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绿色校园都市性建设研究

2018-03-30吕文皓肖同亮刘毅波宗兰

江苏建材 2018年1期
关键词:校园内屋面都市

吕文皓,肖同亮,刘毅波,宗兰

(南京工程学院建筑工程学院,江苏 南京 211167)

0 引言

近年来,随着城镇化进程的加快,城市硬化地面增加,暴雨后引发的城市内涝问题愈发严重,传统城市排水系统面临着严峻的考验。绿色建筑与“海绵城市”等新型城市雨水管理方案为解决此类问题提供了有效途径。笔者结合景观学中都市设计理念,梳理出新的校园内水资源网,构筑合理的校园生活环境,以发挥绿色建筑在都市建设中的作用。

1 校园建设方向综述

1.1 海绵城市研究概述

我国对“海绵城市”的研究起步较晚,很多研究目前还处在初步阶段。在针对建立“海绵校园”的研究上,王钰等人提出需要从协调城市规划、修复生态环境、平衡资源承载供需以及发展管理维护四个方面入手。叶露莹等人认为“海绵校园”设计应基于自然生态,低影响开发,具有能为未来生态校园发展作铺垫的作用。

1.2 都市设计研究概述

都市设计是介于城市规划和单体设计之间的领域。目的是在城市规划体系下,通过对都市功能、都市环境等进行设计,使都市的生活与空间等相互融洽的一种设计行为。其具体手法有广域规划设计、构筑身边小环境、形成资源网络等。

1.3 校园内规划问题危害概述

在城市规划中,早期治理洪涝的方案主要是,单一的雨水排除和雨水蓄滞模式。这两种模式在建设初期取得过良好效果,但城市不断向都市发展,基础建设维护成本增高和地表径流在洪峰期间内迅速增多,这两种模式受到了极大的限制。从城市规划的角度,传统市政排水系统无法满足新型市政排水要求,难以相互协调工作。前期规划不合理之处导致后期建设存在问题。

近年来,高校进行大面积扩招,校园建筑扩建不可避免。新旧校区,新旧建筑、新旧排水系统等相互冲突,最终导致了校园中内涝现象泛滥,影响校园的功能和内部形象。

1.4 校园都市性建设概述

通过海绵城市技术改造措施进行 “绿色建筑”改造,可利用绿色建筑设施的功能性,弥补校园规划中的不足。笔者将此过程称为“校园都市性建设”。

笔者以此观点进行规划,将校园分为4块区域,布置工程改造措施,构建校园内水资源网络和校园生活环境。

2 南京工程学院校园背景

2.1 校园基本概况

南京工程学院是一所以工学为主的高等工程应用型本科院校,位于南京江宁大学城的西北角,属丘陵地带,东侧偏高;校区东西长1 400 m左右,南北宽约1 150 m。校园住宅区和功能区域主要分布在北部和中部,主要水体分布在校园的南部,校区内水面接近总占地面积的1/8,有着良好的校园规划条件。

2.2 校园内水系情况

天印湖作为校园内代表性的湖泊位于校园的南端,中部被映天路及其广场分割为两片(图1)。映天路与两侧湖面高差不等,西侧下沉与水面平齐形成立体的绿化景观带,东侧与岸边草地相接为自然地貌,与校园中心的学海湾水体跨桥组成校内的核心水体系统。其水面形态蜿蜒曲折,水质良好,水体设计合理。

图1 天印湖水系

2.3 降水雨量情况

学校地处长三角地区,降水充沛,夏多冬少,降水受季节的影响较大。市年平均降水量为1 081.2 mm,其中夏季平均降水量为684.4 mm,约占全年平均降水量的63.3%。近些年平均降水有增加趋势;降水时间久,长期绵延,强降水时间集中。

3 校内区域设置

3.1 设置区域归属界线

为使校园内的构成要素以及校园内生活能被明确限定,结合研究需要从协调城市规划、修复生态环境、平衡资源承载供需以及发展管理维护四个方面入手。本次研究以景观差别、排水情况,校园道路等方面为依据,进行划分,布置改造措施。

