海綿城市背景下優(yōu)化建筑景觀設計的策略

摘 要：本文圍繞海綿城市背景下優(yōu)化建筑景觀設計的策略展開研究。闡述海綿城市概念內(nèi)涵和建筑景觀設計在其中的作用。分析當前設計現(xiàn)狀，包括對海綿城市理念的應用情況和相關技術(shù)材料使用現(xiàn)狀。提出優(yōu)化策略，涵蓋規(guī)劃層面、設計層面和維護管理層面。指出面臨的挑戰(zhàn)，如認知觀念、技術(shù)規(guī)范、成本效益問題及應對措施，以促進城市可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：海綿城市；建筑；景觀設計

1 前言

隨著城市化進程的加速，城市內(nèi)澇、水資源短缺和水環(huán)境污染等問題日益突出。由此，海綿城市理念應運而生，為城市建設和發(fā)展提供了一種可持續(xù)的思路。在這一背景下，建筑景觀設計作為城市建設的重要組成部分，也需要進行相應的優(yōu)化。采取合理的設計策略，可使建筑景觀在滿足美觀需求的同時，更好地發(fā)揮其在雨水管理、水資源利用和生態(tài)保護等方面的作用，實現(xiàn)建筑景觀與海綿城市建設的有機融合。

2海綿城市與建筑景觀設計概述

2.1海綿城市的概念與內(nèi)涵

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應環(huán)境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。其核心是通過一系列低影響開發(fā)（LID）措施，如綠色屋頂、雨水花園、生物滯留池等，模擬自然水文過程，對雨水進行有效管理[1]。同時，海綿城市建設涵蓋了多個層面的內(nèi)涵，從水資源角度，它旨在提高城市對雨水資源的利用效率，緩解水資源短缺問題。在水生態(tài)方面，它可以保護和修復城市水生態(tài)系統(tǒng)，增加生物多樣性。

2.2建筑景觀設計在海綿城市中的作用

2.2.1雨水收集與調(diào)節(jié)

建筑景觀設計中的一些元素可作為雨水收集和調(diào)節(jié)的重要設施。例如，景觀中的低洼綠地可收集周邊區(qū)域的雨水，減緩雨水徑流速度，起到臨時蓄水的作用。根據(jù)相關研究，設計合理的低洼綠地，可截留30%～50%的初期雨水徑流，減少雨水對排水系統(tǒng)的沖擊[2]。

2.2.2雨水凈化

建筑景觀中的植被、土壤等具有一定的雨水凈化能力。植被可吸收雨水中的部分污染物，土壤則可起到過濾作用去除雜質(zhì)。研究表明[3]，有植被覆蓋的生物滯留池對雨水中的總懸浮物（TSS）去除率可達80%及以上，對化學需氧量（COD）的去除率為40%～60%（表1），有效改善雨水水質(zhì)。

2.2.3生態(tài)功能提升

優(yōu)化的建筑景觀設計為城市生物提供棲息地，促進生物多樣性。在景觀中設置濕地、淺灘等水生環(huán)境，可吸引鳥類、魚類等生物棲息。同時，綠色植物的種植可改善局部小氣候，調(diào)節(jié)空氣溫度和濕度，提高城市的生態(tài)舒適度[4]。

3海綿城市背景下建筑景觀設計的現(xiàn)狀

3.1當前設計中對海綿城市理念的應用情況

在一些新建建筑景觀項目中，已開始逐步引入海綿城市理念。部分商業(yè)綜合體和住宅小區(qū)在景觀設計中采用小型雨水花園和下凹式綠地等措施。然而，這些應用還不夠全面和深入，只是作為一種點綴，未充分發(fā)揮其海綿功能。據(jù)調(diào)查[5]，在這些部分應用海綿城市理念的項目中，約60%的雨水花園面積占比不足景觀總面積的5%（表2），無法有效處理大量的雨水徑流。同時，在許多既有建筑景觀中，海綿城市理念尚未得到有效落實。

3.2相關技術(shù)與材料的使用現(xiàn)狀

在建筑景觀設計中，一些海綿城市相關技術(shù)的應用還存在局限性。綠色屋頂技術(shù)在推廣過程中面臨技術(shù)難題，如屋頂防水層與種植土層的兼容性問題。如果處理不當，就會導致屋頂漏水，影響建筑結(jié)構(gòu)安全。同時，雨水收集系統(tǒng)的設計和運行效率也有待提高，部分雨水收集設施因缺乏合理的過濾和凈化裝置，收集的雨水水質(zhì)較差，無法滿足后續(xù)回用的要求。此外，對于海綿城市建筑景觀設計中的材料，目前市場上可供選擇的種類相對有限。

