雨水景觀設計在海綿城市建設中的運用研究

張蕊

本文首先介紹了海綿城市的功能與特點，闡述海綿城市建設背景下雨水景觀設計的主要功能，最后從透水鋪裝、雨水花園和屋頂綠化等三個方面，分析雨水景觀設計在海綿城市建設中的運用策略，旨在推進海綿城市建設成效，實現水資源利用效率的提升。

水是生命之源，在當前強調可持續(xù)發(fā)展的社會背景下，關于生態(tài)保護與水資源的循環(huán)利用成為社會發(fā)展中所關注的重點。而海綿城市正是針對防澇防洪，提升水資源利用率的城市建設理念，在海綿城市建設中引入雨水景觀設計，實現了觀賞性和實用性的雙重發(fā)揮，促進生態(tài)型城市的建設與發(fā)展。

一、海綿城市的功能及特點

海綿城市是現代化城市的一種前沿發(fā)展理念，屬于一種新型城市雨洪管理理念，根據字面意思可以知道，這種城市建設理念指的是城市可以符合海綿的功能，具有彈性的環(huán)境適應性，在面對雨水帶來的自然災害面前，可以主動調控雨水去向，實現城市內部水循環(huán)，在下雨的時候對雨水進行收集與儲存，在需要水資源的時候，加以利用所儲存的水資源，減少雨水洪災對城市所造成的影響，還能提升水資源的利用效率，有效改善城市生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)的城市發(fā)展并沒有將水資源循環(huán)利用納入城市規(guī)劃當中，城市建設重點往往為經濟發(fā)展，但是這樣的城市建設理念在遇到自然災害時往往無力抵抗，造成較大的而經濟損失。針對以上問題，為加快建設生態(tài)型城市，提升水資源利用率，我國于2015年正式發(fā)布了《關于開展中央財政支持海綿城市建設試點工作的通知》，并公布了首批海綿城市建設試點名單，中央財政部撥款十個億來支持海綿城市建設工作的開展。根據海綿城市的定義與功能，總結其特點包括這樣幾個方面：第一是硬化土地大幅度減少，綠化面積增加，眾所周知綠植具有存水蓄水功能，要想實現海綿城市雨水管理功能，保證雨水的有效滲透，就應該減少硬化土地的存在，減少地表徑流防止內澇出現，即使在交通出行方面需要硬化土地的存在，也盡量選擇使用吸水磚來代替混凝土磚；第二是緩解城市熱島效應與雨島效應，海綿城市特有的雨水管理系統(tǒng)，可以實現雨水的循環(huán)使用管理，對城市生態(tài)環(huán)境進行修復，防止城市內澇的出現，構建平衡的生態(tài)體系；第三是增加城市美觀程度，為達成雨水滲透和循環(huán)管理，在城市建設中采用了透水鋪裝、雨水花園和綠色屋頂等技術，形成獨特的雨水景觀，能夠提升城市美觀度。

二、雨水景觀設計概述

雨水景觀設計，顧名思義就是利用雨水設計出的景觀，在海綿城市建設的背景下，利用雨水除了可以平衡生態(tài)環(huán)境之外，還可以用來開展景觀設計，以此美化城市、調節(jié)氣候，充分改善城市居民的精神風貌。目前雨水景觀設計的類型多種多樣，早在一些雨水比較充沛的國家與城市，就利用雨水進行了多種景觀設計。比如德國的柏林波茨坦廣場，就設計了大量的雨水景觀，包括雨水花園、綠色屋頂和凈化水塘等，一些發(fā)達國家已經開始制定關于海綿城市雨水景觀設計的法律法規(guī)，形成完善的法治體系，加強對雨水景觀設計的利用。總的來說，雨水景觀設計的出現不僅能夠提升水資源利用率，調節(jié)生態(tài)平衡，還可以美化城市，有效解決城市湖泊河流的污染問題。

三、雨水景觀設計在海綿城市建設中的運用

在現代化海綿城市設計當中，從源頭開始實現雨水的收集，并結合城市實際情況，在場地上對雨水進行滲透和凈化處理，這樣的雨水景觀設計被稱為集水景觀，主要包括透水鋪裝、雨水花園、綠色屋頂和下凹式綠地等，這些雨水景觀設計有著各自的功能與特征，并依托城市建設特點，有效促進城市經濟發(fā)展，具體的雨水景觀設計體現在以下幾個方面：

1.透水鋪裝

透水鋪裝指的是利用透水混凝土等材料鋪設到園林或者人行通道中，形成透水鋪裝景觀。常見的透水鋪裝材料包括透水混凝土和透水磚等，這些透水材料具有良好的滲透性，在下雨的時候，雨水可以通過透水材料極快的滲透至地底下，配合下水井，路面上基本不會存在積水。當然，園林鑲嵌的鵝卵石等也屬于透水鋪裝，是利用材料之間的縫隙形成透水效果，實用性并不強。目前對于透水磚的研究開始成熟起來，但是仍舊存在一些問題，主要包括強度問題和穩(wěn)定性問題，普通透水磚的材質為普通碎石的多孔混凝土材料經壓制成形，多用于人行道鋪裝當中，強度與穩(wěn)定性不如傳統(tǒng)的花崗巖，具有一定的潛在性風險，在這種情況下，就需要根據所鋪裝的區(qū)域進行實地考察，因地制宜，采取美觀又實用的設計方法。比如上海陸家嘴環(huán)路的透水鋪裝景觀設計，在步行街道中采用組合式的透水鋪裝模式，為提升整體硬度，滿足步行街的實際需求，以透水鋪裝材料與不透水鋪裝材料相互結合，并在街道上組成不同鋪裝圖案，從點、線、面的鋪裝構成來達到生態(tài)透水的目的，同時也滿足景觀需求，人們在行走到街道上的時候，可以有一種賞心悅目的感覺。

