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城市雨水回收系统在不同空间中的景观化设计应用

作者:深圳市海绵雨水利用科技有限公司来源:www.spongerain.com 浏览次数: 日期:2018年12月4日 15:01

城市雨水回收系统在不同空间中的景观化设计应用

 

城市道路是城市组成中必不可少的组成元素,在城市规划布局中占有重要位置。大大小小,各种层级的道路也占据了城市空间的很大一部分,尤其是在城市建设高速发展的当今社会,城市的不断扩张,城市车辆的日益增加,城市道路基建不断完善,使城市道路面积达到了前所未有的规模。在2014年颁发实施的《城市用地分类与规划建设用地标准》中明确规定,城市交通基础设计的用地占到城市整体建设用地的10~30%,几乎占据了城市总用地的1/3。大面积的道路用地不仅需要接受城市1/3的降雨,而且还要承载周边地块排放溢流的雨水。按照当下多数城市的建设来看,以往的市政排水系统已无法满足下雨时雨水的快速汇流,道路出现大量积水,各种相关问题频发。因此城市道路的雨水回收系统应视为非常关键的一环,它的设计建设对于整个城市雨水回收系统的建立起着重要作用。

 

居家出行类道路空间的景观营造

 

城市道路分布复杂,根据其功能与服务目的大致可以分为居家出行类道路和交通出行类道路两类。居家出行类道路从字面意思上来看主要满足于其生活特性,服务的对象的主体是城市居民。功能上定义满足于居民日常的步行通行,同时兼具一定的娱乐、休闲功能,强调城市居民的日常使用属性,居民的参与融入程度较高,可关注点与直接感受更强。因此在居家出行类道路的雨水回收系统设计与改造中,尤其要立足“以认为本”的原则,在满足基本功能的前提下,更加注意美观艺术性以及各种细节方面的考虑。

 

集合以上要求在进行居家出行类道路雨水回收系统的景观设计改造时,应采用多种哦设施与外在美感相集结合的处理方式。此类道路的行人通行量较大,一般标准式为包含公交专用道在内的双向六排车道,宽度一般控制在50米左右,车辆行驶区与任性区用较宽的绿化带与行道树结合进行隔离。这样可以避免嵌入式公交车站停靠站点时上下流对非机动车路段的影响,避免与自行车、电动车等非机动车产生碰撞,保障了居家出行道路空间的安全性、休闲性与畅通性。通常在进行雨水回收系统设施的减少中用到的处理方法为:人行空间与交通空间设置下凹式绿地,下设雨水存蓄池与市政水网连接或是通过园林植物搭配设计成植物种植池,进行多层次的混载,保证植物的雨水涵养能力。将原有人行道上的种植景观改造成为可进行雨水回收系统的雨水种植系统,将原有植物替换为水生或喜水类。对于部分附属的人行道路绿地改造可整理成有一点坡度的地形特征,便于雨水的汇集与存蓄。

 

传统的下凹绿地一般设置在人行道路的两侧,设计重点往往停留在绿化层次,景观因素方面较为单一,植物选择上多是一些耐湿类、易于维护的草地或低矮灌木,忽略了居家出行类的功能特点。居家出行类道路主要承载着居民日常行走出行功能,人群使用率高,行走速度较为缓慢,因而观察频率更高,对细节的观察更加细致,景观对其视觉体验的影响上要更加明显。因此在设计时需要提高景观的丰富程度,了解城市居民日常出行休闲的目的喜好,结合本地的人文特色,从多类人群的使用角度出发。综合以上分析,可将下凹绿地内的植物种类加以丰富,增加栽种形式的多样化。在植物造景的设计方面,下凹绿地可以选择普通草坪做基调配合以耐湿、花期长、多年生的花卉,营造一种城市花园的氛围,既从视觉上令人身心愉悦,也在嗅觉方面为环境带来新鲜元素,除此之外也可以在植物造景的原则下,运用耐湿类低矮灌木结合种植的方式,分层次的营造植物景观,可采用孤植与列植相结合,既有视觉焦点的突出,又有整体绿化的体现。结合现有道路两旁绿地的来进行设计也可视为一种不错的手段,摒弃原有单一、几何化的呆板模式,排除只有单一长方形的样式,与草地融合,通过多层次的植物群进行拼接与组合,既体现形式美感又有对比的变化,令行走其中的人感受到景观带来的乐趣。

与行人近距离接触多层次种植

图1与行人近距离接触、图2多层次种植

 

