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节约型园林绿地设计研究

2021-12-09张雪静

园林 2021年12期
关键词:节约型乡土雨水

张雪静 唐 红

节约型园林绿地主要目标是做到可持续发展、提高资源的利用率、改善植物生境和动物栖息地的质量,为人类营造舒适而健康的绿色生态环境。如何营造合理的节约型园林绿地,实现人与自然和谐共生,是新时期节约型园林绿地发展的主要研究内容。通过研读相关文献总结节约型园林绿地营建的主要方式,从材料就地使用及再利用,植物合理配置及管理养护,雨水收集利用及保水材料使用,能源节约及新能源开发,借景等方面进行论述,为节约型园林绿地营建提供参考。

节约型园林;可持续发展;绿色生态环境

目前,中国在园林景观营建时为追求新、奇、特的设计和过度的视觉美感,选用材料成本过高,而当施工技术达不到要求时,存在资源浪费的现象。对于地方性可运用在景观中的材料发掘和研究力度不够,营造地方文化景观时,地方特色不能够充分表现出来。对于低影响可持续开发的设计由于设计定位偏差,以及对施工及管理维护能力的预判不足,导致低影响可持续开发成了不可持续或高维护的工程建设[1]。节约型园林建设是在满足其生态服务功能、改变城市自然系统脆弱性的同时,以最少的用地、用水以及财政拨款,选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式[2]。以往的研究表明,节约型园林绿地营建包含材料、植物、水资源、能源等元素。文章拟对其在材料就地使用及再利用、植物合理配置及管养、雨水收集利用及保水材料使用等方面的研究进行阐释。

1 材料就地使用及再利用

1.1 材料的合理应用

在材料应用方面,应考虑可持续性和安全性,对废弃物的应用需要把握其成为废弃物之前是如何应用的,废弃过程对材料本性的影响[3],保障再次利用的材料质量符合要求、使用寿命长,以及不对环境产生破坏和污染,对人体健康无影响。选择易加工、易购买、方便施工和后期维护、易保修与更换的材料[4],这样可缩短一定的施工期和减少部分施工费用。其次,对材料进行多方位应用。如季节更替产生的枯枝落叶、城市园林绿地管理中产生的枝叶[5-6],制作成无机肥料等营养物质可为城市绿地提供养料,具有一定的经济效益。

在节约型园林中,合理使用材料不仅会提高景观的观赏价值,且不会造成经常更换材料的问题。如水景工程中会出现材料腐蚀问题,常用的热镀锌钢管在水体中易被氧化腐蚀,从而产生锈渍,这会大大缩减其使用寿命,加大维修更换率。然而,使用UPAC管材可以有效避免水景工程腐蚀问题。但其也存在抗热性不强,露天曝晒会加速老化的问题。若管道设置时水下部分采用UPAC管材,外露管段采用热镀锌钢管,便可解决此问题[7]。在农园的展示性小品中,若是短期展示,可选用价格成本较低的KT板材料,易于更换;长期使用则选择亚克力材料,使用寿命长,后期维护少[8]。

1.2 物质再现

“再现”即物质的一种价值到另一种价值的转化。在节约型景观中,将能够运用在景观中的废弃材料,通过再加工和再改造的方式,以富含艺术化和趣味性的形式展现与实践。如废弃的车胎是一种高分子材料,不易自然降解,利用其弹性好、承载力大、柔韧度强的特点,将其制作成各种动物、植物、艺术造型(图1),为景观增添艺术之美。木材在其全生命周期中都是宝贵的资源,充分利用大树根独特的造型,经过修改便能将其制作成理想造型,如十二生肖造型、树桌、树凳、围栏等(图2),这会激发游人的思考与联想,使人与景观环境产生共鸣。在景观中运用建筑物产生的废弃钢材是一种延续与再现的做法。钢材具有重量轻、塑性好、易焊接的特点,在景观中可用作挡土墙、分隔空间的材料和景观构筑物等。但是钢材存在易腐蚀的缺陷,部分钢材可考虑使用除锈剂除锈,单独作为一种材料运用在景观中,部分可考虑与其他物质结合使用。如钢材与石头结合使用,可作绿地边坡,用来代替混凝土和砖石;钢材与草灌木、花卉相映,由于草灌木、花卉属于柔性物质,钢材属于硬性物质,两者相互柔化与衬托,为景观环境增添趣味与生机;钢材与木材质感不同,将两者进行互补使用,提供功能的同时,更能创造新的用途和景观效果(图3)。

