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海绵校园的概念、原则是什么?有哪些案例?

海绵校园建设概述


校园具有开放空间面积大、绿地比例高、教学科研活动丰富等特点,适合开展以绿色基础设施为主体的雨水控制利用系统的建设。纵观国内外,不少大学都开展了雨洪控制利用规划和示范项目建设,如::

美国宾西法尼亚大学、耶鲁大学编制了可持续校园雨洪管理规划;

哈佛大学、麻省理工学院在校园改造过程中建设了生态雨水景观;

马里兰大学在校园内开展试验研究;

我国清华大学、北京建筑大学、同济大学等高校也开展了雨洪控制利用示范项目建设及研究;海绵校园建设正如火如荼的进行。

校园可持续雨水管理的基本原则包括:


1、将雨水作为一项宝贵资源:水资源管理是可持续校园的重要组成部分,通过收集净化雨水来冲洗操场、停车场,浇灌绿地和为景观水体补水,可以减少校园对传统水资源的消耗,缓解校园内涝积水现象,改善水生态环境,促进可持续校园建设。

2、重视对流域水系统的影响:建设海绵校园,其积极作用不仅仅局限于校园,同时会对所在的流域水文循环产生积极影响,减少下游内涝灾害发生的频率和程度,改善流域水环境质量,促进健康水文循环。

3、和校园总体规划设计结合:在校园建设初期,通过将绿色基础设施与校园开放空间、道路、建筑和水景观进行整体性规划设计,能够在保障校园各项基本功能的基础上,大幅减少雨水设施的占地面积和成本,提高雨水系统的总体效益;在已建成校园,可利用改造契机“见缝插针”地引入绿色基础设施,实施可持续雨洪管理理念。

4、应用种类多样的技术措施:校园内绿地面积比例较高,屋顶、广场、停车场面积较大,不少校园内还有景观水体,因此通过合理的规划设计,采取多样化的非工程和工程措施,可以实现综合性雨洪控制利用目标,同时提高低影响开发措施的丰富性和展示度。

5、作为科研和环境教育场所:利用校园雨水示范项目,展开课程设计、实验监测、生态实习和科普教育,让学生在日常环境中亲密观察、接触雨水,感受生态雨水景观的魅力,是校园雨洪管理的独特功能。

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海绵校园案例


笔者以麻省大学西南居住区中央广场改造项目为例,介绍生态型雨水景观的设计建设要点。

该项目由美国Stephen Stimson景观设计事务所主持设计。设计师改造了原本单调、破败的位于宿舍楼之间的广场,创造了人性化、使用便捷、融合区域自然与文化景观特征的可持续开放空间。特别是构建了由雨水传输带和雨水花园组成的可视化雨水系统,使场地原先的不透水面积从70%减少为40%,天然植被和透水铺装的面积从30%增长为60%。该项目获得了2012年波士顿景观设计师协会杰出设计奖。

1、项目设计理念

场地整体设计灵感源自于康涅狄格河谷的自然和文化景观。设计师巧妙地将河流及田园牧场的空间结构和肌理融于场地设计中,构建了整体景观骨架--南北向的狭长形绿色走廊象征康涅狄格河,也是收集和传输周边广场和屋顶雨水的主要通道;绿色走廊串连起楼宇间的块状绿地,象征着河谷中的牧场和农田,也是雨水净化入渗和学生活动的主要场所。场地设计采用现代主义的元素,大量采用几何形体用于雨水景观的设计,选材和颜色质朴,与周边原有建筑风格协调统一。

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图1 场地雨水系统总图

2、雨水景观设计

1)雨水传输带

场地南北向的主要景观空间是一条宽1-1.5米的雨水传输带。石条、金属板、原木座椅和植物共同构成了结构丰富的浅沟,起到了收集转输周边建筑、道路和广场雨水的作用。石材全部采用废弃石块或再生石材,它们既象征着雨水的流动方向,同时也在冬季植物凋零时起到了丰富视觉体验的效果。

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图2 雨水传输带断面图

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图3 雨水传输带实景图

2)下沉雨水花园

在场地东侧有两个集中的下沉式绿地,雨水经过收集转输后在这里进行集中净化和渗透。在下沉式绿地上方,搭建了金属坡道和木制平台,供游人行走、停留和活动。为保证行人安全,所有下沉式绿地的边界都设有金属挡板或栏杆。

此外,在宿舍楼和学生食堂周边,也设置了下沉式绿地,收集屋顶雨水。绿地中石条作为主要构成要素,形成了别具特色雨水花园。

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图4 下沉雨水花园

3)增加可渗透铺装

设计师将道路和广场上原先破损的路面材料更换为灰色透水砖,还大量应用了碎石、花岗岩石块、木条等铺装材料,增加了可渗透铺装的比例和雨水渗透能力。通过透水砖和原有材料的对比,以及不同颜色的砖块拼搭出几何线形,增强场所空间特色。

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图5 可渗透铺装

4)植物景观营造

植物种植分为森林、田地、滨河和湿地四种类型。

其中,种植在雨水传输带的植物有:

北美红枫(Acer rubrum)、

树唐棣(Amelanchier arborea)、

白柳(Salix alba)、

酸模树(Oxydendron arboreum)、

边缘鳞毛蕨(Dryopteris marginalis)、

柳枝稷(Panicum virgatum)、

北美冬青(Ilex verticillata)、

桤叶山柳(Clethra alnifolia)、

柔枝红瑞木(Cornus sericea);

种植在雨水花园的植物有黄背栎(Quercus bicolor)、

多花蓝果树(Nyssa sylvatica)、

北美檫树(Sassafrass albidum)、

粗皮山核桃(Carya ovata)、

弗吉尼亚鼠刺(Itea virginica)、

分株紫萁(Osmunda cinnamomea)、

西伯利亚鸢尾(Iris siberica)、

蛇鞭菊(Liatris spicata)。

这些植物能够很好适应当地环境,特别是冬青、红瑞木等植物起到了丰富冬季景观效果的作用。

[感谢]北京建筑大学建筑与城市规划学院许露同学绘制图1和图2。

作者:王思思  北京建筑大学环境与能源工程学院副教授  美国麻省大学访问学者  北京大学人文地理学博士  北京林业大学园林专业学士  现任北京建筑大学环境与能源工程学院副教授,主要研究方向为城市绿地雨洪控制利用。
主持国家级课题2项,省部级课题2项,出版专译著4部,发表论文数十篇。
住建部《海绵城市建设技术指南》、《安徽省海绵城市规划设计导则》、《嘉兴分散式雨水控制利用技术导则》主要编写人,参与济南、宁波、宜兴、呼伦贝尔等城市的海绵城市技术咨询。

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