海綿城市理念在建筑庭院設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

●劉 陽

前言

2016年，鄭州開始建設(shè)海綿城市，2021年夏天，鄭州罕見暴雨造成巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，一時(shí)間，所有的質(zhì)疑和謾罵聲讓海綿城市建設(shè)成為眾矢之的，大眾一度認(rèn)為海綿城市的建設(shè)可以從根本上解決城市內(nèi)澇問題。

根據(jù)國家住建部2020年的調(diào)研顯示，從2008年到2010年，共有約62%的城市發(fā)生過城市內(nèi)澇，尤其是夏季。夏季城市內(nèi)澇的主要原因有夏季降雨量大、市政管網(wǎng)排水壓力激增、城市綠地日益減少、雨水下滲能力下降等，為了緩解城市內(nèi)澇的問題，我國從2015年開始加大海綿城市的試點(diǎn)建設(shè)。創(chuàng)建海綿城市，需要城市各個(gè)板塊一起協(xié)同作用，如在城市道路、市政給排水、街道綠地、校園景觀、住宅小區(qū)、建筑庭院等建設(shè)或改造環(huán)節(jié)中引入海綿城市理念。本文闡述了將海綿城市理念引入民用建筑庭院設(shè)計(jì)中的必要性以及具體方法，為海綿城市建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。

一、海綿城市與民用建筑庭院

（一）海綿城市

海綿城市理念可以理解為城市像海綿一樣，在下雨的時(shí)候吸收雨水，緩慢地下滲，通過一系列處理后達(dá)到緩解市政管網(wǎng)排水壓力、凈化水質(zhì)、補(bǔ)給地下水的效果，在應(yīng)對(duì)強(qiáng)降雨等災(zāi)害影響下具有良好的彈性。海綿城市能夠在源頭上降低內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。

海綿城市理念的提出最早要追溯到2003年，著名的景觀設(shè)計(jì)師俞孔堅(jiān)教授提出的用“海綿”比喻自然系統(tǒng)調(diào)節(jié)洪澇的能力；2008年—2011年是海綿城市理念的探索階段，上海世博后灘濕地公園是海綿城市理念初步探索的成果；2013年習(xí)近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議》的講話也強(qiáng)調(diào)了要建設(shè)“自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”；2015年國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》。自此，國家開始正式部署推進(jìn)海綿城市建設(shè)試點(diǎn)工作。

海綿城市是新一代雨洪管理理念，旨在建設(shè)水彈性城市，國際術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（LID)”。傳統(tǒng)的雨水排放系統(tǒng)主要通過城市管道排放，這是一種“快排”模式，是一種末端集中控制方式，而海綿城市通過如透水鋪裝、下沉式綠地、蓄水池、雨水池等下滲減排、集蓄利用的方式進(jìn)行排水,達(dá)到以源頭分散的控制方式有效地減緩城市內(nèi)澇。海綿城市控制目標(biāo)主要有控制徑流總量、控制徑流峰值，水體污染、雨水資源化。

（二）民用建筑庭院

庭院一般是指建筑物四周或被建筑物包圍的場(chǎng)地，建筑庭院一般包括建筑中庭、別墅庭院等等，雖然單個(gè)庭院面積比較小，但是如果絕大多數(shù)的民用建筑庭院在建設(shè)時(shí)都能考慮到雨水下滲、凈化、再利用，對(duì)于整個(gè)城市雨洪管理的作用也不容小覷。

（三）海綿城市理念在建筑庭院設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

海綿城市最主要的優(yōu)勢(shì)就在于減少內(nèi)澇、凈化雨水、雨水再利用、涵養(yǎng)地下水等，除此之外還能夠減少城市的熱島效應(yīng)。

二、海綿城市理念在民用建筑庭院中的應(yīng)用原則

（一）因地制宜

海綿城市建設(shè)要根據(jù)各個(gè)城市特性進(jìn)行調(diào)整，規(guī)劃建設(shè)前期要充分調(diào)研，不能照搬其它城市的成功經(jīng)驗(yàn)。海綿城市理念在不同的城市板塊應(yīng)用的方式不同。建筑庭院一般來說面積較小，綠化率比較高，我們可以根據(jù)建筑庭院所在的位置調(diào)整應(yīng)用形式。

