張少杰,趙子玉,夏子俊,郭江慧,張成永,王亞諾

（安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,安徽合肥230601）

住建部2015年6月發(fā)布《推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見(jiàn)》,明確要求到2020年末,部分新立項(xiàng)項(xiàng)目應(yīng)用BIM的比例達(dá)到90%.BIM（Building information Modeling）是“建筑信息模型”的簡(jiǎn)稱,是一種數(shù)字信息的應(yīng)用,實(shí)質(zhì)為參數(shù)化的3D建筑模型,服務(wù)建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)到改建的整個(gè)生命周期[1].BIM技術(shù)在園林景觀上的運(yùn)用主要體現(xiàn)在地理信息分析、生態(tài)分析、模型構(gòu)建三方面,相關(guān)模型構(gòu)建工具有Autodesk Revit、Vectorworks 2019等；地理信息分析平臺(tái)有Arcgis、Global Mapper；生態(tài)分析工具有Delft 3D、ANSYS等.BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)建筑工程中的運(yùn)用越來(lái)越普遍,但在園林景觀設(shè)計(jì)及工程中的應(yīng)用并不深入,更多體現(xiàn)在景觀設(shè)計(jì)的整體布局,以及把地形塑造、水系處理、景石布置、建筑物（構(gòu)筑物）設(shè)計(jì)、種植設(shè)計(jì)等由二維轉(zhuǎn)為三維,以取得更加直觀的整體效果[2].

孫鵬等[3]認(rèn)為在風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中,BIM同樣可以起到舉足輕重的作用.劉雯等[4]將BIM應(yīng)用于長(zhǎng)江三峽風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃中,從科學(xué)技術(shù)角度支撐了規(guī)劃,提高了風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃編制與管理的科學(xué)水平.劉東云等[5]以?shī)W體文化商務(wù)園中心綠地為例,驗(yàn)證了BIM作為景觀整體建構(gòu)和高精度控制的現(xiàn)實(shí)意義.西北大學(xué)吳丹杰等[6]在進(jìn)行海綿城市建設(shè)實(shí)踐研究時(shí),提出需要打破多部門、多體系的壁壘,借助先進(jìn)的BIM技術(shù)來(lái)銜接各部門規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃,以及銜接控制性詳細(xì)規(guī)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一推進(jìn).由此說(shuō)明BIM技術(shù)的深入發(fā)展、深入應(yīng)用必將成為一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí).

2012年4月在低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇上,作為一種新的城市雨洪管理概念,“海綿城市”的概念首次被提出.2017年3月5日李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中明確指出：要推進(jìn)海綿城市建設(shè),使城市既有“面子”,又有“里子”.隨著我國(guó)對(duì)于海綿城市建設(shè)的大力推進(jìn),很多學(xué)者開(kāi)始提出在校園中建設(shè)綠色基礎(chǔ)設(shè)施,打造海綿校園.海綿景觀是將海綿城市中的一些常用技術(shù),如保護(hù)自然的最小干預(yù)技術(shù)、加強(qiáng)型人工濕地凈化技術(shù)、城市雨洪管理、綠色海綿技術(shù)等在景觀設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用,讓水系統(tǒng)的生態(tài)功能得以發(fā)揮[7].對(duì)于學(xué)校而言,基于海綿城市的雨水景觀可以提高校園雨水系統(tǒng)的總體效益.據(jù)有關(guān)研究表明,我國(guó)高校人均用水量是城市居民平均用水量的1.95倍,包括了實(shí)驗(yàn)、洗浴、校園綠化等用水.高校在節(jié)水控水方面將會(huì)有很大的潛力,并將在海綿城市建設(shè)中扮演越來(lái)越重要的角色.

