關於海綿城市,我們來學習下國外「海綿城市」及案例,看看他們是怎麼樣建設海綿城市,將城市雨水就地消納和吸收利用!
城市不同,特點和優勢也不盡相同。因此打造「海綿城市」不能生硬照搬他人的經驗做法,而應在科學的規劃下,因地制宜採取符合自身特點的措施,才能真正發揮出海綿作用,從而改善城市的生態環境,提高民眾的生活質量。
英國:源頭入手 一舉兩用
為解決日益嚴重的水資源短缺問題和提升倫敦等大城市的市政排水能力,英國政府積極鼓勵在居民家中、社區和商業建築設立雨水收集利用系統,以從根源上解決這兩大問題。
當前英國家庭用雨水收集系統多用於滿足家庭灌溉、洗衣等非飲用水需要。家庭用雨水收集系統多在家中設置1000升至7500升的儲水罐,雨水直接從屋頂收集,並通過導水管簡單過濾或者更為複雜的自淨過濾系統後導入地下儲水罐儲存。
同時,英國也在大力推動大型市政建築和商業建築的雨水利用。當前大倫敦區最為典型的就是倫敦奧林匹克公園。園內主體建築和林地在建設過程中建立了完善的雨水收集系統。通過回收雨水和廢水再利用等方式,這一佔地225公頃的公園灌溉用水完全來自於雨水和經過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民,使周邊街區用水量較其他類似街區下降了40%。
法國:形態不一 提升循環
法國作為現代城市雛形起源國之一,其境內不少主要城市的排水、防澇以及雨水循環處理的設計思路各具特色,形態不一。
巴黎作為法國首都,其水循環系統堪稱世界範圍內大都市中的典範。1852年,著名設計師奧斯曼主持改造了被法國人譽為「最無爭議」並基本沿用至今的水循環系統。奧斯曼的設計靈感源自於人體內部的水循環。他認為,城市的排水管道如同人體的血管,應潛埋在都市地表以下的各處,以便及時吸收地表滲水。城市的排汙系統則如同人體排毒,應當沿管道排出城鎮,而不是直接傾瀉於巴黎的塞納河內。
另一座法國著名城市裡昂的水循環處理則是因地制宜,充分藉助了自然的力量。相比於巴黎,裡昂的城市水循環並不過分突出地下排水管的作用,城市中的數個社區區域內各有低洼地面,其雨水收集充分藉助了地面走勢的特點,讓雨水通過精密設計的水渠流入這些低洼地域。裡昂市中心的中央公園便建立在一片低洼地中。當地建築設計師在建造該公園時,特意留出了一個容量為870立方米的儲水池。
案例——法國馬恩河畔萊佩爾勒Perreux河岸
馬恩河畔萊佩爾勒市重新思考了與河流的聯繫,把它看成是一個主要的環境、社會、城市和政治問題。
該項目的目標在於讓人們重新記起河岸,讓其他種類的動植物回歸馬恩河岸,煥發河岸的活力,弱化水與城市的界限。
混凝土防護轉變成植物防禦,抵禦洪水泛濫,擴大環境功能。
河岸一旦被改造成景觀(陰涼、植被、適宜的地表、照明設備、裝置),人們就會被水景吸引,開始改變他們的生活方式和與城市的聯繫。
德國:高效集水 平衡生態
得益於發達的地下管網系統、先進的雨水綜合利用技術和規劃合理的城市綠地建設,德國「海綿城市」建設頗有成效。
近年來,德國開始廣泛推廣「窪地—滲渠系統」,使各個就地設置的窪地、滲渠等設施與帶有孔洞的排水管道相連,形成了分散的雨水處理系統。低洼的草地能短期儲存下滲的雨水,滲渠則能長期儲存雨水,從而減輕城市排水管道的負擔。
德國的雨水利用技術經過多年發展已日臻成熟,目前主要的城市雨水利用方式有3種:一是屋面雨水集蓄系統;二是雨水截汙與滲透系統;三是生態小區雨水利用系統。另外他們還在探索其他方法:在城市市中心建設面積巨大的城市公園;鼓勵市民參與建設「綠色屋頂」,專家評估認為,屋頂綠化工作如果能達到一定密度,未來至少可以留住60%的降雨。
案例——德國弗萊堡市扎哈倫廣場
該廣場完全擺脫了汙水處理系統,成為了一個很好的水敏性城市設計的案例。
美麗的種植池提供了滲透點,擁有創新式內置過濾基質的地下砂石溝渠減輕了汙水處理系統的水壓負載。縮進的廣場區域創建了一個地表防洪區。雨水沒有匯入地下汙水處理系統,而是補給地下水位。該設計建造於曾經的鐵路院落場地之內。
