摘要：通過分析傳統(tǒng)城市道路建設(shè)存在的問題，提出基于可持續(xù)發(fā)展理念的綠色生態(tài)道路建設(shè)需求。將綠色生態(tài)道路理念融入海綿城市道路建設(shè)，從路面材料選擇、功能植物配置、生態(tài)排水三個方面，實(shí)現(xiàn)海綿城市道路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。打造綠色環(huán)保、安全舒適、環(huán)境優(yōu)美、質(zhì)量優(yōu)良的綠色生態(tài)型城市道路。
關(guān)鍵詞：綠色生態(tài)道路；海綿城市；城市道路；海綿設(shè)計(jì)
2014年住建部城市建設(shè)司在《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城市建設(shè)司2014年工作要點(diǎn)》中提出“建設(shè)海綿型城市”新概念，旨在實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與修復(fù)。綠色發(fā)展“海綿城市”建設(shè)主要“陣地”包括建筑與小區(qū)、城市道路、綠地與廣場、城市水系等。城市道路作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域，如何將其打造成綠色環(huán)保、安全舒適、環(huán)境優(yōu)美、質(zhì)量優(yōu)良的綠色生態(tài)道路，是綠色生態(tài)城市的重點(diǎn)研究方向，亦是“海綿城市”工程建設(shè)的必然選擇。
傳統(tǒng)城市道路建設(shè)過程中存在諸多問題。一是密實(shí)型城市道路集中，地下水資源難以補(bǔ)充。傳統(tǒng)城市開發(fā)建設(shè)中，道路交通用地占城市用地面積的10%~25%，且多為密實(shí)型不透水路面。二是城市道路排水功能低，雨天行車不安全[1]。密實(shí)型路面雨天易形成水膜或積水，使路面抗滑能力下降，增大交通事故發(fā)生率。三是道路綠化建設(shè)滯后，與城市綠化功能不符[2]。傳統(tǒng)道路綠化建設(shè)仍停留在“先建設(shè)后治理”階段，導(dǎo)致部分道路綠化需返工重修，弱化城市整體綠化功能。
近年來人們逐漸意識到城市道路建設(shè)中生態(tài)環(huán)境的重要性，但由于對綠色生態(tài)道路理解的片面性，將“生態(tài)設(shè)計(jì)”簡單等同于“景觀設(shè)計(jì)”，導(dǎo)致綠色生態(tài)道路建設(shè)仍處于道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的從屬地位。隨著“綠色生態(tài)文明建設(shè)”的深入推進(jìn)，開展綠色生態(tài)道路設(shè)計(jì)方面的研究是十分必要和緊迫的。
1綠色生態(tài)道路發(fā)展理念
目前，綠色生態(tài)道路尚無官方定義，相關(guān)研究既包括綠色公路的范疇，也涵蓋綠色生態(tài)型城市道路。2013年云南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局率先發(fā)布DB53/T449—2013《綠色公路評價標(biāo)準(zhǔn)》，將公路可持續(xù)發(fā)展技術(shù)進(jìn)行集成，建立了一套可持續(xù)發(fā)展綠色公路評價體系。2016年至2018年，交通運(yùn)輸部根據(jù)《關(guān)于實(shí)施綠色公路建設(shè)的指導(dǎo)意見》先后啟動了三批共33個綠色公路典型示范工程建設(shè)。城市道路建設(shè)易受資源約束、環(huán)境污染等影響，環(huán)境和生態(tài)的可持續(xù)是綠色生態(tài)城市道路的前提和根本。綠色生態(tài)型城市道路的內(nèi)涵在一定程度上等同于“資源節(jié)約環(huán)境友好型道路”。
