居住區水景的自然化設計

■ 劉 頌 Liu Song 丁晴 Ding Qing

自古以來,水景就是園林設計的重要組成部分,“仁者樂山,智者樂水”，依山傍水而憩是人類非常自然而又古老的,發自內心而神往的生活意境。隨著國民經濟發展水平的不斷提高，人們對居住環境的要求也越來越高，人造水景對居住區生活品質的提升具有重要的現實意義。

1 人造水景的自然化

縱觀我國古典園林，都是經過工匠的精心設計達到了“雖為人作婉如天工”的效果。以拙政園和留園為例，水域面積最大的拙政園,始建于明代正德年間,該園造景山水并重,水面占全園的五分之三,總體布局也以水池為中心,各類建筑皆臨水而立。在理水方面,歷代設計者都是在自然基礎之上,借用了原有自然的環境并且達到了非常好的設計效果。留園水景從面積上遠遠小于拙政園,但經過設計師的巧妙設計,景觀豐富且小中見大（圖1）。其選址緣由無從考證,其水景是就近引溪水而入,并且在池塘之底挖有幾口深井,深度達到和地下水網相通,因此,毫無疑問留園之水依然是活水,所以能達到很好的自然平衡。可見，蘇州園林水環境設計,主要是受惠于江南水鄉,雨水豐沛,自然環境的得天獨厚,經過文人墨客和工匠“巧奪天工”的共同努力達到的一種文化意境。這樣的條件對于我們今天已經很難找到了,并且水量受地域的限制極大。因此相比蘇州園林對自然之水的借用來說,我們現代住宅小區水環境的建造要困難得多。但隨著人們對自然規律認識的不斷加深以及建造設計水平的提高，要達到在居住區中重建或恢復自然的水環境，依然可以依靠設計手段實現。

水景的自然化設計即在居住區的范圍內通過建立仿生濕地系統,運用水景內部體系的自循環達到水體的自然活水效果,同時控制水體總量平衡, 結合現代生物菌凈化技術建立起在相對封閉環境下的具有一定的自凈化功能的人工仿生環境的水景系統。

2 居住區水景設計定位的影響因素

任何居住區都有其特定的存在環境，一個可持續性的水景設計,既不能是建設者一時興起,也不能是設計者的自我表現，而必須是經過科學系統論證的結果。實踐表明，項目環境、氣候條件、經濟實力、文化傳統等,決定了居住區水景的整體定位和特色,同時也決定了水景環境的規模和形式。

2.1 氣候條件一定程度上影響和限制了水景設計

氣候包括四季變化和溫度、濕度、太陽輻射、風、氣壓和降水量等因素。自然氣候條件的優劣直接影響了水景的設計。溫度和濕度過低,一年四季變化過大,水景的建設就非常困難。太陽輻射也是一個重要的指標,比如溫度和濕度都屬于熱帶性氣候,但是常年太陽輻射過大,就對濕地植物的生長產生影響,或者非常難以存活，而居住區水景中濕地植物一般占很大面積。風、氣壓和降水量這些因素對水質的清潔度有著直接的影響。風量適中對水景水質有一定的好處,當然對特殊地區特殊季節,比如季節性的臺風也是要有所考慮。如果在某段季節內氣壓非常之低,水質污濁速度將迅速加快。而降水量對水景的影響則更加直接,降水帶來水景水量的增加,而且降水一般含氧量充足,問題在于自然雨水中的雜質含量各處不同,又加之自然降水有偏酸雨的成分,因而導致了自然降水量對水景有利有弊,在兩者兼而有之的情況下,哪個占主導地位,就需要具體情況具體分析了。只有仔細分析后才能在設計階段采取正確的應對措施。

氣候因素對人體健康的關系極為密切，氣候的變化會直接影響到人們的感覺、心理和生理活動。在居住區這個有限空間范圍內,水景必然會受到自然大環境的影響,同時,對于居住區本身,水景在微氣候中又扮演了舉足輕重的角色。在實際工程中檢測表明,較大型水體,在居住區中對環境小氣候有非常大的影響，同樣的居住區環境,水景建成前后所產生的諸如環境溫度、濕度、風和氣壓等微氣候指標完全不同。因而,水景與大環境氣候的相互作用是密不可分的,它扮演的既是接受者同時又是施與者。所以,項目所在地的自然氣候條件是論證定位設計階段一項非常重要的考慮因素,充分考慮到氣候條件的變化,針對性地設計方案,對日后水景的良好運行有著重要的作用。

