海綿社區(qū)生態(tài)服務綜合效能的雷達圖表評價模型：墨爾本斯坦福社區(qū)的實證研究*

汪潔瓊　彭喚雨　卓承學(澳)　史蒂芬·卡宏(美)

1　同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院　上?！?00092

2　澳大利亞Tract顧問公司　墨爾本　VIC3121

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海綿社區(qū)生態(tài)服務綜合效能的雷達圖表評價模型：墨爾本斯坦福社區(qū)的實證研究*

汪潔瓊1彭喚雨1卓承學(澳)2史蒂芬·卡宏(美)2

1同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院上海200092

2澳大利亞Tract顧問公司墨爾本VIC3121

文章針對“假海綿”“低效海綿”的現(xiàn)象與誤區(qū)，剖析海綿城市規(guī)劃建設亟需關注的問題。通過文獻爬梳，厘清海綿社區(qū)所能提供的8大維度生態(tài)服務，構(gòu)建以生態(tài)服務綜合效能為核心的雷達圖表評價法，選取澳大利亞墨爾本斯坦福社區(qū)進行實證研究，總結(jié)高品質(zhì)海綿社區(qū)的空間形態(tài)策略。

風景園林，海綿社區(qū)，生態(tài)服務，景觀效能，評價，空間形態(tài)

1　“低效海綿”的誤區(qū)及海綿社區(qū)營造的關鍵問題

McHarg曾說：“生態(tài)不僅僅是解釋，它更是使命”[1]，在全球環(huán)境問題日益嚴峻、氣候變化問題日益突出的今天，如何將這種“使命”貫穿在風景園林規(guī)劃設計的方方面面，使其真正成為每一個風景園林設計師信奉的一種“道”是必須，也是挑戰(zhàn)。繼2014年10月我國住建部發(fā)布《海綿城市建設技術(shù)指南》[2]后，當年12月中央財政對各地海綿城市的建設試點給予專項資金補助，一時間“海綿”成為業(yè)界最熱的關鍵詞之一，海綿城市的建設也如火如荼地展開。這一切代表著雨洪管理的思想和技術(shù)從學界走向管理層面，并在實踐中得到更有力的推廣。

與此同時，“低效海綿”甚至“假海綿”的現(xiàn)象也開始出現(xiàn)，國務院在2015年10月出臺的《關于推進海綿城市建設的指導意見》明確要求通過海綿城市建設解決70%的降雨就地消納和利用[3]。實際工程中依舊未能擺脫對現(xiàn)有治水途徑中“工程性措施”的依賴，著力于城市內(nèi)部排水系統(tǒng)徑流量的調(diào)控達標，而并不關注海綿城市所能帶來的潛在生態(tài)效應。存在的誤區(qū)包括：其一，雨水花園或人工濕地以孤立的形式存在，未能構(gòu)建起健康水循環(huán)系統(tǒng)的整體，注重雨洪的滯留能力而未挖掘水體自凈的潛能；其二，過分強調(diào)滲渠、滲管的下滲作用，企圖用簡單且工程化的方式達到雨水徑流總量控制的目標，而忽略海綿城市的其他形式所帶來的生態(tài)服務方面的潛在貢獻；其三，在規(guī)劃編制過程中，過分強調(diào)徑流總量控制的指標，可能導致地下水飽和的城市，如上海等，在海綿城市建設過程中顯得被動、無所適從。對于吸滿水的海綿，如何還能繼續(xù)吸水;若不能，那是否這樣的城市就不需要建設海綿城市？

