基于海绵城市理念的校园景观设计

基于海绵城市理念的校园景观设计
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—以浙江农林大学东湖校区为例周露林，何静娟，胡佳妮
（浙江农林大学，浙江杭州
310000）
摘要：校园景观对于营造优美和谐校园环境具有重要意义，但大量硬质景观的存在导致校园雨洪问题。

对此，在总结国内外海绵
城市发展的基础上，以海绵城市为指导理念，提出利用五类海绵体元素———水体、驳岸、道路、广场、绿地系统，着重“疏”和“净”两点，即雨水的收集与净化，通过从校园内部雨水收集（源头）→校园内部湿地（中途）→校园内部水体（末端）的海绵城市校园景观设计方式，并以浙江农林大学东湖校区为研究范围进行校园景观设计，能有效地管理校园内部雨洪问题，达到内涝综合治理的目的。

关键词：海绵城市；校园景观；浙江农林大学
20世纪80年代，雨水控制技术在我国开始发展，
初期以雨水利用为主，后期转为防洪和治污[8]。

我国于2012年在“2012低碳城市与区域发展科技论坛”中首次提出“海绵城市”理念。

2013年，在中央城镇化工作会议中，习近平总书记再次提及建设“海绵城市”。

此
后，我国住房和城乡建设部于2014年公布《海绵城市
建设技术指南———低影响开发雨水系统构建（试行）》，自此，我国的海绵城市建设有成体系的理论指导。

目前国内海绵校园的发展建设处于探索阶段。

遵循低影响开发理念，各校通过不同手段来维持或恢复
“海绵”功能。

许昌学院在教学楼屋顶绿地系统设计过程中，种植大量的花草，通过屋顶绿地、屋顶花园等的
设计规划，提高校园绿化率[9]。

在处理地面绿地中，武汉
大学保留优质绿地，改造部分质量较差的绿地，对易积水点，用可透水铺砖代替硬质不可透水铺装，在质量差的区域添加更多的雨水处理点[10]。

未被屋顶花园、地面绿地吸纳的雨水，大部分会回到硬化的道路上产生积水。

沈阳建筑大学在原有地势基础上利用引水沟槽将
地面的雨水引入生态树池，实现地面排水[11]。

清华大学胜因院把石笼、条石台阶、垒砌毛石作为雨水花园的边界，兼顾景观美学与历史文化[12]。

1.3经验总结通过国内外案例可以总结得出：海绵城市校园景观设计最根本的就是抓住渗、滞、蓄、净、用、排这六大海绵城市要素，基于海绵城市六要素和低影响开发理念对道路、建筑、绿地、水体、广场等进行改造，发挥实用、生态、美观等的多重功效。

但是，根据发展概述可以发现，多数基于海绵城市理念的校园景观设计缺少系
统的规划设计模式，无法实现系统循环，雨水的收集方法较为相似，缺乏创新。

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海绵城市校园景观设计方式
本研究提出海绵城市校园景观设计方式，即从校园内雨水的收集（源头）→校园内部湿地（中途）→校园内的水体（末端）这一雨水过程入手，规划运用源头削减、中途转输、末端调蓄等低影响开发技术手段从渗、
校园景观对于营造优美和谐校园环境、促进学生和教师的全面发展有着举足轻重的作用[1]。

一般来说，校园景观设计元素包括绿地、假山、建筑、广场、道路等[2]。

由于校园具有人口密度相对较大、师生出行频繁等特点，校园内的景观设计多以硬质景观为主，包括人文建筑、硬质铺装等，其目的在于方便师生户外活动。

然而，大量硬质景观的设置却导致校园内部不透水表面增加，并由此引发了诸如雨水洪涝、小山体滑坡、水土流失等校园雨水问题[3]，影响了校园内师生教学和生活。

海绵城市，国际通用表述为“低影响开发雨水系统构建”，是新一代城市雨洪管理概念，在海绵城市理念指导下的城市规划，在随着雨水环境变化和应对因雨水而产生的自然灾害等方面具有良好的“弹性”。

