劉翠翠 馬會(huì) 童可嘉 張琦君

本文通過對(duì)不同透水鋪裝材料的種類、施工工藝特性、造價(jià)、耐久性、使用范圍、景觀效果等方面的分析比較，基于“海綿城市”理論的內(nèi)涵及背景，以北京小學(xué)通州分校“海綿城市”改造實(shí)際項(xiàng)目為例，研究透水鋪裝在小學(xué)校園室外環(huán)境“海綿城市”建設(shè)中如何更恰當(dāng)?shù)倪x擇與應(yīng)用，希望為實(shí)現(xiàn)生態(tài)、綠色、安全、環(huán)保的“海綿城市”校園環(huán)境建設(shè)目標(biāo)，提出有力的鋪裝設(shè)計(jì)實(shí)踐依據(jù)。

一、導(dǎo)言

1.“海綿城市”理論的內(nèi)涵及背景

顧名思義，“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。“海綿城市”理論是立足于當(dāng)今中國面臨水資源缺乏、水質(zhì)污染、城市內(nèi)澇、洪水、地下水位下降及水生物棲息地喪失等各種水危機(jī)亟待解決的背景下提出。

2.透水鋪裝在“海綿城市”低影響開發(fā)技術(shù)中的作用

透水鋪裝作為“海綿城市”低影響開發(fā)技術(shù)的重要技術(shù)措施之一，透水鋪裝材料及透水鋪裝路基結(jié)構(gòu)的運(yùn)用可以引導(dǎo)地表雨水及時(shí)滲透到土壤中，通過對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存及凈化，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的有效控制，不僅可以有效補(bǔ)給地下水，有效平衡地表水與地下水，改善城市道路積水問題，在暴雨時(shí)緩解城市道路排水系統(tǒng)的壓力，還可以通過雨水收集、傳輸及凈化進(jìn)行雨水資源化再利用。而在氣候干燥時(shí)，還可以通過蒸發(fā)將孔隙中儲(chǔ)藏的水分帶到空氣中，起到調(diào)節(jié)小氣候的作用。

二、透水鋪裝

1.透水鋪裝的定義及分類

透水鋪裝是指具有一定的滲透功能的地面鋪裝材料。透水鋪裝材料按照面層材料的不同分為彩色透水混凝土、透水性瀝青路面、彩石復(fù)合混凝土透水材料、透水塑膠、透水磚、卵石、碎石散置鋪裝等。其特點(diǎn)是雨水可以透過鋪裝路面的面層、基層、墊層下滲到下部的土壤或多孔滲透盲管中。透水鋪裝材料的結(jié)構(gòu)從上到下主要分為面層、基層、墊層和土基層四部分。透水鋪裝的面層最為重要，直接影響整個(gè)鋪裝結(jié)構(gòu)的使用性能及生態(tài)景觀效果。對(duì)于不同功能屬性的空間場地，可以選擇不同類型的透水鋪裝形式，從而實(shí)現(xiàn)不同的景觀效果，并滿足不同的“海綿城市”建設(shè)生態(tài)需求。以下內(nèi)容分別從種類、景觀效果、工藝特性、造價(jià)、耐久性及使用范圍等幾個(gè)方面研究分析透水鋪裝材料的選擇比較，參見表1。

表1 透水鋪裝材料的選擇比較

2.透水鋪裝的功能特性

采用傳統(tǒng)不透水地面鋪裝結(jié)合傳統(tǒng)排水系統(tǒng)，遇降雨時(shí)，地面雨水通過地表徑流的排水方式排入市政雨水井及雨水地下管網(wǎng)，暴雨流量峰值高時(shí)雨水管網(wǎng)排水負(fù)荷大，不僅容易出現(xiàn)排水不暢雨水倒流或低洼處積水嚴(yán)重的狀況，而且降雨時(shí)大量地面污染物隨雨水徑流排入河道污染水環(huán)境。采用透水鋪裝與配套排水設(shè)施的結(jié)合，改變了原有的傳統(tǒng)排水方式存在的弊端，進(jìn)行有組織雨水收集、傳輸、利用及排放，通過雨水滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)等措施削減峰值、延緩峰值時(shí)間。采用透水鋪裝，雨水可以較快速的自然滲透入地面，涵養(yǎng)補(bǔ)給地下水，有效儲(chǔ)存雨水，減少直排入市政管道的雨水量形成的水資源浪費(fèi)，有效控制徑流總量、削減城市徑流污染。同時(shí)，雨水通過雨水收集系統(tǒng)引入到植草溝、生物滯留池、下凹綠地進(jìn)行水質(zhì)凈化，通過排水盲管最終引入蓄水模塊，經(jīng)過模塊水體凈化后接入附近中水井，作為補(bǔ)充綠化灌溉用水。通過滲、滯、蓄、凈、用、排的海綿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水年徑流量的控制自然凈化，雨水資源化利用。

三、透水鋪裝在小學(xué)校園室外環(huán)境“海綿城市”建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)例

