王星丹 蘇維 劉怡貝 張小兵

摘要：指出了綠色基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)具有連續(xù)性的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，是多尺度多層次多學(xué)科的綜合的系統(tǒng)性工程。闡述了綠色基礎(chǔ)設(shè)施提出的背景和概念，總結(jié)了區(qū)域尺度，提出了城市尺度和場(chǎng)地尺度下綠色基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)踐途徑。探討了城市尺度下的3種實(shí)踐途徑和場(chǎng)地尺度下的7種實(shí)踐途徑對(duì)城市建設(shè)、園林建設(shè)具有的參考意義。

關(guān)鍵詞：綠色基礎(chǔ)設(shè)施;空間網(wǎng)絡(luò);尺度;實(shí)施途徑

中圖分類號(hào)：TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2020）03-0030-03

1 綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念

城鎮(zhèn)化發(fā)展在給經(jīng)濟(jì)方面帶來效益的同時(shí)也給人居生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的挑戰(zhàn)。一系列的環(huán)境危機(jī)問題接踵而至：城市熱島效應(yīng)、大氣污染、水土流失、水質(zhì)惡化、生態(tài)基地破壞、生態(tài)系統(tǒng)抵御外界干擾的能力越來越弱。導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)根本無法達(dá)到自我修復(fù)、自我凈化的狀態(tài)，在此大背景下綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infra-structure，簡(jiǎn)稱“GI”）應(yīng)時(shí)而生。

20世紀(jì)90年代美國(guó)保護(hù)基金會(huì)和農(nóng)業(yè)部森林管理局組織的“GI工作組”提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施這一概念[1]。它是指由自然區(qū)域或其他開放空間相互連接組成的綠色空間網(wǎng)絡(luò)體系，包括濕地、森林、水道、野生動(dòng)物棲息地的自然區(qū)域，公眾共享的公共區(qū)域和具有保護(hù)價(jià)值的保護(hù)區(qū)域以及其他開放空間，生態(tài)系統(tǒng)設(shè)施是維護(hù)土地安全和健康的重要性空間格局，是城市和居民享有持續(xù)的自然服務(wù)的基本保障。綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的主要區(qū)別在于，綠色基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)具有連續(xù)性的空間網(wǎng)絡(luò)，而生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施主要強(qiáng)調(diào)的是公共綠地和自然風(fēng)景對(duì)城市的支撐能力[2]。

2 不同尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐

在綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念提出以后，首先開展綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐的先驅(qū)者是美國(guó)的馬里蘭州。1991年，馬里蘭州首次實(shí)踐建設(shè)綠道體系，隨著綠道體系規(guī)劃建設(shè)的層層深入，在1995年左右，馬里蘭州的多個(gè)部門對(duì)綠道及系統(tǒng)資源進(jìn)行評(píng)估，并確定了綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)。2001年之后，學(xué)者對(duì)之前實(shí)施的綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃做出結(jié)論，制定并形成了綠圖計(jì)劃、開敞空間計(jì)劃和鄉(xiāng)野遺產(chǎn)計(jì)劃等[3]。馬里蘭州在持續(xù)了10年之久的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)后，有眾多學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷延伸，越來越多的實(shí)踐研究由此進(jìn)行。綠色基礎(chǔ)設(shè)施是具有綜合性的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)需要融入多學(xué)科、多尺度、多層次的研究相互連接在一起的系統(tǒng)性工程。不同尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)模和類型上都各有迥異。就區(qū)域尺度層面上來論，局部地分析問題并不能解決實(shí)際實(shí)施建設(shè)中的問題，必須結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)不同尺度下的不同特征，才能用最少的投資獲得在所在區(qū)域內(nèi)最有利的可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃[4]。

2.1 區(qū)域尺度的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐

英國(guó)英格蘭東北部南泰恩賽德政府為了解決由于海平面上升造成的惡劣天氣問題，規(guī)劃并實(shí)施了一個(gè)介于區(qū)域與區(qū)域之間的完整的綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。主要由單車網(wǎng)絡(luò)、公園及開發(fā)空間、戶外運(yùn)動(dòng)設(shè)施和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、可達(dá)的自然與半自然綠地、主要生境網(wǎng)絡(luò)和野生動(dòng)物廊道連接而成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[5]。有效緩解了城市熱島效應(yīng)問題、調(diào)節(jié)了各自區(qū)域的溫度、減少了地表徑流量。

