低沖擊開發(fā)技術(shù)下城市建設(shè)論文

時(shí)間:2022-06-10 10:50:29

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低沖擊開發(fā)技術(shù)下城市建設(shè)論文

一、低沖擊開發(fā)技術(shù)

低沖擊開發(fā)技術(shù),是指在未開發(fā)的場(chǎng)地通過模仿滲透、過濾、存儲(chǔ)、蒸騰等水文方式,采用分散的、小規(guī)模的工程技術(shù)手段,通過減少地面徑流和雨水污染,達(dá)到使其接近自然水文循環(huán)狀態(tài)的新型雨洪管理技術(shù)。目前,該技術(shù)主要包括:生態(tài)滯留池、綠色屋頂、透水路面、雨水收集裝置、土壤改良、過濾樹池等,這些技術(shù)具有占地少、易于與場(chǎng)地(建筑)結(jié)合、建設(shè)維護(hù)方便、后期維護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)。除此之外,低沖擊開發(fā)技術(shù)具有多種不同的生態(tài)效益,如可以減少地面雨水徑流量,減少城市雨洪現(xiàn)象;可以凈化水質(zhì),減輕水環(huán)境污染,促進(jìn)河流的生態(tài)恢復(fù);減緩城市熱島效應(yīng),節(jié)約能源使用;增加城市美感;為動(dòng)物提供棲息地等生態(tài)效益。

二、低沖擊開發(fā)技術(shù)在我國(guó)城市建設(shè)中的應(yīng)用

低沖擊開發(fā)模式最初提出的領(lǐng)域是城市雨洪管理,但從其基本理念出發(fā),可以將低沖擊開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用延伸到城市規(guī)劃的各個(gè)領(lǐng)域。以下將結(jié)合實(shí)例,從城市建設(shè)、道路交通、住區(qū)建設(shè)三方面,分別介紹低沖擊開發(fā)技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。

1.在公共場(chǎng)地建設(shè)中的應(yīng)用

在城市建設(shè)過程中,將建筑主體周邊空地、景觀廣場(chǎng)、附屬停車場(chǎng)等的建設(shè)與低沖擊開發(fā)技術(shù)相結(jié)合,能夠同時(shí)滿足場(chǎng)地雨水管理與城市景觀的需求。除城市商業(yè)區(qū)外,城市工業(yè)區(qū)、城市公共中心等大型場(chǎng)地同樣可以應(yīng)用低沖擊開發(fā)技術(shù)解決雨水問題。例如德國(guó)柏林Potsdamer廣場(chǎng),由于柏林市地下水位較淺,商業(yè)區(qū)建設(shè)一般要求禁止增長(zhǎng)地下水的補(bǔ)給量。為此,開發(fā)商對(duì)雨水利用采用了如下方案:對(duì)適宜建設(shè)綠地的屋頂全部建成綠色屋頂,利用綠化用地的滯蓄作用蓄積雨水。一方面減少了地面雨水徑流量,延緩洪峰峰值時(shí)間,另一方面通過綠地涵養(yǎng)雨水、蒸發(fā)水分,起到了增加空氣濕度、改善生態(tài)環(huán)境的作用;對(duì)不宜建設(shè)綠地的屋頂,將屋頂雨水過濾后引入地面蓄水池,并將其設(shè)計(jì)為水景觀,再把蓄水池與建筑地下室的泵站相連,處理后的雨水用作市政用水。在土地稀缺的日本,城市公共場(chǎng)地建設(shè)中廣泛采用地下蓄洪池及雨水就地下滲設(shè)施。一些大型建筑物,如相撲館、會(huì)議中心、機(jī)關(guān)大樓等通過建造地下蓄水池來儲(chǔ)存雨水。這樣不僅能夠充分利用地下空間,還能把雨水用作噴灑路面、灌溉綠地等市政用水。1992年,日本頒布了“第二代城市地下水總體規(guī)劃”,正式將雨水滲溝、滲塘和透水地面作為城市總體規(guī)劃的組成部分,并要求新建和改建的大型公共建筑群必須設(shè)置雨水就地下滲設(shè)施。

