BIM技術(shù)在小學(xué)校園海綿景觀中的應(yīng)用初探

張少杰,趙子玉,夏子俊,郭江慧,張成永,王亞諾

（安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,安徽合肥230601）

住建部2015年6月發(fā)布《推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》,明確要求到2020年末,部分新立項(xiàng)項(xiàng)目應(yīng)用BIM的比例達(dá)到90%.BIM（Building information Modeling）是“建筑信息模型”的簡稱,是一種數(shù)字信息的應(yīng)用,實(shí)質(zhì)為參數(shù)化的3D建筑模型,服務(wù)建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)到改建的整個(gè)生命周期[1].BIM技術(shù)在園林景觀上的運(yùn)用主要體現(xiàn)在地理信息分析、生態(tài)分析、模型構(gòu)建三方面,相關(guān)模型構(gòu)建工具有Autodesk Revit、Vectorworks 2019等；地理信息分析平臺有Arcgis、Global Mapper；生態(tài)分析工具有Delft 3D、ANSYS等.BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑工程中的運(yùn)用越來越普遍,但在園林景觀設(shè)計(jì)及工程中的應(yīng)用并不深入,更多體現(xiàn)在景觀設(shè)計(jì)的整體布局,以及把地形塑造、水系處理、景石布置、建筑物（構(gòu)筑物）設(shè)計(jì)、種植設(shè)計(jì)等由二維轉(zhuǎn)為三維,以取得更加直觀的整體效果[2].

孫鵬等[3]認(rèn)為在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中,BIM同樣可以起到舉足輕重的作用.劉雯等[4]將BIM應(yīng)用于長江三峽風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃中,從科學(xué)技術(shù)角度支撐了規(guī)劃,提高了風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃編制與管理的科學(xué)水平.劉東云等[5]以奧體文化商務(wù)園中心綠地為例,驗(yàn)證了BIM作為景觀整體建構(gòu)和高精度控制的現(xiàn)實(shí)意義.西北大學(xué)吳丹杰等[6]在進(jìn)行海綿城市建設(shè)實(shí)踐研究時(shí),提出需要打破多部門、多體系的壁壘,借助先進(jìn)的BIM技術(shù)來銜接各部門規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃,以及銜接控制性詳細(xì)規(guī)劃來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一推進(jìn).由此說明BIM技術(shù)的深入發(fā)展、深入應(yīng)用必將成為一個(gè)不爭的事實(shí).

2012年4月在低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇上,作為一種新的城市雨洪管理概念,“海綿城市”的概念首次被提出.2017年3月5日李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中明確指出：要推進(jìn)海綿城市建設(shè),使城市既有“面子”,又有“里子”.隨著我國對于海綿城市建設(shè)的大力推進(jìn),很多學(xué)者開始提出在校園中建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施,打造海綿校園.海綿景觀是將海綿城市中的一些常用技術(shù),如保護(hù)自然的最小干預(yù)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)等在景觀設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用,讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能得以發(fā)揮[7].對于學(xué)校而言,基于海綿城市的雨水景觀可以提高校園雨水系統(tǒng)的總體效益.據(jù)有關(guān)研究表明,我國高校人均用水量是城市居民平均用水量的1.95倍,包括了實(shí)驗(yàn)、洗浴、校園綠化等用水.高校在節(jié)水控水方面將會有很大的潛力,并將在海綿城市建設(shè)中扮演越來越重要的角色.

校園景觀長期被忽視,海綿景觀設(shè)計(jì)中的自然性對彌補(bǔ)我國兒童長期缺少自然教育帶來的相關(guān)問題具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.校園景觀關(guān)系到學(xué)生自身的發(fā)展,理查德·洛夫曾在2005年提出了兒童自然缺失癥的概念[8],兒童缺少了自然教育會導(dǎo)致自身感官和對外界感受的障礙,雨水景觀和學(xué)習(xí)型景觀的結(jié)合可以更好地促進(jìn)小學(xué)生的學(xué)習(xí)與健康成長.在海綿校園的成功案例中,深圳百仕達(dá)小學(xué)注重系統(tǒng)性和自然性結(jié)合,建設(shè)的海綿體包括蓄水桶、生態(tài)樹池、雨水花園等[9].本文嘗試將“海綿”概念與小學(xué)校園景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,根據(jù)校園現(xiàn)狀及小學(xué)生的行為特點(diǎn),結(jié)合BIM軟件直觀化、多專業(yè)協(xié)同的優(yōu)勢,提出小學(xué)校園景觀的優(yōu)化建議,以期為國內(nèi)外其他類型小學(xué)校園海綿景觀設(shè)計(jì)提供參考.