2.2 項目環境決定了水景的定位

場地的自然地理條件比如地勢的起伏,地下水位的高低,周邊是否有自然河道的流經等等都是水景設計考慮的重要因素，同時樓盤總平面的布局從空間上也限制了水景的平面布局和走向。水景精致的程度,以及其品質則要依據建設方的項目定位。

2.3 經濟實力的論證

經濟實力的論證一般不在設計師的考慮范圍內,但卻是水景設計方案實施與可持續的保證。經濟實力論證可分為：建設實力論證和維護成本論證。水景大概的建設成本,通過大的設計思路圈定設計范圍，然后做一個概算是比較方便的，而經濟實力論證的難點在于維護成本論證。水景的維護成本大體可分為,水體的維護成本和非水體維護成本。水體的維護成本包括：水的更換費用,預計一年內水體更換的次數,保持水體潔凈所用的生物菌凈化劑的年總量,若干水檢測成本等。非水體維護成本包括：用電量測算,水生植物的維護成本(包括更換和修剪費用),人員工資成本,清淤的運輸成本,設備維護成本等。對經濟實力的正確估算，也能幫助設計師正確定位水景的一些技術指標。

2.4 文化傳統也是水景設計定位的重要一個因素

地域的不同產生了不同的文化,文化傳統常常影響了水景形式的趨向。不同地域、不同的信仰、不同的國家,對水景形式的喜愛差別非常大。例如：歐洲古典人工水景,以法國凡爾塞皇宮前規則的長方型水池,加以華麗的人物雕像,配合噴水組合造型為經典范例。而伊斯蘭教的水景雖然也是人工化很強的水景,但它又與歐洲古典水景相似但還是略有不同,伊斯蘭教國家一般處于干旱缺水的地區,做水景可謂成本極其高昂,所以伊斯蘭教的水景一般水非常淺,而灘的地域面積比較大,猶如一面鏡子,最有代表性的是印度的泰姬馬哈陵水景,還有西班牙格拉納達阿爾罕布拉宮內的獅子宮水景等。我國蘇州園林的水景,之所以在世界文化之林獨樹一幟，在于“雖為人作,宛如天工”近自然特色。

總之,只有客觀地分析居住區所處的自然條件、地理特征、地域文化以及開發運用經濟基礎，才能科學地論證水景建設的可行性和可能性，水景設計融入地方特色，才是體現其與自然和諧統一的基礎。

3 水源與活水——水景設計中要考慮的兩個問題

3.1 水的來源問題

通常解決居住區水景的水源問題有多種途徑：就近自然水體（自然湖泊、河流等）的引流；自然雨水的收集；地下水補給等。但前者往往受到自然水體季節性變化和水質變化的影響，雨水的收集量受到地區和氣候變化，水量少且不可控，而地下水的過度開采必然會導致地面沉降，帶來安全隱患。因此目前大多數的居住區水景供水基本依靠自來水系統，雖然自來水清潔并且有保障, 但是無論是經濟成本還是作為稀缺的資源成本來說都是極其昂貴的, 這就要求設計師必須采取一定的措施加強水的循環利用，節約水資源，并且降低使用過程中的成本。

3.2 封閉環境里的“活水”問題

“問渠哪得清如許，為有源頭活水來。”俗話說：“流水不腐” 。這里“活水”應該有兩層含義：首先它是流動的,水的流轉既是活力和生命的體現, 又是帶來了生物的多樣性,保持水生植物的旺盛生命。第二層含義是水的清澈干凈,猶如涓涓的山泉。水在動力狀態垂直流動的過程中,經過充分與空氣結合增加了水中的氧氣,水中的氧氣增加有利于抑制有害細菌的生長,滿足了分解有害細菌的微生物充氧,并且有利于沉水草本植物和水中魚類的生長。人造水體既要保持水體的清澈度又不能頻繁地更換,這成為水景設計的瓶頸。 現代城市住宅小區水環境區域,往往是相對封閉的獨立水系統,受氣候和溫度的影響水體非常容易變質,如果小區環境水質一旦富營養化,便成了蚊蠅滋生之地,不僅不能對環境狀況帶來好的改善,反而使本以脆弱的城市生態環境更加惡化。如何將“死水”變為“活水”,在不更換的情況下,保持水的長久清澈,成為了環境水系建造和運營成功與否的關鍵。