2.在城市道路建設(shè)中的應(yīng)用

城市停車場(chǎng)、道路交叉口和道路橫斷面的設(shè)計(jì)是低沖擊開發(fā)技術(shù)實(shí)施最方便、改造最廣泛的部分。在建設(shè)停車場(chǎng)地、路邊停車位時(shí)使用“透水植草磚”作為地面鋪裝,將停車場(chǎng)周邊的景觀島、道路中央分隔帶、樹池等修建為“生態(tài)滯留池”“雨水花園”或“過濾樹池”等;在道路圓形交叉口、隔離帶等地段通過地形的微處理,使雨水沿地面坡度由道路邊緣的綠化帶切口流入下凹式綠化帶內(nèi)。在公交站點(diǎn)、人行步道等地段廣泛利用“透水磚”與“綠色屋頂”技術(shù)。值得注意的是,道路作為市政管道鋪設(shè)的載體,在道路系統(tǒng)中實(shí)施低沖擊開發(fā)技術(shù)時(shí),需把管道鋪設(shè)溝槽邊壁做防水處理。美國(guó)華盛頓西雅圖的SEA街道試點(diǎn)項(xiàng)目,旨在減少城市街景對(duì)當(dāng)?shù)厮蚝王q魚棲息地的影響。項(xiàng)目中將植被洼地、生態(tài)滯留池、植被草溝等技術(shù)與傳統(tǒng)的市政排水設(shè)施相結(jié)合,使用綠色、環(huán)保的手段收集、貯存和凈化雨水,最大限度地減少不透水地面,并緩解街道交通。該項(xiàng)目創(chuàng)新性的采用了植被洼地、雨水花園等技術(shù),打破了傳統(tǒng)的道路邊緣地下排水管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì),是城市道路綜合利用低沖擊開發(fā)技術(shù)的典型案例。深圳光明新區(qū)市政道路雨水綜合利用,該項(xiàng)目是我國(guó)首例大規(guī)模在成片市政路網(wǎng)中引入低沖擊開發(fā)技術(shù)的實(shí)踐項(xiàng)目,其中包括綠化帶下沉的生態(tài)型道路斷面、瀝青排水路面與透水人行道鋪裝設(shè)計(jì)。針對(duì)道路中央綠化帶和車道兩側(cè)綠化帶在匯集雨水方面的作用,分別作不同形式的處理,其中綜合采用了植物滯留槽、過濾樹池、滲透井、過濾草溝等技術(shù)手段。道路中央綠化帶兩側(cè)立緣石高出路面,綠化帶面層低于立緣石。在綠化帶內(nèi)設(shè)置由砂、石、土等透水材料填充的滲透層和溢流井來增加雨水的滯蓄和下滲,并將多余雨水排入(溢流)城市雨水管道系統(tǒng)。車道兩側(cè)綠化帶則建成下凹式綠地,車道邊緣立緣石高于車道,綠化帶內(nèi)表面層高度低于車道,人行道雨水則通過路面直接排入下沉式綠化帶內(nèi),車行道雨水通過在道路和側(cè)立緣石之間安裝的透水石等材料匯入綠化帶內(nèi)。綠化帶內(nèi)部同樣設(shè)置溢流井、透水管道和砂石滲透層,以增加雨水的滯蓄,多余的雨水溢流排入市政雨水管道系統(tǒng)。路面雨水通過路面透水材料排向路面邊緣的雨水收集系統(tǒng),再通過雨水綜合利用系統(tǒng)將雨水直接補(bǔ)充地下水,或經(jīng)處理后作為生活用水和飲用水。在人行道鋪裝工程中,使用了環(huán)保透水性連鎖型道板作為面層材料,調(diào)平層和基層分別采用砂層和級(jí)配碎石的路面結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅可以在人行道上形成一個(gè)微型“蓄水池”來減輕雨季道路排水負(fù)擔(dān),還能補(bǔ)給城市地下水、增加地表相對(duì)濕度,達(dá)到調(diào)節(jié)城市氣候、降低熱島效應(yīng)的目的。項(xiàng)目極大地拓展了雨水綜合利用技術(shù)在城市建設(shè)中的實(shí)施范圍,為低沖擊開發(fā)技術(shù)在道路工程方面的實(shí)施提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

3.在住區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用

利用低沖擊開發(fā)技術(shù)協(xié)助建設(shè)高性能、高品位的住區(qū)環(huán)境,使當(dāng)代住區(qū)環(huán)境更多樣、更舒適、更安全。在新建住宅區(qū)的前期場(chǎng)地設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者通過場(chǎng)地分區(qū)來考察場(chǎng)地整體土壤的滲透性,并根據(jù)滲透性的差異來進(jìn)行功能分區(qū)。在居住區(qū)的后期建設(shè)中,要促進(jìn)低沖擊開發(fā)技術(shù)在居住區(qū)環(huán)境建設(shè)中的充分利用,建設(shè)出具有環(huán)保特色的住宅院落、中心綠地、宅旁綠地、宅前路等住區(qū)景觀。德國(guó)漢諾威Kronsberg居住小區(qū)是為2000年漢諾威世博會(huì)而開發(fā)的居民小區(qū),總用地面積150公頃。該小區(qū)在建設(shè)中優(yōu)先使用低沖擊開發(fā)技術(shù),采用滲透綠地、入滲溝、洼地以及大量透水人行路面等技術(shù),優(yōu)先利用收集來的雨水作為小區(qū)灌溉和環(huán)境美化用水。建成后的檢測(cè)顯示,整個(gè)小區(qū)的徑流量增長(zhǎng)幾乎為零。美國(guó)明尼蘇達(dá)州街區(qū)排水改造項(xiàng)目位于美國(guó)梅普爾伍德市,該項(xiàng)目是節(jié)約工程資金、公共參與和水文方面的典型案例。項(xiàng)目在改造中使用“雨水花園”取代傳統(tǒng)路邊溝渠排水系統(tǒng),既減少了路面雨水徑流量、凈化了雨水水質(zhì)、降低了建設(shè)成本,又保護(hù)了街區(qū)原有風(fēng)貌。項(xiàng)目中通過回收廢舊材料用作花園基地材料,從郡監(jiān)獄溫室購(gòu)買的園林植物,并通過公示富有極大吸引力的規(guī)劃藍(lán)圖來吸引當(dāng)?shù)鼐用裰鲃?dòng)參與街區(qū)改造。

三、結(jié)語

與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)低沖擊開發(fā)技術(shù)尚處于起步探索階段,尚未形成完善的理論和技術(shù)體系,該理念的研究與應(yīng)用目前也僅集中在微觀尺度的工程技術(shù)領(lǐng)域。加快該技術(shù)的開發(fā)與利用,是城鎮(zhèn)化進(jìn)程中對(duì)生態(tài)城市的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)過程的一種需求。將有限的城市空間和“與自然景觀融合”的理念聯(lián)系起來,努力實(shí)現(xiàn)從建設(shè)項(xiàng)目選址、設(shè)計(jì)到后期的城市環(huán)境維護(hù),從由政府主導(dǎo)到公眾積極參與,是指導(dǎo)城市建設(shè)與改造進(jìn)行的一切活動(dòng)的有力手段。

作者:張舉 單位:西安建筑科技大學(xué)建筑學(xué)院