聶紫陽 殷魯秦
摘要:傳統(tǒng)雨水和污水的控制設施效率低且費用高昂,而綠色基礎設施更持續(xù)、高效,成本更低。本文梳理了綠色基礎設施的概念和發(fā)展趨勢,通過分析國內(nèi)外綠色基礎設施在城市設計中的應用實例,總結(jié)歸納綠色基礎設施在當今城市設計中的應用意義。
關(guān)鍵詞:綠色基礎設施;城市設計
1綠色基礎設施的概念
綠色基礎設施理論的提出者是本尼迪特克和麥克馬洪,其定義是:“由開放的空間、空氣、水、森林、野生動物棲息地、公園及其他提供維持生命和提升生活質(zhì)量的許多重要支持的自然區(qū)域組成的網(wǎng)絡”。綠色基礎設施包括自然的和修復的生態(tài)系統(tǒng),它們共同形成一個“樞紐”、“場所”、“鏈接”系統(tǒng)。樞紐包括保護區(qū)到公有土地,再到社區(qū)公園的任何東西。場所小于樞紐,包括用于自然觀光娛樂或消遣的局部區(qū)域。鏈接如沖積平原及綠化帶,將系統(tǒng)緊連在一起,是“維護重要生態(tài)過程的關(guān)鍵”。
2綠色基礎設施中的城市雨水管理
傳統(tǒng)的雨水控制措施太具破壞性,而且效率低、維護成本高昂。綠色基礎設施提供了替代選擇,更為可持續(xù)、更高效、成本更低。綠色雨水基礎設施的改造和實施途徑:行道樹種植池改造成生態(tài)透水樹池,以低影響開發(fā)的形式就地吸收、滲透雨水;城市步行道的綠化也采用可收集雨水的種植池,改善城市慢行系統(tǒng)的同時起到凈化雨水、減緩徑流速度的作用;地下設置與城市排水管道相連接的管網(wǎng),當暴雨季節(jié)水量超出種植池容納范圍會隨管道排走,減少了雨水溢出造成污染的可能性,還包括生態(tài)種植池與劇場、座椅、停車等城市公共設施等的結(jié)合。綠色基礎設施主要分為4類:
2.1雨水花園 其廣泛用于雨水控制與徑流污染控制,是一種很重要的綠色水基礎設施。一般選擇種植當?shù)刈魑锏貏葺^低的土地,降雨通過土地進行滲濾等自然水文作用,這樣雨水不僅可以截留,還可以將雨水凈化。雨水花園是與風景園林設計緊密結(jié)合的一種新型雨洪控制利用措施,它能有效地削減雨水徑流,并通過植物和土堆中微生物的作用吸收、凈化雨水中的污染物。
2.2透水性鋪裝 在城市道路使用透水性鋪裝,可以減少徑流量,從而減輕城市排水系統(tǒng)的負擔;降雨中的污染物滲過透水性鋪裝也可以減少。缺點是耐久度低,造價較高。
2.3植被淺溝 一般是將植物種在地表溝渠中,雨水中的污染物流經(jīng)淺溝時在滲透、過濾、沉淀等作用下被去除,而雨水通過重力作用被吸收。植被淺溝可以達到雨水收集和降低雨水中污染物的目的。
2.4景觀雨水調(diào)蓄池 景觀雨水調(diào)蓄池是將建筑景觀和雨水調(diào)蓄相結(jié)合的一種設施,使土地資源高效率利用,充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的要求和綠色水基礎設施的理念。平時大部分時間,調(diào)蓄池的水位維持正常。在正常水位之上的高地則興建停車場、運動場或者綠地。當暴雨來襲,常水位和高地之間的巨大空間就發(fā)揮作用,它可以貯存調(diào)蓄暴雨風流量,降低洪澇對周邊或下游區(qū)域的危害。暴雨過后,貯存的雨水通過下滲、蒸發(fā)或者排放、利用等方式減少,從而恢復到正常水位。
3綠色基礎設施的城市設計的案例