4海綿城市背景下優(yōu)化建筑景觀設計的策略

4.1規(guī)劃層面的整體策略

在建筑景觀設計的前期規(guī)劃階段，需對場地進行全面的分析。包括地形地貌、土壤類型、植被覆蓋、降水情況等。根據(jù)場地的自然坡度和排水方向，合理規(guī)劃雨水徑流路徑。如果場地有一定的坡度，可利用地形設計階梯式的雨水花園或生物滯留帶，使雨水自然地順坡而下，依次經(jīng)過這些設施進行滲透、凈化和儲存。同時，結(jié)合場地的土壤滲透性數(shù)據(jù)，確定需要進行土壤改良的區(qū)域，以提高雨水滲透能力。此外，根據(jù)海綿城市的功能需求，對建筑景觀進行功能分區(qū)。將雨水收集區(qū)、凈化區(qū)、蓄水區(qū)和景觀休閑區(qū)等合理布局。例如，可將雨水花園和生物滯留池等雨水凈化設施布置在靠近建筑雨水排放口的位置，方便收集雨水。蓄水區(qū)可以結(jié)合景觀水體進行設計，如在公園中設置人工湖或池塘，既作為雨水儲存設施，又能作為景觀的重要組成部分。

4.2設計層面的具體策略

針對綠色屋頂設計，選擇適合當?shù)貧夂驐l件和屋頂環(huán)境的植被。優(yōu)先考慮耐旱、耐寒、根系淺且具有一定蓄水能力的植物品種。例如，景天科植物在綠色屋頂中應用廣泛，它們能夠在較薄的種植土層中生長良好，并且具有一定的耐旱性。不同植物的蓄水能力不同，如某些景天科植物每平方米葉面積可儲存0.2～0.3升雨水。根據(jù)屋頂面積和當?shù)亟邓闆r，合理搭配植物種類和種植密度。同時，綠色屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)設計要考慮承載能力、排水和防水等問題。屋頂?shù)姆N植土層厚度應根據(jù)植被類型確定，一般在10～30厘米之間。在排水方面，設置合理的排水坡度（通常不小于2%）和排水層，排水層可采用礫石、陶粒等材料，保證雨水能夠及時排出，避免積水。

針對雨水花園設計，根據(jù)場地的匯水面積和降水量來確定雨水花園的規(guī)模。一般而言，雨水花園的面積應為匯水面積的10%～20%。形狀設計可根據(jù)場地條件靈活選擇，如長方形、圓形或不規(guī)則形狀，但要保證雨水能夠均勻地流入花園。同時，選擇耐水濕和去污能力強的植物，如蘆葦、菖蒲等水生植物和鳶尾、萱草等耐濕草本植物。在土壤配置方面，采用分層結(jié)構(gòu)，下層為礫石或粗砂等排水層，中層為砂質(zhì)壤土和腐葉土混合的過濾層，上層為種植土。這種土壤結(jié)構(gòu)有利于雨水的滲透、過濾和凈化，同時為植物生長提供良好的條件。

針對生物滯留池設計，生物滯留池的位置應選擇在地勢較低、能自然收集雨水的地方，如建筑周邊的綠地、停車場周邊等。其尺寸要根據(jù)匯水區(qū)域的大小、降雨量和設計暴雨重現(xiàn)期等因素確定。例如，對于一個小型住宅區(qū)的停車場周邊生物滯留池，其長度可根據(jù)停車場長度設計，寬度一般在1～3米之間，深度在0.3～0.6米之間，以滿足該區(qū)域的雨水處理需求。此外，生物滯留池內(nèi)部構(gòu)造包括進水口、沉沙池、種植區(qū)、溢流口等。進水口要設置過濾裝置，防止雜物進入池內(nèi)。沉沙池用于沉淀雨水中的泥沙，其容積可根據(jù)當?shù)啬嗌澈亢徒涤炅抗浪?。種植區(qū)應選擇適合本地生長的耐水植物，如美人蕉、千屈菜等。溢流口的高度要根據(jù)生物滯留池的設計蓄水深度確定，當降雨量超過設計容量時，雨水可通過溢流口排出，避免池內(nèi)積水過多。

