基于海綿城市理論的居住建筑景觀設(shè)計(jì)研究

文／張煌 中鐵水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 江西南昌 330000

1.海綿城市概述

海綿城市突出海綿特性，在面對(duì)自然災(zāi)害、環(huán)境變化時(shí)，具備吸收、存儲(chǔ)、滲透、凈化、污染與降水的功能，滿足城市各方面的用水所需，緩解用水壓力、節(jié)約用水資源，確保各類水源能在城市發(fā)展中“流動(dòng)”，促進(jìn)城市自然水循環(huán)與人工水循環(huán)的和諧發(fā)展，如下圖1 所示，為典型的海綿理念建設(shè)圖。

圖1 海綿城市建設(shè)圖

2.居住建筑景觀設(shè)計(jì)與海綿城市理念融合的必要性

現(xiàn)代居住建筑景觀設(shè)計(jì)不但關(guān)注植物質(zhì)感、綠化形態(tài)，而且對(duì)室外小品、夜景環(huán)境、環(huán)境布局設(shè)計(jì)等有較高要求，且伴隨綠色建筑理念的逐步深入，要求在景觀設(shè)計(jì)時(shí)還需融入人文、通風(fēng)、日照、健康等要素，以此來(lái)達(dá)到緩解居民生活壓力、普及健康生活理念的作用[1]。在景觀設(shè)計(jì)進(jìn)程中融入海綿城市理念，增加海綿設(shè)施、元素，與傳統(tǒng)綠色建筑理念存在本質(zhì)不同，海綿設(shè)施的搭建，可收集建筑廣場(chǎng)、建筑屋面的徑流，以景觀豎向高差為調(diào)蓄空間，在構(gòu)造形式層面對(duì)景觀設(shè)計(jì)形成一定沖擊，在多年發(fā)展進(jìn)程中，居住設(shè)施與海綿設(shè)施的融合設(shè)計(jì)取得一定成果，但在很多項(xiàng)目的實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，建筑在造型、環(huán)境適配度、植物適配度等方面仍有較大進(jìn)步空間，且很多局面對(duì)海綿城市實(shí)施表現(xiàn)出不理解、接受度不高的現(xiàn)狀，故而提升居民區(qū)建筑海綿設(shè)施景觀效果仍是海綿城市未來(lái)的主要建設(shè)方向之一。

3.居住建筑景觀海綿化表現(xiàn)特性

3.1 提升景觀藝術(shù)觀賞性

藝術(shù)觀賞是海綿建筑景觀的基本要求，通過(guò)相應(yīng)的設(shè)計(jì)理念、方法，提升建筑雨水處理利用水平，遵循“因地制宜、生態(tài)優(yōu)先”原則，在聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、視覺(jué)等層面為建筑區(qū)提供良好的景觀感受、意境，如利用雨水滴落到不同植物枝葉上形成獨(dú)特的聽(tīng)覺(jué)感受，種植含揮發(fā)性芳香烴的植物來(lái)提供嗅覺(jué)感受、進(jìn)行各類植物合理搭配來(lái)提供視覺(jué)感受，給居民帶來(lái)更加良好的藝術(shù)觀賞效果。

3.2 進(jìn)行景觀趣味科普

海綿景觀趣味科普性在于提升居民對(duì)海綿建筑設(shè)計(jì)的認(rèn)可程度，可在景觀周邊布置智能標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，配以簡(jiǎn)單明了的文字、圖片科普簡(jiǎn)介，或者是展示海綿景觀斷面結(jié)構(gòu)，標(biāo)注各結(jié)構(gòu)層次名稱，創(chuàng)造科普環(huán)境。此外在場(chǎng)地內(nèi)搭建海綿系統(tǒng)，提供虛擬的海綿城市體驗(yàn)機(jī)會(huì)，布設(shè)電子投屏，展示海綿設(shè)施各階段運(yùn)維狀況，邀請(qǐng)居民參與到對(duì)其的管理中，提升居民歸屬感。

