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海綿城市的功能及作用精選(九篇)

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海綿城市的功能及作用

第1篇:海綿城市的功能及作用范文

關(guān)鍵詞:海綿城市;鋪裝材料;生態(tài)環(huán)境;透水性

中圖分類號(hào):TU984

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):16749944(2016)07005102

1 引言

近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,全民小康政策的實(shí)施,城市化發(fā)展越來(lái)越迅速,城市的數(shù)量在急劇增多,隨之而來(lái)的問(wèn)題也逐漸顯露出來(lái)。環(huán)境的污染導(dǎo)致的霧霾問(wèn)題,水資源短缺、河水污染、城市內(nèi)澇、排水困難,解決這一系列問(wèn)題成為了我國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。由于城市的道路結(jié)構(gòu)絕大部分都采用不具有透水性的材料,那么解決城市內(nèi)澇問(wèn)題的關(guān)鍵在于道路材料的選擇。2014 年 11 月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部正式出臺(tái)了《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南―低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》,標(biāo)志著海綿城市的建設(shè)已被國(guó)家提升到了國(guó)家環(huán)境的高度上來(lái)。透水性鋪裝材料的出現(xiàn)正是解決我國(guó)當(dāng)前城市內(nèi)澇問(wèn)題的關(guān)鍵。透水性鋪裝材料的使用不會(huì)污染環(huán)境,它是綠色的環(huán)保材料,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)綠色中國(guó)邁出實(shí)質(zhì)性的一步,同時(shí),新興透水性鋪裝材料的出現(xiàn)還會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 海綿城市和透水性鋪裝材料的存在意義

2.1 海綿城市

由于城市擴(kuò)張和環(huán)境污染等因素導(dǎo)致城市頻頻面臨自然災(zāi)害,強(qiáng)降雨量導(dǎo)致的城市內(nèi)澇和水災(zāi)問(wèn)題使城市的穩(wěn)定發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),地面的硬質(zhì)材料鋪裝和城市不堪重負(fù)的排水防澇系統(tǒng)都是急需關(guān)注的問(wèn)題。海綿城市這一新的代名詞出現(xiàn)在人們視野中,海綿城市是指城市像海綿一樣具有較強(qiáng)的彈力和適應(yīng)能力,能保障城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境更好的發(fā)展。在遇到內(nèi)澇和水災(zāi)時(shí)將雨水滲透到地下儲(chǔ)存,經(jīng)過(guò)凈化合理利用。海綿城市的建設(shè)不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),必須要保護(hù)生態(tài)環(huán)境這一大自然法則。透水性鋪裝材料的研制與應(yīng)用解決了雨水徑流對(duì)道路土壤結(jié)構(gòu)的破壞,減輕了城市排水防澇系統(tǒng)的壓力,通過(guò)透水性鋪裝材料的使用將雨水滲透到地表,令雨水凈化儲(chǔ)存。待水資源短缺時(shí)得以利用,解決城市用水問(wèn)題。

2.2 低影響開(kāi)發(fā)理念

海綿城市離不開(kāi)低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng),低影響的理念是通過(guò)分散的、小規(guī)模的源頭控制機(jī)制和設(shè)計(jì)技術(shù),控制暴雨所帶來(lái)的徑流和污染問(wèn)題,使開(kāi)發(fā)區(qū)域盡量接近于開(kāi)發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)。在低影響開(kāi)發(fā)過(guò)程中,盡量避免因開(kāi)發(fā)手段和方法造成的開(kāi)發(fā)場(chǎng)地地質(zhì)的破壞和水質(zhì)的破壞問(wèn)題。透水性鋪裝材料具有較強(qiáng)的透水性,可以將雨水滲透到地層表面。最大程度上保護(hù)了地質(zhì)結(jié)構(gòu),遵循了保護(hù)自然這一生態(tài)法則。

2.3 提高城市雨水疏導(dǎo)能力

城市傳統(tǒng)地面排水觀念認(rèn)為雨水排得越多、越快、越通暢,城市的排水系統(tǒng)越先進(jìn)。實(shí)際上這種思維存在兩方面局限性:一方面城市硬質(zhì)鋪裝趨于逐漸擴(kuò)張,城市防洪壓力較大,許多城市排水系統(tǒng)的排水能力及速度難以適應(yīng)城市擴(kuò)張的腳步,許多城市在發(fā)展的過(guò)程中都出現(xiàn)了“逢雨必澇”的尷尬局面;另一方面則是這樣的排水系統(tǒng)無(wú)法循環(huán)利用雨水,造成水資源的浪費(fèi)。同時(shí),夏季降雨量增多時(shí),由于地表徑流未能合理補(bǔ)充地下水,反而造成城市內(nèi)澇這一困局。而透水性鋪裝材料能夠很好地克服這兩個(gè)弊端,形成環(huán)保而高效的排水系統(tǒng),一方面能迅速適應(yīng)城市擴(kuò)張的快速與大范圍規(guī)模,減小城市防洪壓力,緩解城市內(nèi)澇;另一方面能夠循環(huán)利用雨水,合理利用水資源。下滲過(guò)程中能夠及時(shí)滋養(yǎng)植被根須,另外儲(chǔ)存水資源,進(jìn)行循環(huán)利用,在減少了水資源浪費(fèi)的同時(shí)還能應(yīng)急城市的用水需求。

