于 志 江
(盧龍縣城鄉建設規劃管理處,河北 盧龍 066400)
城市工業區防護綠帶設置寬度研究
于 志 江
(盧龍縣城鄉建設規劃管理處,河北 盧龍 066400)
以城市工業區防護綠帶設置寬度為研究對象,探討了樹種規劃及配置對綠帶配置的影響,綠帶對降低噪聲傳播的效果以及綠帶對大氣污染物截留效率的影響,提出了一種適用于規劃編制尺度的綠帶寬度計算模式。
防護隔離綠帶,寬度,計算模式
近年來,產城融合或產城一體化的概念在社會上討論的很多,將相關工業園區與城市融合在一起,不做人為的分離,要實現“產城融合”的城鎮化發展方針,需逐步實現新型城鎮化建設與相對集中的工業園區形成“產城融合”的共同體;二是新城鎮規劃的產業園區與各中心城區產業轉移及其重大項目建設產業布局一體化。工廠與居民區地域上的緊密聯系,使科學確定防護綠帶寬度成了城市規劃設計人員亟需解決的難題。GB 50137-2011城市用地分類與規劃建設用地標準對工業用地的分類標準進行重新界定后,從舊標準的列舉式規定改進為以水、大氣、噪聲標準綜合衡量,在各城市污水處理設施已相對完善的情況下,大氣及噪聲污染成了影響工業區與其他功能區之間綠帶寬度的決定性因素。從防護綠化角度來講,通過合理配置防護樹種,營建城市防護隔離綠帶,是解決產城一體化帶來的環境污染問題切實可行的途徑。
松柏樹等樹種四季常綠,能持續發揮對噪聲和污染物的削減功效,但生長緩慢;臭椿、楊柳樹等生長快,而抗污能力強,缺點是不能全年持續發揮效用。因此防護隔離綠帶各類樹種都要適當搭配,使其減噪減污能力持久有效的發揮,又在一年四季都有一定的變化,但落葉樹種的比例不能太大,以免造成使用效率的大范圍波動。防護綠地有單一結構和復層結構,單一綠帶有單一喬木或單一灌木,復層結構則是喬木、灌木或草本植物的混合設置,不同綠化結構類型與空氣清潔度的關系有明顯的差異,種類越多,清潔空氣的效果越好。所以,隔離綠帶應以復層綠帶為主,這樣才能使防護效果達到較好的水平。喬木是防護綠地中的主導樹種,在發揮減污減噪功能和城市綠化中起主要作用,而灌木主要作為綠籬來陪襯,增強綠帶的近地防護效果。在我國,各城市用地緊張,能用于隔離綠帶的寬度畢竟有限,綠帶的水平效果較難體現,因而建議盡量采用喬灌草立體結構的配置方式,這樣既節省綠帶用地,綠帶的生態功能與景觀效果又可充分體現。
2.1 噪聲衰減值
1)點聲源隨傳播距離增加引起的衰減值:

其中,r為聲源至受聲點的距離,m。
2)在距離點聲源r1處至r2處的衰減值:

點聲源聲傳播距離增加一倍,衰減值是6dB。
通過綠化帶噪聲的聲級衰減:一是距離產生的衰減,二是綠化樹種引起的衰減,為了計算不同綠化樹種對噪聲的衰減,先要求出綠化帶前后距離的衰減值。
2.2 綠化減弱噪聲原因
隔離綠帶可以有效降低噪聲,有以下幾個原因:
1)當聲音通過綠帶時,一部分聲音激發樹葉和樹干的振動,聲能變為動能,另一部分則被莖葉吸收;
2)地面或低矮植物反射和吸聲;
3)聲音在防護綠帶內產生衍射。噪聲在距離和綠化帶共同下,衰減效應加大。研究表明,在寬林帶的情況下,林帶靠近聲源的部分減噪效果明顯,但隨著林帶的加寬,減噪效果越來越小。所以,在規劃防護綠帶時,如果單純考慮減噪,設計過寬不僅造成土地的浪費,也是不科學的。中國林科院等單位對林木的減噪效果也進行了研究,結果表明,混合樹種綠化帶相對減噪率可達到11.6%~21%,有些落葉喬木和灌木可以達到8%~11%;草皮帶相對減噪率8%~10%。Reethof也對此進行過研究,認為防護綠帶寬度至少要達到30m,才能對噪聲產生較好的遏制作用,考慮到其他因素,建議綠化林帶應該60m寬。
3.1 吸收有害氣體
1)吸收有毒化合物。
綠化植物可以吸收SO2、氯化物、氟化物等有毒化合物,植物吸收SO2與其濃度成正相關,據南京市園林處等單位測定,當SO2通過15m高、15m寬的條形林帶時,濃度降低近一半,但當濃度較大時,凈化作用減少,所以一定要選擇吸收轉化能力強的品種。樹木對氯化物也可以吸收和進行樹體內積累,從而對空氣中的污染物進行削減。某化工廠曾對該廠農藥車間附近林帶進行了測定,該防護綠帶15m寬、樹木高7m,經檢測,未通過林帶空氣氯濃度平均為0.066mg/m3,通過林帶后,空氣中氯濃度削減到了0.027mg/m3,經過樹林后氯化物的濃度降低了59.1%。
2)減少灰塵。
由于防護綠帶大多選擇枝葉茂密、樹體高大的樹種,對減弱風速的作用明顯,尤其在夏天,由于樹葉的蒸騰作用,綠帶內空氣濕度大,而且樹木能分泌粘液,對粉塵起到過濾和吸附作用。據有關部門檢測,防護綠化帶對灰塵的阻滯率在23%~60%之間,較寬的綠帶和高大密植的樹木滯塵效果比較理想。
3)抑制細菌作用。
帶狀綠地是城市綠地系統中的重要組成部分,其對城市綠地的建設和城市生態環境的改善起著重要的作用。研究表明:a.當城市綠地寬度為6m~27m時,綠地內部的負離子濃度效應不明顯;當寬度超過34m時,綠地內部的負離子濃度效應明顯;當寬度為80m時,綠地內部的負離子濃度效應顯著。通過Duncan’S兩兩比較(P=0.05),認為城市帶狀綠地可以明顯發揮負離子濃度效應的綠地寬度關鍵值為34m左右(綠化覆蓋率約80%);b.當城市帶狀綠地寬度為6m~27m時,綠地內部含菌量高于對照,抑菌作用不明顯;當寬度大于34m時,綠地的抑菌作用明顯且趨于恒定;通過Duncan’S兩兩比較(P=0.05),認為城市帶狀綠地可以明顯發揮抑菌效應的綠地寬度關鍵值為34m左右(綠化覆蓋率約80%)。
