低碳視角下城市濱水區(qū)景觀設(shè)計(jì)策略研究

孫皓 戴瑩

摘要：隨著城市化的加速發(fā)展，在未來一段時間內(nèi)，我國能源消耗將保持在較高水平。保護(hù)生態(tài)環(huán)境，功在當(dāng)代，利在千秋。要實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，就要做到“護(hù)綠”“增綠”“活綠”，走低碳路，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，是中國實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)的必然選擇。目前，我國許多城市都開始重視濱水區(qū)的發(fā)展，優(yōu)秀的濱水空間對改善城市的總體風(fēng)貌、滿足人們的親水需要、提升城市空間的多樣性與活力、推動城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要作用。開展濱水區(qū)空間建設(shè)，是為了城市的進(jìn)步和發(fā)展，在濱水區(qū)景觀設(shè)計(jì)中引入低碳理念是非常有必要的。文章對目前我國城市濱水區(qū)景觀建設(shè)面臨的碳源類型和如何實(shí)現(xiàn)碳匯吸收的問題進(jìn)行分析，提出在滿足視覺要求的前提下，實(shí)現(xiàn)低碳與濱水的有機(jī)結(jié)合。結(jié)合我國濱水區(qū)景觀現(xiàn)狀，探討與低碳相關(guān)的城市濱水景觀設(shè)計(jì)方法，從而更好地發(fā)揮出低碳濱水區(qū)的優(yōu)勢，明確濱水區(qū)設(shè)計(jì)中存在的碳排放要素。找出濱水區(qū)可能存在的資源浪費(fèi)和規(guī)劃不合理的地方，從降低碳排放、提高綠色碳匯吸收、可持續(xù)發(fā)展三個方面，為以低碳為導(dǎo)向的城市濱水區(qū)景觀提出設(shè)計(jì)策略。同時，針對濱水區(qū)空間低碳建設(shè)現(xiàn)存的問題提出改進(jìn)建議，推動我國濱水區(qū)建設(shè)健康發(fā)展，以供參考。

關(guān)鍵詞：低碳；城市濱水區(qū)；景觀設(shè)計(jì)；碳匯；碳源；可持續(xù)

中圖分類號：TU984.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）12-0-03

0 引言

隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長，人類生產(chǎn)生活中排放的二氧化碳越來越多，對生態(tài)環(huán)境造成了巨大影響。濱水區(qū)是城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，但是由于規(guī)劃不合理，濱水區(qū)及其周圍的生態(tài)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境效益不佳。運(yùn)用低碳理念，能夠減少濱水區(qū)資源浪費(fèi)，改善環(huán)境。在城市濱水區(qū)進(jìn)行低碳設(shè)計(jì)，以適應(yīng)當(dāng)前城市化進(jìn)程對能源的需求，能滿足人們在提升城市綠色生態(tài)品質(zhì)、降低能源消耗等方面的需求。

1 城市濱水景觀低碳設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展

低碳視角下的濱水區(qū)設(shè)計(jì)順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展理念，強(qiáng)調(diào)人與自然和諧共生，對近十年來的濱水區(qū)相關(guān)學(xué)位論文及期刊進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)研究集中在濱水區(qū)空間開發(fā)與城市總體空間的發(fā)展關(guān)系、濱水區(qū)改造與發(fā)展的案例、濱水區(qū)景觀小品的設(shè)計(jì)、濱水區(qū)空間組成要素等方面。總體上看，現(xiàn)有的濱水區(qū)更新開發(fā)和景觀類的分析較為豐富，但是低碳視角下保護(hù)物種多樣性和生態(tài)環(huán)境、濱水區(qū)水循環(huán)和碳循環(huán)等方面還有待深入研究。

2 城市濱水景觀低碳設(shè)計(jì)的影響因素

城市碳循環(huán)包括碳源和碳匯。碳源是向大氣釋放碳的過程、活動和機(jī)制，人類在生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體，是主要的碳排放源；碳匯是指通過植樹造林、植被恢復(fù)等措施吸收二氧化碳的匯聚，并固定在植被或土壤中的活動或機(jī)制。研究表明，濱水區(qū)能源消耗與溫室氣體排放集中在建筑碳源與活動碳源上，涉及濱水空間活動、建筑設(shè)計(jì)、綠色污染凈化等方面。植被對溫室氣體的吸附能力等為綠色碳匯。前述碳源和碳匯就是濱水區(qū)相關(guān)的兩種低碳影響因素。

