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节约型园林理念和技术分析

21世纪以来,我国城市园林绿化事业不断发展。但由于资源短缺的现状,以及园林建设中存在的追求奢侈、违反自然规律等问题,使得可持续绿化建设与由此造成的资源浪费形成巨大的矛盾,这与我国建设资源节约型、环境友好型社会的发展道路背道而驰。因此,节约型园林理念应运而生,如何“以最少的用地、最少的用水、最少的财政拨款、选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式[1]”,并使它们发挥更大的生态效益、社会效益以及经济效益,这就要求我们不断改革创新城市的绿化模式。随着城市化进程的不断加快,我国园林建设事业取得了举世瞩目的成就,生态环境质量不断提高,人居环境得到持续优化,全国新建城市绿地面积超过了45万公顷,新建公共绿地面积近万公顷。但由于发展速度快、部分设计师盲目跟风等因素,使得园林绿化也存在着追求奢侈、资源浪费等问题。为维持和保护风景园林事业的健康发展,将节约型园林的理念运用到生态环境的建设中就显得十分 重要。2014年,第二届夏季青年奥林匹克运动会在南京举行,这是继2008年北京奥运会之后我国再次成功举办的国际性奥林匹克盛会。为坚持低碳环保可持续的发展战略,青奥会的建设规划处处体现着绿色低碳的人文理念。因此研究青奥村建设中节约型园林理念的运用,对我们掌握节约型园林的内涵和理念、推广运用先进技术,以及促进南京生态园林城市的建设具有重要的意义。本论文在综合分析国内外文献、典型范例的基础上,对节约型园林建设进行研究,通过实地调研进而以南京青奥村为例,探讨建设节约型园林的最佳途径,形成节约型园林规划与建设管理理论体系。吸收和借鉴国内外相关的研究成果,深入分析经典案例,通过不断的对比、研究和实践,逐步了解节约型园林的理念;对目前城市园林建设中存在的问题提出解决方案,将可持续的发展理念运用到设计施工的每一步中,以达到更深层次的节约。

1节约型园林的理念

节约型园林绿化建设是按照资源的合理配置与循环利用的原则,在规划、设计、施工、养护等各个环节中,最大限度地节约各种资源,提高资源的利用率,减少能源消耗。即将节约理念从日常生活延伸至园林绿化层面,真正将建设节约型社会的口号贯彻到每一个领域。节约不等于零投资,而是要以有限的人力、物力、财力,换取最大的生态效益、社会效益和经济效益,并且能够满足人们的物质及精神需求。

1.1科学高效的节地技术

节约土地资源,需要充分考虑因地制宜,在满足功能需要的同时,充分利用现有的地形条件和绿化空间。同时合理配置植物,在有限的空间资源条件下,根据地形条件、土壤质地、光照条件等因素,对乔灌草进行优化配置,营造丰富的绿化景观。在当今的城市建设中,立体绿化的出现次数越来越多,它包括了垂直绿化、屋顶绿化、天桥绿化、高速绿化等多方面多层次的绿化形式。通过见缝插绿、拆墙透绿等方式,不仅能在有限的土地资源条件下提高绿地率,同时能有效地缓解城市热岛效应,既节约高效,又能柔化硬质景观,有效地丰富城区园林绿化的空间结构层次和城市立体景观艺术效果[2]。

1.2合理适宜的节材艺法

在进行城市绿地建设时,要尽量保护和减少对原址植物的挖掘和迁徙,避免重复高耗建设。一味引进外来植物而无视当地原有的生态系统,或者追求即时效果而大量移植古树名木,不仅破坏了城市原有的植物特色风貌,而且使当地生态环境和自然资源遭到了难以恢复的破坏。因此在节约型园林的绿化建设时,应以乡土树种为主,辅以少量已经经过长期使用、效果良好、对当地生态环境不造成负面影响的外来树种。根据不同植物的生态习性和环境适应力,结合生物多样性原则,做到“适地适树”[3],以更好地创造出每个城市不同的植物景观,营造各具特色的城市绿地风貌。

1.3节约美观的节能方式

节能型园林绿化,在实际运用中即“开源”和“节流”。开源是指改变原有供能模式,积极开发太阳能、风能、地热等易获取、可再生的新型能源,减少传统能源的使用;而节流就是减少使用过程中的能源损耗。比如为路灯安装太阳能板或风力收集装置,非光源设施适当采用反光原理,而不设置专门光照射,采用计算机系统对路灯照明时间进行控制等。但是各种节能方式均有着其本身的局限性,在选择节能方式时,必须综合考虑、因地制宜,这样才能真正做到地物尽其用,达到节能目的,否则只会是另一种形式的浪费。

