城市住宅區過度開發引起的問題？
城市住宅區的過度開發給人們所帶來的卻是一系列環境與生態問題，不斷地挑戰著人類息息相關的環境。由于城市住宅的大規模開發和發展后，地面許多連續水體、綠地等透水場地被硬質化，地表下墊面形態發生巨大變化；而且高層住宅的增加導致人口密度和數量劇增，使城市中資源利用和損耗也逐漸加大，氣候環境也受到很大變化，影響自然水循環，導致降雨徑流增多，強度加大。
尤其是近年來，“城市看海”、“逢雨必澇”等問題頻頻爆發，城市內澇問題越來越嚴重，成為當今人們關注的焦點。（圖3、4）高層住宅的發展，必然會影響城市的可持續發展。如何處理城市住宅區雨水問題，將海綿城市與城市住宅區景觀設計合理應用，做好雨水收集和利用，對降低城市內澇風險具有很重要的意義。
圖3 城市積水內澇問題頻頻爆發
圖4 城市住宅區積水內澇
城市住宅區景觀設計的海綿城市應用研究
海綿城市建設下的城市住宅區的重要性
傳統開發模式的住宅區主要是通過標準化設計的雨水管網來完成雨水排放的，以“快速排放、末端集中”原則將降雨形成的地表徑流迅速通過雨水管網排到附近水體。一旦暴雨強度過大，超過了雨水官網的負荷承載能力，就會造成極大的內澇災害。城市雨水資源是十分寶貴的自然資源，未能夠有效利用就直接排放，這是對雨水資源的不合理利用。
而海綿城市指導下低影響開發雨水系統能夠將雨水資源有效地收集加以利用，其基本原理是利用分散的，小規模的源頭控制機制和技術措施來結合設計，達到對雨水所產生的徑流和污染的控制。（圖5）
圖5 傳統開發模式與海綿城市模式的對比
傳統開發模式的降雨徑流量比開發前增加了3.78倍，入滲量比開發前減少158%；海綿城市模式下開發區域降雨徑流量、入滲量及蒸發量則與開發前水平幾近持平。建設“海綿城市”的城市住宅區，能夠更好地解決城市的雨洪內澇，雨水利用問題，節約水資源的消耗。可見海綿城市模式在城市住宅區設計有很大的應用前景，對城市雨洪管理也有很大的重要性。（圖6）
海綿城市在城市住宅區景觀設計的應用體系
海綿城市在城市住宅區中的應用體系，主要是從“收水-蓄水-用水”三方面進行應用,通過構建整體低影響開發雨水系統，將綠色雨水設施（表1）與住宅區景觀相互結合，進而建設海綿城市城市住宅區景觀，實現雨洪管理和利用。
收水，即雨水收集。住宅區內屋面、公共場地、道路以及綠地等要素，都能與通過屋頂花園、雨水花園、透水鋪裝、下凹式綠地及生態樹池等雨水設施結合設計，形成生態自然的海綿城市住宅區景觀，并將建筑屋頂、公共場所及硬質路面產生的雨水徑流進行滲蓄處理，將其收集匯流，超過處理能力的溢流雨水則透過排水口外排出去。
蓄水，即雨水蓄集。收集到的雨水，除了下滲補充地表水，匯流到的雨水可以通過雨水桶、地下水箱及透水箱等蓄水模塊，或者是人工湖和人工濕地等調蓄系統進行儲存，實現雨水處理的中間步驟，為之后的雨水利用做準備。
用水，即雨水利用。蓄積和儲存的雨水，進行凈化處理，輸送到各個居民用水系統，如綠化灌溉系統，景觀噴水系統，生活用水系統，作為綠化灌溉用水，景觀水體應用及居民生活用水等，實現雨水回收利用，真正意義并解決其水資源短缺問題。（圖7）
圖7 海綿城市在住宅區景觀設計應用體系
如何將海綿城市理論應用到城市住宅區景觀設計中
1、雨水收集設計部分
針對當代城市住宅區高密度，高層化的特點，城市住宅區的雨水收集主要來自建筑屋面，公共場地以及道路綠地三個部分，在進行景觀設計的同時，考慮如何進行雨水收集能夠高效利用和管理雨水資源。
屋面集水景觀設計
屋面集水景觀設計的方法，主要是建設屋頂花園，建筑綠墻及地下車庫頂板花園，三者結合形成的立體雨水景觀設施。雨水下落到屋頂花園，通過建筑綠墻及雨水管導流到地面，有組織地排放到地下車庫頂板花園，在植物截流，土層下滲等自然方式進行源頭管理，減少地表雨水徑流量的損失，回補地下水；亦或者通過雨水桶，地下水箱，透水桶等蓄水設施進行儲蓄，從而高效利用雨水資源。（圖8、圖9）
