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浅析斯沃斯莫尔学院的生态设计

时间:2016-05-03  来源:  编辑:  浏览:241次
其生态设计的重要原则有第,在雨洪管理方面引入低影响土地开发lid的多项办法…基于学院生态设计的理念和维护河流生态平衡的幻想,设计者采取了多项lid的办法,包含雨水花园衬草溪流与缓冲带绿色屋顶透水铺装等…携带城市污染物的雨水流入克拉姆河流域后会对河水造成不同水平的污染,严重影响河流的生态平衡…低影响土地开发lid是指基于模仿自然水文条件原理,采取源头控制理念实现雨水控制与应用的
   1概况
    斯沃斯莫尔学院(swarthmorecollege)位于美国宾夕法尼亚州费城市西南部的斯沃斯莫尔镇,离费城市区17公里。该学院建于1864年,占地约121公顷,是一所具有近150年历史的私立大学。
    值得一提的是,斯沃斯莫尔学院的校园同时又是一所漂亮的树木园—斯科特树木园。斯科特树木园建于1929年,是为了纪念亚瑟霍伊特斯科特而建造的。树木园收集了逾3000种树木,该树木园不仅收集和展现了众多极具欣赏性的乔灌木,而且还有开阔的草坪、优美的花境、不同主题的植物专类园和学院奇特的建筑和文化气味,因而被称之为全美国最美丽的校园。
    
    2斯沃斯摩尔学院的生态设计
    为了发明一个舒适环保的校园环境同时增强师生及到访者环境维护和节俭能源的意识,1997年,在斯科特树木园和斯沃斯莫尔学院的共同尽力下使得生态设计理念得以实行于校园建设,而且遍布校园的每个角落。其生态设计的重要原则有:
    第一,在雨洪管理方面引入低影响土地开发lid的多项办法。低影响土地开发lid是指基于模仿自然水文条件原理,采取源头控制理念实现雨水控制与应用的一种雨水管理方式,它对场地的改革和对原有场地的损坏能够降到最低。
    学院的毗邻克拉姆河流域,且地势要高于该河,城市发生的生活废水和自然降雨将不可避免的流入克拉姆河流域中。携带城市污染物的雨水流入克拉姆河流域后会对河水造成不同水平的污染,严重影响河流的生态平衡。基于学院生态设计的理念和维护河流生态平衡的幻想,设计者采取了多项lid的办法,包含雨水花园、衬草溪流与缓冲带、绿色屋顶、透水铺装等。
    第二,尊敬自然,合理应用并维护周边的自然环境与资源。校园南部有占地2140亩的克拉姆树林,并且紧邻克拉姆河流域。这为校园与树木园供给了良好的自然生态环境和种植研讨资源,同时校园中的人工运动与建设势必会对周边自然环境发生影响。
    第三,低碳环保,有效应用能源。leed建筑科学中心对其中的各项能耗与排放都进行量化的监控;建设绿色屋顶减少建筑温度调节的能耗,延伸屋顶笼罩资料和建筑排水管道寿命;增强生态雨水收集体系减少水土流失涵养地下水源;选用低养护成本的造景植物、可渗透铺地资料、环保资料种植容器等等。这都是斯沃斯莫尔学院生态设计对低碳环保理念的实践。
    