通過對綠色生態(tài)道路的內(nèi)涵、評價體系和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，總結(jié)了綠色生態(tài)道路建設(shè)應(yīng)主要從道路生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)、景觀綠化布局、環(huán)境質(zhì)量控制、資源節(jié)約利用、運(yùn)營與養(yǎng)護(hù)管理等五方面展開[3]，即在道路全壽命周期內(nèi)，通過新材料、新設(shè)備、新工藝的技術(shù)應(yīng)用，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供安全舒適、環(huán)境優(yōu)美、質(zhì)量優(yōu)良、出行便利的道路。
2海綿城市道路建設(shè)技術(shù)
海綿城市道路是以緩解道路積水、削減徑流總量和徑流污染為主要建設(shè)目標(biāo)的。與傳統(tǒng)道路相比，海綿城市道路主要改變了路面材料、綠化形式和局部的排水方式三個方面，如圖1所示。
圖 1 海面城市道路對傳統(tǒng)道路的改變
2.1 路面材料的改變
路面材料的主要改變?yōu)橛蓚鹘y(tǒng)不透水路面改為透水路面。道路中可應(yīng)用的透水路面包括透水瀝青、透水混凝土、透水磚等形式，設(shè)計(jì)時根據(jù)路面類型和荷載要求選用。目前，車行道透水路面通常采用排水降噪瀝青路面鋪裝，一般包括排水瀝青面層、封水層、密實(shí)結(jié)構(gòu)中下面層、基層，其中排水瀝青面層厚度約4cm，孔隙率一般在15%~25%[4]。排水降噪瀝青路面是一種半透水結(jié)構(gòu)，具有良好的透水性。非機(jī)動車道透水路面一般采用全透水結(jié)構(gòu)的透水混凝土結(jié)構(gòu)，人行道多采用透水磚鋪裝。
2.2 綠化形式的改變
綠化形式的主要改變?yōu)閷鹘y(tǒng)高于路面的綠地全部或部分改為具有滯蓄功能的低于道路的綠地，相當(dāng)于在道路綠地內(nèi)增設(shè)具有滯蓄功能的低影響開發(fā)（LowImpactDevelopment，LID）設(shè)施。傳統(tǒng)道路橫斷面包括機(jī)動車道、非機(jī)動車道、中央分隔帶、側(cè)分帶、行道樹綠帶、退線綠化等，斷面形式可分為單幅路、兩幅路、三幅路、四幅路及特殊形式等。與傳統(tǒng)道路相比，海綿城市道路斷面分幅與組織功能不做改變，而是通過綠化空間LID設(shè)施應(yīng)用[5]，實(shí)現(xiàn)雨水徑流控制和分級消減。常見的LID設(shè)施在道路中的應(yīng)用如表1所示
表 1 常見的海綿 LID 設(shè)施在道路中的應(yīng)用
2.3 排水方式的改變
排水方式的主要改變是改變了傳統(tǒng)的道路雨水直排方式，將LID設(shè)施和豎向雨水管渠相[6]，實(shí)現(xiàn)中小降雨的就地消納和超標(biāo)雨水生態(tài)排放。以圖2四幅路為例，每個排水區(qū)域的雨水先通過開孔的路緣石進(jìn)入綠地內(nèi)LID設(shè)施進(jìn)行滲透和滯蓄，達(dá)到調(diào)蓄上限后，雨水經(jīng)綠化帶內(nèi)溢流式雨水口進(jìn)入市政雨水管網(wǎng)或蓄水設(shè)施進(jìn)行下一步收集回用。不同斷面形式的海綿道路橫向排水設(shè)計(jì)如表2所示。
圖 2 海綿城市道路排水示意圖
表 2 海面城市道路路面橫向排水設(shè)計(jì)
3海綿城市道路建設(shè)中的新技術(shù)
3.1 綠色生態(tài)理念與海綿城市道路的相關(guān)性分析
從綠色生態(tài)道路的五大方面看，道路生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)營養(yǎng)護(hù)管理強(qiáng)調(diào)的道路基礎(chǔ)的線性和斷面規(guī)劃設(shè)計(jì)要求以及道路建成后的運(yùn)營養(yǎng)護(hù)，與海綿道路的設(shè)計(jì)幾乎沒有相關(guān)性，故本文僅將綠色生態(tài)道路的景觀綠化布局、資源節(jié)約利用、環(huán)境質(zhì)量控制三方面技術(shù)與海綿城市道路技術(shù)要求進(jìn)行對比，具體見表3和圖3。經(jīng)對比可以發(fā)現(xiàn)，綠色生態(tài)道路技術(shù)體系中相關(guān)性強(qiáng)、相關(guān)性弱和不相關(guān)的技術(shù)占比分比為48.3%、20.7%和31%。其中，資源節(jié)約利用板塊的技術(shù)結(jié)合度最強(qiáng)，說明節(jié)材的路面技術(shù)最適合應(yīng)用于海綿城市道路建設(shè)。景觀綠化布局和環(huán)境質(zhì)量控制技術(shù)的結(jié)合度相近，可分類別考慮，在滿足海綿城市的雨水徑流控制基本功能基礎(chǔ)上，可將本地植物和功能性植物的理念應(yīng)用于海綿城市道路。
