湿地与南方高校校园功能一体化探索华侨大学厦门校区生态规划.pdf
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1设计研究REsEARcHEsNDEsIGN湿地与南方高校校园功能一体化探索华侨大学厦门校区生态规划郑志刘堞摘要总结华侨大学厦门校区校园的生态规划实践与探索。
提出湿地与校园功能一体化模式。
包括融合市政功能替代环境功能兼容景观功能3部分贯穿规划建设与运行全过程,以扭转城市化过程对生态的。
建设性破坏”。
关键词华侨大学厦门校区湿地校园功能一体化ABSTRACT,WellandsarecomDonentpart0fHuaqia0UniverSitycampUsAsenVIronmentengIneerInglnplannIng,thewetIandsareutjJizedfOr1sewagetreatment。
rainwaterdrainageandfIOOdCOntrOI:
2imDrovementOfmicro-cmate:
3fOrmatiOnOfregiOnalandcampusscape11:
iSexpectedt0Saveenergy,reduceinvestment,raiseenvjronmentalquatVandavOjd“constructjvedeStructjon”KEYWORDS,Huaqia0UniversitycampuswetIands,campuSfunctiOn,jntegratjOn国家自然科学基金资助顷目(509781)建设部研究开发项目立项支持项目(糌kpO)一一一作者单位:
华侨大学建筑学院(泉州。
2021)收福日期:
20100708建筑学报fn,o一铆吒cTuwL-蚍目前,淡水资源日益紧缺环境生态不断恶化,严重制约社会与经济发展。
是规划与建设必须回应的严峻挑战。
在华侨大学厦门校区规划与建设中,我们对这个发展的重大瓶颈问题进行了较为系统的探索(图1)。
缺水问题。
不能仅靠节约用水来解决。
因为危机的形成不仅是我们多用了水,更是我们用水方式违背水体生态循环规律,导致淡水资源枯萎。
因此。
要从生态系统出发,对传统的规划模式与机制进行适当转换。
重建人居环境中水体生态的良性循环。
才能解决根本。
这是厦门校区规划建设的思考起点。
华侨大学厦门校区位于福建闽南。
该区域的生态系统中湿地地位举足轻重,也是其淡水资源的主导性生态依托。
所以。
我们在校区规划建设伊始就把建构湿地系统作为恢复水体生态良性循环,实现生态校园的核心途径。
以湿地系统为平台,集成各相关基础设施,把校园功能与生态运行机制对接。
使人居环境运转回归生态循环。
经过多年探索与实践,不断调整完善成效显著。
并形成一整套较为系统的理念和方法。
我们把它概括为。
湿地与校园功能一体化模式”。
分为一体化理念一体化构成一体化运行3部分。
1湿地与校园功能一体化的理念11研究背景湿地作为地球3大生态系统之一最具活力。
它与其他生态体系相比。
同等条件下可提供更大的生态容量。
为平衡越来越大的开发强度,我们应当优先保护、恢复乃至再造湿地系统,才能把80解决水资源短缺和恢复生态平衡结合起来营造城市与生态的良性互动环境和发展模式。
国外开始重视研究湿地时其城市化进程已然饱和。
因此。
保护与恢复的研究居多,结合建设发展的研究较少。
一般只是着眼相关单项技术开发及政策应用。
如德国北威州阳光城利用建筑周边透水洼地收集雨水美国湿地银行法规等。
国内研究湿地的学者主要集中在农林、生态学领域。
成果特点是就湿地论湿地,未与人居环境建设结合。
在建筑与规划设计领域中,国内对湿地研究起步较晚。