若深究“低效海綿”“假海綿”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，還是在于“就水治水”的思想，即只解決單一或個別的水問題，而并非將雨洪的問題與其他生態(tài)問題統(tǒng)籌考慮。如果單純以雨水徑流總量控制作為評價標準，那么簡單、大量地復制滲管、滲渠豈不效率更高？然而，美國的LID[4-5]、澳大利亞的WSUD多年的實踐強調(diào)更多的是綜合性的運用雨水花園、生態(tài)明溝、人工濕地、下洼式綠地等空間形態(tài)較為豐富的形式，而不是簡單復制滲渠、滲管這些工程化的形式，在很大程度上已經(jīng)暗示我們，雨水徑流總量控制并非海綿城市建設的終極目標。海綿城市的確是基于“城市觀?！钡膯栴}而提出，其強調(diào)盡可能地模擬自然的水循環(huán)系統(tǒng)，力求城市開發(fā)建設后的水文特征接近開發(fā)前[6]，又能與城市空間相適應；但海綿城市不僅僅是關于雨洪管理的問題，它更是一種生態(tài)途徑，是從雨洪的角度切入，通過與水相關的生態(tài)系統(tǒng)的恢復，從而解決城市水問題和其他生態(tài)問題的途徑；海綿城市是幫助我們每一個風景園林師實現(xiàn)生態(tài)之“道”理念的方法?；诖耍瑢τ诤＞d城市的規(guī)劃、建設與評價應當以整合為導向、以生態(tài)為導向。

Janis Birkeland于2008年發(fā)表《正開發(fā)》(Positive Development)[7]一書，提出“設計實現(xiàn)生態(tài)服務”(Design for Eco-services)的理論，倡導在規(guī)劃設計之初將生態(tài)服務納入考慮的范疇，有助于更好地實現(xiàn)城市可持續(xù)目標。這里所稱的生態(tài)服務(Eco-services)是生態(tài)系統(tǒng)服務的簡稱，是指健康的生態(tài)系統(tǒng)本身能提供的服務和產(chǎn)品[7]?；诼?lián)合國千年生態(tài)發(fā)展評估報告，生態(tài)系統(tǒng)服務主要包括4類：供給性服務、調(diào)節(jié)性服務、支持性服務和文化性服務[8]。本文認為雨洪調(diào)節(jié)的生態(tài)服務是海綿城市的底線，不是全部，尤其在海綿社區(qū)尺度中，高品質(zhì)的景觀營造能夠?qū)崿F(xiàn)上述多維度的生態(tài)服務，有助于實現(xiàn)更健康的生態(tài)系統(tǒng)?；诖?，本文提出以8大維度生態(tài)服務的綜合效能為核心的海綿社區(qū)景觀營造策略，通過雷達圖表評價法(Radar Chart Evaluation)的構(gòu)建，選取澳大利亞墨爾本斯坦福社區(qū)進行實證研究，從而彌補國內(nèi)海綿城市建設中生態(tài)綜合效能考慮的不足，從綜合性、定性評估方法論的角度，為海綿社區(qū)的規(guī)劃設計、建設管理、后期維護提供評價方法和技術(shù)支撐。

2　海綿社區(qū)生態(tài)服務綜合效能的雷達圖表評價法

景觀是有生命的生態(tài)系統(tǒng)，是一個時空動態(tài)的過程，其組成各要素之間每時每刻都在進行物質(zhì)和能量的交換，會隨著時間的變化生長、蓬勃與消亡[9]，海綿城市規(guī)劃建設過程中形成的景觀亦是如此。通過文獻爬梳，本文提出海綿社區(qū)所能提供潛在生態(tài)服務包括以下4大類型、8大維度：

1) 雨洪調(diào)節(jié)是海綿社區(qū)所能提供的核心生態(tài)服務，屬于調(diào)節(jié)性生態(tài)服務范疇?！逗＞d城市建設技術(shù)指南》要求采用多種技術(shù)使雨水快速浸透、無損滯留、安全蓄存、有效凈化、科學使用、適時排放[2]。值得注意的是，雨洪管理的方式應當結(jié)合地方特性，不同地區(qū)、不同城市之間氣候條件不同、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同也決定了雨水削減、轉(zhuǎn)輸、調(diào)蓄能力的不同，因此因地制宜采取不同方式進行雨洪管理極為重要。正如戴慎志所指出的上海城市具有地下水位高、土地開發(fā)強度高、不透水面積多、土壤入浸率低、雨水徑流快以及河流水位高而蓄水空間少等特點[10]，如何使上?！斑@塊已經(jīng)吸滿水的海綿”[10]在確保安全的前提下，還能吸納雨水，則需要從市域、城市、道路、廣場綠地、街區(qū)等各個層面進行改造，需要溝通全市水系以降低地下水位、擴充容水空間，而非一味地強調(diào)自然滲透。