1.4集约新颖的节水工程

节水设施如滴灌技术等投资小、收益大,既避免了传统灌溉方式费人费水的尴尬局面,又不会产生因漫灌而带来的水土流失、植株死亡等生态环境问题,最重要的是节水本身就具有现实可观的综合价值。除此之外,园区规划设计时多采用乡土植物及较耐旱植物,一定程度上节约了水的消耗。最大限度的集水也是节约水资源的重要方面。园区绿地利用雨水收集系统、渗水井等收集雨水,用于绿地灌溉或景观用水;并且通过地形塑造、透水铺装材料等方式增加雨水的入渗量,发展集雨型绿地,充分利用雨水资源。对于路面铺装等园林硬质部分,在设计施工时选择可渗水材料,直接增加地下渗水量,既可缓解城市暴雨时内涝现象,又能减少地表径流的流失,增加地下水的供给量,对植物的生长也有着重要的助益作用。除此之外,雨水和生活污水回收集中处理后,还能作为景观用水和绿化浇灌再次使用,营造人工水景观、创造水源文化,这将缓解城市在发展中面临的生活和工业用水短缺问题,对城市的长足发展具有重要意义。

2南京青奥村节约型设计概述

南京青奥会作为继北京奥运会后又一项国际性奥林匹克盛会,是向世界展现南京城市风貌的绝佳机会。因此,设计师们力图将青奥村打造成一个生态环保可持续的节约型园林示范区,以期对今后的城市园林建设发展提供一个崭新的方向。南京青奥村位于南京市建邺区河西新城滨江沿岸,毗邻南京青奥中心,占地约14万平方米,总建筑面积约50万平方米(图1),总共有6幢居住楼和4幢配套建筑。全村分为运行区、居住区、青奥村广场三大功能区。在青奥会期间承担着运动员、随队官员、青年大使及青年记者等的日常居住、休闲游览、文化教育等功能。绿色节能建筑,以最节约能源、最有效利用能源的方式,建设安全健康、高效舒适的生活空间,达到人、建筑与环境的和谐统一,一直为国际社会所青睐。青奥村的建设致力于体现地域性特点,在建设过程中尊重自然界的各种生命体,同周围自然环境协同发展,利用雨水回收系统及景观水处理系统,发挥绿地、水体、土壤等自然要素的净化功能,并设置种植屋顶增加生态绿化面积,突出青奥村绿色健康的主题。青奥村建设将推行使用新型环保节能建筑材料及施工新工艺,全面采用外墙保温系统、建筑外遮阳系统等先进技术,最大限度的减少建筑能耗,同时充分利用可再生能源,应用冷热电联供技术系统、太阳能利用系统,努力建设成为具有一流水准的绿色、低碳、生态示范城区。

3土地资源的节约利用

3.1植物的合理配置和乡土树种的运用

植物配置是园林建设中重要的一部分,也是实现园林绿化效果的关键环节。充分掌握植物的生态习性和绿化设计规范,科学合理地对园林植物进行配置,包括各类乔木、灌木、草花甚至是草皮地被,真正达到观赏与生态双收益的目的。具体要遵循以下原则:(1)植物的合理配置建立在充分了解种植地的气候、土壤、光照、湿度等立地条件以及植物的形态特征和生理特性的基础上。如常绿树下的地被植物的栽植,由于其下郁闭度高,很难形成良好的地被效果,露地现象严重。因此,在这些地块,运用耐阴地被显得尤为关键。而长江流域较为常见的大吴风草、沿阶草、吉祥草、扶芳藤、亮绿忍冬等都是较好的选择。至于透光度低的树丛或者密林,则可以考虑喜阴湿的草本地被如虎耳草、玉簪、万年青等,不仅露地栽植效果良好,其适应性和抗逆性也适合当地气候。(2)植物景观的营造讲究高低错落、浑然天成,因此在植物配置过程中,还讲究不同高度植物的组织构筑,在形态特征上形成鲜明对比。如上层乔木疏影参差,下层灌草郁郁如团,既分割了空间、划定视线焦点,又不至于给人过重的压抑感。(3)注重色彩和质感的搭配。常绿树和彩叶树的搭配、阔叶树和针叶树的混合,除了有季相更替的美学意义外,还使得整体环境增加了丰富度。即使是常绿树种,其绿也各有不同。针叶林的绿相对偏暗偏深,阔叶树则较为活泼;广玉兰和香樟也各有不同的姿态。甚至是同一树种,不同的叶片在其不同的生长季节也呈现不同的视觉效果。更不用说常绿树、半常绿树以及落叶树在不同的搭配下所能展现的千姿百态的景观变化了。不同色彩的地被植物成片栽植,与上层乔灌木相配合,丰富了群落层次,增添了景现效果。乡土植物具有适应能力强、性价比高、管理便利等特点,是重要的节约型园林植物。利用乡土植物构建的地带性植物群落,是体现地方特色景观的最终出路,也是园林可持续发展的必由之路[4]。不同的植物配置方式能够营造不同的空间,合理利用植物丰富的造型与组合搭配,能够创造出各具特色的空间景观。青奥村注重植物的合理搭配,在楼间绿地以南京常见的落叶大乔木、常绿小乔木、灌木球、灌木带和常绿地被构成丰富的植物群落,形成具有生态效应的植物景观。同时注重选用桂花、毛鹃、香樟等乡土树种(图2),不仅成本低廉,而且环境适应性强,侵占性弱,具有较强生态可持续性和物种安 全性。

