老旧居民楼空间的雨水景观化研究

作者:高雅 程驰
单位:中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院
摘要:老旧小区居民楼空间景观设计对海绵城市建设和老旧小区改造极为重要。针对我国南方老旧居住区的建筑空间格局和降水特点,结合雨水景观设计、生态植被修复、环保宜居环境营造策略,通过构建集雨水采集、排水和绿地沉淀净化的雨水花园环流模式,提出居民楼空间的生态宜居雨水花园景观设计方案,并进行特性分析,为居住区景观设计改造提供参考。
关键词:海绵城市 雨水花园 居住区 景观改造
作者简介:高雅,中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院硕士研究生; 程驰,中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院讲师,硕士研究生导师;

 

0引言

随着城市快速发展,城市人口不断增加,居住小区在城市规划中占比极大,住房楼宇鳞次栉比。在可持续发展的今天,居住区内部环境尤为重要。除小区中心公园与重要景观节点外,空间的景观环境与居民的观景、游憩息息相关。我国中南部地区降雨量大,城市的老旧居住区景观模式单一,多以硬质路面、草坪为主,生态化设计力度不足,雨水管理“以排为主”,未考虑雨水滞留带来的生态和景观功能效益。降雨量达峰值时管网污水溢出倒流造成污染,小区内涝等问题给居民生活造成不便。长此以往,不但居住环境景观缺失,且水资源未合理利用,城市也面临地下水位下降、水资源浪费等环境问题。

住房和城乡建设部提出建设自然积存、自然渗透、自然净化的“海绵城市”,将其设计与绿化景观结合,可有效减少雨水流失、促进蒸发下渗、加快水循环、调节气候,同时解决城市内涝、水资源短缺、城市热岛等问题[1]

基于以上问题,本文提出老旧居住区景观模式的建设方案,通过结合小区环境特点和气候条件,改造居住区绿地植被、水系网络,提出建设居住区可持续生态景观、绿地系统、水系网络、植物系统、生物系统,形成良性水循环系统,增加雨水在地表滞留时间,缓解排水管网压力,保持水土、改善人文自然环境,同时形成观赏景色,使居民工作学习之余得到放松。宏观层面上,城市景观改善生境,促进生态城市建设;微观层面上,实现了住宅区景色宜人、绿色环保的愿景。

对我国中南部城市老旧居住区建筑物空间进行雨水景观空间设计,可采用居住区雨水环流模式,形成动水水流景观模拟山间小溪,雨水输入流动过程中实现净化、下渗;静态水景观模拟自然湖泊,动态水输入下凹绿地后静置、沉淀、下渗、蒸发,进而形成丰富的垂直植物景观,提高生物多样性,并通过雨水利用实现可持续低影响开发。

1 居住区景观设计策略

居住区用地类型一般包括住宅用地、公共服务设施用地、道路用地和公共绿地,其布局多为行列式,建筑为正南北朝向。好的住宅建筑景观环境为人们提供游憩空间的同时也可营造生态化的室外微气候。我国中南部地区年降雨量大,城市雨水资源未被合理利用和排放,易形成积水影响环境,且住宅旁绿地植物多为简单种植,甚至有居民自种植物,居住区绿地分布不平衡,绿化单位面积小,绿化环境系统性差,无法实现生态效果。应充分利用老旧小区气候及环境特点进行景观设计,策略如下。

1.1 修复绿色植被生态

将居住区生态效益和生态修复作为指导思想,改善居住区内单一的植物种类。可选喜湿、季相好的植物种类,形成丰富的植物竖向层次。雨水通过植物过滤、吸收后下渗,剩余雨水通过雨水管道排走,从源头消化附近雨水,实现生态可持续。

1.2 建设雨水花园景观

有效利用自然环境的力量,结合雨水生态处理方式与景观设计,以绿色弹性景观设施代替传统灰色基础,如生态植草沟、下凹绿地、透水铺装等,将雨水融入居住区景观,增加雨水景观互动性与参与性,既实现雨水收集效益,又改善居民休闲游憩环境。

