居住區(qū)水景的自然化設(shè)計(jì)

■ 劉 頌 Liu Song 丁晴 Ding Qing

自古以來,水景就是園林設(shè)計(jì)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(fā)自內(nèi)心而神往的生活意境。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，人們對居住環(huán)境的要求也越來越高，人造水景對居住區(qū)生活品質(zhì)的提升具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 人造水景的自然化

縱觀我國古典園林，都是經(jīng)過工匠的精心設(shè)計(jì)達(dá)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(shè)計(jì)者都是在自然基礎(chǔ)之上,借用了原有自然的環(huán)境并且達(dá)到了非常好的設(shè)計(jì)效果。留園水景從面積上遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于拙政園,但經(jīng)過設(shè)計(jì)師的巧妙設(shè)計(jì),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(dá)到和地下水網(wǎng)相通,因此,毫無疑問留園之水依然是活水,所以能達(dá)到很好的自然平衡?？梢?，蘇州園林水環(huán)境設(shè)計(jì),主要是受惠于江南水鄉(xiāng),雨水豐沛,自然環(huán)境的得天獨(dú)厚,經(jīng)過文人墨客和工匠“巧奪天工”的共同努力達(dá)到的一種文化意境。這樣的條件對于我們今天已經(jīng)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(xiàn)代住宅小區(qū)水環(huán)境的建造要困難得多。但隨著人們對自然規(guī)律認(rèn)識(shí)的不斷加深以及建造設(shè)計(jì)水平的提高，要達(dá)到在居住區(qū)中重建或恢復(fù)自然的水環(huán)境，依然可以依靠設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)。

水景的自然化設(shè)計(jì)即在居住區(qū)的范圍內(nèi)通過建立仿生濕地系統(tǒng),運(yùn)用水景內(nèi)部體系的自循環(huán)達(dá)到水體的自然活水效果,同時(shí)控制水體總量平衡, 結(jié)合現(xiàn)代生物菌凈化技術(shù)建立起在相對封閉環(huán)境下的具有一定的自凈化功能的人工仿生環(huán)境的水景系統(tǒng)。

2 居住區(qū)水景設(shè)計(jì)定位的影響因素

任何居住區(qū)都有其特定的存在環(huán)境，一個(gè)可持續(xù)性的水景設(shè)計(jì),既不能是建設(shè)者一時(shí)興起,也不能是設(shè)計(jì)者的自我表現(xiàn)，而必須是經(jīng)過科學(xué)系統(tǒng)論證的結(jié)果。實(shí)踐表明，項(xiàng)目環(huán)境、氣候條件、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、文化傳統(tǒng)等,決定了居住區(qū)水景的整體定位和特色,同時(shí)也決定了水景環(huán)境的規(guī)模和形式。

2.1 氣候條件一定程度上影響和限制了水景設(shè)計(jì)

氣候包括四季變化和溫度、濕度、太陽輻射、風(fēng)、氣壓和降水量等因素。自然氣候條件的優(yōu)劣直接影響了水景的設(shè)計(jì)。溫度和濕度過低,一年四季變化過大,水景的建設(shè)就非常困難。太陽輻射也是一個(gè)重要的指標(biāo),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(chǎn)生影響,或者非常難以存活，而居住區(qū)水景中濕地植物一般占很大面積。風(fēng)、氣壓和降水量這些因素對水質(zhì)的清潔度有著直接的影響。風(fēng)量適中對水景水質(zhì)有一定的好處,當(dāng)然對特殊地區(qū)特殊季節(jié),比如季節(jié)性的臺(tái)風(fēng)也是要有所考慮。如果在某段季節(jié)內(nèi)氣壓非常之低,水質(zhì)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(zhì)含量各處不同,又加之自然降水有偏酸雨的成分,因而導(dǎo)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(gè)占主導(dǎo)地位,就需要具體情況具體分析了。只有仔細(xì)分析后才能在設(shè)計(jì)階段采取正確的應(yīng)對措施。

