海绵城市特点(海绵城市是什么)

在气候变暖的大趋势下,毫无疑问将有越来越多的极端天气与自然灾害。显然,事后补救不是长久之计。作为建筑师和规划师后备力量,我们又能做些什么防患于未然?今天小编将带你从城市规划和建筑设计两个大方向思考如何使我们的城市能更坚强地面对未来那些不可避免的灾害。

01

什么是海绵城市?

海绵城市特点(海绵城市是什么)(1)

“海绵城市的结构和设计旨在收集雨水并利用它来减少洪水。“海绵城市”倡议是中国的一项国家政策框架,专注于中国 16 个城市的可持续城市雨水管理……海绵城市利用各种绿色基础设施改造技术,例如各种规模的透水路面、绿色屋顶、生物洼地和人工湿地,通过增强和更均匀地在目标区域分配吸收能力来降低雨水径流强度。由此产生的地下水补充增加了用于各种用途的水的可用性,不仅可以减少洪水,还可以提高供水安全。”

(摘自https://www.biophiliccities.org/sponge-city)

海绵城市特点(海绵城市是什么)(2)

02

海绵城市想要解决什么关键问题?

  • 城市和城郊地区的可用水量较少。

广泛的城市化导致数千平方公里的不透水区域。不透水的道路、人行道、屋顶和停车场不允许水被吸收到地下,而只通过城市排水基础设施收集雨水,然后将其引入河流、湖泊或大海。这种传统类型的设计导致了城市越来越不渗透,影响自然水循环。通过城市土壤的雨水少,可从城市和城郊地区的含水层中提取的水也就较少。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(3)

  • 排入河流或海洋的污水。

雨水和生活生产废水由单一排水系统收集,并将其引导到废水处理厂处理后再次排放到河流或大海中。下爆雨时,污水处理厂无法容纳所有水。因此,与废水混合的大量雨水未经处理就排放到河流中。城市越不透水,越多的水会与废水混合,无法处理而直接排放,增加当地水体的污染程度。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(4)

海绵城市特点(海绵城市是什么)(5)

  • 由于城市蔓延导致生态系统和绿地退化。
  • 城市洪水的强度和频率增加。

特别是考虑到气候变化导致极端天气事件的预测增加。随着城市表面吸收能力的降低,风暴洪水的风险增加。洪水导致地下水污染加剧,并在财产损失和健康相关问题方面产生相当大的影响。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(6)

03

海绵城市?Flux City?

接下来这一节,我们将通过赏析由Chris Reed指导的名为“Flux City”的哈佛景观studio的一系列学生作品,看看“海绵城市”之外,我们还能做些什么。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(7)

(Team: Ellen Garrett | Coordinator and Instructor: Chris Reed)

Flux中文译作“通量”,描述了任何似乎通过或穿过表面或物质的效果。从某种意义上说,“Flux City”可以看做海绵城市的一个延伸和进阶。

3.1 迭代沿海城市化

作者:Anya Domlesky & Justin Jackson;

合作及指导: Chris Reed

海绵城市特点(海绵城市是什么)(8)

这一新的原型提案旨在使新的沿海城市发展能够适应海平面、风暴事件和其他风险的变化。它提供了对城市主义的更细致的基于时间和过程的理解,作为强硬工程解决方案和静态城市设计规划的替代方案。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(9)

与世界其他城市河口一样,牙买加湾一直是垃圾填埋场、垃圾倾倒场、大规模公路基础设施和港口发展计划的所在地。Anya Domlesky和 Justin Jackson以这段历史为素材,思考海湾土地的塑造和重塑,聚集、运输和分散的过程。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(10)

这个项目讨论灾后重建,将城市化这种人类活动与天气、沿海活动和水文变化等非人类过程结合起来,使得这些过程或力量在海湾中发挥作用,并将它们重新置于城市过程中。最有意义的是,项目中隐含地使用了超级有机体的比喻——一群随着时间移动、成长和变化的人。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(11)

