張芷嫻
(四川托普信息技術職業學院,四川成都 611743)
諾貝爾和平獎獲得者莫漢·穆納辛格認為:“可持續應是一種穩定的生態系統,這種系統不隨時間衰減,是一個可以無限地保持永恒存在的狀態。”這就要求人們在保護資源基礎,恢復環境質量的基礎上,開發和利用自然資源,從自然生態系統中獲取,就要做相應補償,使自然生態保持完整的秩序和良性循環。因而,可持續原則的核心是要求保持人與自然的和諧。該理論放到景觀設計領域,就是對景觀進行生態規劃,對特定的場地來說就是具體的植物配置、地形設計、生物種群等自身之間以及它們與場所之間的關系符合生態原則。
The University of Texas at Arlington(簡稱UTA)地處美國南部城市阿靈頓市中心西南部,屬于副熱帶濕潤氣候,夏季炎熱多雨,冬季涼爽干燥。本文旨在通過分析UTA綠色校園公園,研究大學校園景觀的可持續性。
大學校園是承載文化的傳承和知識的傳遞的地方,校園景觀環境有責任表達校園文化。UTA綠色校園公園所表達的正是可持續的“綠色設計”文化。筆者從以下三個方面來分析該校園景觀的可持續設計。
設計師在建筑和植物帶之間修建了一個雨水滯留池,雨水可以在這里經過土壤表層的過濾凈化,隨后經過碎石層下滲。當雨季來臨,這個淺淺的水溝雨水滿溢時,雨水會匯入地勢稍高的雨水收集滯留區。滯留區位于場地邊緣低洼處,無水時是一片綠地,積滿雨水便成為一個景觀水池。另外還修建有兩塊自然形狀的綠地集水區,雨水順勢在兩個區域流淌形成各種豐富的水景。同時,運用先進的灌溉技術,依賴的是氣象和蒸騰速率,通過智能控制器確定灌溉量和時間。
本項目參與可持續站點試點,其中暴雨水管理計劃,減少總懸浮固體的80%,24 h設計暴雨的雨水量減少了25%。
1.2.1 再生材料
UTA綠色校園公園中使用了大量再生材料。“綠色公園”緊扣“綠色設計”(Green Design)的主題,而綠色設計的核心是“3R”,即減量化(Reduce),循環利用(Recyele),重復利用(Reuse)。本項目中施工所使用的再生材料有回收玻璃透水鋪裝,混凝土混合粉煤灰,粉碎混凝土回收的金屬基體材料等。用回收玻璃制作的透水鋪裝,與用混凝土混合煤炭灰壓制的地面硬鋪材料。這些再生材料的合理運用從源頭減少對原始自然資源的消耗和對環境的破壞,在末端減少垃圾。
1.2.2 降低熱島效應
熱島效應的主要成因有:城市下墊面如混凝土、柏油路面、各種建筑墻面等影響,吸熱多,蒸發耗熱少;大氣污染因素;以及綠地、水體等的減少因素等。
在經過地質災害風險評估后,認為可能引發或遭受重大泥石流災害的工程或泥石流高危重點區域,應建設泥石流災害防治工程。如果是工程建設,應與主體工程同步建設,同步投入使用。泥石流主要防治工程如表2所示。
UTA綠色校園公園運用大量天然石材鋪路,吸收滲透雨水,增加熱氣蒸發;
利用遮陽材料,降低熱島效應。
鄉土植物又稱本土植物, 是經過長期特定的自然選擇及物種演替后,對特定地區高度生態適應的自然植物的總稱。UTA綠色校園公園75%以上的植物,原產于德克薩斯州。該項目中大量使用鄉土植物,并與少量外來植物搭配,形成科學的植物生態圈,使這里成為超過50%的野生動物棲息地。
每逢雨季,我國許多城市道路被雨水淹沒,受雨洪困擾,這充分說明我國大多數城市在雨洪管理上存在問題。這些季節性的問題過去未受到市政建設者的普遍重視,近幾年受“海綿城市”的影響,許多城市都在進行這方面的探索和實踐。在大學校園景觀這樣一個小環境中,可以通過設計建設“雨水花園”來實現雨洪管理,達到水體的可持續性。但是,我們不能照搬美國的雨水花園設計模式,而應該從大學校園具體所處的地形地貌及土壤特征等入手,結合當地的自然植被進行設計。
雨水花園構造主要滿足滲水、集水、凈化等生態功能,達到水體的可持續利用,因此在設計時所有材料和構造必須滿足這些要求。現通過典型雨水花園構造設計來說明。
2.1.1 蓄水池