2.2 在城市尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐

2.2.1 城市區(qū)域河道和濱水區(qū)

加強(qiáng)濱水區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，使之能進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，對(duì)城市區(qū)域河道進(jìn)行自然生態(tài)駁岸設(shè)計(jì)，遵循自然生態(tài)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的雨洪管理系統(tǒng)，減少城市內(nèi)不透水地塊的面積，從而有助于建立一個(gè)完善的河流生態(tài)系統(tǒng)[6]。

2.2.2 綠色廊道

綠色廊道是連接居住區(qū)、公園、自然保護(hù)地等的綜合性線狀空間形式，提供休憩、交通、生態(tài)保護(hù)等功能滿足人們活動(dòng)要求。它的主要功能是使區(qū)域內(nèi)各個(gè)零散的景觀元素組成一個(gè)有聯(lián)系的整體，建立完善的生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)此區(qū)域內(nèi)的各物種不受噪音和污染的干擾，能使其大空間具有牢固的保護(hù)屏障。

2.2.3 綠色斑塊

城市綠色斑塊主要包括公共和私有植被區(qū)、動(dòng)物棲息地和各類城市內(nèi)公園，為動(dòng)物的遷徙或者人類的休憩而建立的生態(tài)節(jié)點(diǎn)，并且是獨(dú)立于休憩場(chǎng)地和自然區(qū)域的小生境。綠色斑塊的服務(wù)功能有：減緩城市熱島效應(yīng)、滯塵凈氣、凈化水質(zhì)污染、營(yíng)造局部小型微氣候、提供以自然為依靠的休閑場(chǎng)地、改善生活環(huán)境質(zhì)量等，同時(shí)也具有社會(huì)和生態(tài)價(jià)值。

2.3 場(chǎng)地尺度下綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)實(shí)施途徑

場(chǎng)地尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施是海綿城市建設(shè)的根基。在具體的場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)中，遵照不同的需求和場(chǎng)地特征選擇相應(yīng)的設(shè)施，根據(jù)前人的研究梳理出以下7種理念和實(shí)施途徑。

2.3.1 可持續(xù)的雨洪管理

暴雨來襲引發(fā)的城市內(nèi)澇，城市排水系統(tǒng)使用的傳統(tǒng)的雨污合流，加之部分管道的老化問題，現(xiàn)城市排水系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足排水需求，近年來，國(guó)外大部分城市采用雨水管網(wǎng)并結(jié)合小的綠色基礎(chǔ)設(shè)施來應(yīng)對(duì)雨洪，把雨洪管理列為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略[7]。雨洪管理的主要形式有屋頂花園、生態(tài)蓄水池、植草溝、雨水花園和透水性鋪裝，利用這些來收集、儲(chǔ)存和利用雨水，在源頭控制雨水來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的雨洪管理。

2.3.2 生物滯留系統(tǒng)

生物滯留系統(tǒng)一般設(shè)置在較為低洼的區(qū)域，通過植物、土壤的滲透暫時(shí)滯留雨水[8]，再緩慢釋放到輸水系統(tǒng)中，不僅能防止雨水徑流，還能有效過濾雨水中的雜質(zhì)。一般應(yīng)用在停車場(chǎng)、道路綠化、居住區(qū)等小的綠色節(jié)點(diǎn)中。因其效果顯著，目前已有大量實(shí)際操作。生物滯留系也存在問題，例如生物滯留系統(tǒng)的滯留時(shí)間一旦過長(zhǎng)將會(huì)導(dǎo)致蚊蠅孳生。

2.3.3 人工濕地

人工濕地主要是人工模擬自然濕地的生態(tài)系統(tǒng)，由水生植物（具有可吸附有毒有害物質(zhì)的沉水、挺水或浮水植物）、低等動(dòng)物、飽和基質(zhì)（砂石、土壤）共同組成的[5]。人工濕地系統(tǒng)不僅耗能耗資低，而且在某種程度上還有生態(tài)效益，能有效的蓄洪防旱、保護(hù)動(dòng)植物的遺傳多樣性，也可用于雨洪管理中，對(duì)自然觀光、旅游、教育等也有一定的社會(huì)效益[9]。