圖8 屋面集水景觀設計應用示意圖
圖9 屋面集水景觀設計方法示意圖
傳統的設計方法，主要利用屋頂坡度和排水口收集直接排入雨水管道、雨水井或者地面，未能夠高效利用雨水資源。而高密度的城市建設，地下車庫應用較大，將建筑屋面，墻面與地下車庫頂板創新利用，能夠更好地解決了城市住宅區的建筑立面景觀和空間，也進一步改善了傳統屋面雨水管理和設計模式，使雨水能夠循環利用。
公共場地集水景觀設計
城市住宅區的公共場所主要是以活動廣場和停車場為主，也是硬質空間最為集中的區域。一般的廣場和停車場鋪裝都是由不透水的硬質材料組成，如水泥，磚石等，經常是雨水大量匯集的場所。公共場地集水景觀設計，主要是在公共場地內運用透水性材料鋪裝，以及相應的景觀設施使雨水能下滲到土層中，使得原有的硬質性空間更有滲透性和景觀性。
如在活動廣場或者停車場內運用透水性鋪裝，及種植生態樹池，生態花壇或者生物滯留池等，使廣場和停車場等公共場所成為一個景觀雨水滲透空間，而非簡單的功能使用場所。雨水能夠通過可滲透的鋪裝及其他生態滯留設施中進行下滲和調蓄。（圖10）
圖10 廣場及停車場集水景觀設計應用
道路綠地集水景觀設計
城市住宅區，道路系統部分占較大的比例。道路不僅是城市住宅區的重要布局形式，也承擔了其不同的服務功能。道路綠地集水景觀設計，主要運用透水鋪裝或路緣石開口，結合植草構，雨水花園及下凹式綠地等來建設成綠色街道的雨水管理模式，應用于各種住宅區道路中。雨水降落到綠色街道，能夠通過透水鋪裝，使其下滲于土層中或者引入周邊綠化帶，使雨水能夠被有效儲蓄。（圖12）
圖12 道路綠地集水景觀應用
海綿城市能夠有效改變了住宅區道路被動的傳統雨水處理方式，使住區道路系統不僅滿足交通通行，而且成為雨水管理利用的綜合道路體系，也大大提升了道路景觀。
雨水蓄存設計
城市住宅區雨水蓄存設計，低密度住宅區域可以通過地下區域的雨水桶，地下水箱，透水桶等蓄水模塊，將多余的雨水收集蓄存，以便之后凈化和處理。在現今高密度的城市住宅區，雨水蓄集可以結合人工調蓄湖，人工濕地來進行設計，既能有景觀效果，又有環境效益。
人工調蓄池景觀設計
人工調蓄池景觀設計，能截留污染嚴重的降水，將收集到的雨水進行納污調蓄，水質處理，并通過一定的輸送系統，將雨水輸送到附近的污水處理廠，以將雨水凈化，返送回居民生活用水系統中。（圖13）人工調蓄池景觀，不僅能夠利用好城市住宅用地，給人們提供了一個良好景觀池面，而且能有效地進行雨洪管理。
圖13 人工調蓄池設計應用
人工濕地景觀設計
人工濕地景觀設計，主要是在城市住宅區綠化用地，設計一些景觀性洼地。在暴雨時期，通過植物截留，雨水可以蓄存在洼地中，下滲到地表下，在土層中進行調蓄。（圖14）濕地本身就有生態處理，凈化水質的功能，人工濕地景觀設計能夠更加豐富城市住宅區景觀的多樣性，提高了城市住宅區的生態和美學價值。
圖14 人工濕地設計應用
雨水利用設計部分
現今，水資源消耗越來越嚴重，將雨水利用設計結合在城市住宅區，能夠大程度地減少水資源消耗，解決水資源短缺的問題。在城市住宅區設計中，將雨水利用在景觀水體，綠化灌溉及居民用水中，對雨水資源能夠高效利用。
水體景觀應用設計
城市住宅區中景觀設計中，噴泉，景觀湖，游泳池等水體景觀運用廣泛。收集和蓄存的到雨水資源，經過凈化、過濾、消毒等水質處理措施，回收利用到景觀噴泉，湖面水體，泳池水體中，形成一個完整的雨水利用循環系統。不僅節省了水體景觀的維護成本，也促進了住宅區的水文循環，殘生更多利用效益。
綠化灌溉應用設計
城市住宅區的綠地率通常為60-70%，綠地面積較大，日常灌溉養護以及水資源消耗成本也是很大。雨水利用設計應用于綠化灌溉中，能夠節約水資源，并且促進了一個自然循環的過程，灌溉的水能夠下滲地表，地表的水能夠循環利用，產生很大的意義。
