輛等。

5 結語

嵩明職教園區景觀設計單一，大片的綠地、硬質廣場、樹林組成了校園景觀的主要部分，粗狂而缺乏細膩，校園內部缺少水景、雕塑、景觀小品建筑等景觀元素。校園景觀和豐富多彩的校園文化不相稱。職教園區缺水問題嚴重，旱季雨水不足，水庫水量無法給校園提供足夠的用水，嚴重影響職教園區內師生的生活。為了增加校園景觀的多樣性和趣味性，同時解決校園缺水的問題，結合海綿城市的設計理念[6]及措施和校園現有的景觀，提出以上改造景觀的若干建設性建議和意見。通過屋頂綠化、下沉綠地、景觀蓄水池等改造建議，在解決校園供水不足問題的同時，也大大改善了校園景觀質量。