3 透水性鋪裝材料的發(fā)展過(guò)程與應(yīng)用

3.1 透水性鋪裝材料的演變

透水性鋪裝材料并非近現(xiàn)代才被發(fā)明和使用,實(shí)際上它在國(guó)內(nèi)外都有著比較悠久的使用歷史。青磚、青瓦、砂礫、石板等材料,都是中國(guó)古代園林與城市建設(shè)中經(jīng)常使用的材料,而它們都具有良好的透水性。 歐洲的傳統(tǒng)透水性鋪裝材料為也較為類似,砂石、石塊與草地的結(jié)合是歐洲宮苑景園常見(jiàn)的景象。透水性鋪裝材料的產(chǎn)生實(shí)際起源于西方國(guó)家,但現(xiàn)在的透水性材料實(shí)際意義是指在古代的基礎(chǔ)上增強(qiáng)其原有的屬性值,對(duì)硬度,耐磨度,透水性都有較高的要求。對(duì)于現(xiàn)代意義而言的透水性材料在20世紀(jì)就應(yīng)用于道路的建設(shè)、城市的路面建設(shè),現(xiàn)在更是作為一種環(huán)保型綠色的道路建設(shè)的主要材料。

3.2 透水性鋪裝材料的應(yīng)用

透水性鋪裝材料的類型可以分4類:透水性水泥混凝土材料、自然型透水材料、透水性新材料和陶瓷透水磚。透水性混凝土材料主要應(yīng)用于工程和道路建設(shè);自然型透水材料透水性新材料因其有著良好的視覺(jué)效果而多用于景觀設(shè)計(jì)、園林工藝;陶瓷透水磚是燒制而成的,人行道是其最好的應(yīng)用。

4 透水性鋪裝材料在城市道路中的應(yīng)用

以前城市道路的建設(shè)采用的大多是硬質(zhì)型材料,滲水效果差,在面臨強(qiáng)降雨時(shí),城市排水防澇系統(tǒng)承擔(dān)著巨大的壓力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致城市內(nèi)澇和水災(zāi)。為保障城市的發(fā)展,采用了透水性鋪裝材料進(jìn)行路面建設(shè),透水性鋪裝材料滲水效果顯著,大大地減輕城市的排水防澇系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。在載重問(wèn)題上,透水性鋪裝材料弱于硬質(zhì)型材料,但為滿足其載重要求,透水性鋪裝的路面結(jié)構(gòu)應(yīng)有著特殊性。透水性鋪裝路面的結(jié)構(gòu)應(yīng)該在自然土壤上鋪一層透水土工織物,在其上面墊上基石和過(guò)濾層,最后再鋪上透水性混凝土和透水性瀝青為面層。下雨時(shí),雨水會(huì)通過(guò)層層鋪裝快速進(jìn)入到地質(zhì)表面,形成自然循環(huán),不會(huì)破壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)。雨水滲透到透水性鋪裝路面后會(huì)被凈化儲(chǔ)存在土壤中,各類生物會(huì)得到充足的水分來(lái)綠化城市環(huán)境,同時(shí)為城市提供用水,解決城市用水問(wèn)題。

5 透水性鋪裝的生態(tài)功能及意義

5.1 透水性鋪裝的生態(tài)功能

透水性鋪裝路面透水性明顯優(yōu)于硬質(zhì)材料路面。從城市視角來(lái)看,能更好地保護(hù)地質(zhì)結(jié)構(gòu),防止城市內(nèi)澇和水災(zāi)同時(shí),給城市植物提供水分,凈化空氣改善城市空氣質(zhì)量。從生態(tài)角度上維護(hù)了自然生態(tài)平衡,更具備生態(tài)功能。

(1)雨水能夠快速下滲到城市土壤,還原為地下水,一方面減少了城市地面徑流,另一方面使得城市下墊面能夠充分地和大氣進(jìn)行水氣交換。同時(shí)因地表徑流減少,攜帶污染物的機(jī)率也隨之降低,一定程度上降低了城市污染度。

(2)透水性鋪裝具有良好的通透性,其表面溫度及濕度要優(yōu)于非透水性鋪裝。透水性鋪裝起到了調(diào)節(jié)溫度及濕度的作用,即高溫季節(jié)時(shí),透水路面要更為涼爽;干燥季節(jié)時(shí),透水路面要更為濕潤(rùn)。良好的透水性及透氣性在一定程度上保護(hù)了城市的生態(tài)環(huán)境,使得下墊面生態(tài)空間得到了良好保護(hù),植被根系能補(bǔ)充充足的營(yíng)養(yǎng)成分,間接改善城市空氣質(zhì)量。