2.1 建筑碳源排放

建筑碳源排放是指建筑在建設(shè)到使用過程中，由各種能源消耗造成的二氧化碳排放。其主要分為三個階段，分別是建材的生產(chǎn)與運(yùn)輸、建筑的建造與拆除、建筑使用。建材的生產(chǎn)與運(yùn)輸期間，使用的建筑主體結(jié)構(gòu)材料、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)材料、建筑構(gòu)件和布品等會造成不同程度的能源消耗和溫室氣體排放，這些就是建筑全生命周期的碳排放；在建筑的建造及拆除過程中，主要包括在人工拆除和使用小型工具和大型機(jī)械時所消耗的各種動能所產(chǎn)生的碳排放；在建筑的運(yùn)行階段，照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等所消耗的動能、化石能源等會造成碳排放。

在低碳視角下，低碳建筑正朝“零碳建筑”這一理念發(fā)展，最大限度地運(yùn)用天然能源來維持使用。在城市中，建筑是高耗能的主要來源，濱水區(qū)的建筑能夠最大限度地發(fā)揮濱水生態(tài)環(huán)境的氣候調(diào)節(jié)功能，減少日常使用產(chǎn)生的碳排放［1］。

2.2 活動碳源排放

活動碳源的碳排放是指人類在日常工作生活中產(chǎn)生的二氧化碳排放。濱水區(qū)是一種多元化的城市空間形態(tài)，要根據(jù)濱水區(qū)自然屬性和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在確保濱水區(qū)景觀對人們的吸引力和激發(fā)城市活力的前提下，設(shè)計(jì)低碳化的娛樂活動，減少因機(jī)械設(shè)備活動而產(chǎn)生的碳排放。減少對機(jī)動車等消耗能源的交通工具的使用，主動選擇低碳環(huán)保的交通方式，鼓勵低碳的娛樂活動和展覽游覽。倡導(dǎo)“光瓶”活動、垃圾分類活動，推進(jìn)塑料污染治理，強(qiáng)化循環(huán)利用意識，樹立節(jié)約意識，強(qiáng)化行為節(jié)約。

2.3 綠色碳匯吸收

綠色碳匯吸收指的是綠色植物吸收二氧化碳、釋放氧氣的過程，合理布置綠色用地和搭配植物，可以減少對城市環(huán)境造成的影響。將大氣中的二氧化碳吸附到植物和土壤中，能達(dá)到降低空氣中二氧化碳濃度的目的。

3 低碳視角下城市濱水景觀設(shè)計(jì)策略

以河流、湖泊、青山、綠地、道路等為依托，通過對景觀材料、場地建設(shè)、水體營造等細(xì)節(jié)的把控，建設(shè)低碳化的濱水區(qū)。

3.1 濱水景觀材料的使用

低碳理念倡導(dǎo)使用軟質(zhì)地面，減少硬質(zhì)地面的使用。古代的駁岸一般采用硬質(zhì)的石塊，石塊之間有一些縫隙，這些縫隙使小的水生動物可以在其中生活繁衍。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，許多濱水區(qū)得到了建設(shè)、改造，新建的駁岸大多采用水泥硬質(zhì)材料，雖然增強(qiáng)了防洪能力和安全性，但是將水系和陸地之間的聯(lián)系和養(yǎng)分運(yùn)輸隔斷開來，失去了原有的韻味。因此，要避免使用大面積的硬質(zhì)地面。

在濱水區(qū)的景觀設(shè)計(jì)中，軟質(zhì)景觀材料有重要地位，其對環(huán)境品質(zhì)有直接的影響。軟質(zhì)景觀材料包括水、土、植物，合理利用植物，能夠更好地發(fā)揮出軟質(zhì)材料的作用，不僅能夠較好地解決土壤的透氣性和透水問題，還能保持土壤肥力。在這種環(huán)境下，植物會更好地生長［2］。如果大量使用硬質(zhì)地面，不僅會導(dǎo)致人性化的缺失，還會增加二氧化碳的排放量。