2) 水體自凈是確保海綿社區(qū)實現(xiàn)“自然凈化”的核心，也屬于調(diào)節(jié)性生態(tài)服務。根據(jù)Walsh團隊的研究，雨洪作為城市水體污染的面源，是導致城市水體綜合癥的主要因素之一[11]。水體自凈是指水體受到污染后，由于物理、化學、生物等因素的作用，使污染物的濃度和毒性逐漸降低，經(jīng)過一段時間后能恢復到受污染以前狀態(tài)的自然過程，分為物理、化學和生物化學自凈過程[12]。大量研究表明，雨水花園、人工濕地、下洼式綠地等空間形態(tài)綜合利用植物和土壤[13-14]，可以通過生態(tài)過程在收納雨水的過程中起到凈化水質(zhì)作用。

3) 減緩城市熱島效應、調(diào)節(jié)小氣候亦是海綿社區(qū)可以提供的生態(tài)服務，也屬于調(diào)節(jié)性生態(tài)服務。有研究表明，北京2014年不透水面積百分比與地表溫度的相關系數(shù)為0.75，呈正相關[15]，即地表透水率會直接影響城市溫度，因此在海綿社區(qū)中提供更多的透水性鋪裝能起到降溫作用。另一方面，海綿社區(qū)中有植被覆蓋的雨水花園、人工濕地、下洼式綠地、生態(tài)明溝等空間形態(tài)可以起到城市冷島作用，屋頂花園更能起到保溫隔熱、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用，這些對局部小氣候乃至全球氣候變化中的減排都起到積極作用[16]。

4) 補充淡水資源，屬于供給性生態(tài)服務。借鑒水敏感城市設計(WSUD)三水合一的思想，將飲用水、雨水、廢水整合在一起考慮[17]，構(gòu)建更健康高效的水循環(huán)管理系統(tǒng)，利用雨水花園、屋頂花園、雨水桶等手段，將收集的雨水進行簡單的過濾，提供灌溉水，從而補充淡水資源的不足。

5) 提供當?shù)厥澄?，是供給性生態(tài)服務另一維度。當海綿社區(qū)與“可食地景”的理念相結(jié)合，可利用水稻等農(nóng)作物吸收雨水或部分廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)，在凈化水質(zhì)的過程中又可提供當?shù)厥澄铩?/p>

6) 維持生物多樣性屬于支持性生態(tài)服務。強調(diào)海綿社區(qū)中所形成的人工濕地、雨水花園、下洼式綠地、生態(tài)明溝等，都可以成為城市野生動物、野生鳥類得以棲息的場所，以生態(tài)飛地的形式成為城市大斑塊、大廊道的補充，起到過濾、溝通、增加聯(lián)結(jié)度等作用。從這一點而言，這些有豐富植被群落的空間形態(tài)的生態(tài)效能要遠高于沒有植被覆蓋、只有下滲功能的空間形態(tài)，如滲渠、滲管、滲透性鋪裝等。

7) 提高城市美感度屬于文化性生態(tài)服務，強調(diào)海綿社區(qū)的美學價值。生態(tài)設計往往看上去是雜亂的，而人們對于景觀的欣賞卻往往基于美感，這是生態(tài)設計不容易被人所認知、所接受的主要原因。因此，高品質(zhì)的海綿社區(qū)也應當符合人們的審美，Echols 與Pennypacker的研究指出：通過點、線、面、色彩、軸線等視覺要素、音量、音調(diào)、節(jié)奏等聽覺要素、以及肌理、潮濕度等觸覺要素的不同途徑可增加雨洪設計的美學豐富度[18]，從而提高人們對于海綿社區(qū)的接受度。

8) 增加游憩機會亦屬于文化性生態(tài)服務，其中涉及科普教育、公眾參與、休閑活動等議題，通過觀賞與停留、進入與參與、探索與互動3個層次展開[18]。這要求海綿社區(qū)既能滿足服務于環(huán)境、服務于其他物種的功能，也能提供居民日常所需的體育休閑活動等。