(3)透水性鋪裝中多孔隙結(jié)構(gòu)能夠吸收城市噪音、減少?gòu)?qiáng)光反射。非透水性鋪裝往往在降雨過(guò)后路面上存留積水,陽(yáng)光強(qiáng)烈照射下會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)光反射,對(duì)行人及過(guò)往車輛造成極大的安全隱患,透水性鋪裝能夠很好地克服這一弊端,及時(shí)下滲,一方面滋養(yǎng)植物低下根系,一方面減少了地面上安全隱患。

5.2 透水性鋪裝的生態(tài)意義

透水性鋪裝材料是綠色的環(huán)保材料,對(duì)于透水性鋪裝材料的選擇和使用有利于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展,有益于城市人民身心健康,很大程度上節(jié)約資源和廢物利用。當(dāng)今世界,環(huán)境污染問(wèn)題嚴(yán)重困擾著人們,保護(hù)生態(tài)環(huán)境刻不容緩。綠色建筑材料成為建筑行業(yè)中的主要材料,占著舉足輕重的位置。由于透水性材料在建筑中環(huán)境綠化效果十分明顯,其在原料采取、產(chǎn)品制作及廢物處理上也都有著良好的生態(tài)性。工業(yè)廢料、建筑垃圾都能用于透水性鋪裝材料的制作,即減輕環(huán)境污染,又提高經(jīng)濟(jì)效益,維護(hù)了生態(tài)環(huán)境。透水性鋪裝材料可以重復(fù)利用,展現(xiàn)出它作為綠色材料的一面。隨著透水性材料的出現(xiàn),作為21世紀(jì)新型綠色材料,被世界各國(guó)家追捧和推崇。透水性鋪裝材料也為綠化地球作出保障,是人類邁向綠化地球的重要一步。

6 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使環(huán)境受到嚴(yán)重的影響,城市化速度在加快,城市內(nèi)澇和水災(zāi)問(wèn)題急需解決,海綿城市必然成為我國(guó)未來(lái)城市的主要發(fā)展趨勢(shì)和潮流。透水性鋪裝材料完全符合作為節(jié)約資源、廢物利用、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的新時(shí)代綠色建筑材料的要求,將被得到廣泛應(yīng)用。為更好地滿足社會(huì)發(fā)展,需了解透水性鋪裝材料的特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu),清楚掌握路面結(jié)構(gòu),為海綿城市建設(shè)提供科學(xué)的保障。雖然透水性材料存在價(jià)格偏高、承載力偏小等問(wèn)題,但從社會(huì)生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,必須堅(jiān)持海綿城市這一策略,實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)的生存與發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]劉睿智.基于海綿城市視角的透水性鋪裝材料的研究[J].江蘇建材,2015(6):14~17.

第2篇:海綿城市的功能及作用范文

關(guān)鍵詞 :生態(tài)惡化 地下水 雨水收集濕地景觀

Abstract: China is in the period of rapid development of economy and city abnormal expansion. Negative effects of mega city structure development facing the most serious. For example, the city traffic jams drought, floods and other disasters, serious deterioration of ecological environment, the haze weather, the greenhouse effect. Ecological landscape is the effective method to improve the city environment. Therefore, to explore the ecological landscape techniques and principles have been imminent.

Keywords: ecological deterioration, groundwater, rainwater collection, wetland landscape

中圖分類號(hào):TU984.11+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)

我國(guó)近些年發(fā)生的一系列城市生態(tài)惡化的事件,已經(jīng)讓人們從城市化建設(shè)的浪潮中警醒。以俞孔堅(jiān)老師為代表的一些學(xué)科領(lǐng)頭人所宣揚(yáng)“綠色革命”正是可以挽救現(xiàn)在這種生態(tài)惡化的強(qiáng)心劑。這里從生態(tài)景觀的角度去分析和探索可以改善城市生態(tài)環(huán)境的有效途徑。分析如何將生態(tài)雨水收集系統(tǒng)運(yùn)用在城市的景觀設(shè)計(jì)當(dāng)中,盡可能營(yíng)造舒適,怡人,賞心悅目的生態(tài)景觀。

1.1生態(tài)雨水收集系統(tǒng)

所謂生態(tài)雨水收集系統(tǒng)的概念是相對(duì)于目前我國(guó)巨型城市地下的雨水管網(wǎng)建設(shè)而言。這個(gè)概念的提出是針對(duì)近些年發(fā)生的一些重大的生態(tài)事故,利用生生態(tài)系統(tǒng)去合理的收集與儲(chǔ)存雨水。這種手法可以有效改善城市的生態(tài)環(huán)境,既能及時(shí)的補(bǔ)給地下水資源,儲(chǔ)存一定量的淡水資源,又能避免城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

1.2生態(tài)雨水系統(tǒng)在城市景觀設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)

針對(duì)這些城市的生態(tài)問(wèn)題,生態(tài)雨水收集系統(tǒng)的目的和宗旨就浮出了水面。其最重要的任務(wù)是將淡水資源及時(shí)的保存,不僅充分對(duì)地下水資源及時(shí)的補(bǔ)充,而且還能對(duì)儲(chǔ)備的雨水加以利用。將這樣的一套生態(tài)雨水的收集系統(tǒng)取代城市的雨水管網(wǎng),是可以避免許多尖銳的城市生態(tài)問(wèn)題。