1 研究對象及方法

1.1 研究對象

合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校位于安徽省合肥市烏魯木齊路與寧夏路交口,學(xué)校占地面積約1.95公頃,目前擁有40個(gè)教學(xué)班,1 700人.實(shí)驗(yàn)學(xué)校內(nèi)主要師生活動空間為南北兩個(gè)庭院,南庭院采用不規(guī)則式布局,三條主園路連接?xùn)|北、東南、西南角三處走廊入口和中心廣場,沿路設(shè)置可供休憩的石椅.北庭院采用規(guī)則式布局,庭院中心設(shè)一小廣場,西南部轉(zhuǎn)角處設(shè)有廊架,其余部分為植被.

1.2 研究方法

本研究通過相關(guān)文獻(xiàn)及案例閱讀整理,對合肥市實(shí)驗(yàn)學(xué)校進(jìn)行實(shí)地踏查,在完成學(xué)校BIM模型的基礎(chǔ)上,對學(xué)校景觀部分單獨(dú)建模.以Revit和Vectorworks 2019為主要工具和平臺,在對校園氣象、土壤、地下水、周邊項(xiàng)目等海綿城市相關(guān)要素分析的基礎(chǔ)上,演繹與生成設(shè)計(jì)概念與方案,建立海綿景觀BIM模型.在雨水花園、屋頂花園等景觀節(jié)點(diǎn)深入闡釋了生命花園的設(shè)計(jì)主題,并總結(jié)了BIM技術(shù)在小學(xué)校園海綿景觀設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢與不足（見圖1）.

圖1 校園海綿景觀設(shè)計(jì)方法及過程Fig.1 The method and process of campus sponge landscape design

2 小學(xué)校園現(xiàn)狀及海綿景觀設(shè)計(jì)構(gòu)想

2.1 小學(xué)校園景觀現(xiàn)狀問題

2.1.1 景觀的參與性和體驗(yàn)性不高 合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校南北庭院的景觀以植物造景為主,觀賞性較高,但師生的參與性和體驗(yàn)性不足,難以滿足小學(xué)生豐富的活動需求.庭院內(nèi)植物主要采取列植和中心空間自然種植的方式,造景手法單一,植物種類不夠豐富,景觀缺少層次感.校園開放空間面積有限,庭院空間幾乎承載了全校師生的所有課間活動,通過實(shí)地調(diào)研學(xué)生活動,該空間難以滿足小學(xué)生多樣化的活動需求并激發(fā)其創(chuàng)新活動.庭院單一的布局無法給學(xué)生的活動進(jìn)行合理引導(dǎo),六個(gè)年級的學(xué)生隨意占據(jù)空間造成互相干擾較大,且場地均為硬質(zhì)鋪裝,對于孩子存在一定的安全隱患.

2.1.2 景觀下墊面及雨水處理問題 實(shí)驗(yàn)學(xué)校的道路鋪裝多為瀝青,極大影響了雨水滲透效果.校園內(nèi)下墊面采用透水材料鋪裝,但使用水泥在鋪裝下進(jìn)行覆蓋,隔絕了雨水與鋪裝下面土壤的接觸,導(dǎo)致雨水滲透后無法排放.校園的雨水處理系統(tǒng)不具備儲存和凈化的功能,教學(xué)樓屋面積水經(jīng)水管直接流入排水管,并未經(jīng)過處理與地表徑流、滲透水流統(tǒng)一匯集到蓄水池里凈化循環(huán)再利用.另外現(xiàn)有校園景觀缺少定期修剪和維護(hù),因此低維護(hù)性的海綿景觀成為解決方案.

