低沖擊開發(fā)理念指導下的道路生態(tài)化改造模式探索

王中方

(重慶大學建筑城規(guī)學院, 重慶 400030)

低沖擊開發(fā)理念指導下的道路生態(tài)化改造模式探索

王中方

(重慶大學建筑城規(guī)學院, 重慶 400030)

隨著城市化進程的逐步推進，道路系統(tǒng)延伸到城市及鄉(xiāng)村的各個角落，在給人類帶來諸多發(fā)展碩果的同時，也對整個生態(tài)環(huán)境造成巨大的破壞和影響。低沖擊開發(fā)理念指導下的道路生態(tài)化改造，針對道路的規(guī)劃、設計、鋪裝以及綠化帶進行合理調整，在很大程度上改善道路系統(tǒng)對周邊生境的負面影響，促進人類社會與生態(tài)環(huán)境協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。

低沖擊; 道路系統(tǒng); 生態(tài)化改造

在城市化快速發(fā)展的驅動下，道路猶如植物生長的根系一樣蔓延到城市和鄉(xiāng)村的各個角落，在推動城市化進程的同時，對環(huán)境也產(chǎn)生了多方面的影響——生態(tài)空間被肆意切割、動植物棲息地被破壞、水土流失以及水體污染等等。針對這一系列的問題，各國開始為達成減少土地侵蝕和沉淀物流動、提高生物多樣性、成本最小化及多種社會目標對道路及路邊區(qū)域的改造進行探索和研究。本著可持續(xù)發(fā)展的目標，低沖擊開發(fā)理念指導下的道路生態(tài)化改造也得到越來越多的關注，道路系統(tǒng)在經(jīng)濟發(fā)展中扮演重要角色的同時，也應該承載更多的生態(tài)責任。

1 低沖擊開發(fā)理念的發(fā)展

1.1 低沖擊開發(fā)理念的緣起

城市的發(fā)展使得原有土地的利用方式發(fā)生巨大改變，濕地、耕地、林地被越來越多的建筑物和各種硬質鋪裝所代替。城市下墊面不透水比例的大幅度增加，明顯改變了城區(qū)的水文、水利特性，在相同的降水條件下，導致城區(qū)洪峰出現(xiàn)提前和洪峰流量增加。

城市水文形勢的顯著變化，使得末端治理的傳統(tǒng)城市排水模式難以應對；人們開始從徑流源頭來考慮城市雨洪管理。美國于1983年頒布了第一套暴雨徑流最佳管理措施；進而又提出“低沖擊開發(fā)模式”，與之相似的還有英國的“可持續(xù)城市排水系統(tǒng)”、澳大利亞的“水敏感性城市設計”等。

1.2 低沖擊開發(fā)理念的內涵

低沖擊開發(fā)(Low-Impact Development，簡稱LID)，是20世紀90年代末期由美國提出的一種概念，其初始原理是通過分散的、小規(guī)模的源頭控制機制和設計技術，從而對暴雨所產(chǎn)生的徑流和污染進行一定的管理和控制，其基本目標是使開發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)，實現(xiàn)城市開發(fā)建設之后對原有自然環(huán)境的地表徑流影響最小。

低沖擊開發(fā)模式反映城市發(fā)展與自然保護的和諧統(tǒng)一，既強調發(fā)展又注重生態(tài)保護， 其核心思想是在城市化的進程中，采取各種手段減輕對生態(tài)環(huán)境的沖擊和破壞，恢復和重建自然生態(tài)，在城市的可持續(xù)發(fā)展中具有重大意義。

1.3 低沖擊開發(fā)理念下的基本手段

低沖擊開發(fā)理念以“源頭控制”、“效法自然”、“變廢為寶”、“綜合設計”等為核心內涵，以綠色屋頂、滲透路面、雨水花園、植物草溝、自然排水等作為技術手段。

“源頭控制”與常用的市政集中排水方式不同，它主要指低沖擊開發(fā)理念引導下的社區(qū)采取分散的、就地的排水和利用方式，減少雨洪流動和人工集中處理設施?！靶Хㄗ匀弧奔词归_發(fā)區(qū)域盡量接近于開發(fā)前的自然水文循環(huán)狀態(tài)，排水節(jié)點摒棄人工化的排水池、暴氣池、排水管道等，采用有植被和自然土壤覆蓋的雨水花園、植物草溝、綠色屋頂?shù)仁侄?，溫和、自然地處理雨洪?！白儚U為寶”即指將雨洪等水體視作錯置資源，以可持續(xù)發(fā)展的眼光將水體資源綜合利用。“綜合設計”意指將水體資源循環(huán)成為整個低沖擊開發(fā)系統(tǒng)的主線，水體資源的流動和利用串聯(lián)起建筑形態(tài)、市政排水設施、綠地景觀設施乃至道路系統(tǒng)等多個規(guī)劃要素，并使之形成有機的整體。

