基于海綿城市理論的居住建筑景觀設計研究

文／張煌 中鐵水利水電規劃設計集團有限公司 江西南昌 330000

1.海綿城市概述

海綿城市突出海綿特性，在面對自然災害、環境變化時，具備吸收、存儲、滲透、凈化、污染與降水的功能，滿足城市各方面的用水所需，緩解用水壓力、節約用水資源，確保各類水源能在城市發展中“流動”，促進城市自然水循環與人工水循環的和諧發展，如下圖1 所示，為典型的海綿理念建設圖。

圖1 海綿城市建設圖

2.居住建筑景觀設計與海綿城市理念融合的必要性

現代居住建筑景觀設計不但關注植物質感、綠化形態，而且對室外小品、夜景環境、環境布局設計等有較高要求，且伴隨綠色建筑理念的逐步深入，要求在景觀設計時還需融入人文、通風、日照、健康等要素，以此來達到緩解居民生活壓力、普及健康生活理念的作用[1]。在景觀設計進程中融入海綿城市理念，增加海綿設施、元素，與傳統綠色建筑理念存在本質不同，海綿設施的搭建，可收集建筑廣場、建筑屋面的徑流，以景觀豎向高差為調蓄空間，在構造形式層面對景觀設計形成一定沖擊，在多年發展進程中，居住設施與海綿設施的融合設計取得一定成果，但在很多項目的實踐中可以發現，建筑在造型、環境適配度、植物適配度等方面仍有較大進步空間，且很多局面對海綿城市實施表現出不理解、接受度不高的現狀，故而提升居民區建筑海綿設施景觀效果仍是海綿城市未來的主要建設方向之一。

3.居住建筑景觀海綿化表現特性

3.1 提升景觀藝術觀賞性

藝術觀賞是海綿建筑景觀的基本要求，通過相應的設計理念、方法，提升建筑雨水處理利用水平，遵循“因地制宜、生態優先”原則，在聽覺、嗅覺、視覺等層面為建筑區提供良好的景觀感受、意境，如利用雨水滴落到不同植物枝葉上形成獨特的聽覺感受，種植含揮發性芳香烴的植物來提供嗅覺感受、進行各類植物合理搭配來提供視覺感受，給居民帶來更加良好的藝術觀賞效果。

3.2 進行景觀趣味科普

海綿景觀趣味科普性在于提升居民對海綿建筑設計的認可程度，可在景觀周邊布置智能標識系統，配以簡單明了的文字、圖片科普簡介，或者是展示海綿景觀斷面結構，標注各結構層次名稱，創造科普環境。此外在場地內搭建海綿系統，提供虛擬的海綿城市體驗機會，布設電子投屏，展示海綿設施各階段運維狀況，邀請居民參與到對其的管理中，提升居民歸屬感。

3.3 展示景觀互動參與效果

互動參與功能，能讓居民駐足參與到與海綿景觀的互動中，觀察景觀設計中展示的奇思妙想，享受其獨特景觀，如阿基米德公園，其包括雨水花園、觀察水渠、螺旋式抽水器等組成部分，在轉動抽水器時，會將湖水抽到水渠中，再通過雨水花園來凈化水質，匯入湖中，這種人工取水模式，讓行人參與其中，且轉盤本身的凹凸面結構，給取水附帶了趣味性元素。

4.基于海綿城市理論的居住建筑景觀設計途徑

4.1 建筑景觀規劃與布局

傳統居住小區在規劃時以道路、建筑為導向，優先考慮道路與建筑布局，未結合場地水文、土壤、地形特征、植被因素等，難以凸顯居住區海綿城市優勢，為解決該項問題，引入海綿城市理念，做好以下工作：

（1）在居住建筑規劃設計階段，安排專業技術人員進入現場做好勘察工作，充分利用現場資源、地形地貌等進行建筑布局、場地設計，盡量減弱對原本生態的影響，比如植被、水體、山體、地標性泄洪通道等[2]。

（2）結合海綿城市建設標準，分析場地整體特征、降雨量與覆蓋范圍等，估算綠地面積、可滲透地面鋪裝面積，確保居住小區建筑在建成后能滿足海綿城市在吸水、蓄水等方面的需求。

（3）靈活利用場地空間科學布置各類綠色雨水設施，針對＞10hm2的場地，設計雨水專項施工方案。目前來說，綠色雨水設施主要包括下沉式綠地、雨水花園、地表徑流水收集裝置、雨水生態凈化裝置等。

4.2 場地景觀設計

居民區場地景觀設計中海綿城市理念的應用，主要體現在雨水回收、下滲、利用等方面，結合居民區建筑整體需求展開景觀規劃層面雨水系統構建。涉及以下要點內容：

（1）硬質鋪地：居住區鋪裝面積大，包括道路、停車場、廣場等建筑，在雨水收集、匯流時，多作用于下墊面，傳統居住區中引入了大量硬質鋪裝方法，一定程度上阻斷了雨水下滲通道，讓雨水堆積在表面而產生徑流，故而在硬質鋪裝設計時，應布置為可消化、吸納徑流雨水的綠地；再進行綠地、道路、建筑等的豎向設計，讓徑流直接匯入到海綿城市體系中，降低徑流峰值，適當延緩徑流匯入河流速度；結合綠地布置設計透水路面，優化豎向設計過程，讓雨水流入植草溝或者下凹綠地，提升雨水下滲、收集效果。但應注意，滲水下滲處與居住區建筑、城市主干道間應保持安全距離[3]。