2.2 校園海綿景觀設(shè)計(jì)初步設(shè)想

2.2.1 場地現(xiàn)狀對海綿景觀設(shè)計(jì)的影響 項(xiàng)目位于合肥中部,土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)僵硬,質(zhì)地黏重水分難以向下滲透,在30 cm深以上形成滯水層.海綿城市主要采取淺層入滲措施,影響范圍一般在1 m以內(nèi),不會因膨脹土的存在造成危害.合肥市地下水資源較貧乏,二十世紀(jì)八十年代曾經(jīng)因過量開采地下水形成較大規(guī)模降落漏斗,九十年代后期,地下水開采得到很好的遏制,地下水位逐年回升.進(jìn)入二十一世紀(jì),地下水位恢復(fù)到二十世紀(jì)六七十年代水平,基本解決了地下水枯竭的問題.根據(jù)合肥市地下水位標(biāo)高等值線圖,項(xiàng)目所在地地下水位大于10 m.項(xiàng)目占地面積20 000 m2,周邊有許小河生態(tài)補(bǔ)水工程和許小河初雨調(diào)蓄池.根據(jù)分類用地目標(biāo)要求,確定該項(xiàng)目年徑流總量控制率目標(biāo)為70%,對應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量18 mm,匯水面積為2 hm2,徑流系數(shù)ψ取0.6,安全系數(shù)取1.1,結(jié)合計(jì)算公式V=10DFφβ,最后得出實(shí)驗(yàn)學(xué)校雨水滯留設(shè)施設(shè)計(jì)容積應(yīng)約為237.6 m3.

2.2.2 適應(yīng)季節(jié)變化的雨季景觀和旱季景觀 景觀綠地作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中將會發(fā)揮更大的作用,本項(xiàng)目考慮到兒童親近自然的天性,在雨水花園中融入雨季景觀和旱季景觀,具體體現(xiàn)在雨水鏈的設(shè)計(jì)和耐旱植物的選擇上.雨水花園作為海綿景觀中最常見的形式,是在雨水收集和利用的基礎(chǔ)上,使其更具景觀性和藝術(shù)化[10].自然降雨和不同水質(zhì)的水經(jīng)過相關(guān)技術(shù)處理在景觀設(shè)計(jì)中都可以發(fā)揮相關(guān)作用,如在雨季時(shí),雨水在多級雨水花園中可以形成疊水景觀.海綿景觀建設(shè)中多關(guān)注目標(biāo)降雨量和超標(biāo)洪水,但低于目標(biāo)降雨量時(shí),需要優(yōu)化耐旱植物的選擇與配置,形成親近自然的旱季常態(tài)景觀.

2.2.3 海綿景觀中的雨水滲透和滯留技術(shù) 滲透系統(tǒng)由可滲透地面與滲透設(shè)施組成.通過改變校園地面鋪設(shè)的材料,加強(qiáng)雨水的滲透性,減少暴雨徑流,延遲暴雨徑流峰值,補(bǔ)充地下水,改善城市氣候.滲透設(shè)施由滲透槽與滲透管組成.滲透槽主要利用于道路兩側(cè)自然排水,滲透管是在雨水管道上鉆孔,將管道鋪設(shè)在礫石中,雨水流入小孔通過礫石層進(jìn)行過濾,再滲透入土壤中.滯留系統(tǒng)由生態(tài)屋頂、雨水花園和生態(tài)滯留池組成,達(dá)到雨水回用的目的,有效去除雨水徑流中的有害物質(zhì),減輕市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力.屋頂花園使雨水經(jīng)過初次過濾流入雨水管,再流入庭院中的雨水花園.雨水滯留在低洼處和植物根系處,可以有效地減少雨水徑流量,部分會被植物和土壤中的菌落吸收消化,能夠有效促進(jìn)水質(zhì)的凈化.

2.2.4 結(jié)合自然教育的海綿景觀設(shè)計(jì) 在校園的戶外空間中打造具有教育性質(zhì)的寓教于樂型的景觀,可作為傳統(tǒng)室內(nèi)教育的補(bǔ)充,把知識融入到戶外景觀中,讓學(xué)生通過觀察、實(shí)踐、互動來汲取知識,從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力,激發(fā)其探索和創(chuàng)新精神[11].使用透水路面材料、建造雨水花園、生物滯留池、生態(tài)樹池等海綿化景觀可以更好的解決雨水問題.如果可以使這一過程可視化,通過更直觀簡單的表現(xiàn)方式展現(xiàn)給學(xué)生,就可以讓學(xué)生形成海綿城市、生態(tài)環(huán)保的概念.學(xué)生處在“海綿校園”的環(huán)境之中,自己也成為其中的一部分,可以知道自己的行為給環(huán)境帶來哪些影響,從而知道如何才能更好的保護(hù)自然環(huán)境.