个别学者注意到湿地与人居环境建设关系,开始初步研究。
但大多沿用传统滨水区概念,而不是湿地概念,主要强调其使用功能和景观功能而不是生态功能。
有些学者也注意到水体对环境质量的改善作用。
但没有上升到生态系统功能层次。
我们的相关研究始于2003年福建省科技计划重点项目。
生态技术在小城镇人居环境示范工程中的综合运用(2003Y019)”。
重点研究了人居环境中生态系统的建构与功能,提出一种新的规划设计方法。
双耦合结构法。
该研究对湿地系统与人居环境功能之间的相互关系进行了初步探索。
成为本工程项目的理论起点。
12生态理念121指导思想从人类生存角度看,生态具有最高价值。
作为大自然经济合理的运行模式生态的功能效益尤为突出。
它既是提高环境价值的终极目标。
又是实现环境功万方数据能的终极途径。
因此,我们把生态作为一体化理念的基础,贯穿厦门校区规划建设运行全过程。
1)用生态理念整合狭隘的功能设计概念。
通过校园功能与湿地生态机能结合。
让校园功能运行纳入生态循环。
2)用生态理念超越环保概念。
通过建设主动恢复建构更好的生态体系,让校园建设成为人居环境与生态环境的双重建设。
3)用生态理念统领管理运行概念。
生态的价值最终要通过生态的运行才能实现。
把管理的人为机制转变为生态机制,维护湿地生态运行为首要目标。
4)生态理念的本质是宏观的设计理念。
通过建构校园湿地生态体系。
顺应湿地系统的区域整合特性。
进而优化更大环境范围的生态。
122指导原则1)平衡原则。
校园是在开发建设前提下建构生态,既要达到生态目的。
又不能削弱校园功能,充分发掘、发挥两者的兼容性,达成最大限度的融合,使两者同时得到强化。
两者的矛盾性功能要妥善隔离。
不能由于矛盾而有所偏废。
比如,厦门校区规划专门把水禽栖息地与人活动休憩领域隔离,确保湿地生态的构成平衡。
平衡原则与生态容量有内在关系。
生态容量与校园功能开发的定量平衡。
尚待进一步研究。
2)适宜原则。
生态技术与方法很多。
但未必都能应用于某一特定环境。
在可采用的范畴中。
要优先选择低成本低技术与环境更融洽的技术方法。
适宜短期见效、中期发展长期稳定的系统构建。
3)统一原则。
一是目的与手段的统一,生态的目的须用生态的途径来实现。
二是全过程的统一,规划设计开发建设与运营管理各个环节都应落实生态理念。
生态校园的实现。
第一步就是做好生态规划设计。
在此基础上。
采用适宜技术进行生态建设。
并在建成校园中实施生态综合运行管理。
12_3指导策略1)生态基因策略。
场地原有湿地结构和要素。
是最重要的生态基因,是建构一体化模式的物质基础。
需要识别梳理,最大限度予以保留。
2)生态属性策略。
在保留生态基因前提下。
发掘恢复再造其生态属性。
以制约校园的人工属性,达成校园与湿地的和谐,为一体化模式奠定功能基础。
3)生态机制策略。
生态基因及其生态属性链接成长。
逐步形成完善的生态81体系。
充分发挥其生态机制的作用,尽量替代人工机制。
是建构一体化模式的运行基础。
上述3个方面在厦门校区规划中都有充分体现。
13规划方法131规划理论华侨大学厦门校区规划中。
我们引入景观生态学原理。
特别是其中的镶嵌性与异质性原理生态优势格局原理等作为本工程的主要指导性理论之一。
校园建设项目都是自然生态的异质体形成生态的间断性。
根据镶嵌性与异质性原理,生态系统是连续性与间断性的统一体,生态系统可以在异质性存在的前提下建构并存在,这使本工程的生态建构目的在理论上可行。
关键是在异质体造成间断性的前提下如何建立自足的生态结构。
我们在此切入,系统研究一体化模式的规划建构与运行。
132规划步骤我们以维护湿地系统性作为规划原则。