3.2立体绿化的应用

立体绿化是节约土地、开拓城市空间、绿化美化城市的有效方法。它包括垂直绿化和空间绿化两部分,主要形式是使有不同立地条件的各类植物在人工创造的环境里生长并出现在墙壁、阳台、屋顶及城市各类构筑物表面,或者采取乔木层、灌木层、草皮层等多层次混交的复层结构来更好地发挥空间效益,在城市用地面积有限的情况下,增加城市绿化面积,提高绿化覆盖率。南京青奥村中的立体绿化建设手法趋于成熟,但同时也注意要以下 问题:(1)预设计:立体绿化不仅仅是绿化和建筑设计的简单叠加,而是要在建筑设计时,将立体绿化的因素考虑其中,结合场地要求,成立专门的设计小组,包括景观、建筑、结构、植物等几方面专业人员的整合,制定计划,充分考虑实施过程中可能发生的特殊问题。(2)统一规划:绿化植物的配置,绿化的承载量、色彩等是立体绿化设计的重要内容。其中植物的各种配置方式显得十分必要。要依据周边建筑物的场所条件和环境要求选择好适宜的植物,包括植物的耐阴、耐寒、耐涝、耐寒、耐风及其叶片的质感、大小、颜色的搭配方式等等。同时,绿化植物延续的基质和支持材料是立体绿化的第二要素,包括当地的土壤特性,建筑物的防水,支持材料的固定,人工组合装置的形状重量和重置方 法等。(3)施工养护:立体绿化和平面绿化一样,都要对植物进行修剪、施肥、除草、灌水和病虫害防除。由于其特殊的空间环境,在防风、防灾和基质维护等方面要求更高,具体的管理方法要依据当地的环境条件制定。同时要把握好空间特性和植物的适应性,采用不同的施工方法。常用的快速绿化法有高密度栽培和长蔓植物利 用等。(4)相关部门的政策与建议:相关部门应当进一步加强立体绿化工作的重视,制订立体绿化的规划方案。同时应当有意识的强调在建筑施工时应当预留垂直绿化的空间和设施。国外的立体绿化建设趋于完善。例如泰国素坤逸路38号,是城市中心地带宁静的高档住宅区中的楼间绿地景观(图3、4、5)。建筑师在空中为居民开辟了空中花园。在建筑的东西两侧覆盖绿色的攀援植物,不光有助于减少进入建筑的热量,还能使得建筑与周边环境更加和谐。每个楼层安排了一个向外探出的植物花盆,在这些花盆中放置覆土深度仅需600毫米的抗风耐寒易维护的快生植物,同时为这些植物配置自动灌溉系统,良好的防水组织和无障碍的维护通道,确保其能够长期使用。建筑底层架空,有画廊与咖啡厅。因此主入口不仅是居民回家途径之地,也是社会与住宅相连的节点,在这样的空间中,亭台座椅有致的排放,硬质景观材料与软质植物材料共同组成平和安宁的空间。这个覆盖着绿色表皮的建筑结合空中花园和美丽的地面庭院,成为这个安宁高档住宅区中和谐宁静的一 部分。同样,青奥村作为居住区性质的绿地,与泰国素坤逸路38号住宅在规划建设方面有很多相似之处,建筑的底层架空,利用硬质的景观座椅与软质植物搭配,为住户们提供一系列的交流互动空间(图6、7)。青奥村内每栋居住楼的十层户外空间都设计了屋顶花园,一方面增加屋顶的绿化率,同时利用木栈道连接相邻建筑,使整个居住区的建筑连成一体。但是屋顶花园的实际效果并不理想,植物种类较少、缺少休憩设施等,功能空间不够丰富等。借鉴泰国素坤逸路38号住宅立体绿化的做法,建议增加屋顶花园的功能,不仅作为绿化区域,同时也能为人们提供开放、半开放或私密的交流空间。另外也可以根据建筑的外立面机理增加一些攀援植物,降低室内温度,体现绿色节约 理念。综合考虑青奥村中立体绿化的技术应用,在将其推广到更大范围时,应注意以下几方面:(1)城市立体绿化是一项综合的工程,它需要城市规划、道路建设、楼群设计、园林措施、社区管理,环保局等机构和普通市民的共同参与合作,政府应该加强城市立体绿化的宣传工作,以充分调动市民的主任翁精神,宣传要突破观念瓶颈,积极引导立体绿化建设,营造立体绿化的浓厚氛围,从而提高居民增绿建绿爱绿护绿 意识。(2)城市立体绿化建设和管理中要注意节约用水,建议采用微喷、渗灌、滴灌等先进的节水设施设备,引入污水喷灌技术、咸水灌溉技术,利用空气中的水分进行灌溉等新型灌溉技术,充分利用雨洪资源,将集雨工程作为城市立体绿化的一项标准,列入工程预算。引入绿地建设智能型灌溉系统,做到科学用水。(3)将立体绿化列入绿地系统规划中,进行合理规划。立体绿化是一项长远的工程,需要综合考虑整个城市的绿化系统,在进行市政绿化工程规划时,立体绿化应该作为一项重要内容予以考虑,循序渐进地科学 发展。水资源的节约利用青奥村内采用雨水集蓄利用措施,并采用节水器具、设备及系统,将屋面雨水排至雨水收集管道,通过雨水处理系统后用于全区绿化喷灌及道路冲等。同时采用透水铺装增加雨水的入渗量,在有地形和自然坡道的地方,将地表径流的雨水汇集到汇水管道和雨水收集渠,汇集的雨水经过滤处理后储存于地下蓄水池内。同时将景观用水回收利用,最终实现全区水资源的整体循环(图8、9、 10)。水资源的短缺是目前全球面临的最为严重的问题之一,而如何从景观设计的角度,将景观、水这样的元素融入到可持续发展中,也是设计师们面临的一大挑战。在节约型园林中,可持续的水景观设计需要具备以下三种 意识:(1)对雨水的控制和利用。充分储存并利用雨水,这是节约水资源必备的意识,但这也需要设计师对于项目所在的地形有很好理解、尊重和控制。在自然的植物覆盖的地面上,一半的水分将蒸发回到雨水循环中去,三成水分将逐渐渗透到地下涵养地下水,只有不到二成的地表水会随坡流走。而在柏油路面、钢筋混凝土等地面及屋面上,只有不到5%的水分能蒸发回到本地雨水循环系统中,而涵养地下水的途径也被这些不渗水的硬质铺装和屋顶表面所切断,95%的水分在短时间内随地表冲带着垃圾流走或导入到市政管道 排走。(2)对水源的控制。比如在上游溪流、蓄水池旁一定要注意对水源的保护,避免化学肥料等有毒物质的污染和干扰,同时还应对这些水的利用分配有个清晰的概念,为了提高利用率、有效节约水资源,不能用优质的水去做那些耗水量大、但利用率低的设计。(3)对污水废水的处理。对于小区内的污水和废水,不能任其随意排入市政系统,污水废水在经过一定的中水处理系统的净化后还可以进行合理的利用,如清洗路面、浇灌花木。如有湿地,还能起到净化水质的作用,能够降解、吸收水体中的营养元素及污染物。对污水的随意处理是对自然环境和人们的生活不负责任的 态度。