3.3 展示景觀互動(dòng)參與效果

互動(dòng)參與功能，能讓居民駐足參與到與海綿景觀的互動(dòng)中，觀察景觀設(shè)計(jì)中展示的奇思妙想，享受其獨(dú)特景觀，如阿基米德公園，其包括雨水花園、觀察水渠、螺旋式抽水器等組成部分，在轉(zhuǎn)動(dòng)抽水器時(shí)，會(huì)將湖水抽到水渠中，再通過(guò)雨水花園來(lái)凈化水質(zhì)，匯入湖中，這種人工取水模式，讓行人參與其中，且轉(zhuǎn)盤(pán)本身的凹凸面結(jié)構(gòu)，給取水附帶了趣味性元素。

4.基于海綿城市理論的居住建筑景觀設(shè)計(jì)途徑

4.1 建筑景觀規(guī)劃與布局

傳統(tǒng)居住小區(qū)在規(guī)劃時(shí)以道路、建筑為導(dǎo)向，優(yōu)先考慮道路與建筑布局，未結(jié)合場(chǎng)地水文、土壤、地形特征、植被因素等，難以凸顯居住區(qū)海綿城市優(yōu)勢(shì)，為解決該項(xiàng)問(wèn)題，引入海綿城市理念，做好以下工作：

（1）在居住建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)做好勘察工作，充分利用現(xiàn)場(chǎng)資源、地形地貌等進(jìn)行建筑布局、場(chǎng)地設(shè)計(jì)，盡量減弱對(duì)原本生態(tài)的影響，比如植被、水體、山體、地標(biāo)性泄洪通道等[2]。

（2）結(jié)合海綿城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，分析場(chǎng)地整體特征、降雨量與覆蓋范圍等，估算綠地面積、可滲透地面鋪裝面積，確保居住小區(qū)建筑在建成后能滿足海綿城市在吸水、蓄水等方面的需求。

（3）靈活利用場(chǎng)地空間科學(xué)布置各類綠色雨水設(shè)施，針對(duì)＞10hm2的場(chǎng)地，設(shè)計(jì)雨水專項(xiàng)施工方案。目前來(lái)說(shuō)，綠色雨水設(shè)施主要包括下沉式綠地、雨水花園、地表徑流水收集裝置、雨水生態(tài)凈化裝置等。

4.2 場(chǎng)地景觀設(shè)計(jì)

居民區(qū)場(chǎng)地景觀設(shè)計(jì)中海綿城市理念的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在雨水回收、下滲、利用等方面，結(jié)合居民區(qū)建筑整體需求展開(kāi)景觀規(guī)劃層面雨水系統(tǒng)構(gòu)建。涉及以下要點(diǎn)內(nèi)容：

（1）硬質(zhì)鋪地：居住區(qū)鋪裝面積大，包括道路、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)等建筑，在雨水收集、匯流時(shí)，多作用于下墊面，傳統(tǒng)居住區(qū)中引入了大量硬質(zhì)鋪裝方法，一定程度上阻斷了雨水下滲通道，讓雨水堆積在表面而產(chǎn)生徑流，故而在硬質(zhì)鋪裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)布置為可消化、吸納徑流雨水的綠地；再進(jìn)行綠地、道路、建筑等的豎向設(shè)計(jì)，讓徑流直接匯入到海綿城市體系中，降低徑流峰值，適當(dāng)延緩徑流匯入河流速度；結(jié)合綠地布置設(shè)計(jì)透水路面，優(yōu)化豎向設(shè)計(jì)過(guò)程，讓雨水流入植草溝或者下凹綠地，提升雨水下滲、收集效果。但應(yīng)注意，滲水下滲處與居住區(qū)建筑、城市主干道間應(yīng)保持安全距離[3]。

（2）水體景觀設(shè)計(jì)：居住區(qū)內(nèi)水體要素包括水體景觀、雨水花園、池塘等，所用海綿城市技術(shù)不同，體現(xiàn)的生態(tài)作用亦有明顯差別，結(jié)合水的“流動(dòng)”“連通”特性，收集停車場(chǎng)、綠地等處雨水，再通過(guò)生物滯留帶、植草溝、存儲(chǔ)裝置等海綿設(shè)施加以收集、處理、凈化，補(bǔ)充地下水、景觀水體等，再借助水循環(huán)來(lái)聯(lián)系各個(gè)景觀建筑，形成完整的、具備建筑美感的雨水循環(huán)系統(tǒng)，在建設(shè)多功能景觀生態(tài)設(shè)施的進(jìn)程中，保持生物多樣性，創(chuàng)造更加良好的居住環(huán)境。