3.2 低碳化設(shè)計(jì)與建設(shè)管理

德國著名建筑大師密斯·凡德羅曾說：“上帝存在于細(xì)節(jié)之中。”景觀要做到低碳，就必須從細(xì)節(jié)入手，發(fā)掘出可以體現(xiàn)低碳理念的載體，并將其運(yùn)用到濱水空間設(shè)計(jì)中［3］。要選用對環(huán)境友好、節(jié)能的建材，減少人為能耗，以自然手段，打造低碳、綠色、生態(tài)的濱水區(qū)景觀。應(yīng)該從對施工流程和工藝進(jìn)行合理規(guī)劃開始，不斷在施工中滲透這樣的思想，最大限度減少施工過程中設(shè)備使用時的能耗。例如，要做好合理的規(guī)劃，避免資源浪費(fèi)，降低吊車、混凝土攪拌機(jī)等的使用頻率；在維護(hù)管理的過程中，要把握好景觀設(shè)計(jì)的材料、方法。在提升濱水區(qū)的藝術(shù)性之后，要盡可能考慮其實(shí)用性。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，采用低碳、節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源的自給，保持其活力。遵循“小改造”的設(shè)計(jì)思想，順應(yīng)基地原有的地形特征，盡可能就地取材，從而減少土方運(yùn)輸與機(jī)械操作。

3.3 設(shè)計(jì)能發(fā)揮氣候調(diào)節(jié)功能的水體

水道需要經(jīng)常清理，可以將低碳理念融入其中，使植物和水體形成良性循環(huán)，從而減少人為干預(yù)，最終達(dá)到自凈的效果。這不僅可以減少濱水區(qū)景觀養(yǎng)護(hù)和管理的碳排放，還可以實(shí)現(xiàn)城市濱水區(qū)的生態(tài)化、人性化轉(zhuǎn)型。打造雨水收集系統(tǒng)，既能滿足城市低碳發(fā)展的需要，又具有防洪降污的作用。收集雨水可以避免水流沖刷地面造成水土流失，還能節(jié)約水資源，為景觀提供用水。

充分利用水體降低溫度、增加濕度的功能，可以避免后期對氣候的人工調(diào)節(jié)。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱厣茖W(xué)配比水生植物群落，將植物殘體自然消化，強(qiáng)化水環(huán)境的碳匯功能，通過水生植物的自我水質(zhì)維護(hù)功能，構(gòu)建生態(tài)水自凈系統(tǒng)，減少人工養(yǎng)護(hù)過程中的碳排放，增加地形落差，增強(qiáng)水的活性，降低維護(hù)頻率。要充分考慮人工水體建設(shè)的環(huán)保價值，如果需要在水體上使用燈管和音樂相結(jié)合的方式，增強(qiáng)景觀水體的美感，可合理布置燈管，選用更環(huán)保的燈管及音響設(shè)備。

3.4 融入可持續(xù)理念

將可再生能源運(yùn)用在設(shè)計(jì)中，減少化石能源消耗所產(chǎn)生的碳排放；鼓勵場地使用可再生能源進(jìn)行照明，降低園林電能消耗；用自然材料代替建筑材料，將項(xiàng)目中原有的鋼筋、混凝土等材料移除，以土壤、植物等天然材料替代，恢復(fù)原始生態(tài)環(huán)境。采用低影響開發(fā)模式，減少對鋼筋混凝土的使用；通過本地植被形成碳匯，減少交通運(yùn)輸中的碳排放。設(shè)計(jì)被動式景觀園建設(shè)施，營造自然舒適的園林氣候；鼓勵采用風(fēng)能、光能等清潔能源提供建筑照明；園林建筑周邊環(huán)境可設(shè)計(jì)透水鋪裝、生態(tài)草溝、雨水花園、調(diào)蓄水體與濕地等生態(tài)環(huán)境，提高碳匯效率。

還可以通過鼓勵居民低碳行為的方式，將原有的場地活化，增加步道、單車路徑等，鼓勵居民養(yǎng)成低碳出行、加強(qiáng)運(yùn)動的健康低碳生活方式。可以在濱水區(qū)開發(fā)新型能源，逐步替代傳統(tǒng)能源。可以將新能源設(shè)施和綠地結(jié)合起來，圍繞新能源場所布置相關(guān)的支撐技術(shù)，包括清潔燃燒技術(shù)、生態(tài)化沼氣、風(fēng)電節(jié)能燈、太陽能電池等。