氣候因素對人體健康的關(guān)系極為密切，氣候的變化會(huì)直接影響到人們的感覺、心理和生理活動(dòng)。在居住區(qū)這個(gè)有限空間范圍內(nèi),水景必然會(huì)受到自然大環(huán)境的影響,同時(shí),對于居住區(qū)本身,水景在微氣候中又扮演了舉足輕重的角色。在實(shí)際工程中檢測表明,較大型水體,在居住區(qū)中對環(huán)境小氣候有非常大的影響，同樣的居住區(qū)環(huán)境,水景建成前后所產(chǎn)生的諸如環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)和氣壓等微氣候指標(biāo)完全不同。因而,水景與大環(huán)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(shí)又是施與者。所以,項(xiàng)目所在地的自然氣候條件是論證定位設(shè)計(jì)階段一項(xiàng)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(shè)計(jì)方案,對日后水景的良好運(yùn)行有著重要的作用。

2.2 項(xiàng)目環(huán)境決定了水景的定位

場地的自然地理?xiàng)l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(jīng)等等都是水景設(shè)計(jì)考慮的重要因素，同時(shí)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(zhì)則要依據(jù)建設(shè)方的項(xiàng)目定位。

2.3 經(jīng)濟(jì)實(shí)力的論證

經(jīng)濟(jì)實(shí)力的論證一般不在設(shè)計(jì)師的考慮范圍內(nèi),但卻是水景設(shè)計(jì)方案實(shí)施與可持續(xù)的保證。經(jīng)濟(jì)實(shí)力論證可分為：建設(shè)實(shí)力論證和維護(hù)成本論證。水景大概的建設(shè)成本,通過大的設(shè)計(jì)思路圈定設(shè)計(jì)范圍，然后做一個(gè)概算是比較方便的，而經(jīng)濟(jì)實(shí)力論證的難點(diǎn)在于維護(hù)成本論證。水景的維護(hù)成本大體可分為,水體的維護(hù)成本和非水體維護(hù)成本。水體的維護(hù)成本包括：水的更換費(fèi)用,預(yù)計(jì)一年內(nèi)水體更換的次數(shù),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(hù)成本包括：用電量測算,水生植物的維護(hù)成本(包括更換和修剪費(fèi)用),人員工資成本,清淤的運(yùn)輸成本,設(shè)備維護(hù)成本等。對經(jīng)濟(jì)實(shí)力的正確估算，也能幫助設(shè)計(jì)師正確定位水景的一些技術(shù)指標(biāo)。

2.4 文化傳統(tǒng)也是水景設(shè)計(jì)定位的重要一個(gè)因素

地域的不同產(chǎn)生了不同的文化,文化傳統(tǒng)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(guī)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(jīng)典范例。而伊斯蘭教的水景雖然也是人工化很強(qiáng)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(qū),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(dá)阿爾罕布拉宮內(nèi)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(dú)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(qū)所處的自然條件、地理特征、地域文化以及開發(fā)運(yùn)用經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，才能科學(xué)地論證水景建設(shè)的可行性和可能性，水景設(shè)計(jì)融入地方特色，才是體現(xiàn)其與自然和諧統(tǒng)一的基礎(chǔ)。

3 水源與活水——水景設(shè)計(jì)中要考慮的兩個(gè)問題

3.1 水的來源問題

通常解決居住區(qū)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(bǔ)給等。但前者往往受到自然水體季節(jié)性變化和水質(zhì)變化的影響，雨水的收集量受到地區(qū)和氣候變化，水量少且不可控，而地下水的過度開采必然會(huì)導(dǎo)致地面沉降，帶來安全隱患。因此目前大多數(shù)的居住區(qū)水景供水基本依靠自來水系統(tǒng)，雖然自來水清潔并且有保障, 但是無論是經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)師必須采取一定的措施加強(qiáng)水的循環(huán)利用，節(jié)約水資源，并且降低使用過程中的成本。

3.2 封閉環(huán)境里的“活水”問題

“問渠哪得清如許，為有源頭活水來?！彼自捳f：“流水不腐” 。這里“活水”應(yīng)該有兩層含義：首先它是流動(dòng)的,水的流轉(zhuǎn)既是活力和生命的體現(xiàn), 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(dòng)力狀態(tài)垂直流動(dòng)的過程中,經(jīng)過充分與空氣結(jié)合增加了水中的氧氣,水中的氧氣增加有利于抑制有害細(xì)菌的生長,滿足了分解有害細(xì)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(shè)計(jì)的瓶頸。 現(xiàn)代城市住宅小區(qū)水環(huán)境區(qū)域,往往是相對封閉的獨(dú)立水系統(tǒng),受氣候和溫度的影響水體非常容易變質(zhì),如果小區(qū)環(huán)境水質(zhì)一旦富營養(yǎng)化,便成了蚊蠅滋生之地,不僅不能對環(huán)境狀況帶來好的改善,反而使本以脆弱的城市生態(tài)環(huán)境更加惡化。如何將“死水”變?yōu)椤盎钏?在不更換的情況下,保持水的長久清澈,成為了環(huán)境水系建造和運(yùn)營成功與否的關(guān)鍵。