（3）綠地系統(tǒng)：居住區(qū)內(nèi)的植物景觀不但要滿足雨水收集、凈化利用等方面的需求，還需具備提升建筑景觀效果功能，故而在海綿建筑設(shè)計(jì)時(shí)引入的植物應(yīng)兼具生態(tài)性、觀賞性、功能性等特征；在綠地內(nèi)根據(jù)豎向設(shè)計(jì)方案、整體規(guī)模布置能消納停車場(chǎng)、廣場(chǎng)、路面、屋面等徑流雨水的海綿裝置，借助溢流排放系統(tǒng)與超標(biāo)雨水排放系統(tǒng)、城市雨水管網(wǎng)系統(tǒng)等對(duì)接。綠地做法可選擇植物緩沖帶、下凹綠地、植草溝等，在綠地中局部地、多處降低豎向高度，搭建凹形植被區(qū)，收集下滲雨水并進(jìn)行凈化、處理、利用。

4.3 綠色屋頂景觀設(shè)計(jì)

綠色屋頂景觀設(shè)計(jì)，如下圖2 所示，對(duì)居住建筑屋頂進(jìn)行綠色人工改造，以此來(lái)提升屋面雨水管理能力，考慮建筑本身特性進(jìn)行層遞式設(shè)計(jì)，將屋頂布置為以下六層結(jié)構(gòu)：

圖2 綠色屋頂結(jié)構(gòu)圖

（1）植被層：多用于種植各類地被植物、苔蘚植物，生長(zhǎng)高度低、能在淺層土壤中存活、保水效果好，承擔(dān)屋頂?shù)木坝^與視覺(jué)作用，點(diǎn)綴豐富屋頂形象[4]。

（2）基質(zhì)層：提供植被層植物生長(zhǎng)所必需的生長(zhǎng)介質(zhì)，在承載植被上發(fā)揮作用，要求具備較好的滲水性、透氣性、營(yíng)養(yǎng)性、蓄水性，可選擇：輕質(zhì)砂土，由石英砂等組成，重量低、保水效果好，能減輕屋頂重量負(fù)擔(dān)；植物纖維基質(zhì)，由有機(jī)物質(zhì)、植物纖維等混合而成，保肥性、保水性好，且在吸入雨水后能較長(zhǎng)時(shí)間保持在濕潤(rùn)狀態(tài)，為植物生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分與水分；植物碳基質(zhì)：由有機(jī)物、生物質(zhì)炭等混合而成，通氣性、排水性較好，可減少基質(zhì)水分積聚，避免植物根部過(guò)濕而引發(fā)根腐病。結(jié)合植物類型選擇適宜基質(zhì)。

（3）過(guò)濾層：作用是對(duì)基質(zhì)層形成滲透過(guò)濾，減少基質(zhì)層成分流失，主要結(jié)構(gòu)為建筑用土工布，通過(guò)其導(dǎo)水性能，在土壤內(nèi)部搭建排水通道，排出土壤中多余的氣體、液體等，發(fā)揮過(guò)濾作用；在水從細(xì)料土層流向粗料土層時(shí)，通過(guò)滌綸短纖維針刺土工布的透水性與透氣性讓水通過(guò)，阻隔小石塊、細(xì)砂、顆粒等，保持綠色屋頂工程穩(wěn)定性。用混凝土、砂、土等將物理性質(zhì)不同的聚酯短纖維土工布分隔，避免各類材料混合，保持材料整體結(jié)構(gòu)，提升屋面承載力。

（4）找平層：保持綠色屋頂?shù)墓饣取⑵秸龋嵘菝婷烙^、防水性能，先清理屋面上的污漬、灰塵、雜物等，檢查屋面結(jié)構(gòu)完好程度，不存在任何質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，進(jìn)行地基處理，必要時(shí)可在屋面上涂刷一層底漆，提升與基層間的附著力，鋪設(shè)隔離層，避免找平層、基層間相互滲透；調(diào)制材料、倒?jié){找平層、進(jìn)行平面修整、維護(hù)等[5]。

