黃一如 Huang Yiru 廖 凱 Liao Kai 盛 立 Sheng Li 謝 薿 Xie Ni

正如柯林·羅所說，城市的生長像人一樣，保留著自己童年和少年每一階段的片刻回憶。具有漫長歷史的城市，往往表現(xiàn)為各個歷史時期的“拼貼”。城市在各個歷史階段以修補(bǔ)更新的方式進(jìn)化，對保留城市既有記憶、生態(tài)修復(fù)、減小建設(shè)成本等具有可持續(xù)發(fā)展意義。在當(dāng)下“增量時代”向“存量時代”建設(shè)更迭的過程中，大拆大建飽受詬病，城市更新通過不斷修復(fù)改造城市片段的方式適應(yīng)不同時期城市功能使用和發(fā)展需求，而綠色化海綿城市視角的城市更新則通過綠色基礎(chǔ)設(shè)施的打造、土地性質(zhì)整合、生態(tài)修復(fù)、綠色公共空間營造、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建等方式，恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能，結(jié)合城市修補(bǔ)來改善人居環(huán)境，實現(xiàn)“城市雙修”的可持續(xù)發(fā)展。本文試圖以亞特蘭大環(huán)線城市二次開發(fā)項目為例，從綠色化海綿城市更新的角度，分析相關(guān)設(shè)計問題及策略(圖1)。

1 亞特蘭大環(huán)線改造背景

20世紀(jì)70年代，美國進(jìn)入社會經(jīng)濟(jì)滯漲期后，綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)被美國總統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展委員會確定為社區(qū)永續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一，政府與土地部門成立諸多專家研究工作組，以專門研究綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)問題[1]。在各州生態(tài)框架規(guī)劃指導(dǎo)下，美國完成了一系列的城市更新改造項目，其中以交通基礎(chǔ)設(shè)施的更新和綠色化方面的實踐最為成功，如紐約高線公園(High Line Park)、芝加哥的606項目、費城的Rail Park、明尼蘇達(dá)的Midtown Greenway、底特律的Dequindre Cut Greenway等。

美國亞特蘭大Beltline環(huán)線城市更新項目基于一條歷史上的35km廢棄鐵路線，連接大都會區(qū)45個街區(qū)和536hm2的公園和綠地，其中5km經(jīng)過亞特蘭大商業(yè)中心區(qū)（圖2）。其創(chuàng)意源于1999年佐治亞理工學(xué)院學(xué)生Ryan Gravel的碩士論文，建議將大量遍及城市街道和活動中心的廢棄鐵路通道、工業(yè)地產(chǎn)整合并再利用，作為連接亞特蘭大街道的路徑和運輸系統(tǒng)，創(chuàng)造更多的綠色公共空間，提高生活品質(zhì)。整個項目由亞特蘭大規(guī)劃委員會管理執(zhí)行，投資48億美元，從2005～2030年的交通改善規(guī)劃，周期為25年。該項目被細(xì)分成了10個規(guī)劃區(qū)，將形成圍繞亞特蘭大中城及市中心的環(huán)線，包括35.4km的步行道、53.1km的服務(wù)居住區(qū)換乘系統(tǒng)、1 300 hm2的公園、5 600套廉價住宅，還會修復(fù)1 100 hm2的工業(yè)棕地，增加3萬個永久就業(yè)崗位和4.8萬個短期工作崗位，帶來100～200億美元的經(jīng)濟(jì)收益。如今，已經(jīng)有4條步道開放，6個新建或改建的公園投入使用。

圖1 亞特蘭大Beltline環(huán)線分區(qū)規(guī)劃圖

圖2 環(huán)線改造概念鳥瞰圖

圖3 已建成的騎行小徑

圖4 Fourth Ward Park實景圖

該城市更新集棧道、交通運輸、住區(qū)以及公園為一體，是一個承載綠色化城市更新、用地性質(zhì)置換、低影響性開發(fā)、歷史建筑保護(hù)、公共藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)適用房和提升居住品質(zhì)的完善系統(tǒng)（圖3、4）。