針對滲透性鋪裝設計，根據(jù)不同的使用場景選擇合適的滲透性鋪裝材料。在行人活動頻繁的區(qū)域，可選用透水磚，其抗壓強度應符合相關標準，一般不低于C30。在停車場等承受較大荷載的區(qū)域，可采用植草磚或多孔混凝土等材料。同時，要考慮材料的透水性，如優(yōu)質(zhì)的透水磚的透水系數(shù)為0.02～0.03厘米/秒。滲透性鋪裝的圖案設計要考慮雨水徑流方向和排水要求?？刹捎萌俗中巍Ⅳ~骨形等有利于排水的圖案。鋪裝表面要有一定的坡度，一般不小于0.3%，使雨水能夠順利流入周邊的雨水收集設施或綠地。此外，在鋪裝基層時要設置排水層和過濾層，進一步提高雨水的滲透和凈化效果。

4.3維護管理層面的策略

對于建筑景觀中的海綿城市設施，要建立定期檢查制度。每月檢查一次綠色屋頂?shù)闹脖簧L情況，及時清除雜草和死株，每季度檢查一次屋頂?shù)呐潘到y(tǒng)，確保排水暢通。對于雨水花園和生物滯留池，要定期清理進水口的雜物和池內(nèi)的沉積物，每年檢查一次植物的生長狀況，根據(jù)需要進行補種或調(diào)整。對于滲透性鋪裝，要檢查是否有破損或堵塞現(xiàn)象，及時修復或清理。同時，定期對收集和儲存的雨水進行水質(zhì)監(jiān)測，尤其是對于有回用需求的雨水。監(jiān)測指標包括pH值、濁度、COD、氨氮等。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，采取相應的處理措施。如果水質(zhì)較差，可采用物理過濾、生物處理等方法進行凈化。例如，對于濁度較高的雨水，可以通過砂濾池進行過濾；對于含有較多有機物的雨水，可以利用生物濾池中的微生物進行分解處理。此外，加強對建筑景觀中植被的養(yǎng)護。根據(jù)不同植物的生長需求，合理澆水、施肥和修剪。在干旱季節(jié)，適當增加澆水次數(shù)，保證植物的正常生長。對于老化或生長不良的植物，要及時進行更新，更換為更適合的品種。同時，要注意控制植物的病蟲害，采用生物防治或低毒環(huán)保的農(nóng)藥進行治理，避免對環(huán)境造成污染。

5海綿城市背景下優(yōu)化建筑景觀設計面臨的挑戰(zhàn)與應對措施

5.1認知與觀念問題

部分設計師、開發(fā)商和業(yè)主對海綿城市理念的理解不夠深入，仍然更注重建筑景觀的美觀性，而忽視了其在海綿城市建設中的功能性。為此，加強對設計師、開發(fā)商和業(yè)主的海綿城市理念教育和培訓，采取舉辦專題講座、培訓班等形式，深入講解海綿城市的概念、原理和設計方法，提高相關人員的認知水平。同時，在高校相關專業(yè)課程中增加海綿城市建筑景觀設計的內(nèi)容，培養(yǎng)具有海綿城市設計意識的專業(yè)人才。

5.2技術(shù)與規(guī)范不完善

目前，海綿城市建筑景觀設計的相關技術(shù)還在不斷發(fā)展和完善中，一些技術(shù)在實際應用中存在不確定性。例如，綠色屋頂在不同氣候條件下的最佳設計參數(shù)尚未完全明確。為此，加大對海綿城市建筑景觀設計技術(shù)的研發(fā)力度，開展針對不同氣候、地形等條件下的技術(shù)研究。建立不同地區(qū)綠色屋頂?shù)脑O計模型，確定最佳的植被種類、種植土層厚度等參數(shù)。

5.3成本與效益問題

在建筑景觀設計中應用海綿城市理念，會增加初期建設成本。采用高質(zhì)量的滲透性鋪裝材料、雨水凈化設備等會提高造價。為此，在項目前期進行詳細的成本效益分析，將海綿城市設施帶來的長期效益，如減少內(nèi)澇災害損失、節(jié)約水資源費用等進行量化評估，并與初期建設成本進行對比。

6結(jié)論

海綿城市背景下優(yōu)化建筑景觀設計具有重要意義，可有效緩解城市水問題，提升城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。目前在設計應用、技術(shù)材料使用等方面雖有一定進展，但仍存在諸多問題。通過規(guī)劃、設計和維護管理層面的策略優(yōu)化，以及針對認知、技術(shù)規(guī)范和成本效益等挑戰(zhàn)的應對措施，可以更好地推動海綿城市背景下建筑景觀設計的發(fā)展。在未來的城市建設中，應進一步加強海綿城市理念與建筑景觀設計的融合，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介：馬力（1983.12-），男，漢族，陜西西安人，本科，監(jiān)理工程師，研究方向：建筑施工監(jiān)理的作用。