校園景觀長(zhǎng)期被忽視,海綿景觀設(shè)計(jì)中的自然性對(duì)彌補(bǔ)我國(guó)兒童長(zhǎng)期缺少自然教育帶來(lái)的相關(guān)問(wèn)題具有一定的現(xiàn)實(shí)意義.校園景觀關(guān)系到學(xué)生自身的發(fā)展,理查德·洛夫曾在2005年提出了兒童自然缺失癥的概念[8],兒童缺少了自然教育會(huì)導(dǎo)致自身感官和對(duì)外界感受的障礙,雨水景觀和學(xué)習(xí)型景觀的結(jié)合可以更好地促進(jìn)小學(xué)生的學(xué)習(xí)與健康成長(zhǎng).在海綿校園的成功案例中,深圳百仕達(dá)小學(xué)注重系統(tǒng)性和自然性結(jié)合,建設(shè)的海綿體包括蓄水桶、生態(tài)樹(shù)池、雨水花園等[9].本文嘗試將“海綿”概念與小學(xué)校園景觀設(shè)計(jì)相結(jié)合,根據(jù)校園現(xiàn)狀及小學(xué)生的行為特點(diǎn),結(jié)合BIM軟件直觀化、多專業(yè)協(xié)同的優(yōu)勢(shì),提出小學(xué)校園景觀的優(yōu)化建議,以期為國(guó)內(nèi)外其他類型小學(xué)校園海綿景觀設(shè)計(jì)提供參考.

1 研究對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象

合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校位于安徽省合肥市烏魯木齊路與寧夏路交口,學(xué)校占地面積約1.95公頃,目前擁有40個(gè)教學(xué)班,1 700人.實(shí)驗(yàn)學(xué)校內(nèi)主要師生活動(dòng)空間為南北兩個(gè)庭院,南庭院采用不規(guī)則式布局,三條主園路連接?xùn)|北、東南、西南角三處走廊入口和中心廣場(chǎng),沿路設(shè)置可供休憩的石椅.北庭院采用規(guī)則式布局,庭院中心設(shè)一小廣場(chǎng),西南部轉(zhuǎn)角處設(shè)有廊架,其余部分為植被.

1.2 研究方法

本研究通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)及案例閱讀整理,對(duì)合肥市實(shí)驗(yàn)學(xué)校進(jìn)行實(shí)地踏查,在完成學(xué)校BIM模型的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)校景觀部分單獨(dú)建模.以Revit和Vectorworks 2019為主要工具和平臺(tái),在對(duì)校園氣象、土壤、地下水、周邊項(xiàng)目等海綿城市相關(guān)要素分析的基礎(chǔ)上,演繹與生成設(shè)計(jì)概念與方案,建立海綿景觀BIM模型.在雨水花園、屋頂花園等景觀節(jié)點(diǎn)深入闡釋了生命花園的設(shè)計(jì)主題,并總結(jié)了BIM技術(shù)在小學(xué)校園海綿景觀設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)與不足（見(jiàn)圖1）.

圖1 校園海綿景觀設(shè)計(jì)方法及過(guò)程Fig.1 The method and process of campus sponge landscape design

2 小學(xué)校園現(xiàn)狀及海綿景觀設(shè)計(jì)構(gòu)想

2.1 小學(xué)校園景觀現(xiàn)狀問(wèn)題

2.1.1 景觀的參與性和體驗(yàn)性不高 合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校南北庭院的景觀以植物造景為主,觀賞性較高,但師生的參與性和體驗(yàn)性不足,難以滿足小學(xué)生豐富的活動(dòng)需求.庭院內(nèi)植物主要采取列植和中心空間自然種植的方式,造景手法單一,植物種類不夠豐富,景觀缺少層次感.校園開(kāi)放空間面積有限,庭院空間幾乎承載了全校師生的所有課間活動(dòng),通過(guò)實(shí)地調(diào)研學(xué)生活動(dòng),該空間難以滿足小學(xué)生多樣化的活動(dòng)需求并激發(fā)其創(chuàng)新活動(dòng).庭院?jiǎn)我坏牟季譄o(wú)法給學(xué)生的活動(dòng)進(jìn)行合理引導(dǎo),六個(gè)年級(jí)的學(xué)生隨意占據(jù)空間造成互相干擾較大,且場(chǎng)地均為硬質(zhì)鋪裝,對(duì)于孩子存在一定的安全隱患.