2 基地概況

基于亞特蘭大環(huán)線上位總體規(guī)劃框架，佐治亞理工學(xué)院課題組選取了環(huán)線第二規(guī)劃區(qū)（圖5）中的一塊工業(yè)用地進(jìn)行綠色化城市更新設(shè)計研究，基地坐落在亞特蘭大城市南部的Pittsburgh居住區(qū)以及University Avenue一帶，屬于環(huán)線上位規(guī)劃的第二細(xì)分區(qū)域，Beltline沿著基地的南邊邊界穿過，占地面積23.1 hm2。設(shè)計目的是運用城市更新設(shè)計策略，以綠色化海綿城市理論為主要視角，進(jìn)行集中整合修復(fù)利用廢棄用地、城市公共空間的設(shè)計和改善、綠色網(wǎng)絡(luò)空間系統(tǒng)構(gòu)建、綠色可持續(xù)街道設(shè)計等。城市更新設(shè)計策略從建筑到場地、街道，再到公共空間，最后擴(kuò)展到整個區(qū)域性的城市生態(tài)修復(fù)。

圖5 基地區(qū)位分析圖

圖6 基地周邊情況及相關(guān)最新規(guī)劃設(shè)計方案分析圖

3 現(xiàn)狀問題研究

基地及其周邊所面臨的問題（圖6）在于：①工業(yè)用地地塊建筑閑置，地塊荒廢，市政基礎(chǔ)設(shè)施差，城市生態(tài)功能及景觀較差，每逢暴雨，地勢低洼處總會形成內(nèi)澇；②上游地勢高的居住區(qū)宅基地建筑為防止內(nèi)澇將建筑抬高，但設(shè)施老舊，生活質(zhì)量和街道空間品質(zhì)差；③下游現(xiàn)有河流區(qū)域洪泛區(qū)域較大，易形成洪泛，不利于周邊住宅地產(chǎn)開發(fā)及價值提升。而海綿城市的生態(tài)更新改造最主要的問題之一在于水生態(tài)循環(huán)受到破壞，城市內(nèi)澇、水質(zhì)污染等城市病問題嚴(yán)重。解決此類問題在于不能孤立、局部地看待生態(tài)問題，需統(tǒng)籌考慮海綿城市相關(guān)問題，不能拆東墻補(bǔ)西墻，捉襟見肘。該基地北邊的Pittsburgh住宅區(qū)匯集了大量的雨水徑流到達(dá)基地，因而必須從整個基地所在匯水流域出發(fā)去研究，以達(dá)到“城市雙修”的目的（圖7）。

圖7 基地所在匯水流域范圍內(nèi)相關(guān)分析圖

通過GIS高程分析，得出基地所在的1 065 hm2匯水流域范圍，整個匯水流域區(qū)塊根據(jù)地塊功能性質(zhì)及不同高程，形成了綠色化城市更新所面臨的主要問題，分別需要不同的策略進(jìn)行應(yīng)對。同時，對基地所在Beltline環(huán)線第二規(guī)劃區(qū)的現(xiàn)有方案、所在匯水流域的范圍、徑流基于高程的流向、地塊性質(zhì)用地功能置換、公共綠地、綠色空間網(wǎng)絡(luò)的徑流組織系統(tǒng)、非滲透表面面積比例、雨水管網(wǎng)出入口分布、泛濫區(qū)范圍以及城市公共及私有地塊等進(jìn)行了研究分析?；厮趨R水流域非滲透表面的達(dá)47%比例，由于過高的非滲透比例造成了城市生態(tài)自循環(huán)系統(tǒng)的破壞，形成約70 000t的地表徑流（100年一遇的暴雨情況下）進(jìn)入城市管道的雨水徑流量。設(shè)計所面臨的城市病問題：雨水徑流的水量和水質(zhì)影響著整個基地以及匯水流域下游地區(qū)。

通過稅收手段進(jìn)行城市徑流等水生態(tài)的管控調(diào)節(jié)，美國規(guī)定，開發(fā)地區(qū)暴雨洪峰流量不能超過開發(fā)前水平，否則將會增收城市雨水及污水處理及管網(wǎng)維護(hù)費，同時，在洪泛區(qū)也不得建設(shè)住宅。德國對于采用雨水回收利用的則免征此項費用，還有補(bǔ)貼。相反，若通過有效的綠色可持續(xù)設(shè)計，將洪泛區(qū)平面范圍減小，地塊內(nèi)的建筑可建范圍將可得到擴(kuò)大。