（二）與景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合

民用建筑庭院中海綿城市理念的應(yīng)用應(yīng)充分考慮到美觀性，在滿足處理雨水的基礎(chǔ)上，充分選用合適的植物樹種。不同品類的植物互相搭配可以提高對(duì)植物雨水的凈化能力，如：將常綠植物與落葉植物混合種植可以提高冬季水體凈化的能力；選擇根系多并且枝繁葉茂的植物如蘆竹、蒲葦、香根草等，既可以吸收土壤中氮、磷、鉀等礦物質(zhì)，又能營造植物景觀；使用香花植物，如美人蕉、茨菇、黃菖蒲等具有香味又能凈化水質(zhì)的植物，提高庭院整體的景觀效果。

（三）考慮植物生長要求

在海綿城市建設(shè)中，一部分綠地會(huì)要考慮到做成下凹綠地，用于減緩雨水的下滲速度、凈化水質(zhì)，在雨季，下凹綠地的含水量會(huì)急劇增加，但在旱季，有可能面臨干旱的情況，所以我們?cè)诮ㄖピ涸O(shè)計(jì)中要能充分考慮到植物的抗性，是否耐水淹并具有一定的抗旱性，如斑葉芒、細(xì)葉芒、馬蹄金、旱傘草等。部分城市雨水ph值偏低，則還需要考慮到耐酸性植物的配置比例，如杜鵑花、八仙花、梔子花、紫鴨跖草、蘭科植物等。

三、海綿城市在建筑庭院設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用方式

海綿城市目前在城市中的應(yīng)用形式主要有雨水花園、下凹綠地、生物滯留帶、植草溝、綠色屋頂、人工濕地、植被緩沖帶、透水鋪裝、生態(tài)駁岸、濕塘等。其中人工濕地、生態(tài)駁岸、濕塘等受到地域面積的限制，不適用于民用建筑庭院。現(xiàn)例舉幾項(xiàng)適合民用建筑庭院的應(yīng)用方式及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行說明。

（一）鋪裝

海綿城市建設(shè)中最常用的鋪裝方式就是透水鋪裝、地面導(dǎo)流設(shè)計(jì)。常見的透水鋪裝主要有透水磚、透水混凝土和透水瀝青。透水磚、透水混凝土在廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、人行道等方面運(yùn)用較為廣泛，而透水瀝青主要用于機(jī)動(dòng)車道。這類新型材料雖然透水效果好，但是在民用建筑庭院中應(yīng)用難度大，成本高。在庭院設(shè)計(jì)中，因庭院面積一般不大，我們可以直接從鋪裝形式下手，盡量避免整塊的、大面積的混凝土鋪裝，庭院內(nèi)部道路可以使用汀步、碎石子等，平臺(tái)鋪裝可以選用防腐木，建設(shè)可以透水的木質(zhì)平臺(tái)，這樣既可以保證透水效果，同時(shí)也不會(huì)提高庭院的建造和設(shè)計(jì)成本，大眾接受程度更高。

（二）下凹綠地

下凹綠地顧名思義是一種低于周邊地面的下凹式綠地，在建設(shè)時(shí)，在凹地內(nèi)埋放溢流管，溢流管接入市政管道或者滲井，雨天時(shí)能有效地收集雨水，減少地表徑流外排，并且補(bǔ)充地下水。當(dāng)降雨量過大，下凹綠地內(nèi)水位升高至溢流管高度時(shí)，雨水可以經(jīng)溢流管排放至市政管道。

但是下凹綠地也有其限制性，雨水量過大、降雨時(shí)間過長時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致植物爛根的情況，同時(shí)因?yàn)槠涓叨鹊陀诘孛婵赡軙?huì)導(dǎo)致垃圾堆積、植物枯枝爛葉堵塞溢流管等情況，需要定期進(jìn)行清理。除此以外，下凹綠地受到種植土層厚度的影響，植物種植種類受限，植物景觀營造的效果一般。

（三）植草溝

植草溝主要用于雨水的運(yùn)輸和預(yù)處理，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排水溝渠。在道路和綠化之間設(shè)置植草溝有助于進(jìn)行雨水管理，使得雨水更好地排放到雨水花園里，減少對(duì)植物帶的沖刷，也可避免土地裸露。

植草溝的弱點(diǎn)在于雨水停留的時(shí)間較短，凈化的能力比較弱。

（四）綠色屋頂

綠色屋頂也就是屋頂綠化，對(duì)于構(gòu)建海綿城市也有一定作用。屋頂裸露會(huì)導(dǎo)致屋頂表皮老化，影響建筑壽命，綠色屋頂可以有效地減少建筑屋頂徑流總量和污染負(fù)荷。除此之外，屋頂綠化還能降低夏季建筑室內(nèi)溫度。