2.1.2 景觀下墊面及雨水處理問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)學(xué)校的道路鋪裝多為瀝青,極大影響了雨水滲透效果.校園內(nèi)下墊面采用透水材料鋪裝,但使用水泥在鋪裝下進(jìn)行覆蓋,隔絕了雨水與鋪裝下面土壤的接觸,導(dǎo)致雨水滲透后無(wú)法排放.校園的雨水處理系統(tǒng)不具備儲(chǔ)存和凈化的功能,教學(xué)樓屋面積水經(jīng)水管直接流入排水管,并未經(jīng)過(guò)處理與地表徑流、滲透水流統(tǒng)一匯集到蓄水池里凈化循環(huán)再利用.另外現(xiàn)有校園景觀缺少定期修剪和維護(hù),因此低維護(hù)性的海綿景觀成為解決方案.

2.2 校園海綿景觀設(shè)計(jì)初步設(shè)想

2.2.1 場(chǎng)地現(xiàn)狀對(duì)海綿景觀設(shè)計(jì)的影響 項(xiàng)目位于合肥中部,土壤結(jié)構(gòu)緊實(shí)僵硬,質(zhì)地黏重水分難以向下滲透,在30 cm深以上形成滯水層.海綿城市主要采取淺層入滲措施,影響范圍一般在1 m以內(nèi),不會(huì)因膨脹土的存在造成危害.合肥市地下水資源較貧乏,二十世紀(jì)八十年代曾經(jīng)因過(guò)量開(kāi)采地下水形成較大規(guī)模降落漏斗,九十年代后期,地下水開(kāi)采得到很好的遏制,地下水位逐年回升.進(jìn)入二十一世紀(jì),地下水位恢復(fù)到二十世紀(jì)六七十年代水平,基本解決了地下水枯竭的問(wèn)題.根據(jù)合肥市地下水位標(biāo)高等值線圖,項(xiàng)目所在地地下水位大于10 m.項(xiàng)目占地面積20 000 m2,周邊有許小河生態(tài)補(bǔ)水工程和許小河初雨調(diào)蓄池.根據(jù)分類用地目標(biāo)要求,確定該項(xiàng)目年徑流總量控制率目標(biāo)為70%,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)降雨量18 mm,匯水面積為2 hm2,徑流系數(shù)ψ取0.6,安全系數(shù)取1.1,結(jié)合計(jì)算公式V=10DFφβ,最后得出實(shí)驗(yàn)學(xué)校雨水滯留設(shè)施設(shè)計(jì)容積應(yīng)約為237.6 m3.

2.2.2 適應(yīng)季節(jié)變化的雨季景觀和旱季景觀 景觀綠地作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施在海綿城市中將會(huì)發(fā)揮更大的作用,本項(xiàng)目考慮到兒童親近自然的天性,在雨水花園中融入雨季景觀和旱季景觀,具體體現(xiàn)在雨水鏈的設(shè)計(jì)和耐旱植物的選擇上.雨水花園作為海綿景觀中最常見(jiàn)的形式,是在雨水收集和利用的基礎(chǔ)上,使其更具景觀性和藝術(shù)化[10].自然降雨和不同水質(zhì)的水經(jīng)過(guò)相關(guān)技術(shù)處理在景觀設(shè)計(jì)中都可以發(fā)揮相關(guān)作用,如在雨季時(shí),雨水在多級(jí)雨水花園中可以形成疊水景觀.海綿景觀建設(shè)中多關(guān)注目標(biāo)降雨量和超標(biāo)洪水,但低于目標(biāo)降雨量時(shí),需要優(yōu)化耐旱植物的選擇與配置,形成親近自然的旱季常態(tài)景觀.

