這種生態雨水管理理念是人類與環境生態關系的產物,既遵循自然水循環規律,又滿足人類發展需要。它主要采用徑流減緩、擴散和滲透策略,綜合機械和生物方法,結合雨水收集、輸送、過濾、儲存、滲透和利用等關鍵步驟,形成特定的徑流流速控制、雨水滯留、雨水儲存、雨水過濾、雨水滲透和雨水水質處理技術。
1海綿城市建設的可視化內涵
“可視化”在維基百科中的定義是:可視化是指用於創建圖形、圖像或動畫以供傳播的任何技術和方法。在歷史上,它包括洞穴壁畫和埃及象形文字,但現在可視化的應用領域不斷擴大,如科學教育、工程、交互式多媒體、醫學等。[1],將測量計算得到的數據信息轉化為直觀的圖形和圖像。本文將計算機領域的常用術語引入到海綿城市的雨水管理中,涵蓋了數據信息圖像可視化和場地景觀水文功能可視化兩個方面。旨在通過可視化完善現狀調查評估、場地設計建設、項目運營管理系統。首先,在數據信息可視化方面,對於設計人員和研究人員來說,通過GIS、SWMM等軟件輸入地形、水文、環境等數據信息,獲得有助於規劃設計方案前期分析的圖形資料;針對政府、開發商、公眾,結合城市公共信息平臺建設,建立政府、開發商、公眾等相關利益群體之間的溝通平臺。
通過數字模型和信息技術,壹方面可以建立可視化的項目數據庫,另壹方面智能終端可以提供項目活動的信息查詢,以及公眾參與的時空行為的客觀研究,通過各種社交網絡獲取和分析公眾的主觀意見,作為項目規劃設計的基礎資料或後期運維的參考。其次,在場地景觀水文功能可視化層面,強調水文循環過程或水處理過程的景觀可視化,以提升場地的審美體驗,促進公眾教育。為了保證水文功能可視化的景觀感知效果,需要在設計過程中融入生態美學的原則,以創造集生態、文化、感知於壹體的可持續景觀。雨水管理的視覺尺度範疇包括城市-社區的系統規劃和鄰裏-場地尺度的設計。它著眼於自然資源的保護,土地利用和人工基礎設施的結合,具有整體性和系統性的特點,以期建立壹個能夠發揮水資源整體管理和調控作用的綠地網絡。
(1)城市-社區尺度:主要指流域集水、排水戰略系統規劃,自然集水、蓄水區生態保護與修復,系統雨水基礎設施規劃。例如,自然河流、湖泊、濕地、洪泛區、生態敏感區、林地、城市森林、綠色走廊、城市藍綠線等。進行保護性規劃,將上述大型開放空間作為綠色網格進行綜合規劃,平衡開放空間與城市用地利益的沖突,維護水體功能和生態系統的連通性。
(2)街坊-場地尺度:主要包括建築、居住區、停車場、街道、市政公共空間的雨水景觀規劃設計。綠色雨水基礎設施通過場地與城市尺度的分布式網絡連接,逐層減少和處理流向受納水體的徑流(見圖1)。這些設施的安裝可以增加景觀的生物多樣性;可以減少徑流,促進入滲,蓄水泄洪;可以防止水汙染的擴散;可以建立完善的分布式水文網絡[2]。生態效益可以通過雨水基礎設施規劃轉移到城市。城市-社區規模的景觀可以提供重要的生態服務;鄰-址尺度下的生態效應相對較弱,但由於是在人類感知領域,其審美性更強。與自然相結合的設計可以提供休閑、美觀的多功能場所,創造戶外鍛煉和社交的機會,改善人類健康,促進社會公平。
2.海綿城市建設的可視化原則及價值
2.1遵循生態美學三原則。
佳介?JusuckKoh在關註生態學、現象學和文化的基礎上,致力於融合建築、景觀和城市設計,研究建築和景觀的設計理論和美學[3]。他在拓展傳統形式美學、吸收東方建築美學的基礎上,提出了審美生態範式的三個原則:包容統壹、動態平衡、互補。
(1)包容性統壹性:將對象或物體置於特定的“語境”中,將其視為整體語境的壹部分,強調其與人、場所的統壹性[3]。作為可持續景觀的壹部分,海綿城市視覺景觀的建設需要考慮雨水管理技術與可持續景觀其他技術措施的整合,以及各種技術措施與場地屬性、人文環境、公共需求、景觀流線、景觀節點、景觀空間要素的整合,從而創造出包容統壹的多元化多功能景觀。
(2)動態平衡:這壹美學原理既指向“過程”的創造所衍生出的質的不對稱,又指向審美“形式”中所隱含的形式不對稱[3],體現了壹種“過程”的秩序。海綿城市的視覺景觀需要平衡降水期、非降水期、寒冷天氣等各種氣候條件。在降水期,景觀生動、動態地展示雨水收集、輸送、過濾、儲存、滲透和利用的徑流路徑、形態和處理過程,還可以互動,使雨水基礎設施的選擇和組合在滿足功能要求的前提下,形成有秩序感的結構化形式,保證在枯水期和寒冷氣候下有良好的景觀效果。
