海綿城市微觀層面設(shè)計(jì)分析

(廣州大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院 廣東 廣州 510000)

一、海綿城市的概念和內(nèi)涵

海綿城市，指城市像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)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(huán)符合自然規(guī)律。

海綿城市的內(nèi)涵包括兩方面：一是改變城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(nèi)澇、控制徑流污染、利用雨水資源；二是維持城市水生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)、修復(fù)城市的河流、湖泊、濕地。

二、海綿城市理論基礎(chǔ)

美國提出的最佳管理措施(BMPs)、低影響開發(fā)(LID)和綠色基礎(chǔ)設(shè)施(GI)是建設(shè)海綿城市的三大理論基礎(chǔ)。1990 年代末期，在最佳管理措施(BMPs)的基礎(chǔ)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(fā)(Low Impact Development，簡稱 LID)理論。LID理論強(qiáng)調(diào)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(guī)劃體系

海綿城市多層面規(guī)劃體系在規(guī)劃學(xué)界得到普遍認(rèn)同?？偟膩砜矗鞘兴畣栴}的解決前提是保護(hù)區(qū)域水循環(huán)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(gòu)建需要不同尺度的承接、配合。

(1)宏觀層面?！昂＞d城市”的構(gòu)建在這一尺度上重點(diǎn)是研究水系統(tǒng)在區(qū)域或流域中的空間格局，即進(jìn)行水生態(tài)安全格局分析，并將水生態(tài)安全格局落實(shí)在土地利用總體規(guī)劃和城市總體規(guī)劃中，成為區(qū)域的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施，統(tǒng)籌雨洪調(diào)蓄、水質(zhì)凈化、棲息地保護(hù)和文化休憩功能，為下一步實(shí)體“海綿系統(tǒng)”的建設(shè)奠定空間基礎(chǔ)。

(2)中觀層面。主要指城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村域尺度，或者城市新區(qū)和功能區(qū)塊。重點(diǎn)研究如何有效利用規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的河道、坑塘，并結(jié)合集水區(qū)、匯水節(jié)點(diǎn)分布，合理規(guī)劃并形成實(shí)體的“城鎮(zhèn)海綿系統(tǒng)”，并最終落實(shí)到土地利用控制性規(guī)劃甚至是城市設(shè)計(jì)，綜合性解決規(guī)劃區(qū)域內(nèi)濱水棲息地恢復(fù)、水量平衡、雨污凈化、文化游憩空間的規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)。

(3)微觀層面?！昂＞d城市”最后必須要落實(shí)到具體的“海綿體”，包括公園、小區(qū)甚至建筑綜合體等區(qū)域和局域集水單元的建設(shè)，在這一尺度對應(yīng)的則是一系列的水生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)技術(shù)的集成，包括：保護(hù)自然的最小干預(yù)技術(shù)、與洪水為友的生態(tài)防洪技術(shù)、加強(qiáng)型人工濕地凈化技術(shù)、城市雨洪管理綠色海綿技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)仿生修復(fù)技術(shù)等，這些技術(shù)重點(diǎn)研究如何通過具體的景觀設(shè)計(jì)方法，讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能發(fā)揮出來。

四、海綿城市微觀層面設(shè)計(jì)分析

(一)建筑相關(guān)設(shè)計(jì)

(1)屋頂。建筑屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)在“海綿城市”的理念下對雨水收集和綠化的設(shè)計(jì)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(jìn)行再利用；另一方面可以防止由于溫度過高而使屋頂?shù)臏囟壬?，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(guān)的雨水收集裝置相互配合，從而實(shí)現(xiàn)雨水凈化的根本目的。在南方比較豐富的季節(jié)，有很長時間都是連續(xù)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(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度。

(2)雨水管理系統(tǒng)與斷接。雨水管理系統(tǒng)包括雨水的收集與排放。一是自動系統(tǒng)，二是普通收集裝置。對于自動系統(tǒng)來說，就是在建造房屋時，將集水口設(shè)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(jīng)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(nèi)的生活用于或者用于灌溉綠地。當(dāng)降雨量過大時，還可以通過自動系統(tǒng)將雨水有效的排出，可以最大程度的降低城市出現(xiàn)洪澇的幾率。而普通收集裝置，就是在建筑旁設(shè)置一些蓄水池或者深水井等裝置，進(jìn)行簡單的雨水收集。相較而言，自動系統(tǒng)的造價費(fèi)用比較高，同時對其進(jìn)行后期維護(hù)的費(fèi)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(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的城市道路建設(shè)以滿足城市道路功能為目的，雨水控制和利用主要體現(xiàn)為“排”。 這種以“路面橫坡收集—雨水口—市政管網(wǎng)”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(jīng)市政管網(wǎng)直接進(jìn)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(xiàn)狀；③雨季地表徑流量大幅度增加，洪澇災(zāi)害頻發(fā)。

(三)綠地設(shè)計(jì)。綠地對雨水可以進(jìn)行有效吸收、暫存和緩釋，減少開發(fā)行為對城市整體水環(huán)境的破壞，在設(shè)計(jì)中通過增加場地內(nèi)部的綠化比例是實(shí)現(xiàn)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(shè)置能很好地實(shí)現(xiàn)雨水的滲、滯、蓄、凈、排。但在實(shí)踐過程中仍存在一些問題：

(1)豎向設(shè)計(jì)的問題。傳統(tǒng)景觀園林習(xí)慣將綠地設(shè)置高于道路、廣場等地面，這種設(shè)計(jì)不管是在小區(qū)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(jìn)入綠地，難以充分發(fā)揮綠地消納雨水的功能。

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

(3)還有一種情況是既設(shè)計(jì)了植草溝，也做了下凹式綠地，但這些設(shè)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(jìn)入不了“高高在上”的植草溝里，這些都是在做場地設(shè)計(jì)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(jù)具體情況綜合確定。在我國南方地區(qū)，特別是嶺南地區(qū)所具備的氣候，建筑設(shè)計(jì)中就更加重視通透性。這樣我們就可以設(shè)計(jì)下沉式庭院和花園，也可以把第一層進(jìn)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(shè)計(jì)綠化停車場來加強(qiáng)場地內(nèi)的綠地比例，并且還能夠在建筑群中建設(shè)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(shí)現(xiàn)回灌，水量的蒸發(fā)現(xiàn)象也能給建筑群內(nèi)的氣候帶來幫助。

結(jié)束語

中國哲學(xué)強(qiáng)調(diào)：“道為術(shù)之靈，術(shù)為道之體；以道統(tǒng)術(shù)，以術(shù)得道”，宏觀的海綿城市建設(shè)需要一個個微觀的工程去構(gòu)成，本文在整個海綿城市多層面體系建設(shè)下，分析了海綿城市微觀設(shè)計(jì)內(nèi)容。從建筑設(shè)計(jì)到道路設(shè)計(jì)、綠地設(shè)計(jì)，試圖通過多個細(xì)微環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，完成區(qū)域“海綿體”的構(gòu)建。