2.2.1濕地

濕地指天然或人工形成的沼澤地等帶有靜止或流動(dòng)水體的成片淺水區(qū),還包括在低潮時(shí)水深不超過(guò)6米的水域。濕地與森林、海洋并稱全球三大生態(tài)系統(tǒng),在世界各地分布廣泛。濕地生態(tài)系統(tǒng)中生存著大量動(dòng)植物,很多濕地被列為自然保護(hù)區(qū)。濕地的主要的特質(zhì)有1、以水生植物為主。2、底層土為濕土.這兩點(diǎn)特征就說(shuō)明了濕地有著很強(qiáng)的吸附和過(guò)濾的功能。就像是天然的海綿,不僅可以吸附大量的雨水,還可以對(duì)污水起到過(guò)濾和自凈的功能。這是天然的植物的土壤與水的混合的作用。

從景觀設(shè)計(jì)的角度去考慮這樣的生態(tài)雨水收集系統(tǒng),濕地便成為嫁接景觀與生態(tài)雨水系統(tǒng)最好的紐帶,是打造小生態(tài)系統(tǒng)最好的平臺(tái)。讓雨水可以直接滲入到地下水區(qū)域,并且還具備凈化水體的功能。這樣在城市中通過(guò)增加這樣的濕地的數(shù)量,點(diǎn)面結(jié)合使之成為城市的綠肺,借此來(lái)改善城市生態(tài)環(huán)境。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的手法卻可以成功解決上述諸多嚴(yán)峻的生態(tài)考驗(yàn)。

1.3濕地景觀的設(shè)計(jì)手法和原則

用人工手法營(yíng)造濕地環(huán)境主要有生態(tài)的池糖,稻田,小面積的水庫(kù)。但是僅僅這樣的純自然的景觀效果未必能達(dá)到大眾的審美需求,人們會(huì)覺(jué)得過(guò)于生態(tài),人對(duì)于缺乏人工痕跡的場(chǎng)地是有一定的排斥,認(rèn)為場(chǎng)地不具有親和力。那么對(duì)于這些池塘,稻田等小濕地環(huán)境,如何從景觀設(shè)計(jì)的角度上對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行提升便是此處研究的重點(diǎn)。這里將用于提升濕地景觀的要素大致分了三類。小品和雕塑、木棧橋、生態(tài)的鋪裝。

1.3.1小品與雕塑

小品和雕塑是景觀設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)手法,是為了提升空間的品位和提升景觀的檔次和形象的點(diǎn)睛設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的城市雕塑的設(shè)計(jì)中可能會(huì)更多的去考慮細(xì)節(jié)的雕琢和尺度的大小,以及材質(zhì)的運(yùn)用。也就是設(shè)計(jì)更多是從本體出發(fā)。

在濕地的景觀中,由于呈現(xiàn)出來(lái)的是大面積的原生態(tài)形象,是一種缺乏“人味”的場(chǎng)所,因此,小品和雕塑的合理布置就顯得尤為重要,它們不僅是對(duì)場(chǎng)地景觀效果的提升,更是讓場(chǎng)地環(huán)境變得更加富有親和力,吸引更多的市民在這里駐足,休憩。

另外,濕地景觀中的小品和雕塑的類型和傳統(tǒng)的城市景觀設(shè)計(jì)中的雕塑類型的不同在于其所處的環(huán)境。濕地景觀中的雕塑小品所處的大環(huán)境是一種純自然生態(tài)的濕地。和城市中遍布人工痕跡的景觀是有著完全不同的感覺(jué)。試想一下在原生態(tài)的環(huán)境中放置一件非常具象的“大衛(wèi)”雕像,這樣的畫(huà)面會(huì)顯得格格不入。濕地景觀中的小品和雕塑的設(shè)計(jì)更多不是突出自身的造型和細(xì)節(jié),而是為了烘托整體的場(chǎng)地生態(tài)環(huán)境,也許是簡(jiǎn)單的一種色彩,或是簡(jiǎn)單一種線條,融合在場(chǎng)地中就顯得格外的富有生機(jī),簡(jiǎn)單的一種手法就使整個(gè)場(chǎng)地空間變得靈動(dòng),富有生機(jī)。

因此,濕地景觀中的小品與雕塑有著自身的特質(zhì),它的設(shè)計(jì)主要是圍繞著如何將原生態(tài)的場(chǎng)地變得富有生機(jī),更加有親和力這些角度出發(fā)。依附于環(huán)境,卻又靠自身新穎的特質(zhì)去提升環(huán)境。

1.3.2 木棧橋

木棧橋在濕地景觀運(yùn)用較為普遍,它的合理運(yùn)用可以打造良好的景觀效果,還能更好的為人服務(wù),方便市民親近大自然,感受大自然。這些要素是木棧橋設(shè)置的宏觀原因。從微觀上看但木棧橋根本的作用是為濕地景觀提供生態(tài)的步行要道,成為重要的交通紐帶。在濕地的生態(tài)景觀中,場(chǎng)地的地表幾乎覆蓋全部是濕土和水,人們很難在其表面行走。因此,在以人為本的原則下合理布置相應(yīng)的木棧橋。這樣就為人創(chuàng)造了在濕地景觀中穿梭的路線。