3 基于BIM技術(shù)的海綿校園景觀設(shè)計(jì)過程及成果分析

3.1 設(shè)計(jì)工具選擇

BIM系列軟件如Ectwork 2010、Arcgis等可以直觀的通過圖表分析展現(xiàn)場地日照條件、地理信息、風(fēng)環(huán)境等.Revit作為BIM技術(shù)的主要軟件,適合以幾何形狀為主的硬質(zhì)鋪裝用地,如果場地中包含很多自由、有機(jī)的元素,如樹、流水等,就需要借助其他的軟件建模,同時(shí)需要自建族庫.Vectorworks 2019集平面繪制、BIM建模、排版于一身,自帶優(yōu)質(zhì)配景和材質(zhì),界面友好且工具使用配有圖示,同時(shí)含有豐富的三維植物數(shù)據(jù)庫,還增加了植物灌溉設(shè)計(jì)功能,因此本項(xiàng)目選擇該軟件結(jié)合Revit,作為BIM技術(shù)在小學(xué)校園海綿景觀中的主要工具.

3.2 設(shè)計(jì)過程

3.2.1 日照分析Ecotect 2010作為BIM配套軟件中重要的分析軟件,用在本項(xiàng)目的前期分析.地理位置設(shè)定為安徽省合肥市包河區(qū),緯度31°48′,經(jīng)度117°20′,計(jì)算精度1 min,時(shí)間累計(jì)方式為累計(jì)所有時(shí)間段,有效日照為6：00-18：00.經(jīng)分析得出：場地北側(cè)日照較長,宜布置更多的活動空間,場地南側(cè)日照較少,植物選擇時(shí)應(yīng)該慎重考慮（見圖2）.

圖2 日照分析Fig.2 Sunshine analysis diagram

3.2.2 輔助設(shè)計(jì) 利用BIM軟件自帶的GIS對設(shè)計(jì)場地進(jìn)行準(zhǔn)確定位,避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中調(diào)整衛(wèi)星圖比例的步驟,能夠直接在GIS生成的圖紙上進(jìn)行設(shè)計(jì).圖3展示了利用GIS進(jìn)行概念模型推敲的過程.

圖3 場地分析Fig.3 Site analysis diagram

3.2.3 跨專業(yè)協(xié)同 實(shí)驗(yàn)學(xué)校的海綿景觀設(shè)計(jì)是基于建筑BIM模型建造完成的基礎(chǔ)上（見圖4）,進(jìn)行雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì).項(xiàng)目涉及景觀設(shè)計(jì)、污水處理、水循環(huán)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)排布等多個(gè)領(lǐng)域,通過BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)景觀與給排水及相關(guān)專業(yè)的交互.開發(fā)利用地面植物、景觀小品、蓄水池的雨水收集功能并將其與地下雨水系統(tǒng)管道協(xié)調(diào),使得地面景觀與地下管道共同形成海綿校園的雨水收集儲存、回收利用系統(tǒng).BIM將不同專業(yè)的設(shè)計(jì)通過同一平臺結(jié)合到一起,從整體上實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì).

圖4 實(shí)驗(yàn)學(xué)校建筑BIM模型建立過程（1F-4F）Fig.4 Process of building BIM model of experimental school building（1F-4F）

3.2.4 可視化設(shè)計(jì) 現(xiàn)有的景觀設(shè)計(jì)利用二維軟件進(jìn)行平面設(shè)計(jì),采用Sketch UP、3DMAX等進(jìn)行效果圖制作,平面方案修改時(shí)無法及時(shí)觀察三維效果,且無法統(tǒng)計(jì)因修改而產(chǎn)生的造價(jià)變化.BIM技術(shù)使得二維三維設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中方案與施工交互產(chǎn)生的問題,并且可在3D模式下探討最適宜的解決方案.同時(shí)具有可出圖性,便于與施工方進(jìn)行對接,結(jié)合動畫渲染、漫游等三維可視化功能預(yù)知項(xiàng)目建成后的地面景觀形態(tài)及與地下管網(wǎng)的結(jié)合,提前進(jìn)行調(diào)整改善,從而最大限度地減少返工,縮短工期并做到節(jié)材與節(jié)能[12-14].模型中植物數(shù)據(jù)的可視化優(yōu)勢,就是可以通過對植物的果實(shí)顏色、類別和開花顏色等進(jìn)行分類,直觀的看出來每個(gè)區(qū)域的植物色彩搭配和景觀效果（見圖5）.