（2）水體景觀設計：居住區內水體要素包括水體景觀、雨水花園、池塘等，所用海綿城市技術不同，體現的生態作用亦有明顯差別，結合水的“流動”“連通”特性，收集停車場、綠地等處雨水，再通過生物滯留帶、植草溝、存儲裝置等海綿設施加以收集、處理、凈化，補充地下水、景觀水體等，再借助水循環來聯系各個景觀建筑，形成完整的、具備建筑美感的雨水循環系統，在建設多功能景觀生態設施的進程中，保持生物多樣性，創造更加良好的居住環境。

（3）綠地系統：居住區內的植物景觀不但要滿足雨水收集、凈化利用等方面的需求，還需具備提升建筑景觀效果功能，故而在海綿建筑設計時引入的植物應兼具生態性、觀賞性、功能性等特征；在綠地內根據豎向設計方案、整體規模布置能消納停車場、廣場、路面、屋面等徑流雨水的海綿裝置，借助溢流排放系統與超標雨水排放系統、城市雨水管網系統等對接。綠地做法可選擇植物緩沖帶、下凹綠地、植草溝等，在綠地中局部地、多處降低豎向高度，搭建凹形植被區，收集下滲雨水并進行凈化、處理、利用。

4.3 綠色屋頂景觀設計

綠色屋頂景觀設計，如下圖2 所示，對居住建筑屋頂進行綠色人工改造，以此來提升屋面雨水管理能力，考慮建筑本身特性進行層遞式設計，將屋頂布置為以下六層結構：

圖2 綠色屋頂結構圖

（1）植被層：多用于種植各類地被植物、苔蘚植物，生長高度低、能在淺層土壤中存活、保水效果好，承擔屋頂的景觀與視覺作用，點綴豐富屋頂形象[4]。

（2）基質層：提供植被層植物生長所必需的生長介質，在承載植被上發揮作用，要求具備較好的滲水性、透氣性、營養性、蓄水性，可選擇：輕質砂土，由石英砂等組成，重量低、保水效果好，能減輕屋頂重量負擔；植物纖維基質，由有機物質、植物纖維等混合而成，保肥性、保水性好，且在吸入雨水后能較長時間保持在濕潤狀態，為植物生長提供充足的養分與水分；植物碳基質：由有機物、生物質炭等混合而成，通氣性、排水性較好，可減少基質水分積聚，避免植物根部過濕而引發根腐病。結合植物類型選擇適宜基質。

（3）過濾層：作用是對基質層形成滲透過濾，減少基質層成分流失，主要結構為建筑用土工布，通過其導水性能，在土壤內部搭建排水通道，排出土壤中多余的氣體、液體等，發揮過濾作用；在水從細料土層流向粗料土層時，通過滌綸短纖維針刺土工布的透水性與透氣性讓水通過，阻隔小石塊、細砂、顆粒等，保持綠色屋頂工程穩定性。用混凝土、砂、土等將物理性質不同的聚酯短纖維土工布分隔，避免各類材料混合，保持材料整體結構，提升屋面承載力。

（4）找平層：保持綠色屋頂的光滑度、平整度，提升屋面美觀、防水性能，先清理屋面上的污漬、灰塵、雜物等，檢查屋面結構完好程度，不存在任何質量問題時，進行地基處理，必要時可在屋面上涂刷一層底漆，提升與基層間的附著力，鋪設隔離層，避免找平層、基層間相互滲透；調制材料、倒漿找平層、進行平面修整、維護等[5]。

（5）防穿刺層：考慮到植物根系具備較強的穿刺性，可增設耐根穿刺防水層來發揮阻根防水作用，主要構件為耐根穿刺防水卷材，具體施工流程如下：確定防水卷材鋪設流程：基層表面處理→涂刷一層冷底子油→進行節點附加層增強處理→安排定位、彈線、試鋪→鋪貼卷材→收頭處理、密封節點、檢查、清理、修整→保護層施工；關注鋪設要點：大面積防水卷材鋪設前，先在防水薄弱區鋪上卷材，結合設計要求、規范將卷材裁剪為指定形狀依次鋪貼；對平面交接處、立面墻、陰陽角等進行附加層處理，設定附加層寬度250—260mm，基層突出部位做成250—260mm 寬附加層。確定鋪設方向：結合屋面坡度設定，當坡度＜3%時，按照平行于屋脊方向鋪貼卷材；在坡度處于3%-15%時，按照垂直或者平行于屋脊方向鋪貼卷材。確定鋪設順序，在鋪貼存在高低跨或者多跨房屋時，按照“先遠后近、先高后低”步驟展開，在同一跨鋪貼時，結合標高按照“從低到高”順序鋪貼，立面、坡處卷材按照“從下向上”順序鋪貼。