富有年代感、多功能的座椅喚起了人們對於鐵路軌道枕木的記憶,而舊的鐵路軌道則被鑲嵌於地面鋪裝之中。一片明快的櫻花樹林提供了充足的樹蔭,滲透式種植池之中育有多年生植物和觀賞草類,形成鮮豔、柔美的花草景觀。100%的硬質景觀材料均來自舊的鐵路院落場地回收利用的優質材料。
因此,不論從資源管理的角度、還是建造材料的來源方面,這一新型、清潔的現代化廣場設計都與具有歷史意義的海關大廈建築形式相互映襯。
新加坡:疏導有方 標準嚴格
新加坡作為一個雨量充沛的熱帶島國,其最高年降雨量在近30年間呈持續上升趨勢,卻鮮有城市內澇的情況發生。
首先,預先規劃城市排水系統。新加坡通常在進行地面建築的建設之前,會事先規劃和設計好該建築的地下和地面排水系統,因此每一棟建築,包括人行道、馬路周邊都分布有一定數量的排水渠。其次,加強雨水疏導,建立大型蓄水池。經由城市雨水收集系統收集到的雨水最終將匯入新加坡城市周邊的17個大型蓄水池,而這些大型蓄水池也是新加坡解決雨水疏導和城市內澇問題的關鍵所在。第三,建立嚴格的地面建築排水標準。新加坡公用事業局數次修訂和提高地面建築排水系統標準,要求所有新建築物必須提高防水門檻的高度。
案例——新加坡JTC清潔科技園
佔地面積50公頃的JTC清潔科技園區被構想為設置於熱帶雨林地區的首個商業園區,在發揮新加坡作為推動全球可持續領導者角色方面將發揮重要的作用。
5公頃面積的中央核心區–裕廊生態園被設計為園區肺部和心臟,於2014年6月1日建成開幕。它坐落在清潔科技園區的中心區域,與南洋理工大學毗鄰。
作為設計的園區綠肺,裕廊生態園由森林之峰、野生走廊、淡水沼澤森林與溪流山谷四大主題區塊組成,有效地保留了當地原有的此生森林。其中,淡水沼澤森林能夠收集65%的雨水徑流,過濾、淨化,用作如廁衝刷、植物灌溉以及室外衝洗之用。
生物多樣性的增加成為了最直觀的數據,監測到15種新的蝴蝶品種在此落地。生態自然的環境為生物提供了生存的場所,同時此綠色的生態園區也為園區內的工作人員及鄰近居民、到訪者提供了一個休息、親近自然的優美環境,能夠有效地吸引研究和開發潔淨新科技企業的入駐。
清潔科技園區內,建築物將被組織成為城市群,為在其中進行積極的思想交流和活動提供可能。
這些建築群形成了大面積公園/森林內的一個個「口袋」,每一個建築將有一面面向城市,而另一面則面向綠色、生態的大自然和森林。
基於整體的設計方式,5公頃的裕廊生態園中央核心區規劃充分尊重大自然,不僅保留、而且在它所有不同的功能和層面上理解從而尊重自然和場地內獨特的自然特徵。
通過一系列包括地形、地質、水文、植物以及動物方面的調查和研究,場地的原始狀態被清晰解讀。
這些層面信息的集成顯示了在山谷地勢較低的沼澤之地開發淡水溼地森林的潛力。
從歷史上看,裕廊鎮曾擁有更大面積的此類型的生態棲息地。
多年來,儘管它們當中的許多已經被移除,且並不確定清潔科技園區場地構成其中之一,不過一些淡水沼澤樹種已被確定在場地之內存在,並被證明適合在該場地內生長。
現有的生態棲息地,包括草地、林地和泥炭沼澤區都被儘可能地保留。
現存的野生動物物種被記錄,通過增加的植被種植,為野生動植物提供食物和棲息地,將場地與更大範圍的周邊環境相連,特別是跨越南洋大道的北部森林區域,自然野生動物廊道功能被增強。
同樣,自然地形會被儘可能多地加以保留,並與新加坡公用事業局的「活躍、美觀、潔淨」(Active,Beautiful,Clean)水域方案理念相呼應。
該ABC水域方案將被實施,以支持場地內現有的水文流動。生態窪地將淨化雨水,並將之從路邊排水渠道引流至中央核心區。
在那裡,一系列的沼澤和池塘將收集和保存雨水。這些雨水將通過生態淨化群落加以循環,以進行進一步的淨化,被重新利用成為廁所衝刷用水。
所有這些只為輕輕觸動地表的方法和努力表明了人類期許與自然可持續共存的願望,同時展示人類與自然融合、連接的願景。
對大自然的深深敬意成為了這個具有歷史意義的設計方法的基調。以這樣一種方式,人類和自然都能夠相互受益、相互成長和發展。
美國洛杉磯:強化設計 加快改建