1. 轮胎的艺术造型

2. 木材的多样化应用

3. 钢材的多样化应用

1.3 乡土元素

“乡土”即能够在该地区正常生长繁衍的动植物,或拥有一段历史,同时对当地的发展产生影响,被当地人接受和流行的文化习俗。根据性质和形态的不同,乡土元素分为乡土自然元素和乡土文化元素[9-12]。其中,乡土自然元素包含乡土色彩、乡土地貌、乡土材料、乡土植物等[5]。乡土色彩是乡土景观中物质实体的一种抽象的外在表现,具有浓厚的文化符号性,可具体表现为乡土自然环境色彩、植物色彩、乡土建筑色彩等[5,13-14]。在节约型景观中,要充分捕捉乡土色彩或常用色彩。乡土地貌构成乡土景观的基本骨架,在无形中影响着人们对该地域的空间认识[6]。在节约型景观中,应采取保护或减少改造乡土地貌的方式,提高原地形的利用率。传统的瓦片、青砖等乡土材料,结合现代的不锈钢、玻璃等材料[15],能够以创新的手法实现乡土景观材料的现代化表达。同时,自然环境影响乡土植物,乡土植物反映自然环境。优选乡土植物与耐性较高的观赏性植物资源进行习性互补配置,充分借鉴和模拟乡土适生植物群落结构形成的核心植物种群,具有更强的植物多样性和生态稳定性,从而更大限度地提高地方绿植景观的辨识度[16],以及反映当地的自然生态。通常人们更倾向于具有本土特色的景观,如李靖、朱漪研究得出在以生态休闲为主要游赏目的的郊野公园中,不同于城市公园,人们更乐于欣赏具有本土特色的生物群落,既能节约新增树种的运输和营养,又能节约人力、物力和财力,降低植物养护费用,还可展示郊野公园的景观风貌[17]。

乡土文化元素包含乡土物质文化元素和乡土非物质文化元素[18]。营造节约型乡土景观时,乡土化的物质会产生吸引力,将现代景观营造理念与当地物质文化元素相糅合,实现乡土景观的地域性表达[15]。在乡土非物质文化元素方面,寻觅当地的文化习俗、民间艺术、历史传说等,并将其体现于景观设计中。同时,对乡土原有景观实现保留和再生,通过前期大量采集当地语汇,后期广泛使用当地语汇进行建造,保持当地的乡土化特色,实现乡土技艺的传承,降低工程造价[19]。

2 植物合理配置及管理养护

2.1 植物保护与养护

充分利用和保护原场地的植被,其对场地的适应性要比新栽植的植被抗性强、适应度高、更易成活。原有场地改造时,对场地中生长年限短,或可以暂时假植的植被,可以将其放置在施工场地一侧,待施工完成后对其进行相应的重植。此方法可以为景园空间节省部分费用与施工时间。在保证植物能够良好生长的基础上,将乔木、灌木、地被、草本植物合理搭配,优化每种植物的个体空间,满足其对养分、光照、水分的需求。植物配置前充分了解植物的生态生理习性,对植物进行移植、栽植、浇水、施肥、越冬、修剪等措施时,要符合植物的自然习性,科学合理地进行保护与养护,避免对植物造成伤害和浪费人力物力资源。对于枯萎和发生病虫害的苗木,要及时进行更新和管理,有计划地对园林内部的景观绿化进行培育和管理[2]。另外,避免植物之间发生他感效应,增加不必要的经济负担,影响环境的生态效益。

2.2 花果、药用、攀援植物的应用

选择植物时可考虑运用花果植物、药用植物以及攀援植物。花果植物不仅为园林景观增添丰富色彩和季相变化感,陶冶游人的心性,满足游人对色彩的追求,而且可以获得经济效益。通过出售果实所取得的资金可以用于果木后期的管理养护,间接地降低园林景观整体的成本投入[20]。药用植物在带来独特芳香味的同时,还能改善局部环境空气和减少病虫害的种类和数量,保障区域环境的安全性和稳定性,如连翘、金银花、玫瑰、薄荷、牡丹、山楂、千屈菜等。攀援植物可以与建筑物、构筑物融合在一起,为两者增加绿量和延长使用寿命。同时,利用攀援植物分割空间,形成似隔非隔的软质绿色空间,为景观增添绿意;硬质坚固的构筑物通过攀援植物的装饰,可以起隔热、降噪的作用。

2.3 新自然主义多年生草本植物群落景观

新自然主义多年生草本植物群落景观是将自然引入到城市中去,运用不同的植物组合方式设计出具有时间性和艺术性的城市多年生草本植物群落景观,同时降低养护和管理成本的植物设计[21]。袁嘉、杜春兰提出其拥有更高的系统稳定性和抗逆性,丰富的季相表达,以及低廉的建植和维护成本。雨水花园的植物应选用种子萌发率、结实率高的种类,借助植物自播繁衍的能力,强化群落的自我设计和自我维持能力,降低景观养护成本[22]。

