摘要：宁波国华大厦景观项目在设计中，通过建筑及景观设计，将雨水收集调蓄循环处理结合在同一套系统中，使景观设施海绵化、海绵设施景观化，完美展现了如何在建筑景观设计时构建低影响雨水系统，同时诠释了海绵设施自然融入建筑的景观效果。
关键词：景观设计 雨水收集 湿地处理 垂直净化 海绵设施
1、工程概况
雨水湿地花园位于宁波国华大厦内，该建筑为超高层办公综合体，由一栋主体43层，198.33m高的A塔楼和一栋4层，23.35m高的B裙楼组成。该项目由SOM设计公司提供设计理念，中国美术学院风景建筑设计研究总院负责深化设计并最终落地。本项目的目标是获得美国绿色建筑LEED金级认证和中国绿色建筑三星级认证，为宁波市树立可持续设计和开发的典范，并创建一个活力动感的都市新焦点。
2、系统简介
本项目与雨水收集处理利用相关的景观设计主要包含3个部分，A裙房屋顶（雨水湿地花园），B垂直净化花园，C映波池（下设雨水蓄水池）。
本项目的设计理念最重要的是不但将建筑与景观设计相结合，而且将景观设施海绵化，海绵设施景观化，将雨水收集和雨水循环处理整合到同一个系统中。下雨时雨水通过裙房屋顶（雨水湿地花园）、垂直净化花园以及映波池后收集储存至映波池下方蓄水池内；不下雨时，蓄水池内储存的雨水通过水泵加压供至裙房屋顶，逐步流经雨水湿地花园——垂直净化花园——映波池再回流至蓄水池内，如此不断循环处理。循环水泵由雨量传感器控制启停。
2.1 雨水湿地花园：
雨水湿地花园内分两种水流形态即地表水流和地表下水流。地表水经过水生植物区一方面保证景观水流动态效果，另一方面通过植物的拦截作用，去除部分杂质。
地表下水经过各砂石层的过滤以及植物根系的吸收，有效去除了水中的各类杂质，降低氮磷含量，提高了水质。
2.2垂直净化花园：
垂直净化花园主要是阶梯状的跌水区域，同时各标高处均设计有水生植物种植区，处理方式与屋顶湿地花园相同。
本处设计通过跌水给水系增加了一套曝气的工艺，使得空气与水完全解除，增加水中溶解氧浓度。
2.3映波池及蓄水池（末端雨水收集与水景的完美结合）：
映波池位于一层室外地面，蓄水池位于映波池正下方的地下夹层内；屋顶雨水经过层层跌水最终回流至映波池，然后通过映波池溢流至蓄水池。映波池的设计使得雨水在进入蓄水池前的景观元素更加丰富。
3、蓄水池体积计算
蓄水池容积计算：
3.1首层映波池面积：970m2，深度150mm计，总计水量：145.5
3.2裙房屋顶水池：湿地种植部分面积：1900m2，深度600mm（按全部水量的2/5为240mm计+10%的转换水量）
总计水量：501.6
3.3非种植部分面积：400㎡，深度按100mm计
总计水量：40.0
3.4各层转换流量32.98
除首层映波池外上部所有水一次排空量为541.60
3.5整个雨水花园用水高峰期为7月份，总用水量大约为338.3 （其中湿地系统用水需求量约为120.7 ，水面蒸发及水系统循环水量损失约为217.6 ）。
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3.6蓄水池储水量按最不利情况计算：541.60（裙房湿地花园及垂直净化花园流动水一次放空量）+145.5（首层映波池放空量）+338.3（最不利月用水需求）=1025.4
3.7考虑极端天气干旱情况下储水量（按3个月计），宁波市降雨量最少约为12月份，降雨量为51mm，按95%可用雨水量计算为48mm；每月可收集水量为3137*0.048=150.57
3.8月消耗水量按最不利月7月份计算为338.3 ；
综上，3个月额外储水量为：（338.3-157.57）*3=542.2
3.9蓄水池最高储水量为1025.4+542.2=1567.6
实际蓄水池容积1700 >1567.6
4、水量平衡计算
原设计雨水收集区域为裙房屋顶（2420㎡）、阶梯花园（483㎡）以及映波池（970㎡），总计约3873㎡
4.1雨水收集回用系统的年可利用雨水量： =（0.8`0.9）10
式中：
—雨水的年可用雨水量（ ）
—雨水径流系数，取0.80
—年降雨厚度，mm（宁波市年降雨厚度为1489.2mm）
F—计算汇水面积（h ）；