1.小學(xué)校園室外環(huán)境中透水鋪裝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

（1）安全性原則。小學(xué)校園作為學(xué)齡兒童學(xué)習(xí)成長的重要空間場所，舒適、安全、溫馨、趣味的空間環(huán)境不僅可以滿足兒童豐富多元化的功能需求，更對(duì)兒童的德智體美全面發(fā)展起著潛移默化的作用。透水鋪裝地面作為小學(xué)校園室外環(huán)境中兒童可以最直接接觸到的空間界面，確保透水鋪裝設(shè)計(jì)穩(wěn)定、堅(jiān)固、防滑的安全性是最重要的設(shè)計(jì)原則之一。

（2）功能性原則。透水鋪裝設(shè)計(jì)的功能性原則主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。其一，通過運(yùn)用透水鋪裝在色彩、肌理、設(shè)計(jì)紋樣的變化及組合的設(shè)計(jì)手法，實(shí)現(xiàn)鋪裝設(shè)計(jì)進(jìn)行功能空間劃分的目的，優(yōu)化校園空間尺度，區(qū)分學(xué)生兒童不同活動(dòng)空間場所，營造豐富多樣的場地布局；其二，通過透水鋪裝設(shè)計(jì)形式梳理交通流線，發(fā)揮鋪裝空間導(dǎo)視及標(biāo)識(shí)的作用，保證學(xué)生兒童校園活動(dòng)的通達(dá)性及便捷性。

（3）美觀性原則。透水鋪裝材料顏色及規(guī)格樣式非常豐富，具有良好的藝術(shù)視覺效果。整體藝術(shù)性較強(qiáng)的透水鋪裝地面一般具有主題性，設(shè)置在主要特定位置，具有較好的場所性及美觀性。

（4）趣味性原則。通過透水鋪裝設(shè)計(jì)與校園導(dǎo)視系統(tǒng)、公共藝術(shù)或景觀照明的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)趣味性及信息傳達(dá)的功能作用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生兒童與地面介質(zhì)的良好互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)邊走邊玩、邊玩邊學(xué)的教育理念及科普教育意義。

（5）生態(tài)性原則。透水鋪裝材料及透水鋪裝路基結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，可以引導(dǎo)地表雨水及時(shí)滲透到土壤中有效儲(chǔ)存，可以有效改善雨季地面積水問題，有效控制雨水地表徑流總量，有效涵養(yǎng)補(bǔ)給地下水并儲(chǔ)存雨水，有效平衡地表水與地下水。在暴雨時(shí)緩解排水系統(tǒng)壓力，而在氣候干燥時(shí)，可以通過蒸發(fā)將鋪裝空隙中儲(chǔ)存的水分帶到空氣中，起到調(diào)節(jié)小氣候、調(diào)節(jié)周邊空氣溫度及濕度、改善空氣質(zhì)量的生態(tài)作用。

（6）經(jīng)濟(jì)性原則。透水鋪裝設(shè)計(jì)需綜合考慮業(yè)主對(duì)項(xiàng)目的總體投資造價(jià)，根據(jù)校園環(huán)境場地空間功能屬性，選擇最經(jīng)濟(jì)合理的鋪裝規(guī)格及樣式。

2.透水鋪裝在小學(xué)校園室外環(huán)境中的選擇與應(yīng)用

以北京小學(xué)通州分?！昂＞d城市”改造實(shí)際項(xiàng)目為例，從以下幾個(gè)方面分析探討如何通過對(duì)不同透水鋪裝材料的選擇與應(yīng)用，改變?cè)械孛鎴龅卮嬖诘姆e水問題，實(shí)現(xiàn)校園活動(dòng)場地的功能優(yōu)化、透水鋪裝地面的生態(tài)意義，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)、綠色、安全、環(huán)保的“海綿城市”校園環(huán)境提升目標(biāo)。

（1）教學(xué)樓主入口廣場區(qū)域

圖1 “海綿”改造提升前

圖2 “海綿”改造提升后

圖3 學(xué)校?；占y樣鋪裝設(shè)計(jì)

教學(xué)樓主入口廣場原有地面采用紅色及黃色普通廣場磚鋪裝材料，平鋪、立砌及人字紋的鋪裝樣式，“海綿”改造提升后，原有地面改用透水率及辨識(shí)度較高的彩色透水混凝土鋪裝材料，并結(jié)合北京小學(xué)通州分校?；誰ogo彩色藝術(shù)紋樣，體現(xiàn)教學(xué)樓主入口廣場鋪裝的主題特色，有效傳達(dá)主入口廣場的整體藝術(shù)性及場所性；改變?cè)胁煌杆佈b地面存在的積水問題及因不均勻沉降產(chǎn)生的地面坑洼不平的問題，實(shí)現(xiàn)小學(xué)校園教學(xué)樓前廣場活動(dòng)空間景觀提升及功能優(yōu)化的建設(shè)目標(biāo)。

