基于低影响开发理念的海绵校园规划研究
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10智城实践
NO.13 2020
智能城市 INTELLIGENT CITY
基于低影响开发理念的海绵校园规划研究
王明洁1,2
(1.华南理工大学建筑学院,广东 广州 510640;2.华南理工大学建筑设计研究院有限公司,广东 广州 510640)
摘 要:低影响开发作为生态化雨洪管控理念和技术体系,能够有效应对内涝多发、径流污染和雨水资源流失的
城市雨水问题,对生态校园规划具有重要的指导意义。文章梳理了国内外的研究概况,基于对我国海绵校园规划设计现
状问题的分析,提出在下一步研究中强调跨全流程延伸、多专业协同、学科交叉的研究趋势。
关键词:低影响开发;海绵校园规划;生态雨洪系统
1 研究背景
随着我国城市建设的快速扩张,土地硬化面积扩大,
传统的管道快排、末端集中控制式雨水管理模式导致三个突
出问题:①快速雨水冲刷带来的非点源污染;②瞬时洪峰引
发的城市内涝;③雨水流失,地下水资源缺乏补充,造成整
体水资源匮乏。探索科学的城市雨水管理体系,实现城市良
性水文循环,是我国城市研究面临的重大课题。基于这一背
景我国提出了“海绵城市”的生态型城市建设战略,其核心
技术是构建低影响开发(Low Impact Development,低影响
开发)雨水系统。低影响开发理念是尽量降低建设活动对场
地水文的影响,通过渗透、滞留等生态化措施管理雨水并将
其资源化。措施主要包括雨水滞留设施如屋顶绿化、下渗设
施如透水铺装、传输设施如植草沟、雨水集蓄设施如调蓄池,
以及综合功能的雨水控制措施,这些分散式、生态化的雨水
控制技术,具有低成本、低维护、占地少、景观效益好等优势。
学校一般绿地率高、面源污染较轻,应当成为城市生
态格局中关键的绿色斑块和生态、节能、可持续发展技术创
新的示范区,然而传统规划建设模式使校园面临与城市类似
的雨水问题。一方面,大面积绿地景观和生活用水使学校成
为城市中的耗水大户,而雨水资源却白白流失;另一方面,
应对强降雨情况时,校园雨水处理系统体现出极大的脆弱
性。如果仅采用加密管道、增大管径和提高管道倾斜度等方
式增强校园自身的排涝能力,则导致下游的城市排洪设施压
力加大,以邻为壑。可见,因循传统的雨水处理模式已经无
法从根本上解决校园雨水问题。如何在校园规划中落实低影
响开发理念,构建自然积存、自然渗透、自然净化的海绵校
园,成为校园规划研究的当务之急。
2 国内外研究现状
2.1 国外研究
20世纪90年代以来,发达国家城市的雨洪管理已经从
最基本的水量管理、水质管理进入可持续管理时期。低影响
开发不仅是一种设计理念,而且作为可持续发展技术的核心
技术之一进入系统化、规范化的应用阶段,如柏林汉诺威市
康斯伯格生态城区、波茨坦广场、新西兰Bayside雨水塘改
造项目等一批优秀的生态设计案例,证明低影响开发是应对
城市雨水问题的有效手段,并形成了相对完善的理论体系、
技术法规和设计流程。
近年来,发达国家开始在大学推广低影响开发理念,如宾夕法尼亚大学、普林斯顿大学、美国加州大学、耶鲁
大学等大学与专业机构合作,制定学校的雨洪管控规划或雨
洪管理项目策划书。耶鲁大学还在低影响开发技术应用基
础上,加入了整合性的监测方法,用于进行校园雨洪管控的
效益评价。加州大学伯克利分校通过“可持续雨水基础设施
之旅”项目以多种低影响开发措施修复草莓溪的自然生境。
亚利桑那州埃斯特雷亚山社区学院结合低影响开发理念,形
成低维护景观。加州大学圣芭芭拉分校的低影响开发校园景
观因其突出的生态效益获得2008年美国景观设计师协会奖。
美国明尼苏达大学体育馆工程综合运用低影响开发措施,获
得美国绿色建筑(LEED)铂金认证奖。分析这些案例不难
发现,国外这些项目对于低影响开发措施的运用非常灵活,
而且措施分布在从校园设计到运维的各个阶段,比如普遍会
在建成之后进行监测和效益评价措施,并非只是设计建设过
程中的工程性措施。
2.2 国内研究
我国引入低影响开发理念已有近10年的时间。在理论
研究方面对低影响开发的研究逐渐系统化,如清华大学从景
观水文和技术适用性角度的研究、北京大学从生态景观与水
安全角度的研究、北京建筑大学从雨洪控制利用方面的研究
等。对于雨洪管控模型的应用与自主研发方面,有同济大学
对SWMM模型软件的汉化,清华大学研究团队研发的数字
排水平台Digtal Water DS等。低影响开发技术的本土化研究,
如上海交通大学研究总结了低影响开发技术措施适宜上海
地区的结构与应用模式等。
在政策法规方面,2013年国务院[23号]和[36号]文件提
出在我国积极推行低影响开发建设模式。2014年发布了《海
绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》
《室外排水设计规范》(GB50014—2006,2014年版)、《绿色
建筑评价标准》(GB/T 50378—2014)等技术指引。2016年
1月实施了《城市道路与开放空间低影响开发雨水设施》图
集。地方上,北京市发布了《雨水控制与利用工程设计规
范》(DB11/T 685—2013),深圳市出台了《雨水利用工程
技术规范》( SZDB/Z 49—2011),昆明、南京、无锡、镇江
和广州等城市也先后出台了雨水利用政策。这些政策、设计
规范和指南对于推动我国低影响开发起到了决定性的作用。
海绵城市在工程实践方面发展迅速,应用于试点城市