1.3 营造环保宜居环境

居住区楼宇间有人们上下班的必经路,主要作用为游玩观景、调节居住环境。老旧居住区建设早,当时的设计理念仅考虑居住,缺乏现代审美和宜居要求。景观雨水化设计改善居住环境,有利于房屋内部与外界环境的微气候调节,相较传统的草坪与硬质铺装,径流量降低,渗透率增加,节约灌溉用水,减轻暴雨洪峰管网压力,净化了水质。下凹绿地储蓄的水为水生植物提供生长环境,丰富动植物类别,居民可在楼下游园小憩、家中观景。

2 景观设计

2.1 设计概况

参考河流湿地、雨水花园[2,3,4,5]、生态湿地的设计方法,对老旧小区进行居住区景观生态化设计。

在建筑物周围环绕一圈植草沟,承接屋顶收集的雨水。植草沟雨水环流汇入2座建筑物之间形成的下凹绿地,建筑物间有2条园路,1条靠近建筑物入口,为满足人行需求的主园路,位于植草沟和下凹绿地中间,另1条靠近第2座建筑,为游园路,位于第2座建筑植草沟和下凹绿地中间,游园路被水流截断处有木栈桥连接。主路连接下凹绿地的木栈道,木栈道连接植物种植台,便于水边嬉戏。游园路设有竹林座椅,便于休息。建筑出入口设置大理石座椅,座椅面向汇入绿地的水流,模拟自然环境中溪水流动(见图1~5)。

图1 雨水花园平面

图1 雨水花园平面

 

图2 雨水流向

图2 雨水流向

 

图5 游园小径和竹林座椅区

图5 游园小径和竹林座椅区

 

2.2 排水设计

居住区雨水花园模仿大自然水循环系统,降雨时落在建筑屋顶上的雨水顺着落水管流下,落在建筑物散水上,再由建筑物散水流向生态植草沟落水管,建筑物散水、生态植草沟在建筑物周围环绕形成雨水环流,模拟自然界中的河流形成动态水景。生态植草沟是种植植被的地表沟渠,具有雨水收集、传输、净化,引导雨水流向下凹绿地的作用。通过渗透过滤污染物降低水源污染及地表径流速度,增强雨水滞留效果(见图6,7)。

图6 生态植草沟

图6 生态植草沟

 

图3 入口等候区

图3 入口等候区

 

图4 木栈桥种植区

图4 木栈桥种植区

 

图7 雨水汇流分析

图7 雨水汇流分析

 

2座建筑物周围植草沟形成的雨水环流汇入中间的下凹绿地,模拟自然界中的湖泊,形成静态水景。下凹绿地具有蓄水排涝、雨水渗透、吸附净化、补给地下水源、提高生物多样性、节约浇灌用水、丰富居住区游览景观的作用。当城市降雨量较大时,通过下凹绿地收集雨水,渗透、净化、蒸发、被周围植物吸收,当下凹绿地中蓄集的雨水达到一定量,通过下凹绿地两侧预埋的雨水管排走,增大场地蓄水力,缓解雨季的雨洪压力。城市降雨量较小时,雨水由植草沟沉淀,可保证下凹绿地中的雨水水质。下凹绿地在下雨时储蓄的水,可为周边环境供给水源,如浇灌植物、为动物供水。下凹绿地布局与规模满足游憩功能及造景需求。考虑到游憩安全和水量补给与损失等因素,模拟水体面积约200m2,平均水深为1.2m。

