基于低碳理念的校園景觀設計分析
——以臨沂大學醫(yī)學院為例

王李亞，劉敏，姜娜，朱文倩

（1.臨沂大學 農林科學學院，山東 臨沂 276000；2.浙江大學山東（臨沂）現(xiàn)代農業(yè)研究院，山東 臨沂 276000；3.肥城市農業(yè)高新技術產業(yè)發(fā)展服務中心，山東 泰安 271600 ）

0 引言

低碳景觀指的是在景觀的設計和建造過程中，在一些材料的加工、運輸、使用、建設、更新養(yǎng)護、維護等整個管理過程中，努力提高各種材料的利用率，盡量降低石化能源的使用，使二氧化碳的排放量達到最低[1]。中國是世界碳排放大國，碳排放量的持續(xù)增加導致了環(huán)境惡化、能源枯竭和生態(tài)破壞等一系列環(huán)境問題。中國面臨著節(jié)能減排的嚴峻形勢。

低碳校園的構建不僅會美化、改善校園環(huán)境，還有利于城市經(jīng)濟的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的改善，讓城市不斷形成自己的特色[2]。校園環(huán)境的合理打造，有利于調節(jié)校園內部空間環(huán)境，促進校園基礎設施的不斷完善，加強校園整體規(guī)劃建設，為校園增添活力，為高校凸顯特色。同時，在保護自然生態(tài)的前提下，更加注重人與自然的和諧，滿足師生工作學習生活需求，實現(xiàn)安全便利低碳的目標，從而助力校園環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

在國外，美國綠色行動的領導者科羅拉多大學，學校使用清潔能源，如太陽能等，使污染排放最小化，還有一系列與學院學科特長相關的研究進行碳補償，于2020 年1 月1 日正式達成碳中和目標[3]。在我國的大學校園里，也逐漸開始了低碳環(huán)境的建設，如北京大學依托中國大學生環(huán)境教育基地聯(lián)合首都大學生一起發(fā)起的“林歌計劃”，如回收校園中的廢棄垃圾、動員大學生開展植樹造林以及低碳類的科研活動等[4]。各地區(qū)院校都積極響應國家可持續(xù)發(fā)展政策，近幾年，國內已有同濟大學、浙江大學、江南大學等多所高校率先完善自身能耗系統(tǒng)，采取低碳文化建設、可再生能源利用等減排措施，促進校園環(huán)境綠色景觀建設。

本文結合低碳設計理念，在校園景觀設計中盡可能使用可再生能源，減少能源消耗，同時滿足學校師生對景觀和休閑功能的雙重要求，力求彰顯時代特色。

1 項目概況

1.1 場地分析

1.1.1 區(qū)位分析

臨沂大學位于山東省臨沂市蘭山區(qū)，瀕臨景色優(yōu)美的祊河，學校占地約400hm2。醫(yī)學院選址位于臨沂大學校園的西北角，設計場地總面積約10.36 hm2，如圖1所示。

圖1 區(qū)位分析圖

1.1.2 自然條件分析

臨沂的氣候屬于溫帶季風性氣候，盛行東南風季風，全年溫度適宜，日照充足，雨量充沛。夏季溫度高，降雨較多，秋季溫度降低，雨量較少；冬季雨雪較少，寒冷干燥。

1.2 現(xiàn)狀分析

通過場地勘查確定設計范圍，進行現(xiàn)場地形、植物種類、水體條件、日照條件及周圍環(huán)境等現(xiàn)狀分析。

醫(yī)學院規(guī)劃選址位于學生第一生活區(qū)附近，場地北側和西側與文化路相鄰，東側有河流經(jīng)過，南鄰文心湖；北側區(qū)域地形略有起伏，有2m 左右高差，其他區(qū)域地形較平緩，并有一些人行小路，但道路鋪裝已遭破壞，場地內植物豐茂，樹木種類繁多，但管理不善，景觀效果較差，部分場地現(xiàn)為果木林，臨近文化路有一處面積約0.067hm2的池塘，常年日照充足，如圖2所示。

