生态学原理的生态校园规划方法

时间:2022-08-17 09:00:00

生态学原理的生态校园规划方法

20世纪90年代以来,随着院校调整和高等院校大规模扩招,全国范围内掀起了一股兴建大学新校区的校园建设风潮。由于城市中心区土地成本较高,许多高校纷纷在生态环境相对敏感的城市建设新校区,许多城市还集中建设了“大学城”。新校区选址往往讲究依山傍水,坐落于山前湖旁。大新校区建设活动对原有生态环境的破坏不同于一般城市建设活动,其占地面积巨大,对原始生态环境的破坏力度不容忽视。如果处理不好校园建设与生态环境保护的关系,校园建设活动将对城市生态环境造成严重的破坏。本文将从城市生态系统衔接、校园生态子系统构建和校园生态节点建设三方面,阐述一种对城市原有生态系统影响较小的生态校园规划方法。

一、生态校园的定义与内涵

1.生态校园

生态校园是运用生态学的基本原理与方法,规划、设计、建设、管理及运行的人与自然关系和谐,各物种布局、结构合理且环境质量优良,物质、能量、信息高效利用且对环境友好的集学习、工作、生活、休闲功能于一体的人工、半人工生态系统。生态校园规划是全过程的规划,贯穿校园规划、建设、运营等各个阶段。生态校园规划能够提高校园运营效率,减少校园对外部物质能量的依赖。

2.生态校园规划的内涵

天津大学杜惟玮等人将生态校园规划的内涵归结为“生态、安全、科技、艺术、人文”五个方面。“生态”是生态校园最为显著的特征,生态校园虽由人为建设但仍保留有原始生态系统特定的特征,也是生态校园功能完整性的保障。“安全”是生态校园重要的功能之一,完整的校园生态系统在保障师生免于自然环境灾害的侵袭的同时保障师生的精神健康。“科技”是生态理念在校园规划中的补充,校园生态系统的产品是知识,校园生态系统中的科技元素是生态校园规划的亮点。一个好的校园生态系统往往是由充满“艺术”气息的校园建筑、景观节点等要素组成。“人文”主要体现在校园规划特殊的使用功能上,校园是体现先进文明展现师生精神风貌的地方,同时也是校园具有一定的社会功能。

二、当前我国高校新校区建设存在的问题

1.新建校园占地面积过大,校园内部硬化面积夸张

由于高校建设能够拓宽周边土地升值空间,同时对周边经济发展也会带来积极地影响,高校新校区建设往往会得到当地政府部门的支持,加之高校建设追求“大”“气派”的心理作用,新建高校校区面积一般较大。校内广场、建筑追求雄伟、宽大,校园场地一味平整硬化。最终导致校园土地原有功能遭到严重破坏,地表下渗面减少,校园原有生态系统破坏较为严重,甚至对周围一定范围内生态系统产生严重影响。校园建设过程中往往将规划范围内的原始生态景观全部铲除,校园生态景观系统一般是在校园基础建设完成后再经人工进行构建。大面积的“铲除重建”式的建设方式对原有的生态系统的破坏十分严重。

2.校园内部生态系统与周围生态系统相容性较低

由于现有校园建设过程中采取了“铲除重建”的建设方式,校园生态系统完全独立于周围生态系统。大面积的校园建设犹如在原有的生态网络中打了一个大的补丁,原有生态系统中物质能量流动被打断。校园外部生态系统物质能量不能向校园内部流动,校园内部人工生态系统又需要源源不断地进行人工输入物质能量来维系正常运营。

3.校园内部生态系统各生态节点关联性不足

校园景观规划往往注重单个景观节点的营造,忽视各景观节点间的关联性。建成后各节点相互独立,景观视觉上难以形成完整的景观序列,生态上不能形成供物种迁徙、物质能量流动的生态廊道,各生态斑块相互独立功能单一难以发挥系统。难以体现“生态”“艺术”“科技”的生态校园的基本内涵。

三、生态校园规划方法

生态校园规划方法可分为校园生态景观性质定位、校园内部生态子系统构建、校园生态节点布局设计和建设技术创新三个步骤,分别从校园生态环境建设中宏观、中观、微观三个建设层次进行规划设计。