0.8~0.9—可收集回用的降雨量系数（因蓄水池容积足够大，故本系数相应取高值）
= 0.90*10*0.8*1489.2*0.3873=4152.72
4.2蒸发量计算（包括水生植物的吸收蒸腾散发）：
=10
—雨水的年蒸发量（ ）
—年水面蒸发厚度，mm（宁波市年雨水蒸发厚度为860.1mm）
F—计算汇水面积（h ）；
= 10*860.1*0.3873=3331.17
4.3室外绿化浇灌水量：
本工程室外绿化面积约为1400㎡，浇灌年用水定额参照《民用建筑节水设计标准》3.1.6条的规定，按冷季型一级养护的要求确定为：0.50 /㎡·a
则 =0.50*1400=700
综上： =4152.72 > + =3331.17 +700
雨水收集回用系统的年可利用雨水量可满足使用要求
5、与宁波市中心城区海绵城市专项规划要求的结合
本工程总用地面积为14733.0㎡，根据浙江省人民政府办公厅《关于加强城市内涝防治工作的实施意见》（浙政办发2014?11号）文件要求，规划用地面积2万平方米以上的新建建筑物按照每公顷建设用地不小于100立方米的标准配套建设蓄水设施，本工程可以不设雨水调蓄设施。
根据《宁波市海绵城市规划设计导则》的要求，宁波市中心城区年径流总量控制率为75%（对应的设计降雨量为20.7mm），综合径流系数不大于0.6（对应的雨量径流系数约为0.47）的要求，所需调蓄水池的水量为：V=14733.0*0.47*20.7/1000=143.3
本次设计按《宁波市海绵城市规划设计导则》的要求实施，调蓄水池水量取145
本工程景观水体一次补水量约为700 ，仅靠原方案设计雨水收集区域3873㎡的面积来收集雨水耗时较长，且主体竣工时间及雨水的连续性均存在不确定性，故将海绵城市调蓄水池水量融入至景观水体蓄水池中；园区内除去裙房屋顶外，其余屋面、地面的雨水经收集、储存、处理后供至景观水体蓄水池，作为该水池的补水水源之一；景观水体蓄水池总容量约为1700 ，可以完全接纳使用该部分水。
6、存在问题与解决方案
6.1冬季植物活性下降，净化能力减弱问题
一般水生植物到了冬季生长减缓或者停止，此时植物对水处理的能力相对减弱，原方案设计中仅从自然生态角度出发，为对此问题进行深化分析。
针对此问题，在设计过程中，水处理泵房内增配了过滤器和紫外线消毒器，同时增设雨水控制系统及水质监测设备各一套（主要检测PH、COD及氮、磷含量），当自然循环处理的水质不达标时，自动开启水泵进行池水的内部循环处理（蓄水池——过滤器——紫外线消毒器——蓄水池）。
采用紫外线消毒器消毒可以避免加氯消毒对植物的影响。
6.2蓄水池容积较大，蓄水池内水质问题
本水景的蓄水池总容积约为1700 ，除去水景一次补水的水量720.08 ，还有近1000 的水，该水长期储存在蓄水池内，水质相对容易变坏。
因此对蓄水池内构造进行优化，采用硅砂蜂巢结构的净化蓄水池；该产品由硅砂定型设计的砌体拼装成六边形井室，形成蜂窝状出水空间，实现砌块净水与结构储水有机结合，结构稳定，储水率可达90%。
7、反思与启发
目前，国家正在全力推进海绵城市的建设。对于海绵城市的具体设施和手段并不是新鲜事物，在城市建设的各个方面均有体现和采用。但是如何让海绵城市建设与现行建筑设计完美结合，是很多设计师在设计过程中需要解决的。本项目为大家提供了一个很好的借鉴，从雨水收集到利用、从湿地处理到净化每个设施都很常规，但又无时无刻不与建筑连成整体。希望本项目的解析能给大家一个新的思路与方向，同时也期待通过广大设计人员的努力，让更多类似的项目能展现在世人面前。
参考文献
1、SOM设计公司《宁波国华大厦景观设计方案》
2、《宁波市海绵城市规划设计导则》
3、浙江省人民政府办公厅《关于加强城市内涝防治工作的实施意见》（浙政办发2014?11号）
论文作者:骆家华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/2
标签：蓄水池论文; 雨水论文; 水量论文; 海绵论文; 湿地论文; 花园论文; 景观论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;