圖2 現(xiàn)狀分析圖

2 方案介紹

2.1 設計構思

日本九州產業(yè)大學利用“梯田”臺階這種回歸自然的設計，巧妙地解決了學校地勢高差的問題。丹麥AARHUS 大學醫(yī)院的建設注重與周圍狹窄地帶種植的森林景觀相和諧，創(chuàng)建了多個感官花園，并配置相關植物。以健康理念出發(fā)的戴爾醫(yī)學區(qū)景觀設計，建設了多種融合雨洪管理功能的基礎設施，如雨水花園、透水性道路鋪裝、雨水回收利用設備等，能幫助人們認識和探索本地的氣候環(huán)境，并強化生態(tài)系統(tǒng)服務。以上典型案例為本次方案設計提供了設計思路。

本設計以“低碳、環(huán)保、現(xiàn)代”為指導思想，通過現(xiàn)狀分析，確定醫(yī)學院校園景觀空間和景觀要素，設置功能分區(qū)和景觀節(jié)點。在場地地形、雨水收集、道路與停車場鋪裝、植物配置、太陽能利用、可循環(huán)材料應用等方面進行低碳生態(tài)設計。選用醫(yī)學歷史人物或抗擊疫情雕塑、藥用植物等進行局部景觀設計，突出醫(yī)學院校園特色，如圖3、圖4所示。

圖3 平面圖

圖4 鳥瞰圖

2.2 設計方案

針對醫(yī)學院功能需求和場地現(xiàn)狀分析，確定景觀空間和景觀要素，設置綜合教學區(qū)、入口廣場區(qū)、宿舍生活區(qū)、休閑娛樂區(qū)等功能分區(qū)（圖5）。根據(jù)場地周邊環(huán)境和功能分區(qū)，確定主次入口、道路布局，設計生態(tài)階梯、主廣場、下凹綠地、雨水花園、下沉廣場等景觀節(jié)點，并結合低碳理念進行生態(tài)設計，確定主要、次要景觀軸線和核心、次要景觀節(jié)點（圖6），合理組織場地交通（圖7），盡量保存場地鄉(xiāng)土植物、種植固碳和藥用植物（圖8），突出設計理念和特色。

圖5 功能分區(qū)圖

圖6 景觀軸線圖

圖7 交通流線圖

圖8 植物布局圖

3 低碳景觀設計

3.1 場地地形空間設計

地形營造能夠豐富地表特征，微地形設計有利于創(chuàng)造豐富的景觀空間，增加場地趣味性，改善周圍景觀環(huán)境。在設計過程中，充分結合場地北側地形高差設計“階梯”景觀，尊重場地內的地形地貌和環(huán)境特征，因地制宜，適地適景，突出設計場地的自然美、生態(tài)美。避免大動土方，減少由于場地的改變增加施工建設過程中碳的排放量。

在實驗樓西南側充分結合下凹地形，注意自然景觀的維護，通過設計植草溝有效解決場地內排水，減少地面積澇現(xiàn)象的出現(xiàn)。在綠地內種植桃樹、紫荊、榆葉梅等，自然布置置石，春暖花開時，入目是滿眼的綠意，師生可以在此空間休息放松、欣賞自然美景，如圖9所示。

圖9 下凹綠地

3.2 雨水收集利用設計

3.2.1 生態(tài)植草溝設計

目前場地內硬質鋪裝面積不斷擴大，綠地面積逐漸減少，導致洪澇災害頻繁發(fā)生。一般的傳統(tǒng)排水方式較為直接、粗放，沒有經(jīng)過處理的雨水徑流，在一定程度上對城市內的水體造成了污染。相較之下，生態(tài)植草溝能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的排水管道，利用四周綠色植物的滯留過濾等功能，減緩雨水地表徑流的速度，從而有效減少有機污染物，在增強生態(tài)功能的同時，達到美化空間環(huán)境的目的。

結合場地空間條件，在校園主廣場交通道路兩側，利用建筑周圍的綠地，設置生態(tài)植草溝，橫坡設置小于或等于1:3，縱坡取3%-4%[5]，有計劃地引導、排放道路及周邊建筑產生的雨水，進行初步的收集處理，最終匯入場地東側的湖水區(qū)或文心湖，減緩校園雨水排放的壓力，形成良好的環(huán)境效果，如圖10所示。