強(qiáng)降水時(shí)，屋頂?shù)膹搅饕彩菍?dǎo)致城市市政管網(wǎng)壓力過大的原因之一，如何將屋頂雨水存蓄并使用起來也是構(gòu)建海綿城市的著力點(diǎn)之一。除此之外，綠色屋頂?shù)闹饕獌?yōu)點(diǎn)有：提高綠化覆蓋率、減少熱島效應(yīng)、緩解環(huán)節(jié)建筑屋面的溢流，減少排水壓力、保護(hù)屋面結(jié)構(gòu)、保溫隔熱，節(jié)省能源。

在綠色屋頂設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到以下問題：植物配置、抗風(fēng)性、荷載壓力、排水和植物根系穿刺等。

（五）雨水花園

雨水花園是自然形成或者人工挖掘的下凹綠地，雨后可以減緩雨水滲透的速度，通過植物以及沙土來凈化雨水，達(dá)到避免內(nèi)澇、涵養(yǎng)地下水、補(bǔ)給灌溉用水的目的，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制系統(tǒng)。雨水花園因其集功能和景觀于一體的特性是海綿城市建設(shè)中應(yīng)用最多也最受歡迎的一種方式。

植物選擇原則：一是優(yōu)先選用本土先鋒植物；二是選用根系發(fā)達(dá)、生命力，強(qiáng)凈化能力的植物；三是選用抗性強(qiáng)的植物，既能耐澇又有一定的抗旱能力的兩棲植物；四是多種類搭配提高凈化污染的能力和觀賞效果。

四、改善方向

（一）制定總體規(guī)劃

海綿城市的建立不是僅靠改善城市路面或者建設(shè)少量雨水花園就能完成的。城市規(guī)劃建設(shè)海綿城市之初就要制定好總體的規(guī)劃，無論是城市路面、管網(wǎng)系統(tǒng)、城市綠地、社區(qū)綠地等各方面都需遵循城市海綿建設(shè)的總體規(guī)劃，協(xié)調(diào)統(tǒng)一，共同推進(jìn)海綿城市建設(shè)。

（二）提高施工技術(shù)水平

海綿城市建設(shè)的應(yīng)用方式如透水鋪裝、地面導(dǎo)流、雨水花園、下沉綠地等都是新型的建設(shè)方式，對(duì)施工技術(shù)水平要求較高。因此，要提高施工技術(shù)水平可以從以下幾點(diǎn)入手：一是學(xué)習(xí)雨洪管理技術(shù)成熟國家的先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新。二是政府統(tǒng)籌編寫相關(guān)技術(shù)手冊(cè)或?qū)⒑＞d城市建設(shè)施工技術(shù)寫入相關(guān)專業(yè)教材，使施工技術(shù)人員及學(xué)生能夠有渠道系統(tǒng)地學(xué)習(xí)海綿城市建設(shè)的施工技術(shù)。

（三）加大科普宣傳力度

目前，公眾對(duì)海綿城市的認(rèn)識(shí)程度不高，即使是對(duì)海綿城市有一定了解也對(duì)海綿城市存在誤解，絕大部分人認(rèn)為海綿城市可以在根本上解決城市內(nèi)澇的問題，而公眾對(duì)海綿城市的認(rèn)識(shí)了解程度會(huì)直接影響到海綿城市的建設(shè)，公眾對(duì)海綿城市的了解程度越高則配合建設(shè)海綿城市的程度也會(huì)越高。因此，要提高海綿城市的建設(shè)效果需要加大海綿城市的科普宣傳力度。社區(qū)可以組織一些宣傳科普活動(dòng)，將海綿城市的理念以及雨水花園等雨洪管理、凈化的做法教給社區(qū)民眾，讓大家從自家的小花園做起，形成收集雨水的習(xí)慣，從一點(diǎn)一滴影響整個(gè)城市的雨洪管理效果。

結(jié)語

本文基于海綿城市的理念對(duì)建筑庭院中雨洪管理提出可行做法和建議。要做好海綿城市建設(shè)還是需要依靠廣大公眾的力量，提高公眾對(duì)海綿城市的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)公眾從自家門口的綠地做起，保護(hù)生態(tài)，恢復(fù)生態(tài)，收集雨水，利用雨水，從而提高住宅區(qū)的雨水利用率，為推進(jìn)整個(gè)城市的海綿城市建設(shè)進(jìn)程貢獻(xiàn)力量。