首先着眼厦门校区校园湿地与上游天马山湿地和下游杏林湾湿地的系统关系。
明确校园湿地系统的区域定位,达成区域生态系统的延续融合。
其次强化校园湿地自身功能,为抵消校园建设增棚甜肿Ec兀脚LJoL_ML,n建筑学报万方数据1设计研究REsEARcHEsINDEsIGN加的环境负担。
在保持原有生态结构基础上。
提高其生态承载力。
具体实践将其体现为:
加强原有生态主轴完善生态网络提高生态斑块质量3大内容。
最后是整合校园功能。
校园湿地系统是以整个校园用地为母体而获得涵养的只有与校园功能相互兼容。
才能长期健康存活。
133规划要点在(建筑学报2007年第6期。
福建小城镇居住区生态规划探索”f1】一文中我们提出了。
以生态结构为规划结构”的设计理念。
针对本工程项目,将其具体化为。
以湿地系统结构为校园规划结构”。
通过对基地的原生生态分析、梳理。
提出恢复整合方案。
在获得完整的湿地系统结构基础上,再生成校园土地利用结构,最后完成所有规划内容。
以湿地系统结构为校园规划结构,是实现功能一体化的规划基础。
2湿地与校园功能一体化的构成湿地与校园功能一体化构成分为3个方面。
其中。
用地构成是基础,生态构成是方法,整合构成是目标。
21湿地的用地构成211用地性质建筑学报舶fn,o棚讪雁c兀ML崩厢眦厦门校区规划中。
湿地用地来自传统规划指标的绿化用地,传统的绿地概念包括水面。
按相关指标规定,校园绿地率一般不低于50。
根据研究。
这足够湿地系统的建构。
倘若通过合理布局进一步提高绿化率。
情形就更有利。
由于湿地的生态效能远高于普通绿化所以,以绿化用地建设湿地,不仅与指标性质不矛盾,反而提高了该项用地的实际价值。
212用地规模湿地用地规模关键是水体大小。
根据研究结果,水体用地规模应占校园总用地的1015。
小了难以发挥湿地作用,大了会影响学生的活动。
在保证师生活动用地的前提下。
水体用地越大越好,尽量取上限。
213用地机制以保留原生湿地为基准,以梳理整合为手段,建构一体化模式的用地机制。
其中,水体位置最关键。
原生湿地。
即使是一个小水塘。
也是自然界经过漫长岁月形成的稳定结果。
而随便挖个水池,很可能根本存不住水。
甚至会产生负面影响。
只有遵循这个机制要求才能充分体现用地的价值。
22湿地的生态构成厦门校区原生湿地系统已严重破坏。
原生性斑块廊道零星残存,次生型要素也杂乱不堪。
尚存的要素弥足珍贵梳理恢复重建的任务十分严峻(图2)。
回顾规划建设过程,我们将成功的经验总结为如下具体操作方法:
221要素构成依照景观生态学的原理。
生态要素主要是指生态斑块和生态廊道。
湿地斑块主要有潮、水塘以及间歇性水滩等。
稳定水体是湿地系统的主体与核心。
是湿地功能的主要体现者。
湿地廊道有河道沟渠等。
主要作用是连通各湿地斑块。
构成网络型的湿地系统。
非湿地型生态斑块廊道主要是集中绿地与绿化带。
与湿地系统共生。
并起到极为重要的支撑作用。
222结构构成在保留湿地和其他生态斑块的基础上。
分析基地的生态脉络。
在明确与周边区域生态结构关系的基础上。
梳理整合。
得出基地湿地生态结构。
其基本模式通常是以一个或几个稳定湿地斑块为核心通过生态廊道与其它生态斑块相连接,成为网络型结构形态。
斑块越大越多越稳定,廊道越多、联系越多越稳定。
万方数据10功能整合系统具体操作方法是:
根据性质把要素分为湿地绿地两类。
按照规模分为一二两级然后分别相互连接。
湿地斑块与湿地廊道必须有机连接。
绿化斑块与绿化廊道可自由连接。
一级廊道衔接一级斑块及相关二级斑块生成生态主轴主轴须与区域生态系统有机结合共生。
二级廊道衔续各级各类斑块形成网络。