铺装在居家出行类道路中承载着出行 主体功能,从面积上看占主要比重。在进行这一部分的设计时要注意与其他雨水回收系统设施相结合,在串联空间的组合中时刻贯穿雨水有机利用的景观化思想,不能仅仅作为一种普通基建模式来对待。由于生活出行类道路所面向的使用群体为城市居住人群,因而作为重要元素的人行道路铺装可以进行满足于雨水回收系统的需要,与此同时提高观赏层次的要求,可将对事物敏感度较高的儿童作为一个关注点,增加娱乐性,在潜意识中吸引人们的注意提高环境保护与雨水利用的意识,实现寓教于乐,提高人们的整体可持续意识和生活质量。

 

种植池作为人行道路空间无法忽视的重要设施之一,是行人肯定会注意到的元素,经常会成为城市居民的关注焦点。能否满足景观化要求与视觉美感对城市居家出行类道路的整体效果要有至关重要的影响。一般来说,种植池多设置在人行道路的中间位置,内设较为丰富的植物配置。如今的种植池设计中对植物的色彩搭配与植物选择已经做到较为协调,但在种植池形制与色彩材料选择方面尚为单一。通吃种植池外部性制上多以长方形、正方形为主,给城市居民以呆板、生硬的感受,缺少灵活的形体运用与美感体现,材料也多选用常见防火木、真石漆、大理石或是普通石材、大同小异,与周围的环境缺少联系,有较强的割裂感。因此在种植池的设计时,在做好雨水回收系统工作的前提下,可以寻求道路铺装的大统一、小差异,增加符合城市元素的符号图案体现城市文化。将人行道路上的图案拼接、图案样式、颜色的构成同时运用到种植池上,令整个道路元素协调,同时由于空间的属性不同,自然而然的会形成视觉上的差异,让人在统一中找到变化,在行走过程中感受到景观的丰富内容,选取与人行道路铺装相同或者类似属性的材料,在颜色、质感上寻求一致,实现整体的和谐。

结合城市环境的雨水种植池

结合城市环境的雨水种植池

 

雨水花园作为相对体量大且结构组成较为完整的元素组成,在设计时应把握对各部分连接衔接,达到协调统一,同时尤其注重细节方面的处理。城市的居家出行类道路一般设计的宽度较大,绿地面积较多,可以进行多种形式的设计选择。现实生活中建成使用的雨水花园,侧重于功能性,对景观性,美观性的关注度不足,形式单调,出现多省多市雷同的现象,忽略了本土地域的特殊。除此之外,基于管理维护考虑,雨水花园一般与城市居民活动缺少衔接,人的参与度不足,因此在景观美感设计的同时将人类活动因素也考虑在内,将原有仅作为观赏性的道路两旁的雨水花园变为兼具休息娱乐功能的景观。

 

较为舒适美观的雨水花园在材料颜色选择方面应考虑周边所处环境的特殊,多用人群适应度接受较高的材质。空间方面力求打造封闭式的静谧空间,通过材料、元素、纹样等多种元素营造一种活泼的、静中有动的使用体验,使人置身其中能够有足够的注意力欣赏他的景观美感,达到安静而不呆板的效果。植物选择上在考虑耐湿性、维护难度、景观效果的同时,根据其城市居民参与性的特点选取安全、对人体没有危害的植物。雨水护院相较于其他的设施有着更好的发展前景,一是在与各类设施的组合串联方面,二是在其更加显著的雨水回收系统方面,三是由于其包含的设施、元素较为丰富,景观可设计性要更强。现建成的雨水花园多是单纯作为雨水回收储存利用设施来使用,部分工程结构暴露,景观观赏性并不突出。对于前文提到的居家出行类道路的特点,雨水花园的设计可以更加灵活,提升其观赏娱乐功能。在降雨过程中,雨水的收集过程是持续进行的,这就需要将雨水花园进行一定的地形改造,使其可以动态的流动,延长渗透收集的时间,形成高低落差、倾斜坡面或者是曲水流觞式的蜿蜒流淌,达到工程目的的同时增加景观美感。根据周围物理环境、文化环境的需要,借鉴古典园林或是现在构成主义的设计手法,使居民在结束一天工作之后,行走其中仿佛离开城市,置身于自然美景之中,使纷乱的内心寻得平静。

 