木棧橋的主體結(jié)構(gòu)主要分為鋼結(jié)構(gòu)的支架、防腐木的橋面以及鋼架或木質(zhì)欄桿三部分。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于,輕荷載,又十分的牢固,可以保證人身的安全。另外防腐木這種材料本身就是一種自然的材質(zhì),因此木棧橋的植入可以與濕地環(huán)境很好的融合,它更是一種人工與自然結(jié)合的產(chǎn)物,增加了濕地景觀的人工要素,更加具有親和力。

1.3.3 生態(tài)的鋪裝

生態(tài)的鋪裝的作用與木棧橋有異曲同工之妙,也是為行人提供行走的交通路線。只不過(guò)木棧橋是一種構(gòu)架,而生態(tài)鋪裝使直接作用于地表。

生態(tài)的鋪裝是不同與城市建設(shè)的硬質(zhì)鋪裝。它的特點(diǎn)就是不切斷地表與地下的聯(lián)系,為人提供活動(dòng)與行走的空間。而城市的硬質(zhì)鋪裝使幾乎完全阻斷了地表與地下的聯(lián)系。這點(diǎn)也是城市生態(tài)建設(shè)中最為棘手的問(wèn)題之一。例如,硬質(zhì)的河床與河堤,硬質(zhì)的柏油馬路,石材的鋪裝。這些日常生活經(jīng)常運(yùn)用的建設(shè)手法都屬于硬質(zhì)的鋪裝。

生態(tài)的鋪裝是有間隙的,是可以保證雨水的滲入。這就完全打破了傳統(tǒng)鋪裝的手法了。首先是墊層中,像混凝土墊層這種硬質(zhì)的墊層就不復(fù)存在。另外墊層的厚度也相應(yīng)減少,保證墊層的通透性,使得地表可以良好的呼吸。其次是地面的處理,同樣相應(yīng)的水泥,柏油路面就會(huì)相應(yīng)的減少,取而代之是卵石,碎石,或是有間隙的石板與草坪的結(jié)合。將這些元素的鋪裝重新組合,會(huì)有著良好的視覺(jué)感官和趣味的體驗(yàn)。

因此,生態(tài)的鋪裝也是濕地景觀的造景手法中重要的手段。

3.1結(jié)語(yǔ)

我國(guó)未來(lái)城市的生態(tài)建設(shè)任務(wù)還十分艱巨,僅僅表面上做文章是難以解決城市生態(tài)的問(wèn)題。生態(tài)的雨水收集系統(tǒng)和濕地景觀要想在城市中普及還需要相當(dāng)漫長(zhǎng)時(shí)間,光靠一些學(xué)者與設(shè)計(jì)師呼吁和倡導(dǎo)是很難普及的。是需要全社會(huì)共同去認(rèn)知和接受。這就需要現(xiàn)代城市生活的公民從價(jià)值立場(chǎng),從生活習(xí)慣上徹底的改變。徹底的將現(xiàn)在的城市化建設(shè)。每一位公民都應(yīng)當(dāng)樹(shù)立起這種決心和責(zé)任。為我們的后代留下一片藍(lán)天。

參考文獻(xiàn):

[1] 俞孔堅(jiān)?!斗匆?guī)劃途徑》[M]中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2005.09

第3篇:海綿城市的功能及作用范文

以往我國(guó)與風(fēng)景園林學(xué)相關(guān)的景觀設(shè)計(jì)一般很少融入雨水管理理念。2014年在我國(guó)大力推行“海綿城市”的大背景下,低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)正逐步走進(jìn)國(guó)人的視野,這一措施下的雨水管理相比傳統(tǒng)雨水管理有著多方面的優(yōu)l從。筆者基于生態(tài)自然雨水管理的景觀設(shè)計(jì),探究了南京金港科創(chuàng)園雨水管理與藝術(shù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)模擬自然雨水蒸發(fā)、入滲的徑流管理過(guò)程,結(jié)合低影響、生態(tài)化、藝術(shù)化的雨水管理工程措施,達(dá)到對(duì)景觀設(shè)計(jì)與雨水管理的藝術(shù)化的有機(jī)結(jié)合。該項(xiàng)目是結(jié)合了低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)雨水管理理念的藝術(shù)化設(shè)計(jì)的典型案例。

1 研究區(qū)基本情況分析

改革開(kāi)放以來(lái),南京市城市化的腳步越來(lái)越快,城市化率從1978年的 48.6%上升到了2013年的80.5 %,位居江蘇省第一。預(yù)計(jì)到2020年,南京市將建成全國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)示范區(qū),城鎮(zhèn)化水平穩(wěn)定保持在83. 0%左右。