疏浚桩、防波堤和系泊设施可以代表一组新的水基动力学和社会环境生态。因此,我们的城市建设策略——建筑形式的增加可以重新排列并堆叠在与灵活的基础设施走廊平行的长地段内——明确响应海平面随时间的变化。

3.2 两栖景观

作者:Juan J. Reyna Monrreal & Mikaela S. Pearson

海绵城市特点(海绵城市是什么)(12)

整个牙买加湾自然栖息地的丧失引发了如何应对城市河口条件的问题。该项目将海洋公园边缘视为减缓地表径流和风暴潮涌入牙买加湾并创造各种栖息地的机会。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(13)

Juan 和Mikaela通过一系列模块化地形操作和一系列收集联合下水道排放口的盆地来进行清洁和渗透。靠近海岸线区域,模块变成了一系列的土丘,作为减轻潮汐能的屏障,并促进盐沼的建立和永久化。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(14)

该系统按照菱形网格结构组织,允许进行局部和灵敏的切割和填充操作;形成一个模块化系统,可以根据需要进行扩展和收缩;产生一系列用于水和人流通的折返坡道和通道;适应和协商生态与现有和潜在城市发展之间的相互作用。

3.3 沉积城市

作者:Jenny Corlett & Michele Richmond

海绵城市特点(海绵城市是什么)(15)

沉积城市使用疏浚泥浆进行护堤、海岸保护、栖息地恢复、土地生成和建筑填充。沉积城市使用大量纽约和新泽西港的疏浚材料来提高用于城市发展的土地的海拔,以应对风暴的频率和强度增加以及未来海平面上升。为了增加未来城市发展的面积,在海湾中建造了半岛,并建造了一个岛屿群岛来保护这种城市。屏障岛群岛充当波浪衰减器,偏转和减少日常波浪和风暴潮的能量。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(16)

岛屿的三分之一被加固和固定,以保护海湾并提供多种栖息地。剩下的三分之二会波动,改变形状、大小和材料。加固的群岛岛屿由疏浚材料和土壤稳定剂的混合物组成,使这些岛屿能够打破水流的力量并使海湾内的水域平静。波动岛仅由疏浚材料制成,可对更大的侵蚀力和新疏浚材料的流入作出反应。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(17)

城市肌理以布鲁克林街区为基础,但网格的严格线性随着新半岛的延伸而发生变化,创造了一个灵活的城市肌理。建筑体量旨在最大限度地增加公共空间。水道刺穿城市结构以拉长海岸线,减轻风暴潮和洪水。这些技术包括用于尾流消散的加固屏障岛(减震器)、浅滩、抛石、沼泽和森林湿地。沉积城探索有效利用疏浚材料的方法,以提供城市区域应对海平面上升、风暴潮频率和强度增加的措施。

下篇:建筑两栖是未来趋势吗

两栖建筑是指一种替代的洪水缓解策略,它允许原本普通的结构漂浮在不断上升的洪水表面上,而不是屈服于淹没。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(18)

水陆两用建筑的地基在通常情况下通过牢固地固定在地面上来保持建筑物与地面的连接,但它允许建筑物在发生洪水时漂浮到所需的高度。这是一种与洪水易发地区的洪水自然循环同步工作的洪水缓解策略,而不是试图阻止它们。

04

人、水、建筑的关系

众所周知,水是自然界最基本的元素。人、水和建筑在不同地区和文化中形成了生态复杂性。自古以来,日本人就珍惜季节的变化,享受流水沐浴。然而,现代化已经使空间均质化并消除了与水的这种接触。

在东京,流入城市的水消失了,我们与水的多种关系缺失了。于是,这个来自日本的建筑学生Hiroto Takesawa在他的作品中集中关注了水、人与建筑之间的关系。两栖建筑定义了一种新的城市机制,它融入了水,重建了建筑、人和水的关系。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(19)