(3)互補:將“互補”的概念運用到景觀設計中,就是讓自然和景觀與人類和建築互補,這就是Macharg所倡導的“設計與自然相結合”的思想。在海綿城市的視覺景觀中使用天然材料或再生材料,選擇當地植被,使用可再生能源,可以達到節材節能的效果,可以將大自然的象征意義帶入公眾意識。空間(景觀)與文化內涵融合的過程,就是使人適應場地、建構場地、形成場景的過程[4]。通過對場所、場地、場景的營造,將傳統元素或地域文化植入景觀中,以彌補現代生態景觀中主題、歷史文化、集體記憶和身份認同的缺失。人和環境被視為壹個系統,人工環境、自然環境和公眾感知是相互聯系的。
2.2四種景觀價值的整合
哲學範疇的價值是對政治、法律、歷史、社會活動、宗教、科技等功利、道德、審美、具體價值的最高概括和抽象,成為“壹般價值”。也就是說,它是指主體在認識和改造客體的實踐中,客體對主體的意義[5]。價值觀是價值目標、尺度和規範的表達,反映了人們判斷事物價值的評價標準。在信息時代,景觀的價值觀逐漸轉變為生態、社會、藝術和文化的綜合體,景觀的評價標準也呈現出可持續性的觀點,即在保證人類發展的同時,還需要協調能源和資源的循環利用以及生物和文化的多樣性。這種價值觀的形成伴隨著自然與人類社會關系的轉變,反映了當今時代人類環境倫理的發展,也為當代景觀實踐提供了價值參考和方向。
海綿城市的視覺景觀建設正是來源於上述價值語境。當高效用水和節水的生態學原理和技術應用於城市景觀時,需要協調對自然的重視和對人的需求的滿足,融合藝術價值、社會價值和文化價值,形成優秀的海綿城市景觀設計。在瑞典馬爾默有關城市雨水建設的出版物中,PeterStahre指出,開放式排水系統具有多重價值,包括美學、生物學、動物、生態學、野生動物、休閑娛樂、公共關系、教育、環境、經濟和技術。本文對國外雨水景觀的評價進行了收集和整理,可以作為壹種價值評價的原則,為指導我國海綿城市的景觀建設提供借鑒。在英國可持續排水系統的規定中,水質、水量和景觀舒適度被並行地用於排水規劃和評價。其中,景觀舒適度傾向於提供開放空間和野生動物棲息地,並包括社區價值、資源管理、空間多功能性、教育、水景、棲息地建設和生物多樣性規劃。美國的可持續土地設計與開發評價體系(簡稱SITES)建立了初步選址、現狀評價規劃、場地設計、場地建設、運營維護的景觀評分體系,並提出了相應的指導原則。在場地設計階段,SITES將場地降水管理、減少景觀灌溉用水、基流下降水管理、減少室外用水、將功能性雨水水景設計為舒適景觀、恢復水生生態系統作為場地水系評價因子,並給予相應的評分。將上述數值和評價標準應用於工程實踐,通過水資源保護和水生態設計來保證生態價值,如場地內雨水的地下水回灌,或灌溉用水和裝飾性水景補水的凈化收集等。通過增強場地的吸引力,滿足公眾的視覺美感、空間體驗和社會接觸,實現其藝術價值、社會價值和文化價值。
3可視化在海綿城市場地景觀中的應用
3.1可視化技術措施
雨水基礎設施集工程和生物功能於壹體,按照雨水水文控制的步驟和技術,生產出從硬工程到軟生態的壹系列環境友好型視覺景觀設施。根據水質和水量處理的效率,依次形成相應的雨水基礎設施單元要素。這些要素可用於不同的尺度範圍和土地利用類型,可以單壹形式存在,也可以根據立地條件綜合利用不同處理水平的適宜設施形成網絡,提供高水平的水質處理功能,更大程度地減少徑流。本文對雨水設施的視覺元素進行了整合,並對其功能特點進行了詳細描述(見表1)。可視雨水基礎設施可用於不同的土地利用類型,形成具有生產性和可再生性的多樣化多功能城市景觀,不斷更新城市生態系統功能。
居住區、公園、廣場等雨水基礎設施可設計為地下水回灌和雨水收集再利用的生產場地。藝術化設計雨水管網,收集建築屋頂和地表徑流用於景觀灌溉,配合使用生物系統、機械設備等更高級的凈水設施,使收集的水可作為水景用水、建築中水系統等非飲用水水質要求的用水。公園可以設計種植溝、過濾帶、植被樹池、雨水花園、透水鋪裝等。在邊緣地區處理周邊建築、街道、場地邊緣的雨水,內部場地可設計公園內雨水處理利用的硬質或軟質水景,如建設滲水池、袖珍濕地、人工水池等景觀設施。街道可以設計成公共街道花園。在滿足機動車、步行、自行車交通和地面停車功能的基礎上,通過盡量減少使用防水路面,結合具有排水功能的路緣石和生物窪地的作用,進行雨水分流和排水,形成道路雨水網絡。停車場結合透水鋪裝、生物窪地、雨水花園等設施,形成生態停車場。
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