2.2.3 海綿景觀中的雨水滲透和滯留技術(shù) 滲透系統(tǒng)由可滲透地面與滲透設(shè)施組成.通過(guò)改變校園地面鋪設(shè)的材料,加強(qiáng)雨水的滲透性,減少暴雨徑流,延遲暴雨徑流峰值,補(bǔ)充地下水,改善城市氣候.滲透設(shè)施由滲透槽與滲透管組成.滲透槽主要利用于道路兩側(cè)自然排水,滲透管是在雨水管道上鉆孔,將管道鋪設(shè)在礫石中,雨水流入小孔通過(guò)礫石層進(jìn)行過(guò)濾,再滲透入土壤中.滯留系統(tǒng)由生態(tài)屋頂、雨水花園和生態(tài)滯留池組成,達(dá)到雨水回用的目的,有效去除雨水徑流中的有害物質(zhì),減輕市政排水管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力.屋頂花園使雨水經(jīng)過(guò)初次過(guò)濾流入雨水管,再流入庭院中的雨水花園.雨水滯留在低洼處和植物根系處,可以有效地減少雨水徑流量,部分會(huì)被植物和土壤中的菌落吸收消化,能夠有效促進(jìn)水質(zhì)的凈化.

2.2.4 結(jié)合自然教育的海綿景觀設(shè)計(jì) 在校園的戶外空間中打造具有教育性質(zhì)的寓教于樂(lè)型的景觀,可作為傳統(tǒng)室內(nèi)教育的補(bǔ)充,把知識(shí)融入到戶外景觀中,讓學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)踐、互動(dòng)來(lái)汲取知識(shí),從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力,激發(fā)其探索和創(chuàng)新精神[11].使用透水路面材料、建造雨水花園、生物滯留池、生態(tài)樹(shù)池等海綿化景觀可以更好的解決雨水問(wèn)題.如果可以使這一過(guò)程可視化,通過(guò)更直觀簡(jiǎn)單的表現(xiàn)方式展現(xiàn)給學(xué)生,就可以讓學(xué)生形成海綿城市、生態(tài)環(huán)保的概念.學(xué)生處在“海綿校園”的環(huán)境之中,自己也成為其中的一部分,可以知道自己的行為給環(huán)境帶來(lái)哪些影響,從而知道如何才能更好的保護(hù)自然環(huán)境.

3 基于BIM技術(shù)的海綿校園景觀設(shè)計(jì)過(guò)程及成果分析

3.1 設(shè)計(jì)工具選擇

BIM系列軟件如Ectwork 2010、Arcgis等可以直觀的通過(guò)圖表分析展現(xiàn)場(chǎng)地日照條件、地理信息、風(fēng)環(huán)境等.Revit作為BIM技術(shù)的主要軟件,適合以幾何形狀為主的硬質(zhì)鋪裝用地,如果場(chǎng)地中包含很多自由、有機(jī)的元素,如樹(shù)、流水等,就需要借助其他的軟件建模,同時(shí)需要自建族庫(kù).Vectorworks 2019集平面繪制、BIM建模、排版于一身,自帶優(yōu)質(zhì)配景和材質(zhì),界面友好且工具使用配有圖示,同時(shí)含有豐富的三維植物數(shù)據(jù)庫(kù),還增加了植物灌溉設(shè)計(jì)功能,因此本項(xiàng)目選擇該軟件結(jié)合Revit,作為BIM技術(shù)在小學(xué)校園海綿景觀中的主要工具.

3.2 設(shè)計(jì)過(guò)程

3.2.1 日照分析Ecotect 2010作為BIM配套軟件中重要的分析軟件,用在本項(xiàng)目的前期分析.地理位置設(shè)定為安徽省合肥市包河區(qū),緯度31°48′,經(jīng)度117°20′,計(jì)算精度1 min,時(shí)間累計(jì)方式為累計(jì)所有時(shí)間段,有效日照為6：00-18：00.經(jīng)分析得出：場(chǎng)地北側(cè)日照較長(zhǎng),宜布置更多的活動(dòng)空間,場(chǎng)地南側(cè)日照較少,植物選擇時(shí)應(yīng)該慎重考慮（見(jiàn)圖2）.