集蓄型雨水花园作为雨水花园的一种,在雨水回收系统方面的功能尤为突出,在今后的设计应用当中前景广阔。根据集蓄性雨水花园的功能特性,可以将其集蓄水性应用到景观水景方向考虑,既可以作为单独的景观单元也可与现存水景结合形成组合景观,作为小体量的亲水景观,提高城市居民的出行体验,普及环境低碳理念。设计时可以与原有的道路绿草相结合,形成多层次景观。植物选取时可以选取一些非常规类的植物并配以图解说明,以好奇心为出发点对城市居民进行潜在的植物知识普及。现存的蓄水设施多是单独存在的,以工程使用为出发点,其形制简单且与周围的环境无法统一协调,影响其他环节的组合,使整体景观观赏性降低。所以,应在不改变其本身基础功能需要的同时结合雨水花园设计,进行景观化的改造。根据其本身的体量与周边的环境特点,利用其高差做成多个层级的组合跌水,若高差较小,也可连接多个蓄水设施形成相互连通的串联组合,为原本静态的雨水花园,加入动态元素。造型、材质方面可以适当的选取与周边相似或者相同的材料,适当地添加组合材质、符合地域文化的图案拼接、多色彩的颜色组合,防止过于统一带来的单一感。体现深厚的地域特色,增加视觉关注点,让城市居民在行走、休息的同时,可以投入更多的时间和注意力来欣赏景观,实现他的观赏体验功能,也可结合立体绿化技术使其“隐身”,令雨水集蓄设施表面覆盖植物直接隐藏于雨水花园之中,利用本身空间特色增加三维空间体验。

集蓄型雨水花园

集蓄型雨水花园

 

整体来看,居家出行类道路的雨水回收系统景观化就是将工程设施和与之对应的植物配置结合的产物,它们共同组成了居家出行类道路的雨水系统。工程设施作为基本功能需要,要结合考虑本地雨水、土壤、地形等要素进行规划排布,植物元素作为外在景观视觉的直接体现,直接决定了整个景观的最后的效果,同时也承担着阻挡径流,延长渗透时间、过滤颗粒悬浮物的重任。因此在居家出行类道路设计改造中,务必要将这两者合理结合,既不能追求实用至上的功能主义,也不能只注重外观的形式主义,二着应互为表里,相辅相成,这样才能打造出符合现代城市居民日常居家出行需要的雨水道路景观。

 

交通出行类道路空间的景观营造

 

交通出行类的道路顾明思义主要服务于城市的车辆流通功能,因而为了满足大流量、快速疏导的目的,其体量上对路面的跨度需求要比居家出行类道路多,一般采用跨度50m,双向8车道,实行行人、非机动车、机动车分流,绿化带常分布于中央双向通行分隔地带或是机动车与非机动车分隔地带,其具体的设计模式可以借鉴居家出行类道路的原则选择合适的位置进行合理布置。与居家出行类道路有区别的是,交通出行类道路在设计时要考虑他的主要功能目的,在快速的通行过程中,车辆内的乘客并不能观察到过多细节方面的设计,而且过多设计的变换会影响分散司机的注意力,因此在设计中尤其要注意整体性、安全性。

 

交通出行类道路的路面雨水回收系统可以选用内部空隙率高、表层耐磨的材质,像是透水性沥青、透水混凝土等。通过道路本身具有的路面坡度,雨水由空隙下渗并向道路两边的绿地或是市政管网流动,这可以有效控制路面的表层径流,防治路面形成水膜,避免产生反光效应,影响驾驶人的行车观察,造成交通事故。

路面铺装的限制使雨水回收系统景观的效果并不明显,因而设计的重点要在道路中间或者两旁的绿化带上。现有的植物形式主要是满足城市绿化率的需要,考虑雨水回收系统和景观美感的因素并不多,造型形式、植物配置单一,缺乏变化。可以选用种植池或者雨水花园进行设计,适当的区分高差,做出多层级的植物效果。植物选择上近路端可以选取水生植物,根据植物配置景观原则,搭配以耐湿性的灌木和乔木,作为背景,错落有致,形成对比。需要注意的是在设计时,由于驾驶者的通行快速,视觉交替频率高,不要重复多次的运用相同配置的景观,这样易造成驾驶人员的视觉紊乱,心里混乱,分散驾驶人的注意力。因此设计时要注意整体性的把握,将分散性的雨水景观统一为一个大的单元模块来进行设计,可与绿化带和普通的草地进行连接设计,形成线性景观带。模块单元的长度设立设具体情况而定,不宜太短,可将路口定为分隔节点,两节点之间为一个单元模块,进行重复组合设计。设计完成后的景观将原有的地下雨水收集利用过程转移地面上来,增加了雨水滞留的时间,减轻短期排水压力,并通过整体连贯的组合设计打造出动静结合的线性景观带,为原本暗淡的交通道路空间,增添活力。

线性景观带与模块式重复组合

线性景观带与模块式重复组合

 

利用立交桥空间的景观营造

 