园路可采用透水沥青路面,由多孔型骨架构成,雨水透过孔隙渗透到铺装内部,渗水铺装可吸收雨水径流,多余雨水可通过在垫层内敷设的雨水收集管道排走(见图8)。

整体雨水景观化过程具有滞留、蒸发、下渗、净化、观赏、增加生物多样性、促进雨水循环、调节小气候的功能(见图9),对城市湿度和温度具有调节作用。

2.3 植被设计

植物在整个设计中起着至关重要的作用,有吸收、储存、净化、释放的功能,植物通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气,清新空气,缓解温室效应,植物蒸腾作用调节空气湿度,吸收太阳辐射,降低温度。合理选择植物可充分发挥雨水花园渗水、净化水质的功能。沉水植物可选择金鱼藻、苦草、狐尾藻;浮水植物可选择浮萍、睡莲、茨菇、萍蓬草;挺水植物可选择芦苇、鸢尾、菖蒲、灯心草等;水体景观引入湿生植物和水陆两栖植物,增加立面变化,强化植物空间,丰富季相景观。地被植物可选择喜半阴和湿润环境的萱草、大吴风草、沿阶街草等;灌木可选择对煤烟和有毒气体吸附能力强的日本珊瑚或萌芽力强且利于修剪景观造型的红叶石楠、南山竹等;乔木可选择喜湿润、排水良好的土壤,宜在岸边水边栽培,如香樟、水杉、日本晚樱、桂花、垂柳(见图10)。

图8 可渗透路面结构

图8 可渗透路面结构

 

图9 雨水花园剖面

图9 雨水花园剖面

 

图1 0 植物种植分析

图1 0 植物种植分析

 

2.4 环保设计

居住区雨水景观化可实现雨水自然净化,与通过市政管网收集输送到污水处理厂的传统处理方式相比,从源头解决部分污水排放问题,节约资源。居住区景观营造可直接利用雨水节约居住区内景观用水。通过灌木草本复合系统的水岸植被缓冲带过滤雨水,截留氮磷,同时,可在居民楼下设置垃圾分类投放点,提高回收利用率,让垃圾变废为宝,达到可持续循环的目的。

3 设计分析

3.1 生物多样性

雨水花园为更多动植物提供栖息地,完善生物链,相较传统的居住区排水井、硬质铺装模式增强了生物多样性。生境和生态类型主要包括湿生、水生及部分中生和旱生。降雨时下凹绿地水位上升,干旱时水位下降,沿岸湿地的植被缓冲带为水生动物繁殖、觅食、躲藏提供场所。

3.2 气候

因居住区绿地、雨水湿地和乔灌草水生植物结合的复合结构生态效益更好,可为居民提供生态自然、安全舒适的户外社交环境,有效调节居民楼间的微气候。分散布局的居住区景观开放空间可有效降温和改善热舒适度。住宅建筑周围的绿化和水面能形成舒适的室内外微气候环境,因不同地表材料对辐射的反射率差异,夏季时可降温、增湿和产生微风(见图11)。

图1 1 室内外小气候

图1 1 室内外小气候

 

3.3 雨水花园功能

居住区雨水花园设计可缓解城市热岛效应,加快植物蒸腾速率,改善城市小气候,吸附有害物质。同时,立体化植被设计也让雨水花园植物层次更丰富,随着雨水滞留区的水位高低变化,为更多动植物提供栖息地,增加绿化覆盖率和环境承载力。此外,该设计还能蓄水,对天然降雨进行滞留利用,增大蒸发量,加快水循环速度,可解决居住区绿化的后期维护问题,提高水资源利用率。雨水流动形成动、静两种形态的水景景观,水生、湿生植物种类丰富,水生、陆生动物多样性均能提升景观效果(见图12)。

图1 2 雨水花园

图1 2 雨水花园

 

4 结语

引入雨水花园设计理念,针对我国南方老旧居住区的建筑空间格局提出雨水花园景观设计方案,为现代住宅区雨水花园建设提供参考。

 

 

参考文献[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.关于印发《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》的通知[R],2014.

[2]罗红梅,车伍,李俊奇,等.雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J].中国给水排水,2008(6):48-52.

[3]马逍原,舒也,史琰,等.雨水花园植物选择及配置——以上海共康雨水花园为例[J].浙江农业学报,2018,30(9):1526-1533.

[4]徐丽丽,马素贞.海绵城市技术在居住小区中的应用[J].城市住宅,2018,25(8):11-14.

[5]郑广,颜美玲.浅谈城市老旧小区综合整治的问题与策略[J].城市建筑,2019,16(26):91-93.
Research on the Rainwater Landscape of Old Residential Building Space
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