圖5 BIM模型中景觀植物數(shù)據(jù)可視化展示Fig.5 Visual display of landscape plant data in the BIM model

BIM的另一優(yōu)越之處是,可以使客戶在戴上3D眼鏡后漫游其中,以第一視角真實(shí)地體驗(yàn)項(xiàng)目,達(dá)到“所見即所得”的效果.客戶及設(shè)計(jì)者可以通過真實(shí)視角的體驗(yàn),進(jìn)行不同方案的比較,輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)決策見圖6.

圖6 BIM模型中可視化漫游路徑演示Fig.6 Visualized roaming path demonstration in the BIM model

3.2.5 信息化評估及優(yōu)勢 設(shè)計(jì)前期通過BIM軟件模擬計(jì)算環(huán)境風(fēng)向與雨水量,為海綿景觀預(yù)計(jì)蓄水量與蓄水池的位置設(shè)計(jì)提供信息依據(jù)；設(shè)計(jì)中期模擬校園雨水循環(huán)系統(tǒng),得出方案的優(yōu)缺點(diǎn)并加以改進(jìn)；設(shè)計(jì)后期方案完成后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估、價(jià)格預(yù)算、管理設(shè)施配備等.利用BIM技術(shù)可以將數(shù)據(jù)庫中植物的產(chǎn)地、胸徑、冠幅等統(tǒng)計(jì)出,如針對含水量較高的區(qū)域,可以通過植物列表篩選出適宜種植的植物.還可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫確定植物的習(xí)性和外觀,進(jìn)一步確定是否滿足設(shè)計(jì)的需要.BIM模型數(shù)據(jù)庫中還包括透水鋪裝等的材料及做法,也可以自行定制其他的鋪裝形式.

3.2.6 提前模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)BIM的設(shè)計(jì)過程包括：第一,項(xiàng)目整體方案的設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)成本計(jì)算；第二,通過BIM選擇施工原料,給排水組件,產(chǎn)生設(shè)計(jì)圖紙；第三,對組件進(jìn)行仿真,模擬原料在項(xiàng)目中最終效果,綜合考慮方案的經(jīng)濟(jì)性、功能性,確定適合該項(xiàng)目的方案及材料；第四,設(shè)計(jì)方案完成后,通過BIM完成三維動畫模型,通過全面的“三維校審”,可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問題,減少返工、縮短工期、節(jié)約成本.本項(xiàng)目利用BIM軟件中帶有的車輛碰撞檢測功能,自定義車輛類型和速度等,對合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校的車流動線是否與場地其他部分產(chǎn)生碰撞進(jìn)行檢測（見圖7）,根據(jù)碰撞結(jié)果,優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì).

圖7 BIM模型中場地車流動線模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)Fig.7 The simulation and optimization design of the flow line of the ground vehicle in the BIM model

3.2.7 集成化改進(jìn) 傳統(tǒng)風(fēng)景園林設(shè)計(jì)要結(jié)合PS及SU產(chǎn)出二維及三維圖紙,在BIM軟件中對于初步方案的色彩調(diào)整,僅需利用其中帶有的調(diào)色功能即可滿足需求,大大增加了工作效率.BIM軟件中的圖紙圖層,可以達(dá)到CAD+ID的配合效果,能滿足施工圖、效果圖和圖片文字的排版需求,并形成標(biāo)準(zhǔn)化的文件.對于方案前期的圖面表現(xiàn),BIM軟件中自帶的三維渲染引擎已經(jīng)可以滿足要求.如果追求更佳圖面表達(dá),依舊可以在BIM軟件中解決.