根據(jù)上述海綿社區(qū)可能提供的8大維度的生態(tài)服務，本文提出其綜合效能定性評價的雷達圖表法，如圖1所示。該評價方法既強調(diào)海綿社區(qū)在各個生態(tài)服務的單一效能，也能通過以“鉆石體”的形式綜合性、定性地展現(xiàn)該海綿社區(qū)生態(tài)服務綜合效能的高低。該評價方法也代表高品質(zhì)的海綿社區(qū)景觀應當是多維度的，不僅僅是雨水徑流總量控制，更包括其他指標共同作用。

圖1　以8大生態(tài)服務綜合效能為核心的雷達圖表評價法

3　澳大利亞墨爾本斯坦福社區(qū)的定性評價

3.1 斯坦福社區(qū)規(guī)劃設計概述

位于澳大利亞墨爾本市東南郊的斯坦福社區(qū)，占地52 hm2，包含一個150戶的示范級居住區(qū)。規(guī)劃設計從生態(tài)系統(tǒng)的角度，從建立最安全的雨洪安全格局出發(fā)，融合藍綠基礎設施的思想，主要包括：1)一個整合棲息地、濕地、游憩設施和游步道的中央生態(tài)公園；2)社區(qū)農(nóng)園和永續(xù)農(nóng)業(yè)；3)7.2 hm2的示范級居住區(qū)；4)結(jié)合歷史建筑——斯坦福莊園的遺產(chǎn)保護區(qū)。使用具有海綿思想的雨洪處理系統(tǒng)替換了傳統(tǒng)的工程排水系統(tǒng)，從而受到地方政府的大力推崇，該項目也被維多利亞可持續(xù)協(xié)會列為“零排放鄰里計劃”的示范項目。

3.2 雷達圖表法的評價結(jié)果

基于前文所提出的雷達圖表評價法，對斯坦福海綿社區(qū)進行定性評價，研究其在生態(tài)服務單一維度和綜合維度上效能的高低，其評價結(jié)果如圖2所示：斯坦福海綿社區(qū)在雨洪調(diào)節(jié)、水體自凈、補充淡水資源、提供當?shù)厥澄?、支持生物多樣性、增加游憩機會等方面具有較高的生態(tài)服務效能；但并未強調(diào)氣候調(diào)節(jié)與提高城市美感方面的生態(tài)服務。但總體上，圖2的“鉆石體”呈較飽滿狀態(tài)，表明其生態(tài)服務的綜合效能較高。具體解讀如下：

1) 雨洪調(diào)節(jié)。項目從洪泛區(qū)的識別出發(fā)(圖3)，應盡可能地鼓勵采取公園或者其他形式的綠地方式來保留洪泛區(qū)，而非安排新的住宅區(qū)、商業(yè)或者公共建筑，大量的灘涂濕地以公園的形式得以保留，其生態(tài)服務功能得以維持，首先從大尺度上保障了雨洪的安全格局。在此基礎上，提出一整套遍布于開放空間網(wǎng)絡中所有雨水收集點的連續(xù)集成的水管理實施策略(圖4)，對城市及其周邊地區(qū)的雨水進行收集。這使得雨水徑流盡可能保留在景觀的表面并予以滋養(yǎng)。

圖2　基于雷達圖表評價法的斯坦福海綿社區(qū)生態(tài)服務綜合效能評價

2) 水體自凈。規(guī)劃取消道路排水溝，最小化透水鋪裝，從全部通過管線的排水系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到包含生態(tài)明渠、水渠、下滲區(qū)、透水鋪裝區(qū)、泉、雨水花園等一套連續(xù)的生態(tài)排水系統(tǒng)，徹底解放了公共空間的設計形式(圖4)。中央濕地公園規(guī)劃中有一系列濕地，提供雨洪滯留帶、雨水及中水處理站、生物棲息地、含水層補充區(qū)、河漫灘、游憩地和灌溉儲水罐等功能，包括墨爾本水利局管轄的濕地-水質(zhì)處理及生物棲息地等，使用蘆葦和水草等濕地植物脫氮除磷。