这样就生成了厦门校区湿地生态结构(图3)。
223基质构成基质是涵养湿地的母体,广义指整个校园用地抑或更大区域用地及其相关要素;狭义主要指绿地透水性界面和生态建筑。
其中绿地与湿地的同质性最高,具有很强的兼容性。
既是湿地有机构成,又是湿地与异质性斑块(建筑)之间的过渡带,缓解了两者之间的生态冲突;透水性界面,如透水砖铺设的广场植草砖铺设的停车场庭院等。
使雨水渗入地下。
涵养湿地的同时,也承担校园的公共使用功能;生态建筑是指建筑物的生态异质性在某些方面或在某种程度上被弱化。
从而与校园生态系统和谐兼容。
如覆土建筑、建筑立体绿化等。
厦门校区广泛使用上述方法(图47),丰富扩大了校园生态基质。
使规划中的生态理念向单体有机延伸。
23湿地的整合构成湿地与校园功能的一体化整合,是通过替代兼容融合3种途径达成的:
用湿地功能替代校园功能;用湿地功能扩展校园功能;将湿地功能和原校园功11由城市看校园主楼能融合。
生成新功能。
融合是整合的关键一体化的核心。
231融合市政功能市政功能是校园规划的基础功能。
污水处理。
雨水排放,洪水防护量大面广,日常运行维护投入巨大生态影响也巨大。
在自然生态中。
水体循环本是平衡的。
城市市政将使用后的淡水和开发用地上的雨水有组织排掉,既造成基础设施的负担,又造成水循环失衡,淡水资源萎缩。
湿地融合市政功能。
是一体化模式主要内容之一。
首先利用生物降解技术把校园污废水处理后投入非接触循环利用(图8),如冲厕浇花喷洒道路等。
冗余部分排入湿地系统。
由此。
生活污水转变为湿地的水源,其市政属性转变为生态属性。
校园实现污水零排放;第二,用湿地廊道取代校园雨水管道,收集校园雨水进入湿地;第三。
通过调控措施强化湿地系统的廊道与斑块使其不仅能排洪。
还能滞洪。
实践证明完全可取代传统防洪系统功能(图9)。
厦门校区通过上述3方面的融合。
使校园水工市政功能回归生态运行(图10)。
232替代环境功能湿地为校园提供了许多替代功能。
首先,优化了校园微气候。
我们把最大的湖面布置在校园上风向,利用夏季水体蒸发起降温作用。
离湖面最近的主楼。
温度可降低3。
c以上。
效果明显。
第二,校园外围湿地系统自然形成与城市的分隔,替代了围栏或围墙功能,而且校园空间显得更加开阔。
生态与景观直接辐射城市区域(图11)。
第三,湿地水体成为校园及周边建筑的消防储备水。
233兼容景观功能湿地丰富的动植物与水体结合,形成自然多彩的生态美,拓展并强化了校园景观功能。
华侨大学厦门校区湿地的水生植物,囊括临水、浮水沉水挺水等多种类型不仅生态价值很高。
观赏价值也很高。
湿地是水禽的栖息地。
华侨大学厦门校区良好的湿地环境,为水禽提供了理想的生存空间建设前基地拥有的白鹭黑水鸡等十几种野生水禽,基本上都保存下来继续在此栖息。
它们成群结队在水面上嬉戏。
穿梭在校园各处湿地之间。
尤其白鹭。
飞翔姿态十分优美,配合湖边特意为它们种植的垂柳,颇具“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天”的唐诗意境。
从生态角度而言。
不同区域的湿地有不同属性,因此,湿地使厦门校区校园景观获得内在个性也满足了师生亲水需求。
休憩活动场所浑然天成(图12)。
3湿地与校园功能一体化的运行生态规划是物质环境基础。
生态的价值要通过运行才能最终实现。
水体生态流、植物生态流动物生态流三者健康运行是关键。
31水体生态流朋睹盯配n*眦蚺ML2口nfot筑学掇万方数据1设计研究REsEARcHEsINDEsIGN蒸发降雨和回渗地下是湿地水体生态的基本循环方式。
具有调节气候涵养水源的巨大价值。
保证水体生态流的循环,就能最大限度保持水体健康。