3.3 設(shè)計(jì)成果及分析

3.3.1 設(shè)計(jì)成果 利用BIM進(jìn)行前期分析發(fā)現(xiàn),受限于場地大小和綠化率等原因,綠化集中于兩個(gè)庭院,植物郁閉度過高,相應(yīng)的兒童活動場地范圍較小.本設(shè)計(jì)主題為“生命花園”,希望營造有生命的場地和有吸引力的兒童花園解決庭院缺乏生命活力,無法吸引兒童的問題.考慮兒童親近自然的天性,在雨水花園中融入雨季景觀和旱季景觀.針對兒童的年齡進(jìn)行分級設(shè)計(jì),距離運(yùn)動場較近的北庭院為高年級活動區(qū),南庭院則為低年級活動區(qū).同時(shí)設(shè)置有亭廊小品、樹桌花園和種植花園,滿足兒童多樣的使用需求（見圖8）.本項(xiàng)目徑流量控制設(shè)施主要采用雨水花園、下沉式綠地、透水鋪裝等,通過微地形改造和計(jì)算可得徑流量控制設(shè)施總調(diào)蓄容積為285.1 m3,滿足調(diào)蓄容積237.6 m3的目標(biāo)（見圖9）.

圖8 實(shí)驗(yàn)學(xué)校海綿景觀平面圖Fig.8 Sponge landscape plan of the experimental school

圖9 徑流控制目標(biāo)核算圖Fig.9 Calculation chart of runoff control target

3.3.2 設(shè)計(jì)成果分析 針對項(xiàng)目實(shí)際情況,對屋面雨水、中水利用、綠地及雨水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行海綿化建設(shè).教學(xué)樓屋面雨水經(jīng)屋頂綠化初步過濾,采用滲排一體化系統(tǒng)引至周邊多層雨水花園.結(jié)合周邊的再生水管道,滿足中水利用需求.結(jié)合綠地系統(tǒng),在低洼處建設(shè)雨水控制與利用設(shè)施,將運(yùn)動場地和道路鋪裝的雨水引入綠地中,促進(jìn)雨水下滲和雨水回用（見圖10）.設(shè)計(jì)雨水排水管網(wǎng)系統(tǒng),與雨水外排控制設(shè)施相協(xié)調(diào),雨水口高于設(shè)計(jì)水位約5 cm,超過調(diào)蓄設(shè)施調(diào)蓄的雨水經(jīng)溢流雨水口排至雨水管網(wǎng),再排至市政雨水管網(wǎng)和周邊調(diào)蓄設(shè)施.

圖10 實(shí)驗(yàn)學(xué)校海綿景觀設(shè)計(jì)及建設(shè)Fig.10 Sponge landscape design and construction of experimental school

3.3.3 景觀節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 該項(xiàng)目創(chuàng)新性的將枯山水景觀融入到多級雨水花園中,雨季時(shí)雨水層層疊落形成疊水景觀,旱季時(shí)可以在防腐木座椅上欣賞枯山水景觀.將雨水口設(shè)置在最底層的生物滯留設(shè)施內(nèi),雨水口低于調(diào)蓄設(shè)施約5 cm,超過調(diào)蓄設(shè)施調(diào)蓄的雨水經(jīng)溢流雨水口排至雨水管網(wǎng),再排至市政雨水管網(wǎng)和周邊調(diào)蓄設(shè)施.

設(shè)計(jì)保留移植了原有的14棵樹并設(shè)置了維護(hù),架構(gòu)出三組自由流線型的桌面,漂浮交錯(cuò)在大樹之間,形成綠蔭下的“樹桌”.桌面上還布置了花草盆景,創(chuàng)造出與樹為鄰的學(xué)習(xí)交流空間,能夠提供一堂特別的室外課程.由于與北庭院主要入口相連,也可滿足學(xué)校層級一些非正式的、輕松的小型交流活動.

根據(jù)美國教育家Michele Borba的理論,透過種植的方式,協(xié)助培育孩子建立自尊感中的獨(dú)特感、聯(lián)系感.獨(dú)特感是指感到自我是獨(dú)特的,知道個(gè)人的價(jià)值,清楚知道自己在現(xiàn)實(shí)中的特性、角色等.聯(lián)系感是指社交能力,感到被接納、認(rèn)可、欣賞以及尊重,并有歸屬感.照料植物不僅有助于培養(yǎng)兒童的責(zé)任感,還可激發(fā)兒童的好奇心和想象力.讓小學(xué)生沉浸于種子萌芽、花兒綻放、蜜蜂采蜜、昆蟲傳粉等大自然的神奇之中,引領(lǐng)孩子探索大自然的奧秘.