研究發(fā)現(xiàn)，基地上游北側(cè)Pittsburgh居住區(qū)不在100年一遇的防洪區(qū)里面（泛濫平原），但是由于全球氣候變暖和非滲透表面增加，在小范圍的低洼地帶偶爾也會出現(xiàn)洪澇情況（圖8）。由于上游居住區(qū)產(chǎn)生的大量雨水徑流穿過75/85高速公路繼續(xù)流向地勢更低的People Town，造成了頻繁的水澇現(xiàn)象和管道溢流。雨水徑流造成了非常差的水環(huán)境，不僅十分影響周圍的居住健康，同時對周圍的地產(chǎn)價值也有影響。

中游區(qū)域的基地范圍內(nèi)，Beltline環(huán)線第二規(guī)劃區(qū)在Pittsburgh居住區(qū)和Capital View莊園之間形成了一個很好的緩沖隔離帶。Beltline二次開發(fā)方案中包括了中等密度和高密度的功能混合開發(fā)規(guī)劃。經(jīng)過分析研究，原環(huán)線該區(qū)域概念設(shè)計方案沒有考慮到諸如雨水徑流組織和管理相關(guān)的更大范圍問題。因Beltline環(huán)線將整個匯水流域切分成了兩部分，沒有充分考慮到城市層面對如此大量雨水徑流的控制和有效組織。Pittsburgh住宅區(qū)最南端McDaniel街下面管徑很大的雨水管道匯集了大量的雨水徑流，對于5年一遇的暴雨，流經(jīng)這里的雨水徑流有約42 000t的水量，對于100年一遇的暴雨有約70 000t的水量，這些水最終都會匯集到下游小溪中，擴(kuò)大下游區(qū)域泛洪區(qū)平面。

下游小溪濱水區(qū)問題主要是，100年一遇的防洪規(guī)劃平面控制開發(fā)范圍和洪水對正常生活品質(zhì)的威脅，以及如何迅速地將徑流排出此區(qū)域，減小泛濫平原，獲得更多的可建設(shè)面積。雨水管網(wǎng)從水處理站下面穿過，經(jīng)過75/85高速公路，然后流出管網(wǎng)形成小溪，最后將帶污染物的雨水徑流送入城市河流中，污染河流。

因而，運用城市生態(tài)修復(fù)的海綿城市更新改造策略，對于提升城市設(shè)計和生活品質(zhì)十分重要。

圖8 匯水流域不同區(qū)域內(nèi)海綿城市問題分析圖

4 綠色化城市更新策略

4.1 修復(fù)廢棄用地及混合利用

由廢棄的鐵路改造而成的環(huán)線將刺激周圍地區(qū)的發(fā)展，像一塊磁鐵，不僅吸引著更多的辦公及住宅發(fā)展，同時還將帶動劇院及文化生活的發(fā)展。大約有3 000hm2未充分使用環(huán)線土地將得到很好地公共及私人的開發(fā)利用。對閑置用地進(jìn)行再開發(fā)，置換土地性質(zhì)，植入混合功能類型，是因地制宜地進(jìn)行城市更新的有效手段（圖9）。該地塊原為工業(yè)用地，東側(cè)為城市水處理廠，已被閑置（圖10）。設(shè)計研究中嘗試了工業(yè)遺產(chǎn)的保護(hù)與二次利用規(guī)劃，包括置入居住功能，更新老建筑以適應(yīng)新的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，混合商業(yè)功能、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)，打造綠色生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施等，增加該地區(qū)活力。

城市更新是一個綜合權(quán)衡的過程，綠色資本的激活以及向其他資本的轉(zhuǎn)化，最終還是以提升城市綜合品質(zhì)為目的的。既要確保當(dāng)?shù)鼐用窬幼l件得到改善，又要提升周邊土地和地產(chǎn)價值，以滿足投資的利益需求，還要兼顧考慮政府官員的政績考評機(jī)制。設(shè)計中考慮將該工業(yè)用地地塊路網(wǎng)，根據(jù)地勢高差、新植入地塊功能等進(jìn)行重新劃分，一方面，引入地產(chǎn)開發(fā)商進(jìn)入開發(fā)；另一方面，整合出利于城市生態(tài)修復(fù)的集中大型公共空間及綠地（圖11）。 該項目的資金來自于聯(lián)邦政府、州政府、市政府以及私人捐款。

