海綿城市理念在建筑庭院設(shè)計中的應(yīng)用探討

●劉 陽

前言

2016年，鄭州開始建設(shè)海綿城市，2021年夏天，鄭州罕見暴雨造成巨大的生命和財產(chǎn)損失，一時間，所有的質(zhì)疑和謾罵聲讓海綿城市建設(shè)成為眾矢之的，大眾一度認為海綿城市的建設(shè)可以從根本上解決城市內(nèi)澇問題。

根據(jù)國家住建部2020年的調(diào)研顯示，從2008年到2010年，共有約62%的城市發(fā)生過城市內(nèi)澇，尤其是夏季。夏季城市內(nèi)澇的主要原因有夏季降雨量大、市政管網(wǎng)排水壓力激增、城市綠地日益減少、雨水下滲能力下降等，為了緩解城市內(nèi)澇的問題，我國從2015年開始加大海綿城市的試點建設(shè)。創(chuàng)建海綿城市，需要城市各個板塊一起協(xié)同作用，如在城市道路、市政給排水、街道綠地、校園景觀、住宅小區(qū)、建筑庭院等建設(shè)或改造環(huán)節(jié)中引入海綿城市理念。本文闡述了將海綿城市理念引入民用建筑庭院設(shè)計中的必要性以及具體方法，為海綿城市建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。

一、海綿城市與民用建筑庭院

（一）海綿城市

海綿城市理念可以理解為城市像海綿一樣，在下雨的時候吸收雨水，緩慢地下滲，通過一系列處理后達到緩解市政管網(wǎng)排水壓力、凈化水質(zhì)、補給地下水的效果，在應(yīng)對強降雨等災(zāi)害影響下具有良好的彈性。海綿城市能夠在源頭上降低內(nèi)澇風(fēng)險。

海綿城市理念的提出最早要追溯到2003年，著名的景觀設(shè)計師俞孔堅教授提出的用“海綿”比喻自然系統(tǒng)調(diào)節(jié)洪澇的能力；2008年—2011年是海綿城市理念的探索階段，上海世博后灘濕地公園是海綿城市理念初步探索的成果；2013年習(xí)近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話也強調(diào)了要建設(shè)“自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”；2015年國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》。自此，國家開始正式部署推進海綿城市建設(shè)試點工作。

海綿城市是新一代雨洪管理理念，旨在建設(shè)水彈性城市，國際術(shù)語為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（LID)”。傳統(tǒng)的雨水排放系統(tǒng)主要通過城市管道排放，這是一種“快排”模式，是一種末端集中控制方式，而海綿城市通過如透水鋪裝、下沉式綠地、蓄水池、雨水池等下滲減排、集蓄利用的方式進行排水,達到以源頭分散的控制方式有效地減緩城市內(nèi)澇。海綿城市控制目標主要有控制徑流總量、控制徑流峰值，水體污染、雨水資源化。

（二）民用建筑庭院

庭院一般是指建筑物四周或被建筑物包圍的場地，建筑庭院一般包括建筑中庭、別墅庭院等等，雖然單個庭院面積比較小，但是如果絕大多數(shù)的民用建筑庭院在建設(shè)時都能考慮到雨水下滲、凈化、再利用，對于整個城市雨洪管理的作用也不容小覷。

（三）海綿城市理念在建筑庭院設(shè)計中的優(yōu)勢

海綿城市最主要的優(yōu)勢就在于減少內(nèi)澇、凈化雨水、雨水再利用、涵養(yǎng)地下水等，除此之外還能夠減少城市的熱島效應(yīng)。

二、海綿城市理念在民用建筑庭院中的應(yīng)用原則

（一）因地制宜

海綿城市建設(shè)要根據(jù)各個城市特性進行調(diào)整，規(guī)劃建設(shè)前期要充分調(diào)研，不能照搬其它城市的成功經(jīng)驗。海綿城市理念在不同的城市板塊應(yīng)用的方式不同。建筑庭院一般來說面積較小，綠化率比較高，我們可以根據(jù)建筑庭院所在的位置調(diào)整應(yīng)用形式。

