海綿城市微觀層面設計分析

(廣州大學建筑與城市規劃學院 廣東 廣州 510000)

一、海綿城市的概念和內涵

海綿城市，指城市像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害方面具有良好的“彈性”，降雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，枯水期時將蓄存的水釋放出來并加以利用，使整體水循環符合自然規律。

海綿城市的內涵包括兩方面：一是改變城市排水系統設計思路，遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針，綜合多種手段，減少城市內澇、控制徑流污染、利用雨水資源；二是維持城市水生態系統，保護、修復城市的河流、湖泊、濕地。

二、海綿城市理論基礎

美國提出的最佳管理措施(BMPs)、低影響開發(LID)和綠色基礎設施(GI)是建設海綿城市的三大理論基礎。1990 年代末期，在最佳管理措施(BMPs)的基礎上，美國喬治王子縣、西雅圖市、波特蘭市共同提出低影響開發(Low Impact Development，簡稱 LID)理論。LID理論強調雨水是一種資源，“以水為友，馭之而非棄之”。

三、海綿城市多層面規劃體系

海綿城市多層面規劃體系在規劃學界得到普遍認同。總的來看，城市水問題的解決前提是保護區域水循環過程，這就注定了真正的解決方案是跨尺度的，即“海綿城市”的構建需要不同尺度的承接、配合。

(1)宏觀層面。“海綿城市”的構建在這一尺度上重點是研究水系統在區域或流域中的空間格局，即進行水生態安全格局分析，并將水生態安全格局落實在土地利用總體規劃和城市總體規劃中，成為區域的生態基礎設施，統籌雨洪調蓄、水質凈化、棲息地保護和文化休憩功能，為下一步實體“海綿系統”的建設奠定空間基礎。

(2)中觀層面。主要指城區、鄉鎮、村域尺度，或者城市新區和功能區塊。重點研究如何有效利用規劃區域內的河道、坑塘，并結合集水區、匯水節點分布，合理規劃并形成實體的“城鎮海綿系統”，并最終落實到土地利用控制性規劃甚至是城市設計，綜合性解決規劃區域內濱水棲息地恢復、水量平衡、雨污凈化、文化游憩空間的規劃設計和建設。

(3)微觀層面。“海綿城市”最后必須要落實到具體的“海綿體”，包括公園、小區甚至建筑綜合體等區域和局域集水單元的建設，在這一尺度對應的則是一系列的水生態基礎設施建設技術的集成，包括：保護自然的最小干預技術、與洪水為友的生態防洪技術、加強型人工濕地凈化技術、城市雨洪管理綠色海綿技術、生態系統服務仿生修復技術等，這些技術重點研究如何通過具體的景觀設計方法，讓水系統的生態功能發揮出來。

四、海綿城市微觀層面設計分析

(一)建筑相關設計

(1)屋頂。建筑屋頂的設計在“海綿城市”的理念下對雨水收集和綠化的設計更加注重，一方面可以及時收集雨水，防止屋頂積水，并回收雨水進行再利用；另一方面可以防止由于溫度過高而使屋頂的溫度升高，影響居民生活的舒適度。

從雨水儲存的角度來看，綠化屋頂具有較好的滲透性與滯留性，并且能夠與相關的雨水收集裝置相互配合，從而實現雨水凈化的根本目的。在南方比較豐富的季節，有很長時間都是連續降雨。而利用綠化屋頂所擁有的綠色植物在被雨水滲透以后，就在土壤之中保留大量的雨水，這樣就可以有效調節建筑物內的溫度。

(2)雨水管理系統與斷接。雨水管理系統包括雨水的收集與排放。一是自動系統，二是普通收集裝置。對于自動系統來說，就是在建造房屋時，將集水口設置屋頂檐溝排水處、地面地漏和明溝暗溝處以及綠地低凹等處，再將收集到的雨水經過一系列的過濾裝置，最終將雨水存儲在水箱里。水箱里的雨水可以用于建筑物內的生活用于或者用于灌溉綠地。當降雨量過大時，還可以通過自動系統將雨水有效的排出，可以最大程度的降低城市出現洪澇的幾率。而普通收集裝置，就是在建筑旁設置一些蓄水池或者深水井等裝置，進行簡單的雨水收集。相較而言，自動系統的造價費用比較高，同時對其進行后期維護的費用也比較高，但是適用范圍比較廣泛，普通收集裝置，適用范圍比較小，但是價格低廉。

(二)道路設計。傳統的城市道路建設以滿足城市道路功能為目的，雨水控制和利用主要體現為“排”。 這種以“路面橫坡收集—雨水口—市政管網”為主的道路雨水排放方式，主要有以下弊端：①道路徑流雨水經市政管網直接進入河道，道路綠地不能有效地滯蓄雨水；②道路綠化澆灑需要消耗大量的自來水，加劇了水資源短缺的現狀；③雨季地表徑流量大幅度增加，洪澇災害頻發。

(三)綠地設計。綠地對雨水可以進行有效吸收、暫存和緩釋，減少開發行為對城市整體水環境的破壞，在設計中通過增加場地內部的綠化比例是實現海綿城市的重要舉措之一。

下凹型綠地是目前一種有效的綠地處理方式，狹義上，下凹式綠地指低于周圍路面10公分左右的綠地，從廣義上說，下凹式綠地還包括雨水花園、植草溝、干塘等。下凹式綠地的設置能很好地實現雨水的滲、滯、蓄、凈、排。但在實踐過程中仍存在一些問題：

(1)豎向設計的問題。傳統景觀園林習慣將綠地設置高于道路、廣場等地面，這種設計不管是在小區里還是在道路邊比比皆是，一旦下雨，綠地只能消納落在其中的雨水，道路和場地上的雨水則無法進入綠地，難以充分發揮綠地消納雨水的功能。

(2)有的豎向設計存在另一個問題，即綠地確實下凹了，但在綠地與道路之間設置了雨水口、排水溝(槽)，使得道路和場地上的雨水在進入綠地之前就被排水溝(槽)截留，無法進入綠地，這種方式也很難發揮下凹式綠地的作用。

(3)還有一種情況是既設計了植草溝，也做了下凹式綠地，但這些設施不光高于周邊道路，甚至高于周邊的綠地，道路的雨水被雨水口截留排走，綠地里的雨水也進入不了“高高在上”的植草溝里，這些都是在做場地設計時容易忽視的問題。

綠地的處理方式是多種多樣的，需要根據具體情況綜合確定。在我國南方地區，特別是嶺南地區所具備的氣候，建筑設計中就更加重視通透性。這樣我們就可以設計下沉式庭院和花園，也可以把第一層進行架空，最大程度上降低對綠地植被造成的破壞，或者利用設計綠化停車場來加強場地內的綠地比例，并且還能夠在建筑群中建設人工湖(下凹式綠地)。這種人工湖能夠起到蓄水作用，而且還可以保障地下水實現回灌，水量的蒸發現象也能給建筑群內的氣候帶來幫助。

結束語

中國哲學強調：“道為術之靈，術為道之體；以道統術，以術得道”，宏觀的海綿城市建設需要一個個微觀的工程去構成，本文在整個海綿城市多層面體系建設下，分析了海綿城市微觀設計內容。從建筑設計到道路設計、綠地設計，試圖通過多個細微環節的設計，完成區域“海綿體”的構建。