现代化城市的标志之一就是城市的高架桥与立交桥,由于这类设施空间限制大,功能要求强,随着城市的整体生态化的建设,逐渐成为了城市的灰色动脉。高架桥和立交桥的上部道路空间密闭性强,短时间内容易形成大量的雨水径流,加之桥体本身的坡度高差,易在下坡地点形成汇集面,导致排水不畅而且径流过程中所受到的污染也相较与其它空间严重。针对这些问题可以考虑从桥面桥下两个层面来分阶段处理。桥面设立绿化区域,减缓径流速度,增加雨水滞蓄时间,减轻排水压力,并可过滤较大颗粒的不溶性物质。桥下主要设立下凹式绿地、雨水花园与雨水存储等设施,处理保存由管道导流而来的桥面雨水。巴西圣保罗中心3公里高架桥景观在此方面有较好的设计体现,注重整体空间的景观效果,塑造出了多层级的景观效果。需要注意的是下层设计中要加设净化设施,像是砂滤系统等,对雨水进行多层级净化,达标后的雨水可以下渗反哺地下水或可通过自动喷洒系统,进行场地浇洒,减少日常维护成本。

巴西圣保罗市中心3公里高架桥

巴西圣保罗市中心3公里高架桥

 

利用停车场空间的景观营造

 

目前城市的车辆数量与日惧增,与城市土地日益稀缺的矛盾日益剧增。停车场作为城市车辆停放的主要场所,为满足城市需要其在城市的占有面积也在不断增加。传统的停车场因为这方面的原因,为了能够充分高效的利用每一寸空间以设计更多的车位,往往功能单一忽视了其作为公共空间所承载的其他功能。在海绵城市的大缓解下,必须将停车空间纳入到雨水回收系统中来,发挥它的公共场所属性。传统的停车场一般周围路牙石围合,场地多为不透水的硬质路面,与周围绿地缺少雨水交换,部分停车场虽铺设有植草砖,但为了地面的承载强度在铺设前先用混凝土做铺垫,所以植草砖根本无法渗透雨水,进而所种植的草也很难存活,起不到减缓地表径流、滞留雨水及其惨杂物的作用。

植草砖

 植草砖

 

较为理想的设计应该以高绿化、高承载、高透水为目标同时兼具低碳、生态、景观美化的作用。一般来说可以根据原有地形特点设计成单一坡向、四周高中间低、四周高中间低、双向坡向四类。四种类型基本原理相同,在降雨时一方面可以通过设有中心绿地的生物滞留带以及绿化带连接的雨水花园等设施进行渗透、传输、净化,另一方面也可以通过与停车场周围的绿地空间连接实现雨水的外溢排放,使停车场径流得以消减控制和传输净化。整个过程分阶段进行,雨水降落到地面上通过地面坡度按方向往场地渗透面汇集,进行初期的径流减缓与雨水渗透,超出这一承载量的雨水,在排入生物滞留池、雨水花园、植草沟、下凹绿地等通过其中的蓄渗水结构将雨水滞留、下渗,补给地下水源或是后期慢慢释放到市政水网中,以减轻市政水网在应对较大径流峰值时的短期压力。其间应注意为了多雨水量的有序、迅速排除,应对路缘石进水口进行豁口设计,设计时应考虑停车场的横向坡度、纵向坡度及特大暴雨的过水基准量。豁口周边处可设施鹅卵石以减少径流种植土壤的冲刷强度同时度径流的雨水进行净化过滤。针对华北地区,可参考豁口间距5米,进水口开口宽度0.6m的参考值。对于排入周边绿地、中心绿岛的雨水也要根据其荷载能力,辅助以市政排水设施,将这些绿地、洼地、滞留池与市政下水管网链接,进行疏导,避免其长时间贮存引起的水质恶化。由于各地土壤等元素的不同,对雨水的处理能力也有所区别,对于渗排水能力较差的土壤,需要提供穿孔溢流管,将分散能力强化。

中心绿地与雨水外溢排放

 中心绿地与雨水外溢排放

 

面对暴雨情况,可采用增加路缘石豁口、移除路缘石,增设多模块地下存储设备,分别存储雨水,运用大尺寸管道将雨水导入到更大的滞留池或是雨水塘、人工湖中,具体方式按实际情况来定。建成之后要对场所的各连接位置定期进行检查维护,保障其功能的正常发挥,日常的园林用水或是部分公共用水可从经过初期沉降过滤后的滞蓄设施中提用,实现生态环保、低碳可持续的理念。

 

后期讲解雨水收集利用在城市公园空间中的景观化设计:
 
1、平坦绿地
2、草洼地
3、凸起绿地
 
雨水收集系统结合城市公园水体元素的景观化设计
 
1、城市公园中的人工湿地
2、城市公园中的生态驳岸
3、结合城市公园铺装元素的雨水收集系统
 
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