（二）與景觀設(shè)計相結(jié)合

民用建筑庭院中海綿城市理念的應(yīng)用應(yīng)充分考慮到美觀性，在滿足處理雨水的基礎(chǔ)上，充分選用合適的植物樹種。不同品類的植物互相搭配可以提高對植物雨水的凈化能力，如：將常綠植物與落葉植物混合種植可以提高冬季水體凈化的能力；選擇根系多并且枝繁葉茂的植物如蘆竹、蒲葦、香根草等，既可以吸收土壤中氮、磷、鉀等礦物質(zhì)，又能營造植物景觀；使用香花植物，如美人蕉、茨菇、黃菖蒲等具有香味又能凈化水質(zhì)的植物，提高庭院整體的景觀效果。

（三）考慮植物生長要求

在海綿城市建設(shè)中，一部分綠地會要考慮到做成下凹綠地，用于減緩雨水的下滲速度、凈化水質(zhì)，在雨季，下凹綠地的含水量會急劇增加，但在旱季，有可能面臨干旱的情況，所以我們在建筑庭院設(shè)計中要能充分考慮到植物的抗性，是否耐水淹并具有一定的抗旱性，如斑葉芒、細葉芒、馬蹄金、旱傘草等。部分城市雨水ph值偏低，則還需要考慮到耐酸性植物的配置比例，如杜鵑花、八仙花、梔子花、紫鴨跖草、蘭科植物等。

三、海綿城市在建筑庭院設(shè)計中的實際應(yīng)用方式

海綿城市目前在城市中的應(yīng)用形式主要有雨水花園、下凹綠地、生物滯留帶、植草溝、綠色屋頂、人工濕地、植被緩沖帶、透水鋪裝、生態(tài)駁岸、濕塘等。其中人工濕地、生態(tài)駁岸、濕塘等受到地域面積的限制，不適用于民用建筑庭院?，F(xiàn)例舉幾項適合民用建筑庭院的應(yīng)用方式及其優(yōu)缺點進行說明。

（一）鋪裝

海綿城市建設(shè)中最常用的鋪裝方式就是透水鋪裝、地面導(dǎo)流設(shè)計。常見的透水鋪裝主要有透水磚、透水混凝土和透水瀝青。透水磚、透水混凝土在廣場、停車場、人行道等方面運用較為廣泛，而透水瀝青主要用于機動車道。這類新型材料雖然透水效果好，但是在民用建筑庭院中應(yīng)用難度大，成本高。在庭院設(shè)計中，因庭院面積一般不大，我們可以直接從鋪裝形式下手，盡量避免整塊的、大面積的混凝土鋪裝，庭院內(nèi)部道路可以使用汀步、碎石子等，平臺鋪裝可以選用防腐木，建設(shè)可以透水的木質(zhì)平臺，這樣既可以保證透水效果，同時也不會提高庭院的建造和設(shè)計成本，大眾接受程度更高。

（二）下凹綠地

下凹綠地顧名思義是一種低于周邊地面的下凹式綠地，在建設(shè)時，在凹地內(nèi)埋放溢流管，溢流管接入市政管道或者滲井，雨天時能有效地收集雨水，減少地表徑流外排，并且補充地下水。當降雨量過大，下凹綠地內(nèi)水位升高至溢流管高度時，雨水可以經(jīng)溢流管排放至市政管道。

但是下凹綠地也有其限制性，雨水量過大、降雨時間過長時，可能會導(dǎo)致植物爛根的情況，同時因為其高度低于地面可能會導(dǎo)致垃圾堆積、植物枯枝爛葉堵塞溢流管等情況，需要定期進行清理。除此以外，下凹綠地受到種植土層厚度的影響，植物種植種類受限，植物景觀營造的效果一般。

（三）植草溝

植草溝主要用于雨水的運輸和預(yù)處理，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排水溝渠。在道路和綠化之間設(shè)置植草溝有助于進行雨水管理，使得雨水更好地排放到雨水花園里，減少對植物帶的沖刷，也可避免土地裸露。

植草溝的弱點在于雨水停留的時間較短，凈化的能力比較弱。

（四）綠色屋頂

綠色屋頂也就是屋頂綠化，對于構(gòu)建海綿城市也有一定作用。屋頂裸露會導(dǎo)致屋頂表皮老化，影響建筑壽命，綠色屋頂可以有效地減少建筑屋頂徑流總量和污染負荷。除此之外，屋頂綠化還能降低夏季建筑室內(nèi)溫度。