居民用水應用設計
據統計，我國目前城市居民用水占全國水資源消耗量的30%，水資源人為消耗量非常巨大。城市人口密集，將雨水利用設計與居民用水系統應用連接，雨水通過普通回收處理，能讓居民用來進行沖廁，環衛等生活活動使用；經過嚴格的凈化，檢測處理措施，還能夠用于生活中更多地使用，如飲用水等。
圖15 雨水資源利用設計
海綿城市理論在城市住宅區的應用效益
生態效益
“海綿城市”的收水設施能夠在源頭上減少雨水地表徑流量，推遲降低降雨徑流峰值，緩解接納水體以及其他基礎設施的壓力。它還能模擬大自然水循環，能夠有效地去除雨水中的有害污染物，病菌及其其他重金屬物質，進而保護地下水體不受污染，沖擊等危害。它還能夠減少不透水鋪裝面積的比例，降低城市熱島效應，吸碳固碳，凈化空氣，減少霧霾等，從而改變住宅區及城市環境微氣候。
經濟效益
典型的傳統雨洪管理設施是快排為主要模式的硬質工程，例如路緣石、排水溝、管道等。基于海綿城市理念的應用設計通常利用自然方式去實現排水。成本方面，“海綿城市”的建設能減少鋪設廣場和車道的材料，也可減少道路邊路緣石和排水溝建設量，因此減少了建設成本。另外，“海綿城市”應用能夠使雨水下滲和蒸減少徑流，可降低防洪設施建設成本。
社會效益
海綿城市的建設，能夠符合我國國情，促進社會的可持續發展。首先，它能夠解決城市住宅區的雨水管理和利用問題，使得城市住宅區的雨水資源得以利用，減少水資源消耗，也使城市內澇風險降到最低。其次，海綿城市的應用，主要以自然排水模式為主，借助了各種雨水景觀設施，在解決雨水管理和利用問題的同時，也豐富了城市住宅區的景觀層次。整體上來講，海綿城市模式的應用對環境造成的影響要比傳統快排模式要低得多。(圖20)
圖20 具有多重效益的海綿城市生態城區
結語
城市住宅區是城市的重要組成部分，海綿城市在城市住宅區設計的應用對解決城市住宅區雨水收集與利用問題，治理城市內澇風險有很大的意義。國內海綿城市在城市住宅區設計的應用還任重道遠，本論文借鑒國內外研究經驗，得出如下結論：
1）系統地指出了海綿城市在城市住宅區設計的應用體系
當前海綿城市在城市住宅區的應用零零散散，無系統的標準體系。本文系統地總結出了，海綿城市在城市住宅區的應用主要是通過不同功能的雨水景觀設施來實現的，通過“收水蓄水-用水”系統化的應用體系將雨水將雨水收集和利用，將海綿城市與住宅區里建筑，道路，公共場所，綠地等各要素相互結合，通過綠色屋頂、透水鋪裝、植草溝、雨水花園等雨水景觀設施能夠應用于住宅區的方方面面，建設出生態自然的-海綿城市住宅區景觀，秉著可持續原則，生態原則進行雨水利用和處理，為城市建設發展帶來了很大的指導意義。
2）詳細地提供了海綿城市的城市住宅區景觀設計技術方法
通過文獻查閱，案例分析及實地考察，本文從雨水收集，雨水蓄存及雨水利用三大部分，詳細地介紹了各部分海綿城市在住宅區景觀設計方法，讓城市住宅區的雨水設計與景觀緊密結合，在進行雨水收集，處理與利用的同時，也發揮其景觀的美學價值和意義。既能夠做到能改善城市住宅區景觀的豐富性、層次性，也能夠處理好城市住宅區的雨洪管理問題，為廣大景觀設計者提供了參考。
3）有力地分析了海綿城市在城市住宅區設計中的效益性
經過案例分析，可以清楚看到海綿城市在城市住宅區設計中的效益性。生態效益方面，“海綿城市”的收水設施能夠在源頭上減少雨水地表徑流量，推遲降低降雨徑流峰值，緩解接納水體以及其他基礎設施的壓力，同時還能夠調節微氣候。經濟效益方面，“海綿城市”的建設能減少鋪設廣場和車道的材料，也可減少道路邊路緣石和排水溝建設量，因此減少了防洪設施建設成本。社會效益方面，海綿城市應用模式對環境造成的影響要比傳統快排模式要低得多，在解決雨水管理和利用問題的同時，也豐富了城市住宅區的景觀層次。
原創文章來自：www.spongerain.com