圖2 日照分析Fig.2 Sunshine analysis diagram

3.2.2 輔助設(shè)計(jì) 利用BIM軟件自帶的GIS對(duì)設(shè)計(jì)場(chǎng)地進(jìn)行準(zhǔn)確定位,避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中調(diào)整衛(wèi)星圖比例的步驟,能夠直接在GIS生成的圖紙上進(jìn)行設(shè)計(jì).圖3展示了利用GIS進(jìn)行概念模型推敲的過(guò)程.

圖3 場(chǎng)地分析Fig.3 Site analysis diagram

3.2.3 跨專業(yè)協(xié)同 實(shí)驗(yàn)學(xué)校的海綿景觀設(shè)計(jì)是基于建筑BIM模型建造完成的基礎(chǔ)上（見(jiàn)圖4）,進(jìn)行雨水系統(tǒng)設(shè)計(jì).項(xiàng)目涉及景觀設(shè)計(jì)、污水處理、水循環(huán)設(shè)計(jì)、管網(wǎng)排布等多個(gè)領(lǐng)域,通過(guò)BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)景觀與給排水及相關(guān)專業(yè)的交互.開(kāi)發(fā)利用地面植物、景觀小品、蓄水池的雨水收集功能并將其與地下雨水系統(tǒng)管道協(xié)調(diào),使得地面景觀與地下管道共同形成海綿校園的雨水收集儲(chǔ)存、回收利用系統(tǒng).BIM將不同專業(yè)的設(shè)計(jì)通過(guò)同一平臺(tái)結(jié)合到一起,從整體上實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì).

圖4 實(shí)驗(yàn)學(xué)校建筑BIM模型建立過(guò)程（1F-4F）Fig.4 Process of building BIM model of experimental school building（1F-4F）

3.2.4 可視化設(shè)計(jì) 現(xiàn)有的景觀設(shè)計(jì)利用二維軟件進(jìn)行平面設(shè)計(jì),采用Sketch UP、3DMAX等進(jìn)行效果圖制作,平面方案修改時(shí)無(wú)法及時(shí)觀察三維效果,且無(wú)法統(tǒng)計(jì)因修改而產(chǎn)生的造價(jià)變化.BIM技術(shù)使得二維三維設(shè)計(jì)可以同時(shí)進(jìn)行,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中方案與施工交互產(chǎn)生的問(wèn)題,并且可在3D模式下探討最適宜的解決方案.同時(shí)具有可出圖性,便于與施工方進(jìn)行對(duì)接,結(jié)合動(dòng)畫渲染、漫游等三維可視化功能預(yù)知項(xiàng)目建成后的地面景觀形態(tài)及與地下管網(wǎng)的結(jié)合,提前進(jìn)行調(diào)整改善,從而最大限度地減少返工,縮短工期并做到節(jié)材與節(jié)能[12-14].模型中植物數(shù)據(jù)的可視化優(yōu)勢(shì),就是可以通過(guò)對(duì)植物的果實(shí)顏色、類別和開(kāi)花顏色等進(jìn)行分類,直觀的看出來(lái)每個(gè)區(qū)域的植物色彩搭配和景觀效果（見(jiàn)圖5）.

圖5 BIM模型中景觀植物數(shù)據(jù)可視化展示Fig.5 Visual display of landscape plant data in the BIM model

BIM的另一優(yōu)越之處是,可以使客戶在戴上3D眼鏡后漫游其中,以第一視角真實(shí)地體驗(yàn)項(xiàng)目,達(dá)到“所見(jiàn)即所得”的效果.客戶及設(shè)計(jì)者可以通過(guò)真實(shí)視角的體驗(yàn),進(jìn)行不同方案的比較,輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)決策見(jiàn)圖6.