強降水時，屋頂?shù)膹搅饕彩菍?dǎo)致城市市政管網(wǎng)壓力過大的原因之一，如何將屋頂雨水存蓄并使用起來也是構(gòu)建海綿城市的著力點之一。除此之外，綠色屋頂?shù)闹饕獌?yōu)點有：提高綠化覆蓋率、減少熱島效應(yīng)、緩解環(huán)節(jié)建筑屋面的溢流，減少排水壓力、保護屋面結(jié)構(gòu)、保溫隔熱，節(jié)省能源。

在綠色屋頂設(shè)計時要考慮到以下問題：植物配置、抗風(fēng)性、荷載壓力、排水和植物根系穿刺等。

（五）雨水花園

雨水花園是自然形成或者人工挖掘的下凹綠地，雨后可以減緩雨水滲透的速度，通過植物以及沙土來凈化雨水，達到避免內(nèi)澇、涵養(yǎng)地下水、補給灌溉用水的目的，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制系統(tǒng)。雨水花園因其集功能和景觀于一體的特性是海綿城市建設(shè)中應(yīng)用最多也最受歡迎的一種方式。

植物選擇原則：一是優(yōu)先選用本土先鋒植物；二是選用根系發(fā)達、生命力，強凈化能力的植物；三是選用抗性強的植物，既能耐澇又有一定的抗旱能力的兩棲植物；四是多種類搭配提高凈化污染的能力和觀賞效果。

四、改善方向

（一）制定總體規(guī)劃

海綿城市的建立不是僅靠改善城市路面或者建設(shè)少量雨水花園就能完成的。城市規(guī)劃建設(shè)海綿城市之初就要制定好總體的規(guī)劃，無論是城市路面、管網(wǎng)系統(tǒng)、城市綠地、社區(qū)綠地等各方面都需遵循城市海綿建設(shè)的總體規(guī)劃，協(xié)調(diào)統(tǒng)一，共同推進海綿城市建設(shè)。

（二）提高施工技術(shù)水平

海綿城市建設(shè)的應(yīng)用方式如透水鋪裝、地面導(dǎo)流、雨水花園、下沉綠地等都是新型的建設(shè)方式，對施工技術(shù)水平要求較高。因此，要提高施工技術(shù)水平可以從以下幾點入手：一是學(xué)習(xí)雨洪管理技術(shù)成熟國家的先進技術(shù)，加強技術(shù)創(chuàng)新。二是政府統(tǒng)籌編寫相關(guān)技術(shù)手冊或?qū)⒑＞d城市建設(shè)施工技術(shù)寫入相關(guān)專業(yè)教材，使施工技術(shù)人員及學(xué)生能夠有渠道系統(tǒng)地學(xué)習(xí)海綿城市建設(shè)的施工技術(shù)。

（三）加大科普宣傳力度

目前，公眾對海綿城市的認識程度不高，即使是對海綿城市有一定了解也對海綿城市存在誤解，絕大部分人認為海綿城市可以在根本上解決城市內(nèi)澇的問題，而公眾對海綿城市的認識了解程度會直接影響到海綿城市的建設(shè)，公眾對海綿城市的了解程度越高則配合建設(shè)海綿城市的程度也會越高。因此，要提高海綿城市的建設(shè)效果需要加大海綿城市的科普宣傳力度。社區(qū)可以組織一些宣傳科普活動，將海綿城市的理念以及雨水花園等雨洪管理、凈化的做法教給社區(qū)民眾，讓大家從自家的小花園做起，形成收集雨水的習(xí)慣，從一點一滴影響整個城市的雨洪管理效果。

結(jié)語

本文基于海綿城市的理念對建筑庭院中雨洪管理提出可行做法和建議。要做好海綿城市建設(shè)還是需要依靠廣大公眾的力量，提高公眾對海綿城市的認識，引導(dǎo)公眾從自家門口的綠地做起，保護生態(tài)，恢復(fù)生態(tài)，收集雨水，利用雨水，從而提高住宅區(qū)的雨水利用率，為推進整個城市的海綿城市建設(shè)進程貢獻力量。