美國大多數城市秉承傳統的水利設施設計理念:在郊外儲存雨水,利用水渠送到市區,汙水通過地下溝渠排走。這種理念按照西方的說法始於古羅馬時代,現在仍然大行其道。即使在非常缺水的加利福尼亞州,也是因循這一併不適合當地生態的城市水利與用水模式。
目前,美國的一些城市規劃專家正在研究在乾旱地區重新進行規劃,打造海綿城市。在加州,80%的地方是極度乾旱地區。當地的一些城市規劃者在設想如何將傾盆大雨留下,變成飲用水和灌溉用水,把城市打造成像海綿一樣,可以有效吸收雨水。
正如負責設計規劃法國萊佩爾勒市「海綿城市」概念的BASE建築事務所工作人員所說,弱化城市與水界限的設計規劃思路未來或將成為業界潮流,讓冰冷的混凝土河堤與水電站被設計精妙的植被與大片綠化帶代替,既有利於城市內水的自然循環,也有助於環保,說到底,是實現人類與自然的和諧共處
國外比較好的建設海綿城市的設計案例
金斯敦市水敏性城市設計
2001年開始,金斯敦市議會設計和建造了一大批水敏性設計項目(包括200多個雨水花園)。
下面有總結介紹水質量改善項目,是由金斯敦市議會設計和實施的,例如雨水花園(也稱為生態滯留系統)、可滲透性路面和溼地。
雨水花園是一個術語,通常被用於描述一個植被繁茂的區域,從雨水徑流當中去除汙染物質(也稱為生物滯留系統)。雨水流入到花壇中,通過一層工程土進行過濾。淨水被收集在有溝槽的管道中並引到傳統的排水系統中。
這個表面會留住雨水徑流中的垃圾、樹葉和沉積物,同時土壤(和植物根部系統結合)幫助過濾和分解微觀汙染物例如營養物、重金屬和碳氫化合物。
設計雨水花園是利用它在頻繁的低強度降雨中過濾汙染物。傳統的排水系統依然需要適應稀少的較大型降水,防止洪澇災害。
通鎮的Stawell
2008年,這些雨水花園升級到現在的設計形式,花費了6.8萬美元(每個雨水花園6800美元)。
這個設計結合運用了具有表現力的巖石、更加有趣的形狀、裸露的聚合混凝土鋪路材料,以及對松樹梯田地的妙用。
Mordialloc的Bear St項目
Bear St於2007年重建成一條狹窄的弧形道路。在長條狀草地裡建造了5個雨水花園和1個大型的70米長的生物滯留池。
這個生物滯留池有多功能用途,減少汙染物、減少洪澇、加強街道景觀。
Parkdale的Warren Rd項目
Warren Rd項目於2007年被重新建造,升級了道路材料,解決了交通問題,整治了雨水徑流。
這個項目把雨水花園與路邊石進行了融合設計,使用石牆最小化腐蝕性。這種處理方法儘可能進行自然化設計,最小化維護工作。
Aspendale的Coleman Rd項目
Aspendale的這個海灘那時受到了沙丘和3個雨水排放口的侵蝕。
這個項目包括建造一個防衝牆,通過重新指引雨水徑流到滲水井中而移除了管道,進入到大型的生物滯留窪地裡。
這是在2008年期間與可持續性和環境部聯合設計的。
布里斯托海濱可持續公共空間
布里斯托Harbourside公共區域景觀設計的最後階段由英國景觀建築師Grant聯合公司完成。再建項目完成之際,布里斯托慶祝自己在2015年成為歐洲綠色之都——授予優秀的致力於可持續發展、創造力、文化和創新的城市。
布里斯托Harbourside是一個位於城市邊緣浮動港的價值1.2億英鎊的多功能區域,對布里斯托的歷史濱水區的核心進行重建。可持續景觀設計在總體方案中發揮了關鍵作用。
Grant聯合公司將廢棄的6.6公頃前碼頭汙染場地和煤氣廠改造成充滿活力的新街景、海濱散步區、公共開放空間和可持續城市排水系統。
其亮點包括:一個充滿活力的空間、路線和公共廣場。
創建一系列的空間和路線可以為浮動港提供更廣泛的公共領域,包括新的公共廣場、林蔭大道、harbourside新港口進口。
濱水區的視野和通道極其開放,尤其是大教堂和先前難以接近的港口,加強了此地的視覺聯繫,讓海濱回歸城市。
可持續城市排水:可持續城市排水將雨水從建築屋頂導流至港口,通過一系列管道、渠道和小溪,還可以灌溉種植。
浮動的海港邊緣蘆葦在水進入港口之前過濾雨水和地表水。
蘆葦也創造了寶貴的棲息地,並提供一個有吸引力的水邊設置。其他棲息地包括面對中央廣場的綠牆。
來源: 東方易合未來設計、中規建業