（2）樓前通行區(qū)域

圖4 “海綿”改造提升前

圖5 “海綿”改造提升后

圖6 “海綿”改造提升后

樓間通行區(qū)域原有地面采用普通紅色廣場磚鋪裝，人字紋鋪裝樣式，“海綿”改造提升后，原有路面改用彩色透水混凝土鋪裝材料，根據(jù)排水坡度設(shè)置線性排水溝進(jìn)行雨水收集，實(shí)現(xiàn)鋪裝的整體藝術(shù)性及生態(tài)特性；改變?cè)胁煌杆孛嬉虻孛媾潘粫炒嬖诘姆e水問題，保證通行安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)校園樓前通行區(qū)域景觀提升及功能優(yōu)化的目標(biāo)。

（3）樓間林下活動(dòng)區(qū)域

樓間林下活動(dòng)區(qū)域原有地面采用普通紅色廣場磚鋪裝，刷黃色地面漆示意活動(dòng)范圍，種植池采用混凝土平道牙。原有鋪裝地面雨后路面積水嚴(yán)重，樹池周邊地面因樹根生長影響已凹凸不平，部分地面裸露樹根，存在安全隱患；“海綿”改造提升后，原有破損、硬化的鋪裝路面改用多種顏色變化的彩色透水混凝土鋪裝材料，通過其顏色的不同示意活動(dòng)范圍及圖案邊界，將原有1m 寬的樹池?cái)U(kuò)建為1.5m，改造為簡易型生態(tài)樹池，樹池種植土上部增加白色卵石散置用以雨水初級(jí)過濾，實(shí)現(xiàn)鋪裝的整體藝術(shù)性與場地活動(dòng)區(qū)域劃分視覺引導(dǎo)的有效結(jié)合，解決原有不透水地面因地面排水不暢存在的積水問題，路面雨水通過線性排水溝進(jìn)行雨水收集引入生物滯留池進(jìn)行水質(zhì)凈化，實(shí)現(xiàn)校園樓間林下活動(dòng)區(qū)域景觀提升及功能優(yōu)化的目標(biāo)。

圖7 “海綿”改造提升前

圖8 “海綿”改造提升后

圖9 “海綿”改造提升后

（4）運(yùn)動(dòng)場體育健身區(qū)域

圖10 “海綿”改造提升前運(yùn)動(dòng)場積水嚴(yán)重

圖11 “海綿”改造提升后

圖12 “海綿”改造提升后

運(yùn)動(dòng)場體育健身區(qū)域原有地面雨后積水嚴(yán)重，積水呈鏡面狀態(tài)，“海綿”改造提升后，原有塑膠地面改用人工草坪及透水塑膠鋪裝結(jié)合，并布置整體性專用排水設(shè)施，有效解決運(yùn)動(dòng)場排水不暢問題。同時(shí)，將原有樹池改造為簡易型生態(tài)樹池，樹池內(nèi)種植土完成面上敷設(shè)樹皮碎屑，且與周邊鋪裝面層接平，在保證學(xué)生兒童在運(yùn)動(dòng)場體育活動(dòng)的安全的同時(shí)，通過雨水初級(jí)過濾，達(dá)到雨水凈化的目的。

（5）校園機(jī)動(dòng)車停車區(qū)域

原有校園內(nèi)無專用機(jī)動(dòng)車停車區(qū)域，且缺乏統(tǒng)一管理，機(jī)動(dòng)車多臨時(shí)隨機(jī)停在建筑外側(cè)。設(shè)計(jì)首先將原有地面鋪裝及基層結(jié)構(gòu)更換為整體感較強(qiáng)的透水瀝青，通過透水瀝青顏色的不同進(jìn)行停車位及通行道路空間的劃分，運(yùn)用植物圍合的方式，將機(jī)動(dòng)車停車空間有序化布置管理；車行道采用藍(lán)色透水瀝青，停車位采用深綠色透水瀝青，黃色標(biāo)識(shí)標(biāo)線劃定停車位分割邊界，在實(shí)現(xiàn)“海綿城市”建設(shè)的目標(biāo)的同時(shí)，使整個(gè)機(jī)動(dòng)車停車區(qū)域得以功能優(yōu)化及景觀環(huán)境提升。

圖13 機(jī)動(dòng)車停車區(qū)域“海綿”改造提升后

四、結(jié)語

本文通過北京小學(xué)通州分?！昂＞d城市”建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施案例，探討小學(xué)校園室外環(huán)境中透水鋪裝設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則及透水鋪裝在小學(xué)校園室外環(huán)境中如何更好的選擇與應(yīng)用。由于地理環(huán)境的差異以及校園空間特性的不同，文中提到的透水鋪裝設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐未必適用于所有小學(xué)校園，設(shè)計(jì)師在項(xiàng)目實(shí)踐中還需充分考慮校園所在地區(qū)的氣候特征、水文氣象、地形地貌、綠化種植、投資造價(jià)等多方面的因素，選擇最符合校園環(huán)境建設(shè)要求的透水鋪裝材料，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、綠色、安全、環(huán)保的“海綿城市”校園環(huán)境建設(shè)目標(biāo)。