圖6 BIM模型中可視化漫游路徑演示Fig.6 Visualized roaming path demonstration in the BIM model

3.2.5 信息化評(píng)估及優(yōu)勢(shì) 設(shè)計(jì)前期通過(guò)BIM軟件模擬計(jì)算環(huán)境風(fēng)向與雨水量,為海綿景觀預(yù)計(jì)蓄水量與蓄水池的位置設(shè)計(jì)提供信息依據(jù)；設(shè)計(jì)中期模擬校園雨水循環(huán)系統(tǒng),得出方案的優(yōu)缺點(diǎn)并加以改進(jìn)；設(shè)計(jì)后期方案完成后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、價(jià)格預(yù)算、管理設(shè)施配備等.利用BIM技術(shù)可以將數(shù)據(jù)庫(kù)中植物的產(chǎn)地、胸徑、冠幅等統(tǒng)計(jì)出,如針對(duì)含水量較高的區(qū)域,可以通過(guò)植物列表篩選出適宜種植的植物.還可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)確定植物的習(xí)性和外觀,進(jìn)一步確定是否滿足設(shè)計(jì)的需要.BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)中還包括透水鋪裝等的材料及做法,也可以自行定制其他的鋪裝形式.

3.2.6 提前模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)BIM的設(shè)計(jì)過(guò)程包括：第一,項(xiàng)目整體方案的設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)成本計(jì)算；第二,通過(guò)BIM選擇施工原料,給排水組件,產(chǎn)生設(shè)計(jì)圖紙；第三,對(duì)組件進(jìn)行仿真,模擬原料在項(xiàng)目中最終效果,綜合考慮方案的經(jīng)濟(jì)性、功能性,確定適合該項(xiàng)目的方案及材料；第四,設(shè)計(jì)方案完成后,通過(guò)BIM完成三維動(dòng)畫模型,通過(guò)全面的“三維校審”,可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題,減少返工、縮短工期、節(jié)約成本.本項(xiàng)目利用BIM軟件中帶有的車輛碰撞檢測(cè)功能,自定義車輛類型和速度等,對(duì)合肥實(shí)驗(yàn)學(xué)校的車流動(dòng)線是否與場(chǎng)地其他部分產(chǎn)生碰撞進(jìn)行檢測(cè)（見(jiàn)圖7）,根據(jù)碰撞結(jié)果,優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì).

圖7 BIM模型中場(chǎng)地車流動(dòng)線模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)Fig.7 The simulation and optimization design of the flow line of the ground vehicle in the BIM model

3.2.7 集成化改進(jìn) 傳統(tǒng)風(fēng)景園林設(shè)計(jì)要結(jié)合PS及SU產(chǎn)出二維及三維圖紙,在BIM軟件中對(duì)于初步方案的色彩調(diào)整,僅需利用其中帶有的調(diào)色功能即可滿足需求,大大增加了工作效率.BIM軟件中的圖紙圖層,可以達(dá)到CAD+ID的配合效果,能滿足施工圖、效果圖和圖片文字的排版需求,并形成標(biāo)準(zhǔn)化的文件.對(duì)于方案前期的圖面表現(xiàn),BIM軟件中自帶的三維渲染引擎已經(jīng)可以滿足要求.如果追求更佳圖面表達(dá),依舊可以在BIM軟件中解決.

3.3 設(shè)計(jì)成果及分析

3.3.1 設(shè)計(jì)成果 利用BIM進(jìn)行前期分析發(fā)現(xiàn),受限于場(chǎng)地大小和綠化率等原因,綠化集中于兩個(gè)庭院,植物郁閉度過(guò)高,相應(yīng)的兒童活動(dòng)場(chǎng)地范圍較小.本設(shè)計(jì)主題為“生命花園”,希望營(yíng)造有生命的場(chǎng)地和有吸引力的兒童花園解決庭院缺乏生命活力,無(wú)法吸引兒童的問(wèn)題.考慮兒童親近自然的天性,在雨水花園中融入雨季景觀和旱季景觀.針對(duì)兒童的年齡進(jìn)行分級(jí)設(shè)計(jì),距離運(yùn)動(dòng)場(chǎng)較近的北庭院為高年級(jí)活動(dòng)區(qū),南庭院則為低年級(jí)活動(dòng)區(qū).同時(shí)設(shè)置有亭廊小品、樹(shù)桌花園和種植花園,滿足兒童多樣的使用需求（見(jiàn)圖8）.本項(xiàng)目徑流量控制設(shè)施主要采用雨水花園、下沉式綠地、透水鋪裝等,通過(guò)微地形改造和計(jì)算可得徑流量控制設(shè)施總調(diào)蓄容積為285.1 m3,滿足調(diào)蓄容積237.6 m3的目標(biāo)（見(jiàn)圖9）.