圖3　斯坦福社區(qū)洪泛區(qū)規(guī)劃(來源：澳大利亞Tract顧問公司)

3) 補充淡水資源。整合、利用全場地水資源的管理方式，特別是居住區(qū)開發(fā)中應用的“全水循環(huán)”“三水合一”體系是該項目的一大特色。規(guī)劃構(gòu)建了一個內(nèi)部生態(tài)水處理景觀濕地，以及與之相對應的開放空間，結(jié)合生產(chǎn)性景觀和社區(qū)農(nóng)園，提供生態(tài)雨洪管理系統(tǒng)。水資源經(jīng)過處理后被原地利用，提供景觀灌溉，節(jié)約了淡水資源。

4) 維持生物多樣性。規(guī)劃設計將保存、復原和拓展生物棲息地作為首要原則之一，中央公園的種植與居住區(qū)的綠色街道交織，造就了綠地和城市肌理的和諧共生。如此密集的植被復育，除了明顯的“碳友好”優(yōu)勢，同時也作用于生物棲息地康復、再生和擴展。補種數(shù)量可觀的本土植物，提供野生動物棲息地；培育和繁殖本地收集的種子，用于補充沿河生態(tài)廊道。

5) 增加游憩機會。規(guī)劃設計采取整合藍色和綠色基礎設施的街道景觀，柔化了居住區(qū)街道形式，為人性化設計提供了發(fā)揮空間。2.5 m寬的慢行步道貫穿全區(qū)，連接周邊主要慢行網(wǎng)絡，鼓勵居民綠色出行。多樣化的游步道網(wǎng)絡密集交織(慢行道、越野自行車道、健身步道等)，結(jié)合園中的木棧道系統(tǒng)，聯(lián)結(jié)各個游憩節(jié)點，如觀鳥屋、觀景臺等。豐富的開放空間體系提供新的場所和設施，鼓勵社區(qū)居民與景觀之間更多的參與和互動，為現(xiàn)有和未來的居民提供更廣泛的社交機會和更好的游憩機會。開放空間中的主要設施包含：生態(tài)和社區(qū)中心，冒險樂園，兒童游樂場，當?shù)鼗顒拥拈_放空間場所，，如社區(qū)綠地、農(nóng)貿(mào)市場、周末集市等等。

從圖2的評價結(jié)果來看，斯坦福社區(qū)在8大維度的生態(tài)服務上都有所考慮，但在提供當?shù)厥澄铩⒄{(diào)節(jié)氣候、提高城市美感度方面有進一步優(yōu)化的潛能。提供當?shù)厥澄锓矫?，?guī)劃包括社區(qū)農(nóng)園，其中大部分為果園，以及2 hm2的社區(qū)種植園，是海綿社區(qū)與“可食地景”相融合的積極嘗試，但面積不足以形成自給自足的社區(qū)。調(diào)節(jié)氣候方面，規(guī)劃大面積的濕地等綠色開放空間有效地提升了場地整體地表透水率，對規(guī)劃范圍內(nèi)的氣候改善起到積極作用；但在居住區(qū)范圍內(nèi)，建筑密度較大，絕大部分場地為硬質(zhì)鋪裝，鮮有綠地，綠化以喬木為主，且基本為行道樹，沒有形成組團，不能有效改善住區(qū)的微氣候。提高美感度方面，景觀中的水以多種形式出現(xiàn)，從邀人互動的動態(tài)戲水到引人沉思的靜態(tài)水面，增加了景觀的人文氣息，提高了城市美感度。但整體來說，居住區(qū)內(nèi)部是比較人工化的、筆直的空間，而外部則是流暢的自然空間，兩者沒有做到有機融合，略顯割裂。

4　結(jié)語

本文提出海綿社區(qū)應以雨水徑流總量控制為底線，以提高生態(tài)服務綜合效能為核心，借助雷達圖表，構(gòu)建以8大生態(tài)服務為核心價值的定性的評價方法。通過墨爾本斯坦福社區(qū)的實證，論證該評價方法的可行性與局限性，并闡述了生態(tài)服務綜合效能與海綿社區(qū)空間形態(tài)之間的關聯(lián)性。