3.1國外實例一:美國High Point住宅區(qū) 美國西雅圖High Point住宅區(qū)綜合使用了多種綠色水基礎設施。①透水性鋪裝:街道和停車場都使用了透水性鋪裝。②雨水花園:當降雨較多,達不到排放要求時,則通過雨水花園來增加雨水的下滲和過濾。③植被淺溝:High Point住宅區(qū)有一個由植被淺溝組成的網(wǎng)絡系統(tǒng),植被淺溝沿街布置,路緣石開口,可以使得雨水流入。道路一般為單坡向路面,可將雨水引入植被淺溝中。
3.2國外實例二:摩塔伯爾中學的雨水花園 摩塔伯爾中學雨水花園項目在波特蘭市甚至美國都是獨特的,這個校園已轉(zhuǎn)化為可持續(xù)管理雨水徑流。該項目將毗鄰學校庭院入口先前未充分利用的371.61m2的瀝青停車區(qū)轉(zhuǎn)化為一個創(chuàng)新的雨水花園,用于截流、減速、凈化、滲透近一英畝的學校徑流。設計團隊經(jīng)過重組院落空間,成功為一個185.81m2的雨水花園與一個有自行車停車場和學生座椅的入口廣場提供了足夠的空間,同時為教職員工保留了足夠的停車位。
3.3國內(nèi)實例一:深圳光明區(qū) LID技術(shù)示范區(qū)2010年住建部和深圳市簽訂了LID技術(shù)示范合約,深圳光明新區(qū)150km2將作為中國第一個LID技術(shù)示范區(qū)。①光明新區(qū)規(guī)劃綠地面積占到了16.6%。因此,下凹式綠地、植被淺溝以及透水性鋪裝等雨水入滲設施可利用較大的綠地面積因地制宜。由于綠地的貯存能力有限,考慮到新區(qū)的自然河道和湖泊較多,因此可充分利用自然水體貯存和調(diào)蓄雨水。將超過設計重現(xiàn)期的雨水徑流集中引入自然河道或湖泊,從而防止洪澇災害;也可將新區(qū)自然河道和湖泊改建為雨水濕地,從而使排入的雨水得到凈化。②新區(qū)中的城中村排水設施不完善,所以首要應建設排水系統(tǒng)。城中村的綠地面積少,建筑物密度大,所以考慮在原有設施基礎上增建占地面積較小的滲透設施。
3.4國內(nèi)實例二:北京建筑工程學院城市雨水與水環(huán)境研究團隊設計方案
北京建筑工程學院城市雨水與水環(huán)境研究團隊與國內(nèi)外建筑師、景觀設計師、政府部門及開發(fā)商協(xié)作,把LID的理念與技術(shù)有效地納入項目的規(guī)劃設計方案中。北京東方太陽城項目區(qū)域內(nèi)的雨水全部通過下凹式綠地、植被淺溝匯集下滲或進入景觀水池調(diào)蓄利用。多年的運行數(shù)據(jù)表明,LID不僅能夠充分利用大量的雨水資源、提高小區(qū)的防澇標準、營造良好的景觀、改善小區(qū)生態(tài)環(huán)境,而且節(jié)省了大量雨水管道的建設資金,經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。天津東麗湖萬科生態(tài)住宅區(qū)通過雨水與水環(huán)境方案設計,同時實現(xiàn)控制洪澇、雨水利用、美化景觀、改善生態(tài)、增值地產(chǎn)等多個目標。
4綠色基礎設施在城市設計的應用意義
綠色基礎設施在城市雨洪控制利用領(lǐng)域具有十分重要的地位,也對城市設計有著深遠的影響,能有效解決我國快速城市化過程“灰色基礎設施”積累和新帶來的雨洪多方面嚴峻問題。目前,國內(nèi)正在大力、全面提倡節(jié)能減排、推廣可持續(xù)的城市設計,應抓住這一契機,重視城市雨洪控制利用研究成果的應用,在城市范圍內(nèi)全面推廣綠色雨水基礎設施,將有效控制城市雨洪問題,實現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟和社會等多種功能效益。
(收稿:2017-08-08)