在校园景观设计中应用海绵城市理念，则可以通过在校园内选取不同的空间进行景观的设计改造，以实现雨水资源的利用、内涝的综合治理与自然环境的改善，既能解决校园雨洪问题，还能提升校园的景观价值[4]。

1国内外发展概述
1.1国外发展概述
国外研究最早始于20世纪70年代，美国提出“最
佳管理措施”（BMPs ）[5]。

随后在英、德、澳、日等国引起
研究热潮，并提出了“可持续城市排水系统”“水敏感性
城市设计”“低影响城市设计与开发”体系，将海绵城市
与城市设计结合起来以实现良性水循环[6]。

在海绵城市
理念与校园结合方面，国外有多个案例。

塞勒姆州立大
学打造湿地走廊，将校园内的雨水资源管理和土壤生
态环境修复进行同步处理，并在自然水文循环系统和
人为操作系统的配合下，避免了校园雨水灾害的影响。

宾夕法尼亚大学将场地中央的毫无特色的方块草地空间与雨水花园巧妙结合，在考虑到植物生长并且予以足够重视的同时，维护绿地环境，使场地自然舒适[7]。

1.2国内发展概述
基金项目：浙江省大学生科技活动项目暨新苗人才计划资助项目（项目编号：2019R412018）。

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滞、蓄、净、用、排6个方面建立雨水收集和净化海绵城市校园景观设计方式，以达到缓解校园内
洪涝灾害的目的。

2.1校园内部雨水收集（源头）
雨水源头的收集主要是将附近不透水铺装表面的雨水集中收集，雨水收集形式分为校园绿地系统与校园内部道路。

2.1.1屋顶花园。

屋顶花园的着力点在于保证不破坏建筑本身结构的基础上，铺置不同结构的土层，以达到减缓雨水流速、净化雨水以及收集部分雨水的目的[13]。

将
建筑屋顶改造为屋顶花园，通过屋顶花园中的植物根系净化、轻质土层和表面鹅卵石铺装过滤和吸纳雨水中的尘埃和污染物。

此外，屋顶花园能够吸纳剩余的雨水，并通过过滤与吸纳的装置到达地下管网。

2.1.2地面绿地。

地面绿地的着力点在于快速吸纳雨水的同时，又能蓄留雨水。

以植草沟取代原路边排水沟、雨水管渠体系，巧妙地联系景观与排水体系。

相比原先的集中排水方式，这种基于海绵城市理念的排水系统更加强调离散状分布结构，是对传统的一大创新。

绿地系统中的屋顶花园、生态滞留区、生态树池、植草沟植被对于雨水中的污染物质具有自然的净化作用，体现了生态理念。

2.1.3道路。

道路的着力点在于减少路面积水、减少径
流总量及未被屋顶花园、地面绿地吸纳的雨水，大部分会回到硬化的道路上产生积水，可以通过透水铺装实现雨水渗透。

对于改造成本较大的水泥硬路面来说，通过在路边石上开口，将道路雨水引入近处绿地，在避免使用昂贵的透水路面材料的前提下利用道路雨水，同时可以利用绿色植物的锁水功能，滞留部分雨水。

2.2校园内部湿地（中途）2.2.1雨水花园。

雨水花园的着力点是考虑工程技术的同时兼顾景观美学、环境心理学，并结合大学的功能，设计学校文化主题景观节点，或设计解说牌、文化墙等宣传学校文化，采用多种方式巧妙布局雨水花园。