2.4 植物自养

“自养”意味着减少人为的操作,让植物尽可能进行自我养护、自我净化。通过自然选择的手段逐步实现自然效果,减少人为干预的同时也降低了长期养护的成本[23]。在低维护的景观中,需要做到以下两个方面:(1)筛选能够适地生长、观赏效果好、抗性强、低管控的植物品种;(2)合理设计植物种植。根据场地情况选择适应性强的树种,避免逆境栽植、反季节移植、古树移栽,不应该为了追求立即见效的种植效果而大量移栽大树和增加种植密度与层次[25]。同时,不同的植物生长条件不同,所需养分的含量有差异,因此要为其创造适宜的环境条件。如喜阳性植物需要种植在阳光充足、遮阴面积小的地方,使其生长旺盛,减少病虫害。

3 雨水收集利用及保水材料使用

3.1 雨水资源的收集

雨水资源的收集可以大大减轻城市和区域面临的水资源压力,防止其成为雨水污染,还能为城市农业、雨水景观和其他项目的发展提供条件[24-26]。成熟的雨水景观收集措施有绿色屋顶、雨水花园、人工湿地、绿色街道、生态水渠及贮水池、下凹绿地。其中,绿色屋顶适用于平顶建筑和坡度小于15°的坡顶屋顶建筑。绿色屋顶对径流的影响取决于降雨强度,在低重现期下可完全截留雨水,在降雨强度较大时根据绿色屋顶基质的不同可削减15.3%~87%的雨水[27]。雨水花园具有管理雨水峰值流量及径流量、减少雨水污染、维持地下补给和河流水位的作用[28]。屋面雨水可通过雨落管直接排放到雨水花园并通过滞留、渗透、蒸散、过滤、吸附、生物降解、植物修复等作用去除径流中的污染物质[29]。人工湿地不仅满足游人休憩的需求,而且可通过绿色生态措施,控制水体污染物,储存自然雨水。绿色街道以疏导和过滤城市街道地表雨水为目的。生态水渠的设置可以将山上的雨水人工引入湿地并进行过滤和净化,对雨水进行有效的收集。生态水渠和贮水池的设置可以满足雨水的下渗功能,补充地下水。下凹绿地在雨水循环的过程环节对城市雨水进行有效控制,延长雨水下渗的时间,增加地下水资源的补给[30]。同时,在雨水收集设施选址方面,可选取多因素叠加的适应性分析法进行科学选址,规避雨水收集设施选址和建设过程中的问题[25]。或依据GIS的模拟分析,充分考虑场地自然地形变化,顺应雨水径流的方向、汇水区域,建立适宜的雨水管理设施[31]。针对不同的环境场合,在雨水收集时应考虑雨水的安全性,如对于工业企业,需对屋面雨水安装初期弃流或分流器,方便初期污染严重的雨水排放,对较为干净的雨水经简单处理后再进行收集[28]。

3.2 雨水资源的利用

雨水利用分为直接利用、间接利用、综合利用[32]。直接利用应设计雨水收集设施或直接进行雨水利用[33]。设置雨水收集设施首先对雨水进行储存,然后通过提升、渗透、控制、监测等功能进行处理,其能够节约水资源、减缓洪涝灾害、补充地下水。雨水收集设施如人工湖在设计中需科学控制水景面积,尤其在缺水干旱的地区,避免大型水景,降低水景营造成本[34]。间接利用通过人工或自然渗透设施使雨水渗入地下,以补充地下水资源。人工渗透设施如人造透水地面、渗透管、渗透沟、渗透井。自然渗透如绿地渗透[35],地下水位下降严重的场地应优先考虑雨水的渗透利用。综合利用是将雨水集蓄和渗透相结合,是对雨水资源利用的多用途、多层次、多目标的综合性技术及方法[33]。

3.3 保水材料的应用

在干旱地区,因为环境干燥、气候炎热、土壤水分蒸发量大,易使植物缺水,影响其生长。面对这种情况可考虑有机覆盖物的使用,可起到保水,遮挡强光促使水分散失量降低。在雨天,有机覆盖物可以滞留部分雨水,间接为植物提供部分水分,可使土壤保持一定的湿度,减少对植物的浇水次数,节约一定的用水量[36]。另外,园林中需水量大,用水频率高的往往是绿色植物,在培育植物种苗时,可采用纤维无纺布植树袋,其成本低、拉力性好,可以满足不同规格的树木,节省水源,减少水分蒸发,保湿性保肥性好。在干旱少雨地区,运用这种方式培育树木,成活率高,可以降低生产成本,节省部分费用。

