以表土保护为特色的住宅小区设计---贵州毕节某绿色建筑小区介绍

以表土保护为特色的住宅小区设计---贵州毕节某绿色建筑小区介绍

姓名：唐永强

单位：深圳市高盛建筑设计有限公司

［关键词］表土保护；土壤功能；绿色建筑小区；表土保护的工程实践；

［摘 要］土壤是地球生物多样性最丰富、能量交换和物质循环最活跃的地球表层，自然状态下形成1cm的表土需要100至400年的时间，通常30至50cm厚的自然表土，至少经历三千至两万年的岁月。贵州毕节是典型的强酸性砖红壤地区，表土层有机质含量低、土层浅，破坏后恢复极困难。工程设计充分利用原有地形地貌进行场地设计，综合运用建筑意向、生态景观、技术措施等各类手段打造富有特色的绿色建筑小区，在保护当地水土、维护局部生态坏境方面取得积极成效，希望本设计能为其他同类工程提供有益参考。

一、工程人必须知道的土壤学知识

土壤是地球生物多样性最丰富、能量交换和物质循环最活跃的地球表层，它支持和调节生物圈中的生物过程，提供植物生长必要的条件;影响大气圈的化学组成、水分与热量平衡;影响水圈的化学组成、影响降水在陆地和水体的重新分配;最新科研发现土壤具有吸附、分散、中和、降解环境污染物的功能，是极为重要又极为脆弱的自然资源。全球每年因土壤侵蚀而造成的表土流失高达250 亿～400 亿吨，现实工程建设中难免对原有土壤造成破坏，如何在设计之初便充分保护便显得格外重要。

1.1 土壤有机质分布与土壤结构

自然状态下土壤的形成受“气候、母质、生物、地形和时间”五大要素影响，如在热带雨林的高温多雨条件下，形成强酸性的、富含铁、铝的砖红壤等；在半干旱温带地区，伴随草原植被腐殖质的累积，形成明显钙积层的黑钙土、栗钙土等。

从土壤剖面即土壤发生层可以简单分为“表土层，淀积层，母质层”三个层次。表土层也叫腐殖质—淋溶层一般厚度约30厘米左右，易受生产活动和地表生物,气候条件的影响，干湿交替频繁,温度变化大,通透性良好,物质转化快,含有效态养分多.植物根系主要集中分布于这一层中,一般约占全部根系总量的60%以上。淀积层通常是指表土层以下至50厘米深度的土层，由承受表土淋溶下来的物质形成的，结构一般较差，养分含量较低，植物根系少。在耕作土壤中,心土层是起保水保肥作用的重要层次,是生长后期供应水肥的主要层次.在这一层中根系的数量约占根系总量的20-30%。母质层一般位于土体表面50-60厘米以下的深度.此层受地表气候的影响很少,同时也比较紧实,物质转化较为缓慢,可供利用的营养物质较少,根系分布较少一般常把此层的土壤称为生土或死土.

1.2表土与生物多样性

自然状态下形成1cm的表土需要100至400年的时间，通常30至50cm厚的自然表土，至少经历三千至两万年的岁月。没有生命的无机土壤与被污染的土壤是无助于植物成长的，只有表土富含孕育植物的充足水分与养分，才是构成生态系统最重要的基础。哺乳类、鸟类、两栖类或是昆虫，均需依靠绿色植物所创造的营养而生存，而所有绿色植物必需依附于表土方得以生育，因此表土也被成为“生物之母”。

微观层面上土壤是地球最大的遗传基因库，1g土壤里可能包含了多达800万种微生物，数十亿的微生物细胞，其基因组相比于人类的基因组要丰富1000倍。而我们对于土壤微生物的认知甚少，95％以上的微生物尚未被分离培养过，目前仅有1％ ～5％的土壤动物被描述 ，所以不盲目破坏表土就更加重要。

1.3 工程实践中的问题

现代房屋建设开挖基础深度均远远超过表土范围。工程领域对土壤的生物特性缺少了解，较大误区是“只要有土壤就可以满足生物要求”。实践中土建施工与景观施工通常不能协调一致，为了节约存储表土的场地费用、拓展施工界面，往往将表土作为建筑垃圾清运出场地。后续景观施工经常需要引入“客土”来满足景观种植覆土需求，这样不仅增加运输成本，还让被采挖客土地区的生态负担加重。近年来盗买东北、河南耕地表土的新闻屡见报端，这个一弃一来的“荒诞戏码”，值得我们各方都引起重视。