（6）地下頂板：綠色屋頂設計時土壤層多比較薄，可能讓土中水分比較容易蒸發，在遇到大雨天氣時若未布置排水層，會大幅降低植物存活率，故而建立地下頂板，引入凹凸型排水板，將多余水分排出，避免植物根部一直被泡水，并為植物生長提供足量的水分[6]。

（7）綠色屋頂海綿技術應用流程：雨水落到綠色屋頂后，由屋頂植被對其吸收、消納，其中一部分存儲到基質層，未能存儲的匯流到屋頂排水溝，流入建筑周邊綠地，再經過綠植層；園區中雨水從透水鋪裝匯流到道路兩側植被溝、碎石溝，匯集到園區雨水塘，設計雨水塘調蓄深度300mm 左右，在達到水位上限后，雨水溢流到市政雨水管網。

4.4 居住建筑景觀立面設計

居住建筑景觀立面設計，垂直綠化設計方法展開，對建筑墻體展開綠化處理，以此來起到遮擋陽光、提升墻體保溫隔熱性能的作用，且在吸收有機污染物、塵土、滯留、吸收。存儲屋面雨水徑流等方面發揮作用，避免建筑因暴雨等惡劣天氣而損壞，改善居住建筑環境。關注以下要點：

（1）垂直綠化植物選擇與配置：可優先選擇扶芳藤、常綠藤、蛇葡萄、爬山虎等；在植物配置時，通過攀緣植物造景，與周邊環境合理配搭，在形式、空間大小、色彩上協調一致，形成形式多樣、品種豐富的景觀效果；進行草木本混合播種，如蔦蘿與紫藤、牽牛與地錦等，遠近期結合、豐富季相變化；常綠品種與開花品種結合[7]。

（2）靈活選擇綠化植被布置方式：其一是點綴式，以觀葉植物為主，保持色彩豐富，所用植物為紫藤中點綴牽牛、地錦中點綴凌霄；其二是花境式，各類植物錯落布置，可在觀花植物中穿插若干觀葉植物，呈現植物葉色、姿態、株型、花期等，提升觀賞性，比如在大片地錦中布置蔓月季，在布置杠柳中配上牽牛、蔦蘿等；其三是整齊式，體現統一的整體美、規則的重復韻律感，成線成片，但花色、花期具備不同特征，如薔薇與鐵線蓮、紅花菜豆與紫牽牛等，在花色布局上提升創造性、藝術性，展示景觀特征。

4.5 雨水花園景觀設計

在居住區建筑設計中引入雨水花園景觀，將雨水收集系統、綠地系統等結合，收集、匯流、利用雨水，減少徑流水量，改善居住區水文狀況，提升自然水循環效率，提供美觀的、具備生態功能的景觀空間。關注以下設計要點：

（1）植物選擇：優先選擇本地植物+配搭外來物種，雨水花園可選擇耐濕性、耐水性好、植物造型優美的喬木作為主要樹種，利于景觀塑造、管理維護，如垂柳、池杉、落羽杉、水杉、濕地松等；選用凈化能力強、枝葉繁茂、根系發達的植物，對雨水中污物具備較強的降解與去除作用，如香根草、細葉沙草、香蒲、蘆竹、蘆葦等，可在光合作用中吸收磷、氮等無節制，借助根系將氧氣傳輸到基質中，在植物根系周邊形成缺氧區、有氧區穿插式存在的微處理單元，以此來為各類生物提供適宜的生存場所[8]。

（2）布局設計：對住宅小區整個場地展開綜合分析，進行微地形設計，確定雨水排放方向；結合道路排水方向、場地豎向、綠地分布、建筑布局等劃分匯水區，確定各匯水分區下墊面特性，結合匯水分區雨水徑流路徑、所需控制雨水徑流量等布置雨水花園；若場地平整、排水坡度單一，增設匯水點、坡向，分散雨水徑流壓力；若坡向復雜，整合場地豎向，進行雨水花園集中布局，提升徑流控制水平，地形坡度不宜超過5%。靈活選擇雨水花園布局方法：目前應用較多的布局方法有線狀雨水花園、面狀雨水花園、帶狀雨水花園、點狀雨水花園等，結合居住區整體情況靈活選擇布局方法。

（3）邊界設計：起到保護、限定雨水花園空間格局的作用，并對雨水花園土壤滲透性、含水量與雨水滯留時間等產生積極影響，在雨水花園與其他場地銜接時，應結合周邊綠地空間重組與否，設定邊界設計方案，提升雨水花園布局合理性；若空間充足，則按照放坡式邊界設計方法展開，并結合實際引入杉木樁石籠、鋼板的護坡材料。

結語：

綜上，文章就基于海綿城市理論的居住建筑景觀設計展開了綜合論述與分析，以上提出的各項設計措施在實際應用中具備較大的可行性與有效性，只需結合實際情況對各類設計細節加以調整、完善，即可發揮其更大功效，從而提升居住建筑景觀整體設計效果。