2 低沖擊道路生態(tài)化改造模式探索

2.1 道路改造

2.1.1 道路規(guī)劃

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，在全球范圍內至少三分之一的已開發(fā)城市土地是供交通設施使用，而道路則是城市不透水面積的最主要組成部分。低沖擊道路生態(tài)化改造的規(guī)劃設計，要盡可能減少道路面積、縮短道路長度和寬度以減少城市不透水面積。

道路形態(tài)與道路面積有著緊密的聯(lián)系，使用環(huán)狀路網(wǎng)可有效減少道路面積。在同樣的建設面積內，以格柵狀路網(wǎng)的道路面積為基準，改用段落平行路網(wǎng)則道路面積可縮減9 %，環(huán)狀路網(wǎng)可縮減 26 %，是最為節(jié)約的路網(wǎng)排布方式。不過，在減少道路面積的同時也要保證交通需求，可在必要處設置快速出口。

2.1.2 道路設計

在道路平面布局中，應該根據(jù)實際情況確定道路的形式和尺度，在保證通行需要的同時，盡量減少不透水道路的面積，如在居住小區(qū)中提倡鄰里共用入戶車道，入戶車道寬度不宜過寬，減少建筑退線以縮短入戶車道的長度等。

在道路斷面設計上，不宜強求道路兩端的高差及坡度，盡量保證水體實現(xiàn)源頭消解，可使道路兩側綠地內土壤平面低于道路平面，以利于有效吸收路面排水。

2.1.3 道路鋪裝

目前，道路通常選用瀝青、水泥、混凝土等不透水材料來進行建造，雖然具有一定的優(yōu)勢，但是，由于地表污水無法受到土壤的過濾而直接流入下水道，不僅導致地下水補給減少，同時增加市政排水管網(wǎng)的壓力，浪費大量資源且內澇頻發(fā)。

增加路面可滲透材料(如礫石、透水磚、透水水泥)的使用，可以加強地表水與地下水的聯(lián)系，及時減少道路表面積水，提高基地墊面蓄水能力，在保證路面干爽，方便人車出行的同時，也有益于城市氣候微環(huán)境的調節(jié)。

2.2 綠化帶設計

2.2.1 “雨水花園”的引入

“雨水花園”，又稱生物滯留池，是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，一般由草地緩沖帶、蓄水層、有機覆蓋層、植物生長介質層、植被、排泄層、沙礫卵石層7部分組成，主要用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過利用植物、微生物和土壤的化學、生物及物理特性進行污染物的移除，使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水或補給景觀用水、廁所用水等城市用水，從而達到城市雨水徑流量和水質調控目的，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制與雨水利用設施(圖1)。

圖1 典型生物滯留區(qū)域截面示意(單位：m)

2.2.2 綠化帶形態(tài)的思考

在道路形態(tài)不便于太大改動時，可使之與周邊綠地用地邊界模糊化，適當增加綠化部分或生態(tài)單元來調整綠化帶形式，如采取“凸”字型綠化帶以減少道路面積，同時增加路面停車位，緩解停車壓力。雖然這種彎曲的道路形式不能減少徑流總量，但可降低徑流速率，減少水流侵蝕造成的破壞。此外，在盡可能增加綠化帶面積的同時，需要考慮其自身的空間連貫性，保持生態(tài)廊道的延續(xù)，綠化帶串聯(lián)集中綠地，共同快速吸收控制道路表面徑流。

2.2.3 植栽池設計

傳統(tǒng)的路旁植栽池通常設計成各種凸出地面的形式，造型各異，層次豐富，但是這種相對獨立的設計卻大大降低了對地表徑流的控制吸收作用。在道路生態(tài)化設計中，可以通過以下幾點對道旁植栽池進行改造：(1)營造凹陷空間：將凸出于道路或人行道平面的植栽池改為凹陷式，增加雨水滯留幾率；(2)半封閉池緣：一些植栽池需要以池緣充當座椅來增加行人逗留的可能性，可將池緣部分取消，以提供徑流通道；(3)可透水界面：若植栽池充當行車安全防護邊界而必須凸出于路面，則可利用透水性材料來筑造池緣，以便雨水滲入道旁植栽池。總之，植栽池設計應該更加便于地表徑流的滲入，而非障礙。

2.2.4 植物群落的建構

在道路綠化帶的植物配置中應該遵循生物多樣性原則，盡量選擇本地物種，以復層配置的方式提高生態(tài)環(huán)境的復雜性、穩(wěn)定性和自我調適能力。高大喬木、低矮灌木及草本植物的搭配種植，為路旁空間提供了不同層次的遮蔽，以及不同高度和方向上的動物遷徙通道。運用多種生長習性和不同生長周期的植物構建群落，可以保證植物景觀一年四季的美觀性和生長活力。