4能源的节约利用

青奥村的太阳能利用系统主要包括光伏发电和光诱导照明系统两个方面,屋顶采用太阳能光伏发电系统,光能通过太阳能电池组转化为电能用于供电(图11、12、13)。光诱导照明系统将采集到的自然光线导入系统重新分配到任何需要光线的地方[5],只要是在白天,地下车库都能通过光导照明系统“捕获”阳光来照明,另外青奥村内的指示牌、垃圾桶、路灯等均利用了太阳能设备,大大减少了电能的消耗。楼梯间、无装饰要求的走道等场所采用紧凑型荧光灯,灯具效率不低于70%。采用DALI(数字可寻址照明接口技术)镇流器,通过智能调光控制系统,以实现节能要求。同时采用了分布式热电冷联供技术,提高了能源综合利用率,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗减少65%[6]。

5结语

节约型园林的理念是为了适应日益加剧的能源短缺状况、顺应建设节约型社会潮流而提出的,其理论体系在低碳节约、循环利用、高效率低成本等方面体现了生态园林的实质与内涵。只有通过科学的规划设计,才能最大限度地节约各种资源,以最合理的投入获得更大限度的园林绿化综合效益[7]。但是,我国目前针对节约型园林建设的技术环节仍然缺乏具体的标准,相关部门应尽快制定并推行各类标准的实施,加强节约型设计理念的推广与应用,从而促进我国园林绿化事业沿着节约型、可持续的道路健康稳步地发展。

作者:徐昕彤 陈宇 卫笑 翁以轩


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