    3斯沃斯莫尔的生态设计实践
    3.1衬草溪流biostream
    随着城市化过程的加速,城市的不透水面积在逐渐加大,遇到暴雨时,雨水短时光大批集中且不能得到及时排放,发生了许多负面的影响。为了减少对自然水文进程的损坏,节俭与水资源维护克拉姆河流域的生态平衡,1997年,斯沃斯莫尔学院实行建设了衬草溪流,这也是其生态设计最先实行的办法。
    衬草溪流是指植草的景观性地表沟渠排水体系,是低影响土地开发lid的一种工程性办法,一般通过重力流收集处置径流雨水。地表径流以较低流速经衬草溪流时,在沉淀、过滤、渗透、接收及生物降解等共同作用下,径流中的污染物被去除,到达雨水径流的收集应用和径流污染控制的目标。它一般实用于城市园区途径的两侧、不透水地面的周边、大面积绿地内等,可以同雨水管网结合运行,也可取代雨水管网,在完成输送排放功效的同时满足雨水的收集及净化处置的请求。
    衬草溪流重要利用在源头、污染物传输道路中。当遇到途径时,为了保证雨水的顺畅通行在途径下方设置管道。当径流通过管道集中汇入衬草溪流时,衬草溪流入口处侵蚀和淤塞风险增添,可用卵石等进行消能分流处置。衬草溪流应在出口处设置溢流构造或防侵蚀溢流沟渠,保证超越衬草溪流径流量的雨水安全流至下游排水体系。
    3.2leed认证建筑—科学中心大楼sciencecenter
    斯沃斯莫尔学院的科学大楼于2005年获得了leed的认证。leed能源与环境设计先锋奖是美国绿色建筑协会于1995年提出的,它是评定绿色建筑的设计、建造和运行高性能的主要尺度。水资源的应用效力是评价绿色建筑的一项主要内容,这一点在科学大楼的设计中得到了充足的体现。设计者从控制雨水径流的排放、减轻暴雨径流对地表的侵蚀、去除径流冲洗所携带的污染物、保持良性水循环角度动身,采用了多项有效的办法,同时将这些办法同园林造景相联合,发明了奇特的水景后果。
    场地收集的雨水重要来自建筑屋顶和场地地表的雨水。科学大楼是斯沃斯莫尔学院的重要建筑物之一,汇水面积较大,为了最大限度的进步雨水收集量,大部分的屋顶呈v字形,像一只张开翅膀的蝴蝶,使得落入屋顶的雨水由两侧流向中间。屋顶收集的雨水一部分流向位于科学大楼东南侧的建筑侧墙的墙顶,通过导流槽的领导雨水从屋顶垂直地落入与导流槽相接的长方形水池中,水池下面紧接一块过滤床,经过过滤和渗透后最终流入河流中。另一部分来自屋顶收集的雨水和建筑中庭花园的雨水则流入了位于中庭花园西南侧的室外楼梯。楼梯高四米,中间开凿水槽,每逢雨季,雨水沿着台阶顺势跌落而下,形成了漂亮的“水景楼梯”。当然这部分雨水还是会经过过滤床的过滤渗透后,汇入到储水罐中,与校园的灌溉体系相接洽。场地中的铺装几乎都为透水铺装资料铺设,不仅减小了雨水的径流量,而且能够过滤雨水中的污染物,弥补地下水。
    此外,在科学大楼中应用的其他的可连续发展的办法有:应用当地的石材和木材或再生资料作为建筑的重要用材;在办公室和教室的合理的开窗设计,能够最大限度的应用日光,减少能源耗费;还有非氟氯烃制冷剂、变速驱动器、热回收体系和高效力机组的利用等,不愧为leed认证的绿色建筑。
    该建筑的设计还特殊看重与自然环境的联合,这也是斯沃斯莫尔学院生态设计的原则之一。其建造的目标之一就是将学校的科研教导工作和校园的环境同自然的克拉姆树林的有机的结合起来,这一目的反应了斯沃斯莫尔学院和斯科特树木园长期以来在园艺和园林工作和教学方面所保持的原则相统一。大楼的南部就是自然林地,为了充足应用这个得天独厚的地理优势,设计者从视线的持续性和交通的可达性两个方面突出和强调与林地之间的亲密接洽,同时大自然的美景也在时刻提示着科研工作者一个主要的事实:大自然是科学研讨的主要组成部分,要给与相当的看重与维护。
    3.3屋顶绿化alicepaulresidencehallgreenroof
    斯沃斯莫尔学院近期的关于生态设计的实践之一便是在爱丽丝保罗学生宿舍建造超过5100平方英尺的绿色屋顶。绿色屋顶是通过在屋顶种植绿色植物实现滞留雨水,下降室温等功效,以节俭能源的做法,是lid管理策略中重要办法之一。一些研讨表明,绿色屋顶能够有效接收一些重金属和养分物资。如钙,铜,铅,锌,氮等[5]。绿色屋顶的构造由下至上依次是,不透水层,排水层,覆土和植被。不透水层用来维护建筑屋顶不受雨水侵蚀,通常应用高质量的防水膜。排水层收集没有被覆土层接收的过剩雨水,可以通过自身构造排出屋顶。覆土层用来过滤雨水同时给植被供给生长的介质。这些植被层的植物应以浅根系植物为主,以防止植物根系刺穿绿色屋顶构造。这些植物应有良好的再生才能,能够抵御直接的太阳辐射,耐干旱,霜冻和大风。
    绿色屋顶的建设具有很大的环境效益,它改良了室内温度,与传统的水泥屋面相比,它可以节俭10%的空调能耗。每次降水,屋顶都能滞留50%-90%的雨水,不仅对校园的雨水资源管理与应用发生非常明显的后果,维护了克拉姆河流的生态平衡,而且避免了屋顶表面卷材长期被紫外线直射和高温的暴晒,增添了资料的应用寿命。由于建筑屋顶承载力等对屋顶绿化基本深度等条件的限制,既能抗干旱又能耐水湿的肉质类植物,如景天科的植物就是很好的选择。
    4小结
    斯沃斯莫尔学院的生态设计的实践不仅涵盖校园环境从整体到细节的每一处设计,更体现在日常校园生活和在不断寻求可连续的生活方法的摸索与实践。其中提到不少新的生态设计手腕和细节处置的办法,更供给了新的视角。其实生态设计不必定要很高端的技巧或很高的成本,更多的是用更省力更节俭的方式解决问题,是对细节的看重和点点滴滴的提高,更主要的是有在设计中看重环保的意识和敢于应用新方式解决问题的态度。
    参考文献
    [1]greendesignofswarthmorecollege[m].www.scottarboreum.org,2005
    [2]swarthmorecollegeguidebook[m].www.scottarboreum.org,2005
    [3]周曦,李湛东,生态设计新论——对生态设计的反思和再认识[m].南京:东南大学出版社,2003.
    [4]李俊奇,车伍.城市雨水问题与可连续发展对策[a];西部经济发展与环境维护—百千万人才工程学术技巧专题论坛[c],2004
    [5]greenroofsbenefits[eb/ol].[2010-6-8].http://www.lid-stormwater.net/greenroofs_benefits.htm
    [6]http://www.scottarboreum.org/
    作者简介
    张新鑫,1986年09月生,女,汉族,北京林业大学硕士研讨生。
    张洁,1988年12月生,女,汉族,北京林业大学硕士研讨生。
    王沛永,1972年03月生,男,汉族,北京林业大学园林学院副教授,博士。

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