1.生态景观性质定位与生态价值平衡

(1)周围生态环境决定校园生态景观类型校园生态景观类型应充分考虑校园周边生态环境类型,建设后的校园在其周围生态系统中可视为一个引入斑块。生态学研究认为,引入斑块在无人为干预的情况下,生态系统具有向原始生态景观演变的特性。若校园生态系统不能与周围生态环境相适应,仅仅依靠持续的人为干预来维持,既消耗能量又易对生态基底产生不可逆转的负面影响。规划中充分考虑校园周边环境,打造能够适应周围原始生态系统的校园生态景观,将有利于生态校园低耗、高效运营。(2)校园建设前后基地生态价值变化最小化许多研究学者对不同环境条件下不同生态景观类型的生态价值进行估值研究,以一种量化的手段指导区域内生态规划和城市建设活动,这种方法更加直观、操作性更强。目前,不同区位不同地域条件下各生态景观类型的生态估值技术也日趋成熟。生态校园规划可借鉴此规划思想,通过生态价值估算的方法将校园内生态问题进行量化,根据校园基地原始生态价值总量来定位校园生态景观类型。生态估值技术增强了生态规划的可操作性同时也为生态规划提供强有力的技术支持和建设依据。为方便文章对生态价值的表述我们引入生态贡献量的概念。生态贡献量表示某一生态子系统在其更高一层生态系统中所贡献的生态价值的大小。相同环境条件下不同的生态景观类型单位面积的生态贡献量大小不同。校园建设减少了原有生态景观面积,基地内生态贡献量减少。新的生态校园规划方法要求建设前后基地内总的生态贡献量减量最小甚至实现生态贡献量增加。实现建设前后基地内总生态贡献量减量最小的建议性方法:①规划建设时结合校园景观环境设计,通过打造单位面积生态贡献量较高的生态景观类型来弥补因校园建筑占据原有生态景观面积而造成的生态贡献量的减少,尽量实现建设前后基地内生态贡献总量减量最小。②充分利用校园内可使用空间进行生态恢复建设。如教学楼的中庭空间、建筑物的屋顶空间等。③注意衔接外部生态系统,打通生态廊道,增强校园生态系统物质流、能量流速率。

2.构建校园内部生态子系统

校园内部生态子系统是相对于校园所在地块更高一层次的生态系统而言的。建设前基地属于原生态系统中部分生态要素的集合,要求建设后基地内形成了一个与原生态系统相衔接且从属于原生态的子系统。构建校园内部生态子系统的关键在于与外部生态网络的衔接以及校园内部生态网络系统的构建两个方面。与外部生态网络的衔接应最大限度保留基地内原有生态要素,内部生态网络结构主体尊重和保留原始生态结构,同时保障原有生态系统物质能量流通通畅。构建校园内部生态网络坚持“点—线—面”分层建设的原则,具体到生态学上即“斑块-廊道-基底”。通过此方法将校园生态系统中的各生态要素有机的组合起来,形成高效的生态网络。校园生态网络通过主要生态廊道和周围城市生态系统衔接,将校园生态系统统一于城市生态系统中去,保留原始区域生态系统结构。

3.校园内部生态节点布局设计与建设技术创新

生态节点是校园生态网络的重要组成部分,也是生物栖息的主要场所,校园生态节点应满足物种丰富、具备较强的抗干扰能力等基本要求。生态节点在校园景观系统规划中往往被处理为景观节点。对生态节点进行景观效果处理的过程中应根据生态节点的生态属性来确定人工干预的程度,对于生态效益非常高的节点类型应降低人为干预行的景观设计,节点处理实现景观效果与生态效益的双赢。为弥补校园建设对原有生态系统的破坏,校园规划中应充分利用基地中每一处有价值空间。生态节点布置结合建筑中庭空间设计,根据植物生长规律和生活习性营造生态效益较高的中庭庭院生态系统。同时结合生态建筑设计理念建设适合当地环境条件的生态屋顶、生态建筑表皮。

四、结语

新建大学校区具有“大”而“空”的特点,容易对原有生态系统产生较大影响。校园生态系统规划在校园规划中应受到足够重视,将校园生态系统作为城市生态系统的有机组成部分,从城市生态系统规划的高度确定校园景观生态结构。追求规划前后生态效益平衡。生态校园建设涉及从校园规划到运营过程的方方面面,生态建筑设计、生态交通规划、生活废弃物无害化处理等都将是营造生态校园的重要手段。本文借鉴生态估值方法在城市规划中的应用并结合生态学原理,以一种生态价值量化的思想阐述生态校园规划的一种新思路,以期校园建设对周围生态环境的影响最小化。笔者认为高效校园生态系统的维系最为重要的是长期有效的生态校园管理模式,但凡生态规划都是贯穿全生命周期的规划过程,随着生态因子的变化生态规划方案都需要做出适应性的调整。

作者:陈承振 代朋 赵帅

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