光影亭廊設(shè)計(jì)中,光束穿過色彩不同的玻璃形成獨(dú)特的光影游戲,柔和地照射著有機(jī)形態(tài)的木質(zhì)座椅和圓柱形拋光金屬柱.孩子可以根據(jù)自己的意愿就坐在不同的位置,開展不同的活動,凸顯周邊景觀迷人的景色.周邊的積木廣場則鼓勵通過探索,兒童能夠發(fā)現(xiàn)不同的空間布局.光影亭廊和積木廣場最終互為背景,形成看與被看的關(guān)系.

4 結(jié)論與討論

信息化是景觀現(xiàn)代化的主要特征之一,BIM技術(shù)作為景觀信息化的重要組成部分,將極大地促進(jìn)景觀生產(chǎn)方式的變革.這種數(shù)字化的技術(shù)手段,從傳統(tǒng)的手工業(yè)式演進(jìn)為系統(tǒng)化、信息化的現(xiàn)代設(shè)計(jì)邏輯建構(gòu)和媒介表達(dá),使從業(yè)人員獲得了更科學(xué)、客觀、理性的認(rèn)知和分析事物發(fā)展規(guī)律的能力.基于BIM技術(shù)的小學(xué)校園海綿景觀建造是將信息技術(shù)運(yùn)用于建造的各個(gè)環(huán)節(jié),從前期勘測、方案設(shè)計(jì)、施工到后期維護(hù)這一過程均動態(tài)可視化,提供更為系統(tǒng)化的海綿景觀建造手段.

BIM技術(shù)中真正關(guān)鍵的因素是“I”,基本3D建模和BIM的關(guān)鍵區(qū)別在于模型中的信息及數(shù)據(jù).BIM技術(shù)在景觀中可以存儲的對象信息包括灌溉管線、分配給特定植物的區(qū)域、不同植物的列表,圖中使用的注釋可以是2D或3D,并帶有附加信息.BIM模型中的軟質(zhì)景觀元素如不同的植物類型,包含的參數(shù)有其學(xué)名、根大小、安裝條件和安裝高度,還包括成年高度、樹冠展開直徑、水和陽光需求,以及開花時(shí)間.植物數(shù)據(jù)描述和規(guī)格可確保植物的正確使用,如水供應(yīng)存在問題,可以使用耐旱植物.硬質(zhì)景觀元素如照明、表面覆蓋物、水池、長凳、花槽和人行道,也包含大量信息和數(shù)據(jù),這些細(xì)節(jié)將有助于設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、報(bào)告計(jì)劃和建議.憑借仿真和可視化,景觀設(shè)計(jì)師能夠演練動畫和渲染進(jìn)行展示,在早期設(shè)計(jì)階段做出明智的決策,從而大大提升效率,并能夠與大型項(xiàng)目中涉及的其他行業(yè)更好地及早協(xié)調(diào).

BIM技術(shù)在風(fēng)景園林專業(yè)的應(yīng)用剛剛起步,還有許多不足之處.BIM面臨著巨大的社會、法律、教育和技術(shù)限制,需要提高認(rèn)識,讓景觀設(shè)計(jì)師了解在項(xiàng)目中使用BIM的重要性.Pietsch在2011年指出,通過擴(kuò)展現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和制定新標(biāo)準(zhǔn),可以改善園林建模中的信息交流問題[15-16].除此之外,專門為風(fēng)景園林設(shè)計(jì)推出的BIM軟件工具明顯不足[17],景觀設(shè)計(jì)師目前使用的BIM軟件并不能兼容所有景觀任務(wù),如Land FX軟件可用于種植和灌溉建模,ArchiCad用于演示、渲染和量化,但缺少一種軟件涵蓋風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)全過程.一個(gè)基BIM技術(shù)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域多級聯(lián)動平臺的建立是大勢所趨,也是海綿城市規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、管理、運(yùn)營的一個(gè)重要途徑.