在人工环境中,这一自然运行机制往往受到巨大干扰甚至破坏,必须采取有效措施加以维护。
湿地水源湿地容量区域流动机制是构成水体生态流健康循环3大根本保障。
目前人工开发破坏了大部分区域流动机制。
自然水源无法保障湿地。
所以生活污水通过技术处理后作为湿地水源极为重要。
华侨大学厦门校区的实践证明这个水源完全可以保障湿地斑块和廊道的水体丰沛和流动活力使人工回归自然。
寒暑假期间。
特别是冬季枯水季节。
校园生活污水锐减,核心湿地斑块水位下降3040cm。
但仍能保障湿地廊道水体丰沛流动,这是一年内水体生态流最弱的时段,但湿地水体依旧健康良好。
雨水作为湿地自然水源,强化自然循环的属性。
极为珍贵。
洪水可使湿地水体的大幅度更新。
对水体健康有独特意义。
一体化运行即是将校园生活污废水处理达标后作为湿地主要水源之一,维持湿地水量的稳定性。
校园湿地容量的选取,应以在枯水季节保持基本存量。
洪水状况下。
不产生对校园功能负面影响为度。
厦门校区校园湿地水体通过和上下游水系对接。
与区域湿地水体可控导通,毫筑学报m坩一mtLL月“建立整体区域流动机制。
32植物生态流超越绿化概念,建立以湿地为核心的植物生态流覆盖校园。
让校园环境全方位纳入生态运行序列。
植物生态流是由水生植物地面植物和建筑立面及屋顶植被3部分组成。
水生植物是湿地生态降解功能的主要承担者之一其盛衰直接影响水体健康;地面植物是陆地生态功能的主要承担者。
完成湿地生态流辐射延伸;建筑立面及屋顶植物。
作为生态流的末梢直接延伸到建筑本体之上。
此时。
建筑成为生态流中镶嵌异质体而存在,让建筑对环境的负效应及时降解。
理性保留基地原生植物种类必要时通过人工科学配植。
使物种多样化最好能建立地带性植物群落,物种问和谐共存。
避免有害物种入侵造成生态灾难。
并逐步摆脱人工干预形成自我代谢机制。
这是实现植物生态流健康循环的关键。
33动物生态流校园湿地动物同样是湿地有机组成部分。
主要包括鱼类水禽昆虫等。
品种越多越利于湿地系统稳定和健康。
最好能建构地带性动物群落。
动物生态流是湿地生态降解功能的另一个承担者,而且与植物生态流相辅相成。
水体营养物质。
先由微生物作为食物吸收微生物又是鱼虾等水生动物的食物。
鱼虾等又是白鹭等水禽的食物。
这是一条食物链。
另一条是水体的营养物质由植物吸收。
然后植物作为鱼虾的食物被吸收,或作为食草类水禽如黑水鸡等的食物被吸收。
没有动物生态流的水体,终究会成为死水而崩溃。
在对校园湿地梳理整合再造过程中,原生的湖或池塘,可以提供非常丰富多样的地带性动物物种是宝贵的生态基因,一定要精心保护。
通过沟通梳理逐步向整个湿地系统扩展。
不具备或不完全具备这样条件时。
也可人工进行科学配养。
逐步形成稳定的生物链。
发挥动物生态流的功能。
生物链通过湿地廊道连接起来,充分交融遍布整个区域湿地网络系统。
形成动物生态流的健康循环。
厦门校区湿地动物生态流完全按上述方法建构。
由基地原生型湿地斑块的动物提供基因这些原生性斑块是在施工条件异常狭窄艰难的情况下。
坚决保留下来,形成丰富多样的地带性水生动物群落。
成为湿地健康运行不可或缺的生态构成(图13)。
实践证明,以湿地为核心。
包括融合市政功能,替代环境功能。
兼容景观功能3部分的一体化模式,一次性投资少。
综合效益大。
特别在恢复环境生态平衡涵养和节约淡水资源方面成效显著,可根本扭转城市化对环境生态的。
建设性破坏”。
一参考文献【l】郑志刘堞福建小城镇居住区生态规划探索【J】建筑学报,20()7(11):
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