圖9 根據(jù)不同區(qū)域更新問題提出的相關(guān)策略分析圖

圖10 項目研究基地現(xiàn)狀圖

圖11 城市更新設(shè)計總圖

圖12 雨水徑流在不同的情況和策略下與匯集時間的關(guān)系圖

圖13 中游生態(tài)滯留湖鳥瞰效果圖

4.2 集中綠色開放公共空間

綠色中央公園作為城市修復(fù)更新的聯(lián)系中心點，通過集中的綠色城市服務(wù)功能及其他相關(guān)的土地利用設(shè)計，形成一個有序的土地二次利用開發(fā)格局，形成可持續(xù)的區(qū)域核心區(qū)，提升周邊地產(chǎn)和城市價值。因而在中游雨水匯集區(qū)域，設(shè)計集中綠色開放空間容納盡可能多的雨水，減少到達(dá)小溪的雨水徑流量且延長匯集時間（圖12）。

集中綠色開放中間設(shè)計策略中，通過綠色生態(tài)走廊、人工湖和濕地公園，滯留住100年一遇的降雨情況下一定量的雨水徑流。控制徑流組織中段匯水區(qū)域，改變區(qū)域的地表徑流過程，通過人工滯留湖等手段延長排水歷時，延緩徑流的匯聚時間，削減到達(dá)下游的洪峰流量，從而降低洪澇可能性。最理想的狀態(tài)是，當(dāng)下游的高峰期雨水徑流排出后，該區(qū)域再將過量溢出的雨水徑流排向下游，這樣就很好地分散了高峰期的聚集[2]。經(jīng)過計算，對于100年一遇的暴雨狀況，整個中游生態(tài)滯留湖能夠有效截持67%的雨水徑流（圖13、14）。

結(jié)合中央公園滯留湖，種植具有吸收降解功能、抗逆性強(qiáng)的植物，恢復(fù)植被群落，重建生態(tài)系統(tǒng)。場地修復(fù)的同時，對周邊重新進(jìn)行劃分的具有潛在利用價值的地塊進(jìn)行城市設(shè)計，建設(shè)保障性住房、開發(fā)房地產(chǎn)、生態(tài)公園等，實現(xiàn)廢棄地再利用。

圖14 中游生態(tài)滯留湖透視效果圖

圖15 公共綠化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析圖

圖16 上游區(qū)域總平面設(shè)計圖

圖17 街角雨水花園可持續(xù)改造設(shè)計平面及景觀效果圖

4.3 綠色網(wǎng)絡(luò)空間系統(tǒng)構(gòu)建

綠色網(wǎng)絡(luò)體系的構(gòu)建（圖15），在于將不同城市設(shè)計層面的相互獨立的綠色空間聯(lián)合起來共同發(fā)揮作用，重新發(fā)掘大量未被充分利用的空間，如街角公園、建筑屋頂形成一個有街道景觀、城市廣場、新建和改建公園共同組成的連貫系統(tǒng)，具有巨大的生態(tài)修復(fù)潛力，甚至加強(qiáng)城市綠地與外圍上游林田湖的連接（圖16）[3]。因而在上游居住區(qū)區(qū)塊，使上游區(qū)域的街道等公共空間得到改善，盡可能多地留住和滲透雨水，因此可縮小下游100年一遇的防洪規(guī)劃平面，獲得更多的城市可開發(fā)用地。

居住區(qū)范圍內(nèi)有幾個較大的公園，對徑流組織和滲透有極大的幫助，但都相互分離未形成整體效應(yīng)，希望把它們都聯(lián)系起來，形成一個綠色篩狀的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對徑流形成臺階式的遞進(jìn)滲透和過濾。

針對上游的策略，希望通過對街道和場地的可持續(xù)改造設(shè)計，增加雨水的收集和滲透減少雨水徑流。下沉式綠化設(shè)計、屋頂綠化和街角花園等多種城市設(shè)計手段的綜合運用，能增加雨水的滲透，補(bǔ)充地下水（圖17），而不是僅依靠城市管網(wǎng)快速排出徑流而增加下游的排水壓力。