通过这个项目,人、水和建筑之间失去的关系不仅得到了重建,而且得到了扩展,创造了一个新的环境。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(20)

建筑形式并没有随意弯曲,而是以一个人造立方体为单位。这种地形形成了山脉和山谷,水不断流动。此外,内部水的温度和深度因位置而异。建筑物用巨型漂浮物漂浮在海中,通过控制压载水的量上下移动,就像一艘船。这会导致海平面在一天中的不同时间发生变化,就像潮汐一样。可以通过陆地进入的地方将被海水包围。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(21)

除了海水,还有光、风、雨、植物和各种其他自然元素被纳入建筑中,有时笼罩在雾中。这将创造一个在自然界中看不到的新环境。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(22)

通过这个建筑,Hiroto希望能创造与水的各种关系,在已经变得同质化的枯萎的城市空间中重新与流水接触。Hiroto的目标是创造一个让人们可以超越水上中心计划的空间,找到适合他们的环境以各种方式学习、工作、吃饭或放松。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(23)

(本节图片及资料来源于http://ytaa.miesbcn.com/work/1388)

这个建筑不仅是两栖的,而且在流水的环境中提供了一种两栖的生活,就像每个人都曾经生活在羊水中一样。这创造了一个在自然界中看不到的新环境。

05“2050 拉各斯”:两栖城市

这是来自于Gi Chul Choe和Joanne Li的竞赛作品。他们设想,到 2032 年,气候变化导致的严重洪水和风暴潮已迫使居住在维多利亚岛上的居民迁往拉各斯泻湖的陆地一侧。此次搬迁导致泻湖人口极度集中,对现有基础设施和住房设施构成挑战。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(24)

这个名为“2050 拉各斯:两栖城市”的方案设想沿着内陆海岸线建造一个新的泻湖城市,以确保在气候变化和大流行下为流离失所者和现有人口提供公平的住房和粮食安全。

在新泻湖城,垂直住宅区建在水上,以容纳大量人口。气候变化预测该地区将变得更热、更干燥,再加上不可预测的风暴和洪水,生活在沿海土地上的可持续性和安全性较差。水上的垂直住宅区便于在海平面上升和洪水事件中迅速恢复。住房单元在垂直方向上相互抵消,以最大限度地平等获得多层社会基础设施。城市农场建在居民种植水果和蔬菜的屋顶上这些屋顶农场让居民能够平等地获得食物,确保粮食安全。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(25)

住宅区也设计用于鸟类繁衍和种子传播。单元的垂直高差可受到不同的太阳辐射,提供不同的植物生长环境。这些复合体充当了种子库,吸引鸟类并促进种子传播。由于气候变化加剧了物种的灭绝,泻湖城的绿色植物在维持鸟类和植物的遗传多样性方面发挥着至关重要的作用。

海绵城市特点(海绵城市是什么)(26)

维多利亚岛原为拉各斯商业中心,被转变为拉各斯政府建立的维多利亚环境保护区。岛上的建筑物被重新野化为生物多样性中心,重建了红树林及其相关栖息地。岛上植被茂密,保护泻湖城免受风暴潮的侵袭。 泻湖城的居民可以安全地发展具有粮食安全和公平住房的两栖社区。维多利亚保护区和泻湖城共同发展,创造出一种全新的超大城市都市主义形式,能够保护拉各斯免受日益恶化的挑战,同时增强城市的生态表现。

气候问题不仅是一个社会生态现象,也是我们作为建筑师、规划师应当重点关注的议题。我们在自己的学习过程中,不妨多关注一下气候、生态问题,有针对性地摄取知识,在以后的工作中有这个知识储备。在气候变暖的大趋势下,越来越频繁的天灾在给每一个人敲响警钟,要关注生态。只是希望下一次的灾害可以迟一点再迟一点到来,那时我们和我们的城市都已经做好防备。

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