4 能源节约及新能源开发

4.1 节能装置和技术的应用

在景观建筑方面,可采用地源热泵系统,这种系统有清洁环保,无污染,高效节能,提供一次能源利用效率,以大地为“蓄能库”一机多用,供暖制冷,供生活热水等优点,在冬季、夏季相比其他供暖制冷系统运行费用低。这种绿色环保、效率高的系统值得提倡使用[37]。在老建筑改造方面,采用适实择优的思路挖掘和借鉴生态节能技术[39]。通过天然光的利用、废物利用、生物降解、被动式太阳能、结构工程等将生态节能因素整合到老建筑中去继而形成一个低碳化生活环境[38]。同时,不同功能类型的建筑能源消耗特点并不相同,因此应针对不同耗能方面来设计相应的节能措施[39]。

在照明设施方面,可采用LED灯和光导照明系统。其中LED灯无需电线连接,施工方便;没有燃烧过程,不需要燃烧;维修保养简单,维护费用低;运行可靠性、稳定性好[40],且色彩多样。光导照明系统是一种新型照明装置,其系统原理是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配,再经过特殊制作的导光管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方,得到由自然光带来的特殊照明效果。其开孔面积小,相比传统的采光窗、玻璃采光顶占地面积小,可留出一定的绿地面积进行绿化;易于建筑、绿化融为一体,产生的光线柔和、安全舒适;其外部的采光装置抗老化、抗冲击性强,具有自洁功能,无需后期维护,且隔热、防水、消音效果好,是节能、环保、绿色的照明方式。同时,在后期的景园运营中,应开展相关调查,了解人流量少的时间段,在此时间段内关闭部分灯光设施或降低灯光亮度以减少用电量。

4.2 可再生新能源的开发利用

可再生新能源对环境无危害或危害小,且资源广泛。运用在园林中的可再生新能源有太阳能、生物能、风能等,而节能技术主要包括太阳能转化利用、生物能的转化利用[41]、风能利用。如在空中农园设计中,利用太阳能设计阳光棚等装置可以延长屋顶种植作物的生长期,既能为建筑隔热保温又能额外提供电能[42]。在地热比较丰富的地区,建立地热温室种植花卉,或利用地热将能量连通至园路,可使冬季地面不积雪,保障行人游园安全,免除人工清洁积雪,体现节能理念[43]。在组合型能源中,使用太阳能—风能互补型景观灯,利用风光互补发电,更加稳定高效[44]。在节约型设计中,应重视节能技术的研发与创新升级,实现最大化能源效率。

5 借景

借景是直接收纳原本存在的、他属的优美自然或人工景象(包括符号化虚景)的园林景观构成方式[45]。在节约型园林建设中巧于借景可以减少设计量,减少对环境的干扰和影响。在营造景观时,应充分挖掘场地及周围可收纳为场地增添色彩和观景点的人工景观、自然景观或虚景,使其与周围景观紧密联系起来。

人工景观可考虑城市中拥有历史感与文化味,具有代表性的雕塑、建筑物、塔、鼓楼等。这些建筑物或构筑物往往体量大、放置位置高、影响范围广、可视域大,并且经过历史的洗礼,含有故事感和叙事性,会帮助游人更好地了解当地文化故事,同时也会吸引游人在不同的场景中,参观与体验景观。或借用科技感强、新型的城市建筑物,这些建筑物能够间接反映城市的科技和经济领域的发展情况,特别在夜景展示中犹为壮观(图4)。或借用人为营造的大面积斑块、绿廊,如花海、防护林,其中防护林可作为绿色背景,成为营造景观的良好屏障,实现景观佳则收之的局面。

4. 建筑物夜景在借景中的应用

自然景观,如以高山、河流等为借景对象,拓宽其使用功能和景观影响度,丰富景园画面感,结合现有设计营造“虽由人作,宛自天开”的景园效果。景观意境的产生通常离不开自然气象的相伴,如云雾、霞光、月色、雨滴、朝阳等,古典园林对其的研究和应用十分广阔,现代景观更应深入研究这些自然气象,并将其借用在景观中(图5)。虚借如河水声、风声、鸟叫声、寺庙钟声等听觉类的景观,可间接增强景园的灵动感。以上借景方式不需要花费大量的财力、物力、人力,不仅丰富景观美化,而且节约成本。

5. 自然景观在借景中的应用

6 结语

节约型园林依旧追求建筑美、艺术美、自然美的相互融糅。建设过程中要提高资源利用率、挖掘地域文化,如将废弃材料以再利用、新内涵、巧转化的方式应用在环境中,其拥有的历史感和创造的价值是无法替代的;将其以一种艺术化、诗意化、科学化的方式再次展现在大众面前时,会潜移默化地引导和教育游人,养成节约的生活方式。节约型园林是一种人与环境和谐共生、持续发展的园林,未来应不断创新完善各项节约措施,以此来营造稳定且具有文化气息的生态节约型园林。

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