降雨情況方面,南京市屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候,年平均降雨量為1 082. 5 mm,最大年降雨量1 825. 8 mm,最小年降雨量647. 9 mm ,常年平均降雨117 d,在我國(guó)年降雨量在800 mm以上的即為濕潤(rùn)地區(qū),可以得出南京市降雨量充沛,濕潤(rùn)型的地區(qū)氣候十分適合植物生長(zhǎng)和雨水收集與管理。

南京市在每年5-9月為汛期,汛期降雨量占全年的60%左右,特別是梅雨時(shí)節(jié),雨量較大,曾出現(xiàn)過(guò)24 h降雨274 mm,2 d降雨320 mm,7 d降雨396 mm的記錄。硬質(zhì)化地面較多的城市由于梅雨的原因較易發(fā)生雨水的洪澇災(zāi)害,所以對(duì)于城市綠地進(jìn)行雨水管理,使其在暴雨情況下調(diào)蓄雨水,具有雨水收集管理功用,顯得越來(lái)越重要。

土壤情況方面,南京市土壤基本類型為地帶性土壤和耕作土壤2種。研究顯示,隨著南京城市化進(jìn)程的加快,城市土壤被不同程度地壓實(shí),造成了土壤結(jié)構(gòu)、孔隙度和孔徑的變化,導(dǎo)致南京市城市土壤的入滲率、初始與穩(wěn)定入滲率之間的差異增大。其中一些土壤壓實(shí)嚴(yán)重的地區(qū)出現(xiàn)了水分入滲的限制層,這些地區(qū)土壤的入滲率顯著下降,直接導(dǎo)致地表徑流的增加,易造成自然災(zāi)害。

南京地下水情況方面,資料顯示,南京市地下水天然補(bǔ)給資源總量為每年7.27億t,可開(kāi)采量為每年3.79億t,在現(xiàn)狀條件之下,南京市的地下水資源開(kāi)發(fā)利用壓力較小,地下水量豐富,但地下水的分布很不均勻。在很多地區(qū),由于城市建設(shè)及人類活動(dòng)導(dǎo)致地下水污染較為嚴(yán)重。根據(jù)江蘇省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心2010-2015年15個(gè)監(jiān)測(cè)井主要污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),南京市境內(nèi)監(jiān)測(cè)井地下水氨氮普遍超標(biāo),污染物濃度波動(dòng)較大,2010-2013年污染逐漸惡化,15個(gè)監(jiān)測(cè)井的氨氮含量已全部超過(guò)了《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》( GB/T 1484-93 ) II類水標(biāo)準(zhǔn)。其主要原因有工業(yè)廢水和生活污水的隨意排放,地表水污染導(dǎo)致的地下水污染加劇。

以上情況反映出,對(duì)南京市進(jìn)行雨水綜合管理,措施上應(yīng)通過(guò)各種技術(shù)手段增加土壤雨水的下滲力,減少雨水徑流導(dǎo)致的地表水污染,減輕城市排水系統(tǒng)壓力,使得雨水利用、防洪減災(zāi)、景觀規(guī)劃、改善環(huán)境等功能融為一體。

2 項(xiàng)目介紹

2.1 區(qū)位及項(xiàng)目規(guī)劃范圍

南京金港科技創(chuàng)業(yè)中心成立于2000年10月,2004年12月被國(guó)家科技部認(rèn)定為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心。中心位于南京市東北部的棲霞區(qū),科創(chuàng)園地處仙林大學(xué)城和國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的中間地帶,交通便利、環(huán)境優(yōu)美,是南京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展的重要基地(圖1)。

整個(gè)科創(chuàng)園總用地約為160 000 m2,按建設(shè)工期分區(qū),金港創(chuàng)業(yè)中心主要區(qū)域包括金港一期場(chǎng)地、金港二期場(chǎng)地。其中一期面積為101 300 m2,二期面積為58 700 m2。景觀設(shè)計(jì)范圍即金港科創(chuàng)園二期入口景觀帶,對(duì)設(shè)計(jì)場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,整個(gè)設(shè)計(jì)場(chǎng)地面積為11 035 m2(包括一期二期建筑旁綠地、中央分車帶綠地),其西南方向?yàn)榻鸶鄱诮ㄖ?,東北方向?yàn)榻鸶鄱谌肟诘缆?。?guī)劃場(chǎng)地位置介于科創(chuàng)園一期與二期之間。與科創(chuàng)園相鄰的西南方向的仙新路與一、二期場(chǎng)地存在一定高差,致使每逢雨季,整個(gè)科創(chuàng)園就要遭受嚴(yán)重的雨水洪澇災(zāi)害,使得園區(qū)內(nèi)出現(xiàn)積水區(qū)域,而設(shè)計(jì)場(chǎng)地即為科創(chuàng)園地勢(shì)最低處,是雨水匯流的主要區(qū)域,極易造成積水(圖2)。