2.雨水花園

雨水花園是海綿城市建設中一種典型的雨水景觀設計。通常利用自然形成或人工挖掘的凹地，用來匯集來自屋頂或者地面上的水，形成小型人工濕地，這樣的雨水景觀設計不僅可以改善生態(tài)環(huán)境，實現生態(tài)平衡，也可以使雨水得到凈化，雨水在匯集到凹地的過程中，經過植物根部和沙土的過濾作用實現雨水凈化，并逐漸滲透低下來涵養(yǎng)地下水。這種設計方法對當地生態(tài)環(huán)境的影響較低，通常作為低影響開發(fā)設計手段，在不同城市特征與建設功能的影響下，雨水花園呈現出不同的設計形式，狹義上的雨水花園規(guī)模較小，蓄水能力有限，一般只有小型結構簡單的凹地，適用于小區(qū)或者別墅的雨水景觀設計，廣義上的雨水花園具有較大規(guī)模，同時也包括強大的蓄水凈水功能，是一項城市建設中不可缺少的下沉式綠化設施。最為經典的是澳大利亞墨爾本愛丁堡雨水花園，此雨水花園于2012年設計完成，占地700m2，建設的主要目的是為了給公園園林綠植提供充足的水分，以此減少人力灌溉，在保證綠植正常生長的情況下減少人力成本，提升雨水利用率，也為公園提供裝飾性作用，是一個人們放松休閑娛樂的絕佳場所，墨爾本公園長期存在的干旱問題也迎刃而解，在總體的設計中，整個雨水花園預計每年激昂吸收16000公斤固體懸浮顆粒，并利用植物生長吸收營養(yǎng)鹽等植物垃圾，經過植物過濾形成的地下水資源達到200千升，每年能夠為公園植物灌溉提供60%的水資源。國內具有代表性的雨水花園為哈爾濱群力雨水公園，也被稱為雨洪公園，該雨水公園占地34公頃，主要設計策略為將公園中間場地作為自然演替區(qū)進行保留，圍繞中心區(qū)域填挖出大大小小的凹地與土丘，與城市中心中間形成天然的過濾網，在這些凹地附近設置雨水收集管道，對地面徑流的雨水進行收集，在經過沉淀過濾后流入到公園中央區(qū)域，中間水泡上增添亭臺樓閣等休憩景觀場所，形成生態(tài)平衡的體驗空間，該雨水公園是城市雨洪管理和景觀城市主義設計的優(yōu)秀典范。

3.屋頂綠地

海綿城市是一個立體化的設計理念，所以在實際設計的時候不僅應該考慮地面設計，同時也需要涵蓋城市頂層設計。當前城市現代化建設程度不斷加深，建筑密度持續(xù)增大，在這樣密集的城市建筑環(huán)境中，應充分重視屋頂排水設計。將雨水景觀設計理念融入屋頂排水當中，最佳的設計方式就是打造屋頂花園，在屋頂設計雨水的收集、凈化、儲存裝置，可以幫助減少地表徑流，同時滿足人們對景觀的實際需求，除此之外，屋頂綠化的生態(tài)價值還體現在去除污染等方面，造成屋頂污染的主要因素包括雨水降落前屋頂所含的污染物，另外還有雨水降落之后形成的二次污染，而利用屋頂綠化的方式，能夠以土壤的滲透作用凈化雨水中的雜質，以此來達到去除污染的目的。為達到良好的雨水回用效果，屋頂綠化的排水設施與基質材料需要合理選擇，防止出現植物澇死和屋頂承載過大的問題，所以屋頂本身的防水設施應當做全做好，在屋頂雨水收集設施方面，主要包括分流井、截污掛籃沉淀裝置、雨水滲透井、雨水棄流過濾裝置、復合流過濾器等，雨水在經過這些設施處理之后，到達PP模塊蓄水池，完成整個蓄水流程。在屋頂綠化的基質選擇上也需要充分注意，護根層一般由松木或者杉木碎塊組成，其目的在于保持種植層的濕度，減少土壤對熱量的吸收，也能防止植物根莖受到霜凍的危害，抑制雜草生長，使整個種植層一直保持松軟狀態(tài)，對于種植層的基質選擇來說，直接影響屋頂荷載與排水功能，目前最常見的種植層基質包括多孔黏土和多孔頁巖等，并在其中加入一定比例的細砂和腐殖層，這樣的搭配不僅能夠保證屋頂荷載始終處于平衡狀態(tài)，還可以保證植物扎根的穩(wěn)定性，防止雨水沖刷導致土壤流失問題的出現。

另外，對于一些年限較長，整體破舊的建筑來說，屋頂實際荷載和面積已經無法實現屋頂綠化，在這樣的情況下，可以在屋頂上設計生物滯留池，并在建筑上設計創(chuàng)意型的排水管道，屋頂積水可以通過管道流入生物滯留池中進行凈化儲存，這樣不僅可以實現對雨水資源的收集利用，同時還有著美觀的建筑視覺效果。

四、結語

海綿城市建設，以防洪排澇體系為支撐，通過加強城市規(guī)劃建設管理，充分發(fā)揮建筑、道路和綠地、水系等生態(tài)系統(tǒng)對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，解決城市現代化發(fā)展中的環(huán)境污染問題，需要注意的是，雨水景觀設計不可生搬硬套，應立足于當地城市發(fā)展特點，以此打造更節(jié)能、更環(huán)保、更美觀的海綿城市。