自工業(yè)革命以來(lái),人為建設(shè),將都市過(guò)度開(kāi)發(fā)成不透水狀況,而將地球表面封死,造成熱島效應(yīng)、生態(tài)環(huán)境破壞、水災(zāi)、旱災(zāi)、環(huán)境污染等問(wèn)題重復(fù)發(fā)生。長(zhǎng)期累積的污染,讓自然起而反撲。全球溫室效應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)下的氣候暖化,以及不斷出現(xiàn)的破紀(jì)錄氣象災(zāi)難,正是明證。未來(lái),人類必須學(xué)習(xí)適應(yīng)變遷中的氣候,必須找尋讓人類在破紀(jì)錄氣象災(zāi)難中能夠永續(xù)的方法。因此,JW生態(tài)工法被賦予重任,其特性即是打開(kāi)不透水的地表,而成為大地皮膚的毛細(xì)孔,創(chuàng)造出地面能自主呼吸也能透水透氣的功能,更能活化土壤,使微生物能生存發(fā)展,因此在極端氣候變遷下,所帶來(lái)的災(zāi)難如熱島效應(yīng)、水災(zāi)、旱災(zāi)、環(huán)境污染等,就能有效獲得解決。JW生態(tài)工法的建設(shè)強(qiáng)調(diào)安全、永續(xù)、生態(tài)、健康,并能使建設(shè)后的道路恢復(fù)大自然生態(tài)機(jī)制與大自然共存。
一、低沖擊開(kāi)發(fā)策略探討
美國(guó)推動(dòng)低沖擊開(kāi)發(fā)策略十多年后,發(fā)現(xiàn)仍然無(wú)法緩解大雨發(fā)生時(shí)對(duì)城市排洪系統(tǒng)的沖擊。低沖擊開(kāi)發(fā)所推行的植草溝、下沉式綠地、透水鋪面等,確實(shí)在大雨時(shí)可成為小型滯洪區(qū),但是深度太淺、面積太小,很難真正滯留急速降落下的大量雨水,而一般透水鋪面,透水率一般在2年內(nèi)就會(huì)被嚴(yán)重阻塞,而且維護(hù)經(jīng)費(fèi)偏高,長(zhǎng)年下來(lái)會(huì)嚴(yán)重拖累財(cái)政負(fù)擔(dān)。同時(shí),排洪系統(tǒng)仍舊需要仰賴道路兩旁的排水溝,在雨水量大與快速下,排水溝一樣很難快速排除地表面的流水,就會(huì)造成大面積的積水與淹水。如美國(guó)非常積極推動(dòng)低沖擊開(kāi)發(fā)策略的休斯敦市,也一樣常發(fā)生,就如2016年4月18日,休斯敦市出現(xiàn)歷史上第二次大暴雨,結(jié)果造成比以前更大面積的淹水。休斯敦市執(zhí)行低沖擊開(kāi)發(fā)策略,可謂是全美國(guó)最佳代表,其市政府編撰的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)計(jì)手冊(cè),可說(shuō)是全球最完整的低沖擊開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)策略規(guī)劃指南,但也仍然不敵大雨肆虐,更何況花了大筆經(jīng)費(fèi)后,才發(fā)現(xiàn)效果有限,而最可怕的是后續(xù)的養(yǎng)護(hù)維修等帶來(lái)更大的環(huán)境問(wèn)題及經(jīng)費(fèi)支出與不永續(xù)等。
美國(guó)低沖擊開(kāi)發(fā)策略的想法是正確的,就是要將雨水先滯留當(dāng)?shù)?,再進(jìn)入排水系統(tǒng)中排除,但是其所采用的技術(shù)是需要因地制宜的,若考慮不夠周延因而誤用,而致海綿城市建設(shè)效益無(wú)法發(fā)揮,以及造成更多環(huán)境問(wèn)題及支出。
近年來(lái),大陸積極推動(dòng)海綿城市建設(shè),主張城市建設(shè)應(yīng)優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng),設(shè)置植草溝、雨水花園、下沉式綠地、透水磚等,以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施,使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開(kāi)發(fā)前。但是,這些工法由美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,它仍然無(wú)法緩解大雨發(fā)生時(shí)對(duì)城市排洪系統(tǒng)的沖擊,因此有專家建議加大排水管廊做強(qiáng)勢(shì)排水,若果成真,那么,未來(lái)可預(yù)見(jiàn)的是豐水期雨水大部份被排(浪費(fèi))掉了,那么枯水期,可能會(huì)面臨更嚴(yán)苛的缺水問(wèn)題。在氣候變遷趨勢(shì)下,研究顯示破紀(jì)錄大雨將不斷集中發(fā)生,各城市建成區(qū)必將面臨嚴(yán)重的集中淹水與長(zhǎng)期缺水的沖擊,如果建立大型地下蓄水池想必經(jīng)費(fèi)是相當(dāng)龐大與耗能。
二、JW生態(tài)工法探討