2.2 雨水徑流量計(jì)算分析

整個(gè)科創(chuàng)園除設(shè)計(jì)場(chǎng)地外,其他用地主要匯水面包括建筑、綠地、道路、硬質(zhì)廣場(chǎng)4個(gè)區(qū)域,經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得知,其中建筑面積共約48 594 m2,綠地面積共約33 439 m2,硬質(zhì)廣場(chǎng)面積共約10 107 m2,道路面積約占56 825 m2。根據(jù)《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB50400-2006 ),取南京金港的建筑屋面徑流系數(shù)0. 85 ,硬質(zhì)廣場(chǎng)徑流系數(shù)0.50、道路徑流系數(shù)0. 80、綠地徑流系數(shù)0.25進(jìn)行雨水徑流量計(jì)算。

金港科創(chuàng)園雨水徑流總量可以用公式W=h小F,其中h為降雨厚度,即降雨量(m},通過(guò)南京市的汛期降雨量(5-9月、降雨量652. 7 mm)及非汛期降雨量(10月一次年4月、降雨量429. 8 mm)得出金港科創(chuàng)園各類匯水面的雨水徑流量及不透水面徑流量比,得出建筑屋面年雨水徑流量為44 712.55 m,硬質(zhì)廣場(chǎng)年雨水徑流量為5 470. 41 m,道路年雨水徑流量為49  210. 45  m,綠地年雨水徑流量為5 429.66 m年雨水徑流總量達(dá)104 823. 07 m

分析表1看出,金港科創(chuàng)園的不透水面產(chǎn)生的雨水徑流量在汛期和非汛期都近95 %,占了很大的雨水徑流量比例,建筑屋面、硬質(zhì)廣場(chǎng)和道路是科創(chuàng)園雨水徑流的主要產(chǎn)生源,加之科創(chuàng)園綠地規(guī)劃保持傳統(tǒng)方式,未將綠地用于雨水管理,科創(chuàng)園內(nèi)的雨水徑流直接排入雨水管道,并沒(méi)有采取一定的收集管理措施。在雨水量大的雨汛期,由于雨水不能及時(shí)排放,常常在科創(chuàng)園硬質(zhì)面匯集形成積水,使得寶貴的雨水資源白白浪費(fèi),同時(shí)也給行人造成行動(dòng)不便。所以,如何收集管理這些不透水面的雨水徑流是科創(chuàng)園雨水管理的切入口,也是防澇減災(zāi)的關(guān)鍵。

2.3 科創(chuàng)園規(guī)劃場(chǎng)地雨水管理與藝術(shù)設(shè)計(jì)

金港科創(chuàng)園二期與一期存在一定高差,二期場(chǎng)地整體高于一期場(chǎng)地,而規(guī)劃區(qū)域位于科創(chuàng)園一期與二期之間,為其地勢(shì)的最低處,是雨水徑流匯流的主要區(qū)域,也是科創(chuàng)園的主要入口景觀帶。在未引入雨水管理理念的金港科創(chuàng)園二期景觀建設(shè)方案中,其景觀策略主要是通過(guò)地形高差在二期建筑與綠地之間布置臺(tái)地景觀,在建筑旁綠地中主要設(shè)計(jì)了硬質(zhì)道路鋪裝及硬質(zhì)小廣場(chǎng)。該設(shè)計(jì)雖然具有一定的游賞性,卻沒(méi)有體現(xiàn)景觀的自然生態(tài)化,也沒(méi)有發(fā)揮綠地雨水管理的功用

融入雨水管理的方案首先改變了二期建筑雨水管線的流向(圖3),將原先直接排入市政雨水管道的雨水分3個(gè)入水口進(jìn)入二期旁的綠地中,設(shè)計(jì)將整個(gè)入口景觀帶(包括二期的建筑旁一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)這3個(gè)塊區(qū)綠地,道路中央分車帶,一期建筑旁綠地)分散布置具有雨水管理功用的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)工程性設(shè)施,使得整個(gè)入口景觀帶成為一個(gè)雨水管理系統(tǒng),其收集的雨水可作為綠地、垂直綠化的灌溉用水,也能通過(guò)園區(qū)內(nèi)雨水管道將多余的雨水用蓄水池蓄積起來(lái)或者排入城市雨水管道中去,從而達(dá)到對(duì)園區(qū)雨水的資源化利用,并達(dá)到了控制徑流總量、徑流污染的作用。通過(guò)木平臺(tái)布置、疊水景觀的應(yīng)用以及假山石的堆疊,使其具有藝術(shù)欣賞價(jià)值,增加場(chǎng)地的參與性,從而提高整個(gè)場(chǎng)地的景觀吸引力(圖4)0