蓄水池在最上層,能夠滯留雨水,因此也可稱為滯留池。兼具兩方面的作用:儲存雨水,雨洪調節;同時沉淀部分有機物和金屬離子。設計高度在100~250 mm范圍,具體根據地形和降雨量而定。
2.1.2 樹皮覆蓋層
樹皮覆蓋層的樹皮一般3~5 cm厚,其作用是保持土壤濕度,避免土壤結板降低滲透性,另外樹皮與土壤間是微生物生長的良好環境,微生物可降解有機物,凈化水,且樹皮間的空隙有助緩沖雨水的侵蝕。其最大深度一般為50~80 mm。
2.1.3 種植土層
種植土層可以降解雨水中的各種污染物、金屬離子和營養物質。雨水花園中的種植土用于過濾、吸附,因此有必要選擇滲透性好的砂土。其設計厚度根據所種植的植物來決定,喬木厚度1 m以上,灌木50~80 cm,草本和花卉植物20 cm左右。
2.1.4 人工填料層
人工填料層必須選用滲透性好的材料,選用爐渣或礫石;天然材料一般選用砂土,要求主要成分與種植土層一致。
2.1.5 砂層
砂層鋪設在人工填料層和礫石層之間,一般150 mm厚,目的是通風。
2.1.6 礫石層
礫石層是最下部的一層,厚度200~300 mm,由直徑小于50 mm的礫石組成,防止集水管堵塞。
2.2.1 硬質材料
可持續的大學校園景觀設計,必須使用可持續的景觀材料,因此景觀建筑和景觀設施中硬質材料的選擇上,盡量選用可再生和循環利用的、節約型材料。可持續的景觀材料主要包括自然材料和再生材料兩類。自然材料,可依據大學所在地的自然環境盡量就地取材,石材、木材等都屬于自然材料。再生材料,可以是廢棄材料重新使用,也可以是舊材料重新加工后使用。這兩類材料都可以降低生產成本,減少資源消耗。
2.2.2 軟質材料
軟質材料主要指園林植物,大學校園景觀選擇植物種類時,應盡量保護原有植被,應用鄉土植物。原因是鄉土植物長期適應當地環境,可以更好地發揮生態功能,并且種植養護費用低廉,同時鄉土樹種的應用也是塑造城市特色的重要方式。如四川農業大學成都校區,使用水稻和當地季節性農作物種,和鄉土野生植物為景觀的基底,顯現地域生物特色,形成了經濟高產的校園田園景觀。
大學校園景觀大量應用鄉土植物,有三個好處:(1)生態系統平衡;(2)當地文化的體現;(3)節約植物養護成本。大學校園環境中綠化物種和植物配置方式不同,比如林地取代草坪,鄉土植物取代外來園藝品種,都能減少資源浪費。
2.3 保存原有地形地貌
對自然場地的保護,是景觀可持續的第一步,只有在原始自然的地形上才能最大限度地保存生物的多樣性。我國大學校園景觀設計其實很早就在提倡保持自然地形地貌,然而在具體施工操作中,有一定難度,因此大多數校園景觀工程會放棄對原有地貌的保持,轉而進行操作簡單的人工整理綠地。
在UTA綠色校園公園項目中,注重原始地貌的保護,該場地整體地勢平穩,設計師沒有刻意造出跌水、溪流、瀑布等改變雨水運動節奏的效果,簡單地保持低洼地形。這一點值得我國大學校園景觀場地設計和施工學習。
我國大學校園近年來不斷新建、擴建、改建,建設規模和速度都是驚人的,同時也暴露出許多問題。最突出的問題是形式大于功能,片面追求美觀,忽視了人、人與自然的關系。可持續理論正是解決人與自然、人與環境等關系的。在美國倡導可持續發展的領袖人物威廉·麥當諾說:“設計中做出的關乎人類、自然的生存以及他們共存的權利的決定,要為這些決定帶來的后果負責。”該理論引導下,作為景觀設計師的我們,怎樣把大學校園景觀建設成為可持續的綠色環境,值得我們思考。
[1] [西]瓜里亞爾特.給自足的城市[M].中信出版社,2014.
[2] 張鋼.雨水花園設計研究[D]. 北京: 北京林業大學,2010.
[3] 俞孔堅 李迪華.可持續景觀[J]. 城市環境設計, 2007.
[4] 俞孔堅.生存的藝術定位當代景觀設計學[J]. 建筑學報,2006.
[5] 胡倩,孫靜,曹禮昆.城市雨水景觀設施的建設與改造「M].中國園林,2007.