（5）防穿刺層：考慮到植物根系具備較強(qiáng)的穿刺性，可增設(shè)耐根穿刺防水層來(lái)發(fā)揮阻根防水作用，主要構(gòu)件為耐根穿刺防水卷材，具體施工流程如下：確定防水卷材鋪設(shè)流程：基層表面處理→涂刷一層冷底子油→進(jìn)行節(jié)點(diǎn)附加層增強(qiáng)處理→安排定位、彈線、試鋪→鋪貼卷材→收頭處理、密封節(jié)點(diǎn)、檢查、清理、修整→保護(hù)層施工；關(guān)注鋪設(shè)要點(diǎn)：大面積防水卷材鋪設(shè)前，先在防水薄弱區(qū)鋪上卷材，結(jié)合設(shè)計(jì)要求、規(guī)范將卷材裁剪為指定形狀依次鋪貼；對(duì)平面交接處、立面墻、陰陽(yáng)角等進(jìn)行附加層處理，設(shè)定附加層寬度250—260mm，基層突出部位做成250—260mm 寬附加層。確定鋪設(shè)方向：結(jié)合屋面坡度設(shè)定，當(dāng)坡度＜3%時(shí)，按照平行于屋脊方向鋪貼卷材；在坡度處于3%-15%時(shí)，按照垂直或者平行于屋脊方向鋪貼卷材。確定鋪設(shè)順序，在鋪貼存在高低跨或者多跨房屋時(shí)，按照“先遠(yuǎn)后近、先高后低”步驟展開(kāi)，在同一跨鋪貼時(shí)，結(jié)合標(biāo)高按照“從低到高”順序鋪貼，立面、坡處卷材按照“從下向上”順序鋪貼。

（6）地下頂板：綠色屋頂設(shè)計(jì)時(shí)土壤層多比較薄，可能讓土中水分比較容易蒸發(fā)，在遇到大雨天氣時(shí)若未布置排水層，會(huì)大幅降低植物存活率，故而建立地下頂板，引入凹凸型排水板，將多余水分排出，避免植物根部一直被泡水，并為植物生長(zhǎng)提供足量的水分[6]。

（7）綠色屋頂海綿技術(shù)應(yīng)用流程：雨水落到綠色屋頂后，由屋頂植被對(duì)其吸收、消納，其中一部分存儲(chǔ)到基質(zhì)層，未能存儲(chǔ)的匯流到屋頂排水溝，流入建筑周邊綠地，再經(jīng)過(guò)綠植層；園區(qū)中雨水從透水鋪裝匯流到道路兩側(cè)植被溝、碎石溝，匯集到園區(qū)雨水塘，設(shè)計(jì)雨水塘調(diào)蓄深度300mm 左右，在達(dá)到水位上限后，雨水溢流到市政雨水管網(wǎng)。

4.4 居住建筑景觀立面設(shè)計(jì)

居住建筑景觀立面設(shè)計(jì)，垂直綠化設(shè)計(jì)方法展開(kāi)，對(duì)建筑墻體展開(kāi)綠化處理，以此來(lái)起到遮擋陽(yáng)光、提升墻體保溫隔熱性能的作用，且在吸收有機(jī)污染物、塵土、滯留、吸收。存儲(chǔ)屋面雨水徑流等方面發(fā)揮作用，避免建筑因暴雨等惡劣天氣而損壞，改善居住建筑環(huán)境。關(guān)注以下要點(diǎn)：

（1）垂直綠化植物選擇與配置：可優(yōu)先選擇扶芳藤、常綠藤、蛇葡萄、爬山虎等；在植物配置時(shí)，通過(guò)攀緣植物造景，與周邊環(huán)境合理配搭，在形式、空間大小、色彩上協(xié)調(diào)一致，形成形式多樣、品種豐富的景觀效果；進(jìn)行草木本混合播種，如蔦蘿與紫藤、牽牛與地錦等，遠(yuǎn)近期結(jié)合、豐富季相變化；常綠品種與開(kāi)花品種結(jié)合[7]。