此外，植物群落的形成應避免過分人工化的培植，最大限度地減少人為干擾，如減少植物脫落根葉的清理，以增加群落中有機物的比例，提供植物生長所需的營養(yǎng)物質，穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)；根據(jù)植物生長特性，選擇適當?shù)募竟?jié)對植物進行適度修剪等。讓系統(tǒng)的生長和繁衍盡可能接近自然過程，從而具有更強的抵御各種生物和非生物因素沖擊的能力。

3 低沖擊道路生態(tài)化改造的意義

低沖擊道路生態(tài)化改造可在環(huán)境污染防治、城市道路生態(tài)功能的維系、城市和社區(qū)運行的低耗化、場所精神的回歸以及人類生活品質的提升等多方面創(chuàng)造極大的效益。

3.1 保護城市水環(huán)境

盡管采用市政排水系統(tǒng)排除地表徑流是目前普遍采用的方式，然而它卻存在著許多值得檢討的地方：高耗水、混合稀釋、直腸式排泄、末端處理等等，是一種不符合可持續(xù)發(fā)展要求的排水體系。基于低沖擊理念下的道路生態(tài)化改造可以有效回避并克服排水管網(wǎng)的部分缺陷，有效凈化徑流污染，提高排水效率，還可以在一定程度上修復斷裂的自然水循環(huán)過程。

3.2 改善生態(tài)平衡

傳統(tǒng)的道路系統(tǒng)缺乏對周圍生境的尊重和聯(lián)系，將原本完整的自然界分割成條塊，導致區(qū)域景觀破碎化，削弱、擾動了自然格局和自然過程。道路生態(tài)化改造后的連續(xù)性綠帶，在一定程度上扮演了串聯(lián)生態(tài)節(jié)點的角色，維護并完善生物棲息環(huán)境，凈化周邊環(huán)境，維持生物多樣性，改善生態(tài)平衡。

3.3 節(jié)約建設成本

傳統(tǒng)的末端集中處理模式的人工雨水管網(wǎng)系統(tǒng)耗資巨大，雨污混合水的大水量、長距離輸送費用是最主要的費用組成，且混和污水的成分復雜，從技術上和管理上都難以實現(xiàn)資源回收。道路生態(tài)化改造可以在很大程度上凈化并吸收利用雨水徑流，雨水管網(wǎng)系統(tǒng)作為輔助措施將大大降低建設及維護成本。

3.4 豐富道路景觀

當今城市普遍存在道路表面和沿路界面灰暗冷淡、交通 噪音充斥、街道空間環(huán)境過度人工化與缺乏地域環(huán)境特色等弊病。道路生態(tài)化改造強調植物群落的建構，可以軟化剛硬的道路界面，以豐富多變的綠化打破千篇一律的道路景觀，改善城市人工化過強的形象，創(chuàng)造優(yōu)質的休憩和交流場所。

4 結束語

在全球氣候變暖的大背景下，人類正在經(jīng)歷一波又一波的生存環(huán)境威脅，眾多的慘痛教訓已經(jīng)足以警示人類。而道路系統(tǒng)作為發(fā)展進程中必不可少的因素之一，必須引起我們的關注，如何減少道路系統(tǒng)對環(huán)境的沖擊，最大限度降低其負面影響值得我們深思。中國是世界上城市化速度最快的國家，人口密度大、土地資源緊張、水資源缺乏、污染嚴重、生態(tài)環(huán)境壓力大，我們更應該借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗教訓，吸收各國優(yōu)秀的低沖擊道路生態(tài)化改造模式，以促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 劉佳.低沖擊道路生態(tài)化改造模式研究——自然排水機制的優(yōu)勢及在我國之應用前景[D].天津：天津大學，2010

[2] 程小文，姜立暉.引入低沖擊開發(fā)模式解決我國城市雨洪問題[G]//2010城市發(fā)展與規(guī)劃國際大會論文集.2010

[3] 吳佳明. “低沖擊發(fā)展”模式及其實現(xiàn)途徑[G].規(guī)劃創(chuàng)新2010中國城市規(guī)劃年會論文集.2010

[4] 王旭.基于低沖擊開發(fā)理念的城市住區(qū)規(guī)劃與設計策略研究[D].哈爾濱工業(yè)大學，2011

王中方(1986～)，男，碩士研究生，專業(yè)方向為建筑設計及理論、地域文化與建筑理論、歷史建筑的保護和修復。

TU984.191

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[定稿日期]2015-04-01