3.2 公共教育区

3.2.1区域概述

公共教育区域涉及的主要建筑范围包括:逸夫图书馆信息中心、公共教学区域(图2)。该区域本归属于教育文化用地,地势较高,建筑楼层较高,一般道路密集,人员流动频繁。以公共教学东馆为例,屋顶以平屋顶为主,坡度为2%~3%。其屋顶排水类型为无组织排水。但由于年平均降水量较多,夏季的集中降水容易造成雨水飞溅影响排水效果,加大了部分坡屋顶排水的负担。

图2 区域等级设置平面

3.2.2改造措施

采用生态绿屋面改善原有无组织排水方式,生态绿屋面即屋顶绿化,是位于建筑物顶部空间的绿化形式和新型屋面处理形式,使用厚度在8~12 cm的基质,布置楼面绿化,能够有效减缓雨水流动速度。当降雨为2.8 mm/h,植被屋面雨水流速为0.5 mm/h时,可降低流速57%~87%。减缓雨水飞溅,保护外墙。在植被的选择上适宜采用草坪与灌木类植物。

同时为达到雨水收集的作用,在水落口以及管道末端增设过滤器和集水箱。在减缓雨水流速同时增加流出雨水中的总氮和磷的含量,提升水体营养,从供给屋面和地面绿化的使用。

3.3 过渡区

3.3.1区域概述

该区域涉及的建筑有文理楼、设计楼、基础实验中心。由于在主要教育区域和交通区域之间,有较大的地势起伏,坡度在4%左右。校内一般道路交纵,地势起伏、坡道多、绿化条块状分布广。以一般道路文达路为例,此段道路坡度为4%,周围布置着绿化草坪和停车坪。主要排水设施为明沟排水,在实际使用中,存在分布不均、盖板篦子易堵塞的问题。而停车坪以及地下停车库因处于低洼地势处,积水易滞留。

3.2.2改造措施

适当拆除道路两边与绿化坪相接的路边石,将植被浅沟布置在排水明地上方,道路的两侧、不透水地面的周边与明沟所在的雨水管网相连。以此来进行一定的路面截污处理。在雨水流经浅沟时,通过一系列的沉淀、过滤、渗透、吸收以及生物降解,可实现径流中的污染物被去除的效果。

3.4 交通使用区

3.4.1区域概述

该区域涉及的路段和建筑有学海路、映山路、文真路。由于承担着校园内主要的交通联系功能,在降雨集中日,路面往往被较多行人、机动车所占据。积累的雨水更加湍急,排水负荷严重,积水无法及时排出。

从校园总平面图来看,建筑以环形放射状分布,造成建筑群在区域内的联系不紧,道路曲折,交通不便。虽然环状道路在一定程度上能减缓道路径流,但较曲折的道路,不规则的区域等为排水提供了较大的压力。

3.4.2改造措施

在部分路段附近布置分散型人工湿地雨水排水系统。分散型人工湿地雨水排水系统,是在研究人工湿地汚水处理技术、绿化工程和排水系统的基础上进行设计的雨水排水系统,雨水系统单独设置或者雨污混流的形式。根据既有排水系统的布置方式和雨水管道的汇流量不同,分散型湿地雨水排水系统的湿地布置方式、工艺设计流程和处理方式等也有所不同。

考虑到本身良好的水体条件,做如下的规划:对于雨污水混合的排水系统,从图3(a)中分析得知主要的汇流区域位于天印湖边道路附近。由于排水口布置在靠近湖体河岸下方,汇流面广、水量大。因此可将排水系统的最后一级排水出口处设置注地形湿地,集中处理收集的雨水。对于图3(b)中没有雨水排水系统的地区,可以根据现场绿化情况,重新设置雨水排水系统。