表 3 綠色生態(tài)道路技術(shù)與海綿城市道路建設(shè)相關(guān)性分析
圖 3 綠色生態(tài)道路技術(shù)與海綿城市道路的相關(guān)性
3.2 性能和節(jié)約雙重導(dǎo)向下的路面材料應(yīng)用
除了考慮透水性能外，綠色生態(tài)理念的海綿城市道路路面材料還應(yīng)以性能提高和材料節(jié)約為需求導(dǎo)向，優(yōu)先采用可再生利用、可循環(huán)的環(huán)保型路面材料，同時兼具路面降溫、降噪、安全耐久等性能。具體路面材料可采用的性能提升策略見表4。
表 4 生態(tài)道路路面材料性能要求
3.3 以功能性植物為主導(dǎo)的植物配置
綠色生態(tài)海綿道路綠化植物種類選擇，應(yīng)按照“生態(tài)、安全、功能、景觀”的原則配置，優(yōu)先選擇滯塵降噪、抗逆性強(qiáng)、減輕污染的本地植物，兼具功能性植物和用水需求量小的節(jié)水耐旱型植物。海綿道路常用綠化功能性植物見表5。
表 5 海綿道路綠化用功能性植物配置
道路綠化植物優(yōu)先考慮滯塵降噪、降低尾氣的效果，利用植物的抗性和污染指示性合理選擇本地植物，并采用喬灌草復(fù)層綠化形式實(shí)現(xiàn)生態(tài)防護(hù)功能[17]。海綿設(shè)施內(nèi)植物考慮降解和去除污染物質(zhì)，選擇耐澇耐旱、濕生旱種、凈化能力強(qiáng)的植物[18]。最后注重植物的觀賞性和季相變化，形成層次分明、錯落有致的季相景觀，兼顧綠色生態(tài)道路的生態(tài)性和觀賞性。
3.4生態(tài)環(huán)保的多手段排水設(shè)計(jì)
綠色生態(tài)海綿道路排水設(shè)計(jì)最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)地表徑流總量和污染控制。全透水路面結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇生態(tài)環(huán)保的透水面磚[19]和保水劑、濾水劑[20]，避免路面結(jié)構(gòu)本身帶來的徑流污染問題。海綿設(shè)施內(nèi)填料、過濾、蓄水材料均應(yīng)選擇生態(tài)環(huán)保、可循環(huán)利用的材料。通過道路透水鋪裝、海綿設(shè)施滲透、路面徑流引導(dǎo)、綠化植物凈化等多手段生態(tài)環(huán)保技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雨水徑流總量與徑流污染控制要求。
4結(jié)語
為了提高城市環(huán)境和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展水平，促進(jìn)城市道路綠色生態(tài)化建設(shè)，將綠色生態(tài)道路理念滲透到海綿城市道路建設(shè)過程中，從路面材料選擇、功能植物配置、生態(tài)排水三個方面實(shí)現(xiàn)海綿城市道路的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過綠色生態(tài)化海綿技術(shù)的綜合應(yīng)用，將海綿城市道路建設(shè)引入新的綠色發(fā)展階段，打造綠色環(huán)保、安全舒適、環(huán)境優(yōu)美、質(zhì)量優(yōu)良的綠色生態(tài)型城市道路。
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作者簡介
楊國淑，助理工程師，主要研究方向?yàn)閰^(qū)域能源規(guī)劃及綠色建筑。現(xiàn)供職于上海市建筑科學(xué)研究院。