2.2.2广场。

广场的着力点在于采用透水铺装，设置生态树池、渗渠，提高雨水渗入率[14]。

在不同种类的广场中搭配不同的海绵城市设施，如通过下沉式绿地、生物滞留设施、植草沟、嵌草砖等净化雨水，以形成功能不同的海绵城市广场。

结合校园地形与水环境，设置高
图1海绵城市校园景观设计方式技术路线图
差，岸边布置净化设施，使得过量的雨水经净化后能够进入校园内部水体。

2.2.3驳岸。

雨水通过地表径流到达驳岸时，主要发生净化作用。

驳岸类型中，阶梯型驳岸最具亲水性，能保证与景观水体与沿岸土质之间的生态交互，维持水体的自我净化，可有效滞留上游环节雨水中的颗粒。

堤岸植物中的生物群落，也可对废水实现预处理，使其在进入校园内部末端水体之前，达到中水回用标准。

2.3校园内部水体（末端）
2.3.1收集。

校园内部水体包括水系、人工湖、雨水塘、雨水湿地等，是雨水最终的收集场所。

雨水一部分被水体收集，另一部分通过水体补给地下水，能有效地削减径流峰值。

此外，需要在水体护坡种植耐湿植物，一方面消除较深水体（超过60cm ）带来的安全隐患，另一方面促使水体系统形成微循环，以防止水体腐坏。

2.3.2净化。

水体主要依靠其天然的自我净化体统，集中收集并净化来自上一环节（雨水花园、生态滞留池）的雨水，保证校园内部湿地（中途）与校园内部水体（末端）之间的生态交流，最终维持水体健康的自净能力。

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研究区概况
研究区为浙江农林大学东湖校区，该校区位于浙江省杭州市临安区。

浙江农林大学东湖校区总占地面积为130hm 2，其中建筑面积为41万余m 2，绿化面积达到105.33万m 2，绿地率为63.4%。

校区内校园景观种类包括建筑、广场、道路、绿化和水体，其中屋顶以其良好的视野开阔性成为建筑中的一种特殊景观。

在东湖校区的校园景观中，硬质景观占总景观面积的58.2%。

与普通地面相比，硬质景观的不透水面积更多，对雨水径流的削弱能力更弱，更易在降雨时造成雨水滞留[15]。

从校园的地形来看，校园东北面依山，西临农林大路，南临武肃街，中间为东湖，形成北高南低的下凹地势，且高程相差较大，雨水渗透少且容易快速从四面向中间聚集。

此外，校园中的硬质景观主要集中在西部宿舍区和东部教学区，将校园中心水体、中心绿化景观包围，再加上校园排水系统落后，阻碍了雨水进一步由硬质景观流向中心水体的过程，加剧了地面积水问题。

因此，研究区内硬质景观偏多、下凹式微地形、绿地景观利用不当、排水系统落后等问题的集中，使得雨水的排放和收集受到阻碍，校园水系统无法建立，最终导致研究区内积水问题频发。

根据学校历年统计数据可知，当每小时平均降水量超过8mm ，即达到中雨水平时，东湖校区内积水深度≥15cm 的积水路段为10~20处，此外积水路段的数量还会随着平均降水量的增加而增加，主要集中在银杏大道人行道、教学区、地面高差较大的绿化区周围和缺少绿化的地势低洼
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图2改造选取区域分区图
处，给校内师生的日常教学、生活造成极大的不便。

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基于海绵城市校园景观设计模式提出对策
图2为针对浙江农林大学雨水管理问题突出区域进行的源头、中途、末端改造选区区域分区图，其具体改造方案与措施将在选区的基础上进行。

4.1校园内部雨水收集（源头）
（1）屋顶花园。

①选取区域现状：屋顶花园与道路的设计应用选择在浙江农林大学教学楼、银杏大道以及教二到办事大厅这2段道路上。

目前屋顶采用普通瓷砖铺装，下雨时通过雨水管直接向地面排水，增加了地面排水压力。

②设计方法：屋顶花园可吸收70%~80%的太阳辐射，使建筑降温3℃以上，节省能耗30%~40%，可以有效调节该区域小气候，延长建筑使用寿命，增加校园的绿化面积[16]，并从校园内部雨水收集源头开始。