4.4 綠色可持續(xù)街道設(shè)計

通過綠色可持續(xù)街道設(shè)計，將下游區(qū)域居住區(qū)交界處的小溪景觀得到重新開發(fā)和設(shè)計，甚至獲得更多的可建設(shè)用地。同時，將小溪改造成城市生態(tài)景觀資源，從而全方位地實現(xiàn)海綿城市更新的目標(biāo)。

對于下游的策略來說，分析了下游區(qū)域的防洪區(qū)平面位置和范圍，確定了40m的生態(tài)保留距離要求和城市公共地塊，整合用地進(jìn)行可持續(xù)生態(tài)設(shè)計，重新規(guī)劃道路網(wǎng)格，劃分出可開發(fā)城市用地以及可持續(xù)綠色改造設(shè)計區(qū)域，對不同地勢和區(qū)域的街道，根據(jù)徑流的組織目的進(jìn)行了分類和設(shè)計。通過對不同街道類型的設(shè)計和河道重新改造，在上游的雨水徑流到達(dá)之前迅速地將下游自身的雨水徑流排出，降低洪峰雨水徑流流量的同時分散洪峰時間。提高下游對徑流的迅速排出能力，整治街道、河道和河岸，使之變得通暢，重新審視現(xiàn)有的排水主干管道和市區(qū)的高程規(guī)劃。通過可持續(xù)設(shè)計，減少下游防洪區(qū)平面范圍，以獲得更大面積的城市可建設(shè)用地，同時綠色景觀特性也能對周邊房產(chǎn)的價值帶來提升。

綠色街道應(yīng)該不僅僅是對雨水徑流的管理，也促進(jìn)交通模式從車行為主切換到多樣化選擇的交通。綠色街道規(guī)劃提供了一個多樣、平衡的交通選擇,同時強(qiáng)調(diào)改善了行人和自行車基礎(chǔ)設(shè)施。對于該區(qū)域的街道可持續(xù)設(shè)計，根據(jù)不同的街道尺寸和現(xiàn)狀分別進(jìn)行了相應(yīng)的可持續(xù)設(shè)計（圖18）：①對于現(xiàn)有街道比較窄的雙向街道來說，設(shè)計將人行道進(jìn)行了滲透性鋪面的重新改造，以及住宅前院進(jìn)行了草坪向當(dāng)?shù)氐闹脖晦D(zhuǎn)換。②對于部分次要交通的雙向街道，將其改造成單向車道，新增多孔鋪面的路邊停車帶和穿插的綠化帶以增加滲透，同時通過斷開的路緣石將雨水徑流回流到綠化區(qū)域。在街角空置的地塊設(shè)計街心雨水花園，生態(tài)可持續(xù)的同時營造了良好的街區(qū)景觀。③對于較寬的雙向街道，對車行道進(jìn)行了瘦身設(shè)計，將行車道寬度從12ft（3.66m）縮小至10ft（3.05m），增設(shè)路邊停車與綠化的結(jié)合帶，改造步行道成多孔性鋪地。④對于更加寬敞的三車道或者四車道街道來說，同樣進(jìn)行了街道瘦身，增設(shè)雙邊停車綠化帶，改換滲透性較強(qiáng)的鋪地等。

圖18 街道可持續(xù)改造設(shè)計圖

5 結(jié)語

基于綠色化海綿城市視角的城市更新，使城市生態(tài)空間得到有效的保護(hù)和修復(fù)，結(jié)合功能和空間的城市修補(bǔ)，城市功能和景觀風(fēng)貌得到有效改善，又很好地應(yīng)對城市內(nèi)澇、河流水質(zhì)污染等城市病問題。其通過修復(fù)利用廢棄用地、打造集中綠色開放公共空間、構(gòu)建綠色網(wǎng)絡(luò)空間系統(tǒng)以及營造綠色可持續(xù)街道等，從而改善提升城市公共空間和綠色基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)一步提高周邊地產(chǎn)價值、公共及私人收益，達(dá)到“城市雙修”和促進(jìn)地區(qū)繁榮的目的[4]。