1.4 应对策略初探

2012年国家出台了《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378），标准规定“表层土含有丰富的有机质、矿物质和微量元素，适合植物和微生物的生长，有利于生态环境的恢复。对于场地内未受污染的净地表层土进行保护和回收利用是土壤资源保护、维持生物多样性的重要方法。”2019 年4月1 日起实施的《生产建设项目水土流失防治标准》（GB/ T 50434）也新增了表土保护率指标，要求工程扰动范围内的表土剥离量要达到一定的比例。另一方面《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378）还建议“建设项目应对场地的地形和场地内可利用的资源进行勘察，充分利用原有地形地貌进行场地设计以及建筑、生态景观的布局，尽量减少土石方量”。

二、来自贵州的案例

2.1项目概况

业主方计划在毕节市七星关区筹建一个二星级的绿色建筑小区。经过调研我们发现当地是典型的强酸性砖红壤地区，表土层有机质含量低、土层浅，破坏后恢复极其困难。本次设计基地呈现对称的六边形，中心高四周低，地表有明显突起的小山丘。现场踏勘基地周边生态繁茂、生物多样性良好。根据《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378）的建议“建设项目应对场地的地形和场地内可利用的资源进行勘察，充分利用原有地形地貌进行场地设计以及建筑、生态景观的布局，尽量减少土石方量”我们大胆保留基地内天然形成的山丘作为本次设计的亮点也是本文讨论的重点。

小区容积率2.5，总建筑面积18.8万平方米，其中地下两层共4.7万平方米，地上13.5万平方米包含10栋一类高层和配套商业、幼儿园。小区以保留山体为中心左右两组团布局，围绕山体设置环状人行路网以满足组团间的交通需求。在山体铺设景观步道让自然景观可游、可赏、可憩。山体景观得天独厚的自然形态就像一块碧玉镶嵌在小区中央，成为小区的“会客厅”“花果山”，结合户型的景观阳台为居者提供优美的景观体验。

2.2工程重难点分析

2.2.1地下室分区设置

为避免地下施工对山体的开挖破坏，我们将满铺地下室变为两层地下室，左右两个相互连通的组团布置停车位。得益于基地周边便利的交通条件，分散布置的地下室反而更加有利于居民就近停车。根据结构测算，300厚混凝土地下挡墙便可承受现场土体的侧向压力，虽然配筋率会有一定提高但成本仍远低于完全平整场地的费用。

     地下室布置图    

2.2.2保留山体的综合运用

山体的综合利用也是本项目的一个重点，我们根据等高线控制行进坡度，在山体设计景观人行路。积极的采用复层绿化、高比例选用小型乔木、大型灌木，选用西南地区常见的不需长期灌溉的“杜鹃、石楠、碧桃、冬青、金丝桃”等植物，努力营造一种“置身山林”的审美感受。在山脚设置植草沟、雨水花园，更大比例的节流地表径流促进雨水下渗。

2.2.3.借鉴台湾地区的施工经验

施工方面我们借鉴台湾地区的实践经验，提出要在工程施工之前将开挖区域表土集中收集保护。避免表土因干燥风化而伤害土中微生物的生存，要进行遮阳和定期淋水养护。施工期间可以利用表土种植豆科植物或以落叶草皮覆盖，加速生物作用对土壤的改良。

三、结语

随着国家推进“碳中和”的节奏加快，越来越多尊重和顺应自然的绿色建筑被时代所呼唤。面对全球每年因土壤侵蚀而造成250 亿～400 亿吨的表土流失，工程人加强对表土功能的认识和保护已刻不容缓。希望贵州项目在表土方面做出的积极尝试能给更多工程人带来启发和借鉴，为祖国高水平建设添砖加瓦。

参考文献：

1、《土壤学》.中国农业出版社. 2012-02-01 .黄昌勇,徐建明

2、《环境土壤学》.科学出版社.2018-08-01.陈怀满

3、《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378）中国建筑工业出版社

4、《绿建筑评估手册-基本型》2019版.台北.建筑研究所

5、《基于工程设计经验的表土保护与利用设计流程优化及思考》张雪杨，中国水土保持