3.5 綠色碳匯吸收

在城市開發(fā)建設(shè)的過程中，當(dāng)自然生態(tài)空間與人類生產(chǎn)生活所需要的空間產(chǎn)生沖突時，人們往往選擇放棄自然生態(tài)空間來建設(shè)人工生活空間，自然空間始終在讓步，導(dǎo)致湖泊、河流等城市濱水空間被填埋、改造，城市濱水空間快速縮減，近些年才趨于穩(wěn)定。對濱水空間的不重視，導(dǎo)致生態(tài)平衡遭到破壞。“設(shè)計(jì)應(yīng)根植于所在的地方”是設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵，一方水土養(yǎng)一方人，在城市濱水空間的設(shè)計(jì)過程中，要尊重自然，盡量將原有的地貌和植物群保留下來［4］。人類對本地的環(huán)境、氣候等有較強(qiáng)的適應(yīng)性，綠色植物也是如此，本地植物對本地的土壤、光照、水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，并且恢復(fù)速度快、保持周期長。移植來的外來植物，不僅需要較長的適應(yīng)期，還需要人工養(yǎng)護(hù)，如施肥、灌溉、除蟲等，這個過程中產(chǎn)生碳排放是不可避免的。選擇本地植物，運(yùn)輸路程短，成本低，能減少運(yùn)輸途中運(yùn)輸工具所產(chǎn)生的碳排放，降低周期性的人工維護(hù)成本。因此，在盡量保留濱水景觀原本植被的基礎(chǔ)上，要避免大刀闊斧的改造建設(shè)，既保留原本的自然生態(tài)空間，又延續(xù)本地特有的濱水景觀文化。

3.6 合理配比植物

城市濱水景觀是城市一道亮麗的風(fēng)景線，不僅要關(guān)注其碳匯能力，還要充分考慮植物種類的合理搭配。為了更好地發(fā)揮城市濱水空間優(yōu)化景觀、減少空氣中的二氧化碳、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等作用，要在重視保護(hù)城市濱水景觀的綠色碳匯基底的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)前期對本地植被、土壤等的調(diào)研分析，盡量選取適宜、美觀的本土植物，保存水體的自然形態(tài)，維持生態(tài)要素之間的平衡。

濱水植物景觀主要分為彩葉植物、林蔭觀賞植物、地被植物、宿根草本植物、攀緣植物等。綠色植物的光合作用會吸收空氣中的二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)換為礦物質(zhì)因子儲存于土壤中，在保持水土、凈化空氣、改善生態(tài)環(huán)境等方面有明顯的作用。植物在生長過程中會形成植物群落，構(gòu)成一個小型生態(tài)系統(tǒng)，有效固碳釋氧，抵御病蟲害。濱水景觀群落要求有豐富的物種，充分選用固碳釋氧能力較強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種，合理組織植物配置方式，延長園林景觀植物的生命周期；合理配置固碳植物群落，強(qiáng)化綠地的碳匯功能；降低因精細(xì)管理和修剪而產(chǎn)生的碳排放量。加強(qiáng)濱水區(qū)的綠色碳匯吸收并不是簡單的數(shù)量提升，綠化種植的碳匯效率也是關(guān)鍵［5］。有的設(shè)計(jì)和施工單位追求短期效應(yīng)，關(guān)注建成時的美觀性，忽視了長遠(yuǎn)的效益，不合理的植物配比導(dǎo)致植物大范圍死亡。在城市濱水空間景觀設(shè)計(jì)過程中，不能僅追求植物的新奇，一味引入外來植物品種，注重高級感，這樣做不但成本高，效果也不佳。

4 結(jié)語

當(dāng)前，國內(nèi)外對低碳的研究主要集中在建筑節(jié)能、科技節(jié)能、產(chǎn)業(yè)節(jié)能等層面，對濱水區(qū)景觀的系統(tǒng)性和深度研究較少。本文基于低碳理念，從濱水區(qū)的建設(shè)與管理、景觀材料、水體與植被等角度，對目前城市濱水空間設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，彌補(bǔ)了目前對低碳濱水景觀研究的不足。在此基礎(chǔ)上，分別從降低建筑碳源排放和增加綠色碳匯兩個方面，提出了基于低碳理念的城市濱水區(qū)景觀設(shè)計(jì)策略。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 沈群松.基于低碳城市理念的城市濱水區(qū)設(shè)計(jì)策略研究［D］.北京：北京建筑大學(xué)，2019：26-27.

［2］ 張雪，尹安石.濱水區(qū)低碳景觀設(shè)計(jì)研究［J］.大眾文藝，2012（24）：52-53.

［3］ 王琪.低碳生態(tài)視角下的城市濱水景觀設(shè)計(jì)方法分析［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2021（2）：33-34.

［4］ 李倞，吳佳鳴，汪文清.碳中和目標(biāo)下的風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)策略［J］.風(fēng)景園林，2022，29（5）：45-51.

［5］ 包志毅，馬婕婷.試論低碳植物景觀設(shè)計(jì)和營造［J］.中國園林，2011，27（1）：7-10.

作者簡介：孫皓（1969—），男，江蘇南通人，碩士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)及其理論、風(fēng)景園林遺產(chǎn)保護(hù)。

戴瑩（1999—），女，湖北大冶人，碩士在讀，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)。