圖8 實(shí)驗(yàn)學(xué)校海綿景觀平面圖Fig.8 Sponge landscape plan of the experimental school

圖9 徑流控制目標(biāo)核算圖Fig.9 Calculation chart of runoff control target

3.3.2 設(shè)計(jì)成果分析 針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況,對(duì)屋面雨水、中水利用、綠地及雨水管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行海綿化建設(shè).教學(xué)樓屋面雨水經(jīng)屋頂綠化初步過(guò)濾,采用滲排一體化系統(tǒng)引至周邊多層雨水花園.結(jié)合周邊的再生水管道,滿足中水利用需求.結(jié)合綠地系統(tǒng),在低洼處建設(shè)雨水控制與利用設(shè)施,將運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地和道路鋪裝的雨水引入綠地中,促進(jìn)雨水下滲和雨水回用（見(jiàn)圖10）.設(shè)計(jì)雨水排水管網(wǎng)系統(tǒng),與雨水外排控制設(shè)施相協(xié)調(diào),雨水口高于設(shè)計(jì)水位約5 cm,超過(guò)調(diào)蓄設(shè)施調(diào)蓄的雨水經(jīng)溢流雨水口排至雨水管網(wǎng),再排至市政雨水管網(wǎng)和周邊調(diào)蓄設(shè)施.

圖10 實(shí)驗(yàn)學(xué)校海綿景觀設(shè)計(jì)及建設(shè)Fig.10 Sponge landscape design and construction of experimental school

3.3.3 景觀節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 該項(xiàng)目創(chuàng)新性的將枯山水景觀融入到多級(jí)雨水花園中,雨季時(shí)雨水層層疊落形成疊水景觀,旱季時(shí)可以在防腐木座椅上欣賞枯山水景觀.將雨水口設(shè)置在最底層的生物滯留設(shè)施內(nèi),雨水口低于調(diào)蓄設(shè)施約5 cm,超過(guò)調(diào)蓄設(shè)施調(diào)蓄的雨水經(jīng)溢流雨水口排至雨水管網(wǎng),再排至市政雨水管網(wǎng)和周邊調(diào)蓄設(shè)施.

設(shè)計(jì)保留移植了原有的14棵樹(shù)并設(shè)置了維護(hù),架構(gòu)出三組自由流線型的桌面,漂浮交錯(cuò)在大樹(shù)之間,形成綠蔭下的“樹(shù)桌”.桌面上還布置了花草盆景,創(chuàng)造出與樹(shù)為鄰的學(xué)習(xí)交流空間,能夠提供一堂特別的室外課程.由于與北庭院主要入口相連,也可滿足學(xué)校層級(jí)一些非正式的、輕松的小型交流活動(dòng).

根據(jù)美國(guó)教育家Michele Borba的理論,透過(guò)種植的方式,協(xié)助培育孩子建立自尊感中的獨(dú)特感、聯(lián)系感.獨(dú)特感是指感到自我是獨(dú)特的,知道個(gè)人的價(jià)值,清楚知道自己在現(xiàn)實(shí)中的特性、角色等.聯(lián)系感是指社交能力,感到被接納、認(rèn)可、欣賞以及尊重,并有歸屬感.照料植物不僅有助于培養(yǎng)兒童的責(zé)任感,還可激發(fā)兒童的好奇心和想象力.讓小學(xué)生沉浸于種子萌芽、花兒綻放、蜜蜂采蜜、昆蟲(chóng)傳粉等大自然的神奇之中,引領(lǐng)孩子探索大自然的奧秘.