4 水體的仿生環(huán)境營造

4.1 濕生植物配置

人造水景仿生系統(tǒng),應(yīng)從造型上提供多樣的、富有層次的植物生存環(huán)境，同時(shí)植物起到凈化水體的作用。水生植物的合理應(yīng)用不僅豐富了景觀環(huán)境,更重要的是其巨大的生態(tài)效益（圖2、3）。因此水景的設(shè)計(jì)以及水生植物的配置是仿生水景的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)師在考慮景觀效果的同時(shí),更應(yīng)該注重植物對污染物的吸納能力。成都活水公園就是一個(gè)很好的案例，它的人工濕地塘床系統(tǒng)中的大型水生植物群落是人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的骨架,起著支撐系統(tǒng)的作用,同時(shí)還發(fā)揮著凈化、美化、綠化環(huán)境的作用；大型水生植物群落的建立顯示出了優(yōu)勝劣汰、適者生存的自然選擇規(guī)律的作用,并發(fā)生了適應(yīng)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(tǒng)是經(jīng)過人為模仿自然凈化過程并進(jìn)行優(yōu)化配置進(jìn)而強(qiáng)化了的具有處理污水功能的生態(tài)系統(tǒng),對污水的逐級凈化過程由生態(tài)系統(tǒng)各級層層過濾,人工濕地塘床系統(tǒng)就是一座生態(tài)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(tài)系統(tǒng)也是有益的。

水體環(huán)境可分為水下環(huán)境、水中環(huán)境、濕地環(huán)境和池水旁坡地環(huán)境。由于水岸設(shè)計(jì)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(yīng)因地制宜。以我國江南地區(qū)為例，對于水下環(huán)境：常見的沉水植物有苦草、水車前、海花菜、黑藻等。水中環(huán)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(huán)境空間大小,可以多品種適當(dāng)點(diǎn)綴。而在濕地環(huán)境所選用植物,就應(yīng)該著重以吸納污染物的能力優(yōu)先。一般動(dòng)態(tài)的水,跌水瀑布引的池塘內(nèi)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(fēng)車草、香蒲等都是不錯(cuò)的選擇。另外,池水旁坡地環(huán)境對于水環(huán)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(yùn)用

4.2 池底池壁的設(shè)計(jì)

池底和池壁是濕生植物生長的基床，在住宅小區(qū)人造水系建造過程中,“池壁”采用鋼筋混凝土現(xiàn)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(qū)更加合適。一般池底和池側(cè)壁設(shè)計(jì)為300mm厚,雙向雙層直徑為10mm的鋼徑間隔為150mm (當(dāng)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)水面以下15～20cm處，同時(shí)在水底離開擋墻以外的1m左右,由池底構(gòu)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(chuàng)造仿生的環(huán)境。這樣可以實(shí)現(xiàn)形式多樣的鋼筋混凝土“池壁”,仿生自然的水岸,同時(shí)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(shè)中最容易忽視而恰恰最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)?！拔勰酀崴?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(huì)變得混濁不堪,再來想方設(shè)法換水甚至添加生物試劑都將無濟(jì)于事。隨著新型材料的不斷出現(xiàn)，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(shí)力和投資規(guī)模水平，在不遠(yuǎn)的將來這個(gè)問題應(yīng)該能夠很好得到解決。

5 結(jié)語

水環(huán)境設(shè)計(jì)是綠色住區(qū)規(guī)劃的重要內(nèi)容之一，但一個(gè)可持續(xù)水景設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)需要設(shè)計(jì)師充分考慮居住區(qū)所處的自然條件、開發(fā)的經(jīng)濟(jì)條件和后期運(yùn)營管理進(jìn)行科學(xué)分析和定位，繼而在設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)是營造自然化清潔水景的關(guān)鍵。