圖10 生態(tài)植草溝

3.2.2 雨水花園設計

雨水花園具有建造成本低、生態(tài)效益高、景觀環(huán)境美等優(yōu)點，通過合理地植物搭配，被用于匯聚、吸收雨水，能有效地調節(jié)周圍空氣環(huán)境中的溫度與濕度[6]。利用教學樓之間的狹長空間，設置兩處長方形雨水花園（圖11），彼此以暗管相通。雨水暗管主要應用在兩座教學樓以及行政樓的兩側，實現(xiàn)綜合教學區(qū)雨水的貫通，降低集中性降水天氣對通行的干擾。

圖11 雨水花園

場地內設計圓形水池、多邊形種植池，配置耐旱性、耐澇性植物，能保證雨水花園在一年四季都能有良好的景觀和生態(tài)效果。結合場地周圍的透水鋪裝與綠色屋頂，引導、收集屋頂和道路中的雨雪，減少雨水流失，實現(xiàn)水資源的再生利用。使用后期需要對雨水花園進行長期的檢測和維護，保證其正常地進行雨水引流，發(fā)揮其最大的生態(tài)效益。

3.3 道路與停車場鋪裝

校園中的道路鋪裝在設計中主要使用透水性材料，鋪裝材料透水性能良好，能有效增加場地內道路的透水、透氣面積，從而減少城市道路積水，避免造成洪澇災害，提高道路的安全性，緩解人與自然的矛盾以及城市熱島效應，同時透水性鋪裝材料兼具觀賞性與生態(tài)性，能促進城市與自然環(huán)境的協(xié)調發(fā)展[6]。

在宿舍生活區(qū)、綜合教學區(qū)東西向的道路以及下沉廣場區(qū)域均采用透水性鋪裝材料，并沿著道路兩側設置雨水篦子，這三個區(qū)域內的人流量相對較多，遇到持續(xù)降雨天氣時，能排放相當一部分雨水，減輕場地排水壓力。

停車場主要分布在南北方向道路的兩側，整體采用嵌草磚鋪裝，配植低矮的灌木，如構骨、紅花檵木、紫葉小檗、火棘、連翹等，充分發(fā)揮植物生態(tài)固碳、隔離空間的作用。植物具有較強的滲透性，草地與其他鋪裝材料相互鑲嵌，既能節(jié)約建造成本，又可以營造自然柔和的環(huán)境氛圍（圖12）。

圖12 生態(tài)停車場

3.4 植物配置

綠色植物通過光合作用吸收CO2，并釋放O2，植物的這一系列生命活動就是固碳釋氧[8]。在進行植物配置時，盡量選擇一些能適應本土環(huán)境并固碳能力強的樹種。根據(jù)研究，懸鈴木、無患子、銀杏、垂柳等植物，不僅造型優(yōu)美，并且具有良好的吸碳放氧效果。鄉(xiāng)土樹種適應環(huán)境能力較強，面對惡劣的環(huán)境，也具有較強的抗性，在后期的維護中，可以節(jié)省資金，能增強綠色植物群落的固碳作用，打造低碳環(huán)保的環(huán)境。

此外，綠色植物群落的配置方式也會影響固碳的效果，據(jù)專業(yè)人員測算，喬、灌、草兼?zhèn)涞闹脖唤Y構組合，其固碳效果良好。因此，在進行植物配置時，要避免品種單一、層次簡單的植物種植方式，注意喬灌草群落相結合。

根據(jù)不同的場地、空間類型設計配置相應的植物品種，能有效凈化環(huán)境。在半開放的灰色空間，種植碳匯效率高、壽命長的植物品種；在開放的綠色空間，配置多種灌木和草本品種；在半開放的綠色空間，配置不同的喬灌草品種，營造開闊的視野；在密閉的綠色空間，選擇碳匯效率高、維護成本低的樹種，如圖13所示。

圖13 不同綠地空間類型

3.5 太陽能利用

隨著科學技術的迅猛發(fā)展，世界能源危機日益嚴重，而太陽能作為一種清潔能源，具有無污染、可再生、投資少、安全性能高等特點，深受人們的青睞。在校園中采用這種低碳、高效的能源供給方式，能大大減少能源消耗。

醫(yī)學院主廣場道路兩側的路燈采用太陽能路燈，太陽能路燈系統(tǒng)由智能化電源控制，能節(jié)省電纜鋪設，節(jié)約用電費用（圖14）。同時，利用太陽能進行光電轉換，為主廣場噴泉水池的水循環(huán)提供動力。在景觀廊架頂部設置太陽能板等，使太陽能系統(tǒng)完全融入到建筑體系中，并能與周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一。