通過實證研究可以發(fā)現(xiàn)：1)雨洪調(diào)節(jié)、水體自凈與補充淡水資源三者之間，屬于“三水合一”“全水整合”的關系。高品質(zhì)的海綿社區(qū)應當著力于構(gòu)建健康的水循環(huán)管理系統(tǒng)，而非只強調(diào)雨水徑流總量控制的指標?；诖?，在海綿社區(qū)營造中，應更多地采用滲透型、儲水型的雨水花園、人工濕地、屋頂花園等形式，對于滲管、滲渠、滲透性鋪裝這些只有自然滲透功能的空間形態(tài)，使用時應當斟酌。2)從雨洪調(diào)節(jié)的角度看，洪泛區(qū)的保留始終應當列于首位，不應由于海綿城市的建設，而默認洪泛區(qū)可以作為開發(fā)用地。斯坦福社區(qū)的案例在這一點上的貢獻非常突出，通過洪泛區(qū)的劃定，真正用于住宅開發(fā)的用地不足15%，保留大面積的用地作為中央濕地公園、河流廊道等，從真正意義上達到生態(tài)安全、雨洪安全。3)水體自凈往往與支持生物多樣性的生態(tài)服務緊密相關，利用自然過程的水體自凈可以最大程度地保留、復原和拓展生物棲息地。4)雨水花園、人工濕地、下洼式綠地、生態(tài)明溝等空間形態(tài)能提供給人們游憩機會，并提高城市美感度。斯坦福的實證也向我們展示了如何通過慢行系統(tǒng)提高人們對于生態(tài)設計的游憩體驗，通過不同形式的海綿景觀來營造豐富多樣的開放空間。

海綿社區(qū)的規(guī)劃建設應當以生態(tài)服務的綜合效能為核心。本文提供的雷達圖表法，為海綿城市的定性評價提供了一種途徑和思路，雖然并非定量評價，但在比選或比較不同方案的過程中，具有積極作用，可以相對地表達不同海綿社區(qū)的生態(tài)服務綜合效能的高低，也可以檢驗某一海綿社區(qū)中哪一單項生態(tài)服務存在不足。其可以進一步發(fā)展為定量評價模型[16,19]，但單一維度的生態(tài)服務參數(shù)化還亟待進一步的探索和補充。

致謝：感謝澳大利亞TRACT公司為本文提供的案例與經(jīng)驗分享。

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Radar Chart Evaluation of Overall Eco-services Provided by Sponge Community:Empirical Study of Stanform Community in Melbourne

Wang Jieqiong1Peng Huanyu1Zhuo Chengxue2Steve Calhoun2

(1.College of Architecture and Urban Planning, Tongji University, Shanghai 200092, China;2.Tract Consultants Pty, Ltd., Melbourne, VIC3121, Australia)

This essay criticizes the phenomenon of “fake sponge” or “l(fā)ow efficient sponge” in the process of Sponge City Movement and explores key issues that should be examined in the planning and construction of sponge community. Through the literature review, it clarifies eight types of eco-services that could be provided by a sponge community. A radar chart evaluation method was established to measure the capacity of overall eco-services provision, while the Stanform Community in Melbourne, Australia,was selected for an empirical study. Finally the spatial form strategy was concluded for well-designed sponge communities.

landscape architecture, sponge community, eco-services, landscape efficiency, evaluation, physical form

2016-06-12

國家自然青年科學基金項目(51508391)，同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司重點項目研發(fā)基金，高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點實驗室自主與開放課題(2015KY06)，同濟大學青年優(yōu)秀人才培養(yǎng)行動計劃(0100219153)

汪潔瓊(1981-)，女，同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院講師，墨爾本大學博士，研究方向為生態(tài)服務與空間形態(tài)的機理研究以及環(huán)境可持續(xù)設計的景觀化途徑。E-mail:echowangwang@qq.com

10.3969/j.issn.1672-4925.2016.04.006