（2）靈活選擇綠化植被布置方式：其一是點(diǎn)綴式，以觀葉植物為主，保持色彩豐富，所用植物為紫藤中點(diǎn)綴牽牛、地錦中點(diǎn)綴凌霄；其二是花境式，各類植物錯(cuò)落布置，可在觀花植物中穿插若干觀葉植物，呈現(xiàn)植物葉色、姿態(tài)、株型、花期等，提升觀賞性，比如在大片地錦中布置蔓月季，在布置杠柳中配上牽牛、蔦蘿等；其三是整齊式，體現(xiàn)統(tǒng)一的整體美、規(guī)則的重復(fù)韻律感，成線成片，但花色、花期具備不同特征，如薔薇與鐵線蓮、紅花菜豆與紫牽牛等，在花色布局上提升創(chuàng)造性、藝術(shù)性，展示景觀特征。

4.5 雨水花園景觀設(shè)計(jì)

在居住區(qū)建筑設(shè)計(jì)中引入雨水花園景觀，將雨水收集系統(tǒng)、綠地系統(tǒng)等結(jié)合，收集、匯流、利用雨水，減少?gòu)搅魉?，改善居住區(qū)水文狀況，提升自然水循環(huán)效率，提供美觀的、具備生態(tài)功能的景觀空間。關(guān)注以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

（1）植物選擇：優(yōu)先選擇本地植物+配搭外來(lái)物種，雨水花園可選擇耐濕性、耐水性好、植物造型優(yōu)美的喬木作為主要樹(shù)種，利于景觀塑造、管理維護(hù)，如垂柳、池杉、落羽杉、水杉、濕地松等；選用凈化能力強(qiáng)、枝葉繁茂、根系發(fā)達(dá)的植物，對(duì)雨水中污物具備較強(qiáng)的降解與去除作用，如香根草、細(xì)葉沙草、香蒲、蘆竹、蘆葦?shù)龋稍诠夂献饔弥形樟住⒌葻o(wú)節(jié)制，借助根系將氧氣傳輸?shù)交|(zhì)中，在植物根系周邊形成缺氧區(qū)、有氧區(qū)穿插式存在的微處理單元，以此來(lái)為各類生物提供適宜的生存場(chǎng)所[8]。

（2）布局設(shè)計(jì)：對(duì)住宅小區(qū)整個(gè)場(chǎng)地展開(kāi)綜合分析，進(jìn)行微地形設(shè)計(jì)，確定雨水排放方向；結(jié)合道路排水方向、場(chǎng)地豎向、綠地分布、建筑布局等劃分匯水區(qū)，確定各匯水分區(qū)下墊面特性，結(jié)合匯水分區(qū)雨水徑流路徑、所需控制雨水徑流量等布置雨水花園；若場(chǎng)地平整、排水坡度單一，增設(shè)匯水點(diǎn)、坡向，分散雨水徑流壓力；若坡向復(fù)雜，整合場(chǎng)地豎向，進(jìn)行雨水花園集中布局，提升徑流控制水平，地形坡度不宜超過(guò)5%。靈活選擇雨水花園布局方法：目前應(yīng)用較多的布局方法有線狀雨水花園、面狀雨水花園、帶狀雨水花園、點(diǎn)狀雨水花園等，結(jié)合居住區(qū)整體情況靈活選擇布局方法。

（3）邊界設(shè)計(jì)：起到保護(hù)、限定雨水花園空間格局的作用，并對(duì)雨水花園土壤滲透性、含水量與雨水滯留時(shí)間等產(chǎn)生積極影響，在雨水花園與其他場(chǎng)地銜接時(shí)，應(yīng)結(jié)合周邊綠地空間重組與否，設(shè)定邊界設(shè)計(jì)方案，提升雨水花園布局合理性；若空間充足，則按照放坡式邊界設(shè)計(jì)方法展開(kāi)，并結(jié)合實(shí)際引入杉木樁石籠、鋼板的護(hù)坡材料。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，文章就基于海綿城市理論的居住建筑景觀設(shè)計(jì)展開(kāi)了綜合論述與分析，以上提出的各項(xiàng)設(shè)計(jì)措施在實(shí)際應(yīng)用中具備較大的可行性與有效性，只需結(jié)合實(shí)際情況對(duì)各類設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)加以調(diào)整、完善，即可發(fā)揮其更大功效，從而提升居住建筑景觀整體設(shè)計(jì)效果。