圖14 太陽能路燈

3.6 可循環(huán)材料應用

在校園中，構筑物在建設過程中使用的一些材料，在生產和加工過程中都會產生碳排放，并且其形成的化石能源消耗會對環(huán)境造成污染。在景觀設計過程中，對廢棄材料創(chuàng)造性運用，可以有效減少碳排放，同時這些材料展現(xiàn)的原始肌理以及清新淡雅的色彩也是常規(guī)材料無法體現(xiàn)的，能給人帶來全新的景觀視覺體驗[7]。

利用廢棄木材在宿舍生活區(qū)的下沉廣場中設置景觀廊架，將廢棄木材的邊角料用來制作形態(tài)各異的木凳，能有效發(fā)揮廢舊材料的價值（圖15）。同時根據(jù)環(huán)境空間特征種植欒樹、女貞等高碳匯植物，結合花帶景觀，既能提高生態(tài)效果，又能為師生提供娛樂、游憩、納涼的環(huán)境。

圖15 景觀廊架

圖16 李時珍雕塑

不光廢棄木材可利用，也可以利用植物的枯枝落葉進行重構，做成創(chuàng)意廊架。還可以收集落葉進行堆肥，作為土壤養(yǎng)分。木樁、木屑、廢舊輪胎等富有特色的材質可作為廣場中種植池材料，廢物利用，在低碳環(huán)保的同時，還兼具觀賞性。

4 醫(yī)學特色景觀設計

4.1 景觀雕塑

在古代社會，景觀雕塑的設計運用通常是為了表達某種精神上的意義[12]，但是經(jīng)過漫長的發(fā)展歷程，在現(xiàn)代景觀設計中它已經(jīng)超越了君權、宗教等某些象征意義，成為了現(xiàn)代設計中的重要景觀元素。在場地設計中，景觀雕塑是形成景觀軸線、烘托整體氣氛的標志物，能彰顯區(qū)域特色，展示城市形象。

為突出醫(yī)學特色，在醫(yī)學院校園主廣場設計李時珍等歷史人物雕塑或抗擊疫情故事浮雕，與周圍的噴泉水池、植物、校園建筑相呼應，體現(xiàn)醫(yī)學院形象，讓師生感受到醫(yī)學的魅力，從而增強自信心，激發(fā)自豪感。

4.2 藥用植物

藥用植物是指在醫(yī)學上用于治療疾病、防御疾病的植物種類，其植株根、莖、葉、花、果等可以作藥用或藥用的原料。藥用植物種類繁多，同時具有良好的觀賞、生態(tài)、景觀價值，園林中經(jīng)常用到的藥用植物如菊花、梔子花、棣棠、萱草等。根據(jù)藥用植物的特色，進行植物配置或分區(qū)規(guī)劃，既能起到豐富校園色彩和景觀的作用，同時有益于人們的身體健康[8]。

本次設計考慮在實驗樓兩側的下凹綠地、宿舍樓中間的感官花園中種植藥用植物，藥用植物的實用性強，能美化周邊環(huán)境，同時其本身蘊含的中華藥草文化也能激發(fā)學生的學習興趣，可以讓學生參與到對藥草植物的日常養(yǎng)護管理中去[9]，讓他們在觀賞景物的同時，還能鍛煉綜合實踐能力。

5 結語

面對當今生態(tài)環(huán)境建設，城市景觀可持續(xù)發(fā)展研究至關重要。高校校園綠地作為城市景觀的重要組成部分，其建設有利于低碳經(jīng)濟、生態(tài)城市的構建，應充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務功能。通過現(xiàn)場考察，確定醫(yī)學院校園景觀空間和景觀要素，設置綜合教學區(qū)、入口廣場區(qū)、宿舍生活區(qū)、休閑娛樂區(qū)等功能分區(qū)。在場地地形、雨水收集、道路與停車場鋪裝、植物配置、太陽能利用、可循環(huán)材料應用等方面進行低碳生態(tài)設計，盡量減少碳排放，使用可再生能源，利用綠色植物的碳匯功能，增加綠化面積，見縫插綠，有效增加碳匯，以期改善校園景觀環(huán)境，為低碳校園建設提供參考。