2.4 場(chǎng)地雨水管理方案及具體措施

低影響開(kāi)發(fā)是通過(guò)一系列分散的、小規(guī)模的生態(tài)工程化措施將場(chǎng)地規(guī)劃與設(shè)計(jì)同供水、污水、雨水等處理設(shè)施結(jié)合起來(lái),盡可能將來(lái)自于建筑物的暴雨徑流引入規(guī)劃場(chǎng)地中的雨水處理方式。它以生態(tài)處理技術(shù)為基礎(chǔ),對(duì)雨水進(jìn)行滲透、轉(zhuǎn)輸、過(guò)濾、貯存等,盡可能模仿自然,達(dá)到自然生態(tài)的目標(biāo)。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)中,將低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施運(yùn)用于藝術(shù)化的雨水處理手法。與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比,藝術(shù)化的雨水管理理念不僅注重管理設(shè)施的數(shù)量,更重視其質(zhì)量和娛樂(lè)性叫,將雨水管理的各個(gè)過(guò)程作為景觀的一個(gè)部分,使得景觀具有多方面的價(jià)值。一個(gè)開(kāi)放的雨水管理設(shè)施具有多種價(jià)值:美學(xué)價(jià)值、生物學(xué)價(jià)值、動(dòng)物學(xué)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值、野生生物價(jià)值、娛樂(lè)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、技術(shù)價(jià)值、文化價(jià)值、環(huán)境價(jià)值、歷史價(jià)值以及進(jìn)而產(chǎn)生的公共關(guān)系價(jià)值。

具體各個(gè)區(qū)域應(yīng)用的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)及方法如下:

一區(qū)綠地:該塊綠地主要布置有截流池、集水溝、雨水花園、垂直綠化、透水鋪裝。通過(guò)二期與一期之間的高差,營(yíng)造疊水景觀,并在疊水最高處設(shè)置入水口,當(dāng)降雨時(shí)二期的1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)樓建筑屋頂雨水通過(guò)雨水管道進(jìn)入該區(qū)的入水口,進(jìn)而在該區(qū)截流池、集水溝進(jìn)行雨水的收集過(guò)濾與凈化沉降。雨水花園、透水鋪裝則主要收集了道路雨水,并將雨水匯入集水溝之中。通過(guò)地下布置的雨水管線將一區(qū)收集過(guò)剩的雨水導(dǎo)入二區(qū)(圖5)0

二區(qū)綠地:該綠地中布置有集水溝、雨水花園、透水鋪裝。其中集水溝通過(guò)入水口收集二期的6號(hào)、7號(hào)樓建筑屋頂雨水,并納入一區(qū)過(guò)剩的雨水,進(jìn)而將這些雨水傳輸至二區(qū)尾端,多余的雨水同樣通過(guò)地下布置的雨水管線導(dǎo)入三區(qū)綠地集水溝繼續(xù)過(guò)濾凈化(圖6)。

三區(qū)綠地:該塊綠地主要布置了截流池、集水溝、雨水花園、透水鋪裝,蓄水池,并在停車場(chǎng)區(qū)域設(shè)置了生物滯留池用來(lái)收集停車場(chǎng)區(qū)域的雨水。截流池將一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)的雨水以及疊水景觀最高入水口流下來(lái)的3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)樓建筑雨水進(jìn)行收集匯合,最后將3個(gè)區(qū)過(guò)剩的雨水通過(guò)雨水管道導(dǎo)入三區(qū)設(shè)置的蓄水池中存儲(chǔ)用于園區(qū)生活、灌溉用水,超出蓄水容量的雨水則排入城市排水管道中去(圖7)0

道路分車帶綠地:在道路分車帶,通過(guò)分車帶內(nèi)土地營(yíng)造50的高差改造,并設(shè)置道牙口,使得道路雨水徑流通過(guò)牙口進(jìn)入分車帶綠地中部。分車帶中部改造成為寬6m左右的下凹式綠地,對(duì)進(jìn)入道路分車帶的道路雨水徑流進(jìn)行過(guò)濾凈化。最終通過(guò)管道將雨水輸送至二期主要的區(qū)域綠地的集水溝之中。

一期建筑旁綠地:一期建筑旁綠地同樣設(shè)置集水溝,使得一期建筑旁3,4,5,6號(hào)樓旁的綠地成為一條收集雨水的整體,收集利用建筑及道路產(chǎn)生的雨水徑流。最后,收集的雨水匯入二期綠地集水溝中。

2.5 雨水管理預(yù)期效果

整個(gè)規(guī)劃綠地面積為11 035. 0 m2,雖然僅占整個(gè)金港科創(chuàng)園面積的6. 9 %,但在綠地中融入了雨水管理的理念,通過(guò)一系列的低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)措施的串聯(lián)連接,使得該處綠地具有雨水管理的功用,其中集水面積包括集水溝、截流池1 589. 5 m2,雨水花園209.2 m2,道路帶下凹式綠地907.0 m2,生物容納池102.0 m2,蓄水池110. 0 m2,總集水面積2 917.7 m2。其作用主要是收集了二期整個(gè)建筑匯水面11 972. 0 m2面積的雨水徑流,二期下沉廣場(chǎng)3 122. 0 m,面積的雨水徑流,以及二期道路匯水面24 355. 0 m2面積的雨水徑流。按照雨水徑流計(jì)算,該規(guī)劃綠地通過(guò)雨水管理預(yù)計(jì)可收集管理雨水總徑流量為29 660. 2 m2,使得整個(gè)科創(chuàng)園近30%的雨水徑流可用于補(bǔ)充地下水資源或作為園區(qū)的生活、灌溉用水。低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)設(shè)計(jì)施工的低成本降低了項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的費(fèi)用,同時(shí)也營(yíng)造了更為生態(tài)自然的環(huán)境。

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