为适应临安多雨的气候，屋顶多铺设植草沟，并与雨水管网连接，当出现降雨时，雨水将通过植草沟、雨水管汇聚到蓄排水层或落水管。

同时在屋顶四周设置排污系统、泄水管、排水管等屋顶排水系统，以达到初步过滤的目的。

过滤后的雨水与地面系统联系，实现雨水回用。

因此，屋顶花园能在降雨时期高效收集、渗透、过滤雨水，避免建筑表面与地面直接承受雨水压力。

（2）道路与地面绿地。

①选取区域现状：银杏大道
地势低、路面硬化程度较高，另地下排水管网的敷设年
代已久，路面与人行道区域易在雨季或暴雨情况下严重积水。

路面局部积水高达20~30cm ，师生出行十分不便。

此外，银杏大道西侧的绿化地面坡度较高，使得雨水下渗能力弱，易冲刷并排放至人行道表面，随后又通过地表径流到达银杏大道，导致路面积水更为严重。

同时，银杏大道西侧的植被覆盖率低的土坡更易被雨水冲刷，严重影响校区内生态建设。

②设计方法：校园道路设计中主要是改变路面材料、丰富绿化类型以及增加局部的排水设计。

为提升透水效率，道路以透水材料敷设。

车行道透水路面通常采用排水降噪沥青路面铺装，一般包括排水沥青面层、封水层、密实结构中下面层、基层，其中排水沥青面层厚度约4cm ，孔隙率一般在15%~25%。

非机动车道路面可使用透水混凝土结构材料，人行道则用透水砖铺装。

为解决绿化高于道路的问题，可将其改为植草沟。

植草沟可以通过植物配置，起到游览观赏作用，同时可
储蓄雨水，减缓短时降雨径流量，促进雨洪管理。

生态树池可作为另一种绿化形式设置在银杏大道两旁。

树池内设有种植土，种植土的下部依次设有过滤土层和砾石，砾石的下部设有渗水管[18]。

这样的布置结构能使渗透管发挥很大的作用，既能增大雨水渗水的面积，又能延缓雨水的流失速度，使土壤长时间保持湿润[19]。

4.2校园内部湿地（中途）
（1）雨水花园。

①选取区域现状：校区的体育馆周围较偏僻，地面土质紧实，且被不易透水的腐殖质覆盖，雨水难以下渗。

雨季时期，滞留地表的雨水会顺着地势汇聚低洼处，无法净化的雨水和污水形成自然污水塘，既影响了环境整洁，也对校外来游玩的游客造成安全隐患，不利于建设生态文明校园。

②设计方法：通过利用体育馆周围空地中的低洼处或人工挖掘的浅凹，搭配各种湿地植物、挺水植物、宿根草本植物与景观设施，形成有一定蓄水、排水功能的绿化区，随着临安雨季、旱季的交替，最终形成枯水期、丰水期的不同景观效果。

在雨水净化方面，雨水花园主要通过吸收来自雨水的各类杂质颗粒来提升水质。

在雨水管控方面，雨水花园使得区域径流峰值相对改造前减少30%~50%。

蒸发量比改造前下降20%，渗透率是改造前的1.4倍，对地表的径流量限制达到90%[20]，既满足学校的景观需求又能带来良好的生态效益，促进校内的可持续发展。

（2）广场。

①选取区域现状：浙江农林大学五舟广场硬质铺装比例大，导致雨水长时间滞留在地面，既缩短广场地面铺装使用寿命，造成行人活动困难，也不利于水生态校园建设。

②设计方式：广场可使用透水铺装，减少地面积水的现象。

绿化部分采用下沉式绿地，在满足基本的休憩、娱乐功能外，使其具有观赏性。

存在高差的区域采用透水草坪使雨水下渗，避免直接冲刷广场内人行道。

人行道两边设置植草沟，使植物能对雨水中的污染物进行运输、净化和阻滞，以起到过滤的作用。

其余活动空间设置绿地、生物滞留设施、生态树池等其他景观小品。

在城市规划中，广场区域能够提高雨水资源使用效率，缓解城市内涝并有效补充地下水，维护城市的生态的平衡。

提高广场绿化率达到32%，预计径流体积控制目标，年径流总量控制率在92%及以上，对应设计降雨量为32.4mm ；总量削减率不低于45%；雨水资源化利用率达到12%[21]。