新区规划和示范项目,如北京昌平未来科技城、深圳光明新11智城实践
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区、宁波东部新城等;应用于重要的城市项目,如北京奥
林匹克公园、上海世博园等;应用于城市公园,如亦庄开
发区大通公园、广州大观湿地公园、六盘水明湖湿地公园、
哈尔滨群力国家湿地公园等。
国内校园规划设计中也已经尝试引入低影响开发。北
京国际关系学院的景观改造项目中,主要运用了可渗透铺装
和低维护景观;中共中央党校东部园区的改造通过生态雨洪
措施恢复滨水生境;辽宁公安司法管理干部学院规划尝试在
山地条件采用地表生态排水系统替代传统的市政雨水管道;
沈阳建筑大学新校区总体规划设计了利用雨水灌溉稻田的
低维护生产性景观;天津大学新校区规划、郑州大学新校园
规划等在不同程度上尝试采用了低影响开发理念;清华大学
建筑学院景观学系在清华校园内选择20多处场地展开校园
低影响开发研究,涉及教学区、办公区、宿舍区、住宅区、
绿地、道路、停车场等各种校园功能类型。建成项目有胜因
院雨洪管理研究与景观设计、建筑馆庭院雨洪管理景观设
计、学堂路雨洪管理与景观设计等。深圳大学土木工程学院
对本校土木结构实验楼加入低影响开发措施改造并进行了
相关技术的跟踪研究。
3 我国海绵校园规划现状问题分析
综上所述,由于低影响开发理念在我国逐渐被重视,
并得到政府着力推广,相应的学术研究和工程应用发展迅
速,相关的法律法规逐步颁布实施。但与发达国家的研究与
案例相比,我国海绵校园的研究和实践还存在局限性和片段
化。比如国外高校在设计决策阶段通过编制策划书,宣传、
介绍和推广低影响开发理念,通过网络调查和社区管理的形
式组织师生参与低影响开发措施的设计前决策和使用后监
测与评价等。而国内的实施主要局限于在校园的设计和建设
阶段。
在我国校园规划设计中,普遍存在流程脱节和专业脱
节的问题。流程脱节表现在前期校园概念规划往往只关注空
间和功能布局,对雨水系统并不关注。规划未将低影响开发
措施所需的条件落实在校园场地规划中,有些规划布局不利
于低影响开发措施的实施,不能充分发挥生态效益,从而不
利于海绵校园的建设。专业脱节是指在校园规划中仅依赖给
排水专业人员后期设计雨水系统。规划师不会主动关注雨水
处理问题,甚少思考生态雨洪系统与校园空间与功能的协同
关系;而给排水工程师多数情况下仅通过调整设施数据达成
雨水控制目标,没有基于校园规划方案特点进行雨水系统设
计,往往两者各行其是。
目前对于海绵校园的研究中,也存在类似的问题,具
体表现在:①研究侧重点上对低影响开发的建造性措施(如
各种海绵技术措施的植被配置、地面下垫层构造等)的研究
比较多,对非建造性措施(如政策指引、设计流程等)研究
比较少;②在实际项目中对已有方案和已建成区做海绵措施
进行优化的比较多,自始至终全程融合低影响开发理念的
项目比较少。③低影响开发研究应该是多学科的交叉领域,
其研究内容与方法也必然是多学科成果的融合。目前研究的
多学科交叉程度还不够,研究成果的综合性不足,尤其对大
学校园这种综合功能用地,尚缺乏多专业协同性的研究。4 结语
要解决以上问题,需要在未来的研究中强调①设计全
流程的延伸。从概念规划阶段伊始,就必须对低影响开发进
行系统考虑,改变雨水系统后置设计的传统校园规划流程。
在规划前期要结合低影响开发的分析形成设计指引,据此制
定合理的海绵指标和选择适宜的生态措施。规划过程中校园
用地规划的空间系统设计要尊重雨洪分析的结果,协同用地
功能需求与低影响开发措施的布置要求,建立用地功能结
构规划与海绵用地空间的耦合关系。此外还应组织建成后生
态效益测评和使用后评价,形成全生命周期的低影响开发。
②多专业协同设计。在规划引领下,建立规划、建筑、景观、
给排水、市政等多专业协同设计,提出多维度、整体性的低
影响开发设计策略。③多学科的交叉研究。低影响开发理
念本身融合了生态学、水文、地质、植物学等多学科研究,
在海绵校园设计又需要进行场地分析、交通规划、建筑设计、
市政规划、景观设计等多专业设计,运用GIS技术和雨洪系
统的数字模拟技术也越来越普遍,将来还会运用信息化、智
能化的水系统监测体系实现海绵目标评估和海绵措施管理。
可见在这一领域的发展研究必然采用多学科交叉研究、合力
探索的方式。最后,还需要鼓励和推动将研究结果和设想运
用于实际校园规划项目,以实际项目对研究成果进行实证、
调适和补充,以形成适用于我国的低影响开发设计策略和建
设模式,引导海绵校园的规划与建设。
参考文献
[1] 仇保兴.海绵城市(低影响开发)的内涵、途径与展望[J].建设科
技,2015(1):11-18.
[2] 俞孔坚.海绵城市——理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版
社,2016.
[3] 王明洁,吴中平,孙阳.以低影响开发理念为导向的“海绵校园”
概念规划设计研究与实践[J].建筑与文化,2019(8):204-206.
[4] 王雅.基于校园场地特征的多功能雨洪管控技术研究[D].福州:
福建农林大学,2015.
作者简介:王明洁,博士,工程师,研究方向为校园规划、城
市设计、公共建筑。基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(51708225);
华南理工大学研究“基于低影响开发理念的‘海绵校园’规划
设计研究”