光影亭廊設(shè)計(jì)中,光束穿過(guò)色彩不同的玻璃形成獨(dú)特的光影游戲,柔和地照射著有機(jī)形態(tài)的木質(zhì)座椅和圓柱形拋光金屬柱.孩子可以根據(jù)自己的意愿就坐在不同的位置,開(kāi)展不同的活動(dòng),凸顯周邊景觀迷人的景色.周邊的積木廣場(chǎng)則鼓勵(lì)通過(guò)探索,兒童能夠發(fā)現(xiàn)不同的空間布局.光影亭廊和積木廣場(chǎng)最終互為背景,形成看與被看的關(guān)系.

4 結(jié)論與討論

信息化是景觀現(xiàn)代化的主要特征之一,BIM技術(shù)作為景觀信息化的重要組成部分,將極大地促進(jìn)景觀生產(chǎn)方式的變革.這種數(shù)字化的技術(shù)手段,從傳統(tǒng)的手工業(yè)式演進(jìn)為系統(tǒng)化、信息化的現(xiàn)代設(shè)計(jì)邏輯建構(gòu)和媒介表達(dá),使從業(yè)人員獲得了更科學(xué)、客觀、理性的認(rèn)知和分析事物發(fā)展規(guī)律的能力.基于BIM技術(shù)的小學(xué)校園海綿景觀建造是將信息技術(shù)運(yùn)用于建造的各個(gè)環(huán)節(jié),從前期勘測(cè)、方案設(shè)計(jì)、施工到后期維護(hù)這一過(guò)程均動(dòng)態(tài)可視化,提供更為系統(tǒng)化的海綿景觀建造手段.

BIM技術(shù)中真正關(guān)鍵的因素是“I”,基本3D建模和BIM的關(guān)鍵區(qū)別在于模型中的信息及數(shù)據(jù).BIM技術(shù)在景觀中可以存儲(chǔ)的對(duì)象信息包括灌溉管線、分配給特定植物的區(qū)域、不同植物的列表,圖中使用的注釋可以是2D或3D,并帶有附加信息.BIM模型中的軟質(zhì)景觀元素如不同的植物類型,包含的參數(shù)有其學(xué)名、根大小、安裝條件和安裝高度,還包括成年高度、樹(shù)冠展開(kāi)直徑、水和陽(yáng)光需求,以及開(kāi)花時(shí)間.植物數(shù)據(jù)描述和規(guī)格可確保植物的正確使用,如水供應(yīng)存在問(wèn)題,可以使用耐旱植物.硬質(zhì)景觀元素如照明、表面覆蓋物、水池、長(zhǎng)凳、花槽和人行道,也包含大量信息和數(shù)據(jù),這些細(xì)節(jié)將有助于設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、報(bào)告計(jì)劃和建議.憑借仿真和可視化,景觀設(shè)計(jì)師能夠演練動(dòng)畫和渲染進(jìn)行展示,在早期設(shè)計(jì)階段做出明智的決策,從而大大提升效率,并能夠與大型項(xiàng)目中涉及的其他行業(yè)更好地及早協(xié)調(diào).

BIM技術(shù)在風(fēng)景園林專業(yè)的應(yīng)用剛剛起步,還有許多不足之處.BIM面臨著巨大的社會(huì)、法律、教育和技術(shù)限制,需要提高認(rèn)識(shí),讓景觀設(shè)計(jì)師了解在項(xiàng)目中使用BIM的重要性.Pietsch在2011年指出,通過(guò)擴(kuò)展現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和制定新標(biāo)準(zhǔn),可以改善園林建模中的信息交流問(wèn)題[15-16].除此之外,專門為風(fēng)景園林設(shè)計(jì)推出的BIM軟件工具明顯不足[17],景觀設(shè)計(jì)師目前使用的BIM軟件并不能兼容所有景觀任務(wù),如Land FX軟件可用于種植和灌溉建模,ArchiCad用于演示、渲染和量化,但缺少一種軟件涵蓋風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)全過(guò)程.一個(gè)基BIM技術(shù)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域多級(jí)聯(lián)動(dòng)平臺(tái)的建立是大勢(shì)所趨,也是海綿城市規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、管理、運(yùn)營(yíng)的一個(gè)重要途徑.