“JW”二字,即發(fā)明人陳瑞文先生的英文名字縮寫(xiě),除對(duì)其所鉆研發(fā)明之成果表示負(fù)責(zé)外,也區(qū)隔一般的生態(tài)工法,此生態(tài)工法有全球?qū)@Wo(hù),因此正式名稱為瑞文(Jw)生態(tài)工法。“JW生態(tài)工法”主要理念在于“利國(guó)利民”與“治療城市病”、修復(fù)環(huán)境等,經(jīng)科研與實(shí)踐證明JW生態(tài)工法創(chuàng)建的海綿城市,是可以不需要排水溝的,它可將雨水完全回收,并能利用水氣降低城市熱島效應(yīng)、防洪抗旱、活化土壤生態(tài),并緩和氣候變遷帶來(lái)的沖擊,同時(shí)能提供堅(jiān)固耐用的城鄉(xiāng)鋪面建設(shè),創(chuàng)造環(huán)保產(chǎn)業(yè),并帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。JW生態(tài)工法運(yùn)用環(huán)?;厥账芰喜牧希梦锢硖匦约傲黧w力學(xué)之產(chǎn)品設(shè)計(jì),以最簡(jiǎn)單的技術(shù)原理,突破傳統(tǒng)施工方法、材料與技術(shù)創(chuàng)新結(jié)合,達(dá)成永續(xù),并運(yùn)用自然原理,啟動(dòng)生態(tài)自我修復(fù)與建設(shè)共存之機(jī)制。
海綿城市一詞,最早是澳洲一位學(xué)者的口號(hào),意思是城市的建設(shè)會(huì)吸引人口集中,形成經(jīng)濟(jì)中心,反觀也會(huì)是災(zāi)難的中心,就如同海綿會(huì)吸水的意思。因此,在2012年就有專家學(xué)者提出運(yùn)用JW生態(tài)工法創(chuàng)造海綿城市,倡導(dǎo)呼吁推動(dòng)海綿城市,而其主要概念為JW生態(tài)工法,著重環(huán)保及生態(tài),因此被紛紛引用。依據(jù)海綿城市的概念,相信全面性采用JW生態(tài)工法鋪設(shè)道路、人行道、廣場(chǎng)、快速道路、飛機(jī)場(chǎng)等,就可創(chuàng)造出較全面性的海綿城市。關(guān)鍵因素就是JW生態(tài)工法鋪面可讓雨水直接在鋪面的原處穿透,然后儲(chǔ)存于鋪面下的碎石層,形成大面積的滯洪池,而且JW生態(tài)球可以增加碎石層的吸水量,也可以增加碎石層深度以增加滯洪體積,并可在碎石層內(nèi)搭配地下管廊設(shè)置或儲(chǔ)水箱涵,直接雨水儲(chǔ)集多余雨水可入滲土壤或排至排洪管道。一方面在鋪面之下的滯洪量大,一方面是不需透過(guò)排水溝,雨水直接進(jìn)入排洪道,如此才可能在出現(xiàn)劇烈特大暴雨時(shí),不會(huì)有沖刷問(wèn)題,也讓鋪面表層零徑流不積水,即所謂“上面一條路,下面一條河”,當(dāng)然也是一個(gè)地下滯洪池了,因此,就不可能出現(xiàn)大面積淹水或造成低洼地區(qū)淹水的現(xiàn)象(如圖)。
JW生態(tài)海綿城市的理念不是僅僅為了不再淹水,而是在雨后天晴、艷陽(yáng)高照之時(shí),地底水氣蒸發(fā),讓城市大面積降溫,抑制熱島效應(yīng)。更重要的是依JW生態(tài)工法的高承載與高度透水兼?zhèn)涞募夹g(shù)條件下,可使用在全球最繁忙的港口、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、公路等,同時(shí)讓道路成為儲(chǔ)水滯洪池。而在JW生態(tài)工法鋪面下運(yùn)用物理原理,地下生態(tài)系統(tǒng)自然形成并蓬勃發(fā)展,讓水與空氣透過(guò)JW生態(tài)工法鋪面凈化、過(guò)濾及分解污染物,并在JW生態(tài)系統(tǒng)的空調(diào)效應(yīng)下吸附空氣及汽車排放污染物依研究顯示汽車排放的尾氣,在20分鐘會(huì)被捕捉、吸附,可達(dá)40%78%的顯著效益。在降低熱島方面,JW生態(tài)工法鋪面比傳統(tǒng)柏油路可少21℃。另外JW鋪面可使地表不積水,城市道路不需排水溝也就不會(huì)有病媒蚊棲息的環(huán)境,也無(wú)排水溝蓄積廢水惡臭、污染、清理等問(wèn)題,根本根絕蚊蟲(chóng)與登革熱疫情泛濫的可能性。如此才能發(fā)揮海綿城市的特性:大雨時(shí)儲(chǔ)水,大熱天時(shí)蒸發(fā)降溫,而且是具備生態(tài)特性,讓生態(tài)系統(tǒng)在鋪面下方蓬勃發(fā)展,分解污染物,阻絕病媒蚊棲息與污染泛濫,同時(shí)更具備安全與永續(xù)性,正常鋪面可保30年以上不損壞,如此運(yùn)用JW生態(tài)工法達(dá)成的海綿城市,故又稱為JW生態(tài)海綿城市。
JW生態(tài)工法具備安全、永續(xù)、生態(tài)、環(huán)保、健康、節(jié)能、捕(減)碳功能,一次解決多方面環(huán)境問(wèn)題,因此也僅有將城市內(nèi)所有人工鋪面改變?yōu)镴W生態(tài)工法鋪面,就能創(chuàng)造出永續(xù)的海綿城市,主要就因?yàn)槠淠茱@著降低整體社會(huì)風(fēng)險(xiǎn),包括降低氣象災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)、降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)、降低病媒蚊傳染導(dǎo)致之登革熱或茲卡病毒疫情風(fēng)險(xiǎn)等,讓JW生態(tài)工法所建構(gòu)的JW生態(tài)海綿城市,實(shí)踐眾所期望的城市大海綿,更能有效改善生態(tài)環(huán)境,同時(shí)提升城市安全、永續(xù)、經(jīng)濟(jì)、健康、樂(lè)活的生活質(zhì)量,具體實(shí)踐生態(tài)文明。
(責(zé)任編輯:趙剛)endprint