2.3.4 綠色街道

根據(jù)洛杉磯的同一類別的綠巷建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)踐，綠色街道是一條集透水性鋪裝、有過濾作用的生態(tài)花槽、減緩雨水徑流的雨水管理系統(tǒng)和綠色設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)為一體的街道。它主要的設(shè)計(jì)宗旨為：減緩城市熱島效應(yīng)、緩解汽車尾氣污染[10]、打斷城市雨水直接流人排水管道，將自然景觀元素融入綠色街道并美化城市。

2.3.5 透水性鋪裝

透水性鋪裝利用有透水性的具有空隙的材料進(jìn)行路面鋪飾，解決路面雨水徑流的生態(tài)問題。在二戰(zhàn)期間，英國(guó)皇家空軍為解決路面積水問題，首次在飛機(jī)跑道上采用透水性鋪裝[11]，隨后，越來越多的國(guó)家將透水性鋪裝加以大規(guī)模的應(yīng)用。削減并凈化地表徑流、維持良好的場(chǎng)地生態(tài)環(huán)境、提升城市環(huán)境舒適度是透水性鋪裝的主要作用。

2.3.6 垂直綠化與生態(tài)屋頂

垂直綠化是將一個(gè)二維空間轉(zhuǎn)向三維空間的綠化空間，它可以有效增加綠化面積、吸收空氣中的塵埃顆粒、降低噪音[12]，莫定了生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，滿足人們的心理和生理需求。垂直綠化可以建設(shè)綠化墻體或攀援型的綠化橋柱。生態(tài)屋頂可利用隔離層、過濾層、排水層、植被層于一體的仿地面綠化的技術(shù)結(jié)構(gòu)[13]，解決水生態(tài)失衡、雨洪管理問題，實(shí)現(xiàn)水資源持久利用。

2.3.7 城市公園

綠色基礎(chǔ)設(shè)施中最常見的場(chǎng)地尺度是城市公園[14]，目前對(duì)這方面的研究已經(jīng)可以用一定的數(shù)據(jù)來來衡量城市公園的生態(tài)效益。Bolwer等[15]研究發(fā)現(xiàn)，城市公園的氣溫可以比其周邊還未綠化的區(qū)域低將近10℃左右。城市公園建設(shè)能促進(jìn)生態(tài)改善、調(diào)節(jié)城市小氣候、提高空氣質(zhì)量、提升環(huán)境舒適度等。

3 結(jié)語

綠色基礎(chǔ)設(shè)施是為了保護(hù)人類所居住的生態(tài)環(huán)境而建設(shè)的體系，讓自然環(huán)境與人居環(huán)境更好地穿插與接觸。綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念被提出以后，各國(guó)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行一系列的研究和實(shí)踐，在此過程中發(fā)現(xiàn)不同尺度下的建設(shè)的效益不同，而且在單一尺度內(nèi)進(jìn)行綠色基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)并不能充分發(fā)揮該有的效益。本文對(duì)多尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實(shí)施途徑進(jìn)行分析總結(jié)，城市尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)踐方法對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市建設(shè)、園林建設(shè)有積極的參考作用，場(chǎng)地尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施途徑中，生物滯留區(qū)因雨水滯留時(shí)間較長(zhǎng)而引發(fā)的蚊蠅孳生這個(gè)問題還需進(jìn)一步研究解決。在未來的研究中，對(duì)雨水的滯留時(shí)間控制、雨水匯集于地表的處理措施方面，應(yīng)建立具有可操作性的設(shè)計(jì)方法體系。

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收稿日期：2019-12-20

項(xiàng)目基金：河南科技大學(xué)博士啟動(dòng)基金（編號(hào)：13480061）

作者簡(jiǎn)介：王星丹（1995-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林規(guī)劃與設(shè)計(jì)。

通訊作者：蘇維（1979-），男，講師.博士，研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林設(shè)計(jì)、城市園林生態(tài)功能。