4 水體的仿生環境營造

4.1 濕生植物配置

人造水景仿生系統,應從造型上提供多樣的、富有層次的植物生存環境，同時植物起到凈化水體的作用。水生植物的合理應用不僅豐富了景觀環境,更重要的是其巨大的生態效益（圖2、3）。因此水景的設計以及水生植物的配置是仿生水景的關鍵環節,設計師在考慮景觀效果的同時,更應該注重植物對污染物的吸納能力。成都活水公園就是一個很好的案例，它的人工濕地塘床系統中的大型水生植物群落是人工濕地生態系統的骨架,起著支撐系統的作用,同時還發揮著凈化、美化、綠化環境的作用；大型水生植物群落的建立顯示出了優勝劣汰、適者生存的自然選擇規律的作用,并發生了適應性變化。各單元中逐漸形成了各自的生物種群。人工濕地塘床系統是經過人為模仿自然凈化過程并進行優化配置進而強化了的具有處理污水功能的生態系統,對污水的逐級凈化過程由生態系統各級層層過濾,人工濕地塘床系統就是一座生態濾池。并且,其出水具有一定的生物安全性,這種自然化的做法不僅對人類是必要的,對水生態系統也是有益的。

水體環境可分為水下環境、水中環境、濕地環境和池水旁坡地環境。由于水岸設計一般形式多樣,空間大小不同,所處的地域氣候條件也不同，所以植物的選用應因地制宜。以我國江南地區為例，對于水下環境：常見的沉水植物有苦草、水車前、海花菜、黑藻等。水中環境可以選用的植物范圍要寬泛些,睡蓮、萍蓬草、荷花等等,就其環境空間大小,可以多品種適當點綴。而在濕地環境所選用植物,就應該著重以吸納污染物的能力優先。一般動態的水,跌水瀑布引的池塘內泛起波瀾,污染物隨波逐流容易在池塘邊,角落里停留,鳶尾、黃菖蒲、千屈菜、水蔥、風車草、香蒲等都是不錯的選擇。另外,池水旁坡地環境對于水環境也非常重要。常見的岸邊植物對與防止水岸邊泥土的滑坡,水土的流失、池水的保潔等均起到很好的作用。常見的岸邊植物有：軟枝黃蟬、蒲桃、薔薇、垂柳、迎春花、木芙蓉、落羽杉等等。

圖3 水生植物的運用

4.2 池底池壁的設計

池底和池壁是濕生植物生長的基床，在住宅小區人造水系建造過程中,“池壁”采用鋼筋混凝土現澆的方式是最常見的,尤其是地下水位低、氣候比較干旱地區更加合適。一般池底和池側壁設計為300mm厚,雙向雙層直徑為10mm的鋼徑間隔為150mm (當然如果僅僅考慮景觀水池水深僅90～100cm水的荷載，則不需要如此厚的池壁)。

為了擺脫僵化的駁岸,設計中一般采取將垂直池壁置于水面以下的做法： 垂直擋墻的高度一般置于設計水面以下15～20cm處，同時在水底離開擋墻以外的1m左右,由池底構筑向上的斜坡，角度與水平方向夾角20°～30°為宜,在斜坡與垂直墻之間填埋泥土，為濕地植物群落的生長創造仿生的環境。這樣可以實現形式多樣的鋼筋混凝土“池壁”,仿生自然的水岸,同時還很好的兼顧了安全性。

需要注意的是，“池泥”往往是人造水景建設中最容易忽視而恰恰最為關鍵的一個環節。“污泥濁水”,一旦池底使用的是污泥雖然種上水草,也能生長得很好，但是水體用不了多久就會變得混濁不堪,再來想方設法換水甚至添加生物試劑都將無濟于事。隨著新型材料的不斷出現，目前還有一種人造的泥塊可以用來放于池底便于水草生長，相信借助不斷提高的科技實力和投資規模水平，在不遠的將來這個問題應該能夠很好得到解決。

5 結語

水環境設計是綠色住區規劃的重要內容之一，但一個可持續水景設計方案的實現需要設計師充分考慮居住區所處的自然條件、開發的經濟條件和后期運營管理進行科學分析和定位，繼而在設計中解決人工水景的水源和活水問題，濕生植物的配置以及池底池壁的設計是營造自然化清潔水景的關鍵。