3.2 不同等級道路綠帶對空氣污染物的削減作用
據牟浩等人研究,不同等級道路中大氣顆粒物的質量濃度均呈現出明顯的差異,表現為主干道>次干道>支路,不同等級道路中NO2的質量濃度存在差異,不同等級道路的車流量與大氣顆粒物和NO2的質量濃度顯著正相關。
1)主干道不同寬度綠帶對空氣污染物削減效率的影響。
主干道綠帶從距離路邊5m,10m,15m,20m處,道路綠帶對PM2.5與PM5的削減作用較弱,且削減百分率隨著寬度的變化差異不明顯,TSP和PM10的削減百分率在距路邊5m處明顯增加,而在距路邊10m,15m,20m的削減百分率無明顯差異,因此主干道綠帶對大氣顆粒物削減效率最佳的寬度為10m,氣體污染物的削減效率結果中,SO2的削減百分率未呈現明顯規律,因此為了對SO2有明顯削減作用,主干道綠帶對氣體污染物的削減效率最佳寬度為10m。
2)次干道不同寬度綠帶對空氣污染物削減效率的影響。
次干道綠帶中PM2.5,PM5,PM10的削減百分率在距路邊5m,10m,15m,20m處無明顯差異。因此次干道綠帶對大氣顆粒物削減效率最佳寬度為10m。次干道綠帶對氣體污染物的削減效率變化趨勢未呈現明顯規律,因此為了控制SO2,NO2的污染和節約城市土地資源,應選擇寬度值為5m以內的道路綠帶。
3)支路不同寬度綠帶對空氣污染物削減效率的影響。
支路綠帶中,對TSP的削減百分率在距路邊5m處明顯增加,而在距路邊10m,15m,20m處無明顯差異,PM2.5,PM5,PM10的削減百分率在距路邊5m,10m,15m,20m處無明顯差異,因此可選擇10m作為支路道路綠帶削減大氣顆粒物的最佳寬度。支路綠帶對氣體污染物的削減效率變化趨勢未呈現明顯規律,因此應選擇寬度值為5m以內的道路綠帶。
通過以上分析,提出樹種搭配適宜情況下適用于城市總體規劃編制的衛生隔離帶寬度計算模式:
B=(MAX:A+S,A+C)。
其中,B為規劃衛生隔離帶寬度;A為按道路等級確定吸收道路污染物所需綠帶寬度(主干道10m,次干道和支路5m);C為按工業用地類別確定吸收廠區污染物所需綠帶寬度(綜合考慮各種因素,按一類工業區5m,二類工業區30m,三類工業區80m考慮);S為按廠區噪聲確定所需綠帶寬度(《城市區域環境噪聲標準》和《工業企業廠界噪聲標準》均規定,以居住為主的1類區域,白天的噪聲標準為55dB,夜間的噪聲標準為45dB,居住、商業和工業混雜區及商業中心區為主的2類區域,白天噪聲標準為60dB,夜間噪聲標準為50dB,以工業區為主的3類區域白天噪聲標準為65dB,夜間噪聲標準為55dB,故一類工業區降噪任務為0,二類工業區降噪任務為5dB,三類工業區降噪任務為10dB。結合Reethof的研究,建議按電子類工業區0m,化工類工業區30m,機加工類工業區60m考慮)。
本文雖對防護綠帶寬度作了粗淺的探討,但未涉及地域環境、氣候、風向、企業類型個體差異等的影響,需要作進一步的研究,使城市規劃編制成果更具科學性。
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Study on protecting-isolating green belt setting width of urban industrial region
YU Zhi-jiang
(LulongUrban-RuralConstructionPlanningAdministrationDepartment,Lulong066400,China)
Taking protecting-isolating green belt setting width of urban industrial region as the research target, the paper explores the impact of trees planning and distribution upon green belt arrangement, studies the effect of green belt reducing noise broadcasting and the impact of green belt upon air polluting capture efficiency, and finally puts forward suitable green belt width computation mode.
protecting-isolating green belt, width, computation mode
1009-6825(2014)28-0221-03
2014-07-21
于志江(1977- ),男,工程師
TU985.126
A