图3 南京工程学院管道布局

3.5 生活区

3.5.1区域概述

该区域涉及的建筑有:东区宿舍区、北区宿舍区、工程实践中心。该区域位于校园的北侧和东侧,地势平坦,为主要的住宿和餐饮区域。从绿化分布上看,校内绿化空间布局欠合理,校园西南部天印湖周边绿化草坡环境占校内绿化的54%,分布不合理,使用率较低。主要的宿舍区中绿化空间层次较少,养护管理较为粗放,造成部分植物受害严重,影响植物生长和观赏效果。

3.5.2改造措施

在屋面采用容器式绿化,种植绿色草料类植物,来达到绿化和蓄水的效果;去除不必要的灌木绿化,将小块绿地集中,以便进行统一管理。同时使用植被浅沟技术对主要道路排水口附近进行改造,可设置简易的滤网拦截树叶、杂草等较大的垃圾,并及时清理滤网附近被拦截的杂物。

4 水资源网络和身边小环境构筑

4.1 水资源网络

通过在建筑内增设雨水收集系统,使得原本的排水系统与地下水资源的联系更加多样,使其可以分布至建筑内,起到缓解供水压力,供给消防的作用。收集流程如下:雨水→屋面雨水收集(组织排水汇集)→过滤器→集水箱→供水(使用、冲刷)→建筑内排水→地下管道。

建筑外采用分散型雨水排水系统,布置条状人工湿地,可供河畔的景观植物提供生长条件。因此在区域与区域的联系上,海绵校园内雨水资源网络如下:建筑内雨水利用(公共教学区)→植被浅沟渗透、吸收(过渡区)→分散型排水系统(交通使用区)→人工湿地→河岸植物。

由此将各个区域内的传统市政管道调用,成为各区域间联系的枢纽,形成水资源网络。

4.2 身边小环境

构筑身边绿色小环境,在绿化的作用外,不仅供人欣赏,还应该使人们能融入其中,使其成为生活工作的一部分。

目前校内除行道树基本配置合格外,其它大量的户外活动空间内景观树种的配置仍不齐全。应通过屋面绿化、植被浅沟相互结合,完善绿化的整体性;种植与植物观赏季相符合的植物[,突出景观的季节性。

在设计屋面与路面绿化时,考虑到宿舍区本身的日常排污需求。在宿舍区设立可活动的垃圾集装箱,布置在道路两边,解决潜在的污染问题。

5 结语

从高校校园规划现状、各功能区雨水排放特点以及校园绿化的需求出发,根据国内外绿色建筑,“海绵城市”和都市设计相关研究,提出“校园都市性建设”的观点。并结合南京工程学院校园实际情况,提出4块区域建筑设施相应的改造方案,构建水资源网络和身边小环境。以弥补在规划中对水资源利用和生活环境建设的不足,以达到解决洪涝、增加绿化的双重目的。

[1]万英,盖鑫.基于海绵城市建设理念的城市易涝点整治案例[J].给水排水,2017(3):55-58.

[2]王钰,唐洪亚.“海绵校园”排水系统问题分析与研究——以安徽建筑大学北校区为例[J].建筑与文化,2016(4):242-243.

[3]叶露莹,吴东,薛秋华.基于海绵城市视角下的生态校园建设 [J].重庆工商大学学报 (自然科学版),2016(4):43-47.

[4]王笑梦.都市设计手法[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

[5]宁明杰.南京工程学院江宁新校区簇群式校园规划使用后评价[D].广州:华南理工大学,2011.

[6]陈圣劼,尹东屏,李玉涛,等.南京地区城郊降雨差异特征分析[J].气象与环境学报,2016(6):27-33.

[7]范懋功.屋面雨水系统设计探讨[J].给水排水,2005(3):75-77.

[8]杜有秀.城市雨水收集与截污技术研究[J].安徽建筑,2008(4):167-168,181.

[9]张炜,车伍,李俊奇,等.植被浅沟在城市雨水利用系统中的应用[J].给水排水,2006(8):33-37.

[10]刘义安.分散型人工湿地雨水排水技术[J].铁道建筑技术,2009(S2):42-43,67.

[11]卞阿娜,甘永洪,方份.大学校园绿化探析[J].漳州师范学院学报(自然科学版),2006(4):102-105.

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