（3）驳岸。

①选取区域现状：浙江农林大学东湖周边的驳岸多采用砖石制成的硬质堤岸护坡，水体与土壤联系被直接分开，水土交换差，雨水无法下渗；此外，
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文化具体可表现为多种多样的形态，它们之间相互影响，绝不是孤立存在的，而中国古典园林作为文化存在
的一种形式，必然要接受其他文化形态的影响，就历史发展而言，诗文、绘画对园林的形成和发展影响最为长远和深刻，所发挥的推动和限制作用也最大。

（收稿:2020-11-28）
[1]陈从周.品园[M].南京:江苏凤凰文艺出版社,2016.
[2]周维权.中国古典园林史[M].北京:清华大学出版社,2008.[3]司马迁.史记[M].上海:中华书局,1962.[4]钱泳.履园丛话[M].上海:中华书局,1979.
[5]陈从周.园林谈丛[M].上海:上海文化出版社,1980.园林志[M].北京:中国工业出版社,1963.
李响，男，汉族，江苏徐州人，硕士研究生，讲师，研究方
向：风景园林。

何奕文，女，汉族，江苏南通人，本科生，研究方向：风景园林。

（上接第92页）宋时期马远、夏珪一派的山水画采用大量留白，而截取山水一角表现空蒙迷离的空间层次，让人可从局部联想到整体，这种表现手法亦被引用到园林的意境塑造中，使园林中原来写实和写意相结合的手法逐步过渡为写意为主的手法。

从文人画中诞生的“壶中天地”等审美观念，虽缩小了园林的尺度，但却再次拓展了园林创作的意境深度，奠定了小中见大、咫尺山水等写意山水园林发展的基础。

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结语
中国古典园林以建筑、山石、花木为骨，融诗歌、绘画为魂，是具有诗情画意的综合艺术品，历史悠久，在世界众多的园林中独具风格，其中的文化涵养不言而喻，而不同时期的园林亦有其独特的造园风格。

同时，
一成不变的大尺度驳岸占据空间，缺少移步异景的视觉感受与趣味感。

②设计方式：可在此区域设置生态驳岸，用排水垫层铺装阶梯驳岸并设置防滑框，覆盖一定厚度土层，利用自然缓坡连接湖底。

驳岸上可以种植常见的植被，如百喜草、黑麦草等。

通过挺水植物叶片的阻碍作用和根部的固定作用，可以在很大程度上增加河岸对大量雨水冲刷的抵御
作用，同时对雨水进行初步的处理，使其在流入校园内部水体（末端）之前，达到中水回用标准。

4.3校园内部水体（末端）
（1）选取区域现状：东湖作为校区内最大的人工湖泊，有景观欣赏价值和生态保护价值。

湖中偶有绿藻，水质存在一定问题，此外其对于雨水的净化能力有待提升。

（2）设计方式：针对末端水体的净化能力，主要依靠植物的净化功能。

首先护坡四周设置低矮灌木，形成防护绿篱的同时，再次过滤来自校园内部湿地（中途）的雨水；其次在东湖湖面上种植多样化的、根系较发达、污水承受能力较强的水生植物。

另外，可选乡土植物搭配景观，除此之外可用香花植物来吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫，并实现良好的景观效果。

最终在东湖构建岸边水生植物群落，形成完整的具有自净能力的微循环系统。

5结语
以浙江农林大学东湖校区为例，在相关文献资料
和国内外海绵城市发展研究的基础上，提出了海绵城市校园景观设计模式，以5个海绵体元素为主，着重于“疏”和“净”两点，即雨水的收集与净化，通过从校园内雨水的收集（源头）→校园内部湿地（中途）→校园内的水体（末端）的方法，在这3个过程中选取部分空间进行景观设计，通过各个元素之间的相互衔接与相互作用，完成基于海绵城市理念的校园景观建设。

未来，通过继续探索与研究，以期得到可将该设计方式完整复制到各个高校空间当中的普适性模式，最终实现缓和校园内涝、净化水质、保全生物多样性、丰富校园景观功能的目标，并为全国生态文明校园建设提供参考与借鉴。

（收稿：2020-11-25）
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