低沖擊開發理念指導下的道路生態化改造模式探索

王中方

(重慶大學建筑城規學院, 重慶 400030)

低沖擊開發理念指導下的道路生態化改造模式探索

王中方

(重慶大學建筑城規學院, 重慶 400030)

隨著城市化進程的逐步推進，道路系統延伸到城市及鄉村的各個角落，在給人類帶來諸多發展碩果的同時，也對整個生態環境造成巨大的破壞和影響。低沖擊開發理念指導下的道路生態化改造，針對道路的規劃、設計、鋪裝以及綠化帶進行合理調整，在很大程度上改善道路系統對周邊生境的負面影響，促進人類社會與生態環境協調可持續發展。

低沖擊; 道路系統; 生態化改造

在城市化快速發展的驅動下，道路猶如植物生長的根系一樣蔓延到城市和鄉村的各個角落，在推動城市化進程的同時，對環境也產生了多方面的影響——生態空間被肆意切割、動植物棲息地被破壞、水土流失以及水體污染等等。針對這一系列的問題，各國開始為達成減少土地侵蝕和沉淀物流動、提高生物多樣性、成本最小化及多種社會目標對道路及路邊區域的改造進行探索和研究。本著可持續發展的目標，低沖擊開發理念指導下的道路生態化改造也得到越來越多的關注，道路系統在經濟發展中扮演重要角色的同時，也應該承載更多的生態責任。

1 低沖擊開發理念的發展

1.1 低沖擊開發理念的緣起

城市的發展使得原有土地的利用方式發生巨大改變，濕地、耕地、林地被越來越多的建筑物和各種硬質鋪裝所代替。城市下墊面不透水比例的大幅度增加，明顯改變了城區的水文、水利特性，在相同的降水條件下，導致城區洪峰出現提前和洪峰流量增加。

城市水文形勢的顯著變化，使得末端治理的傳統城市排水模式難以應對；人們開始從徑流源頭來考慮城市雨洪管理。美國于1983年頒布了第一套暴雨徑流最佳管理措施；進而又提出“低沖擊開發模式”，與之相似的還有英國的“可持續城市排水系統”、澳大利亞的“水敏感性城市設計”等。

1.2 低沖擊開發理念的內涵

低沖擊開發(Low-Impact Development，簡稱LID)，是20世紀90年代末期由美國提出的一種概念，其初始原理是通過分散的、小規模的源頭控制機制和設計技術，從而對暴雨所產生的徑流和污染進行一定的管理和控制，其基本目標是使開發區域盡量接近于開發前的自然水文循環狀態，實現城市開發建設之后對原有自然環境的地表徑流影響最小。

低沖擊開發模式反映城市發展與自然保護的和諧統一，既強調發展又注重生態保護， 其核心思想是在城市化的進程中，采取各種手段減輕對生態環境的沖擊和破壞，恢復和重建自然生態，在城市的可持續發展中具有重大意義。

1.3 低沖擊開發理念下的基本手段

低沖擊開發理念以“源頭控制”、“效法自然”、“變廢為寶”、“綜合設計”等為核心內涵，以綠色屋頂、滲透路面、雨水花園、植物草溝、自然排水等作為技術手段。

“源頭控制”與常用的市政集中排水方式不同，它主要指低沖擊開發理念引導下的社區采取分散的、就地的排水和利用方式，減少雨洪流動和人工集中處理設施。“效法自然”即使開發區域盡量接近于開發前的自然水文循環狀態，排水節點摒棄人工化的排水池、暴氣池、排水管道等，采用有植被和自然土壤覆蓋的雨水花園、植物草溝、綠色屋頂等手段，溫和、自然地處理雨洪。“變廢為寶”即指將雨洪等水體視作錯置資源，以可持續發展的眼光將水體資源綜合利用。“綜合設計”意指將水體資源循環成為整個低沖擊開發系統的主線，水體資源的流動和利用串聯起建筑形態、市政排水設施、綠地景觀設施乃至道路系統等多個規劃要素，并使之形成有機的整體。

2 低沖擊道路生態化改造模式探索

2.1 道路改造

2.1.1 道路規劃

根據數據顯示，在全球范圍內至少三分之一的已開發城市土地是供交通設施使用，而道路則是城市不透水面積的最主要組成部分。低沖擊道路生態化改造的規劃設計，要盡可能減少道路面積、縮短道路長度和寬度以減少城市不透水面積。

道路形態與道路面積有著緊密的聯系，使用環狀路網可有效減少道路面積。在同樣的建設面積內，以格柵狀路網的道路面積為基準，改用段落平行路網則道路面積可縮減9 %，環狀路網可縮減 26 %，是最為節約的路網排布方式。不過，在減少道路面積的同時也要保證交通需求，可在必要處設置快速出口。

2.1.2 道路設計

在道路平面布局中，應該根據實際情況確定道路的形式和尺度，在保證通行需要的同時，盡量減少不透水道路的面積，如在居住小區中提倡鄰里共用入戶車道，入戶車道寬度不宜過寬，減少建筑退線以縮短入戶車道的長度等。

在道路斷面設計上，不宜強求道路兩端的高差及坡度，盡量保證水體實現源頭消解，可使道路兩側綠地內土壤平面低于道路平面，以利于有效吸收路面排水。

2.1.3 道路鋪裝

目前，道路通常選用瀝青、水泥、混凝土等不透水材料來進行建造，雖然具有一定的優勢，但是，由于地表污水無法受到土壤的過濾而直接流入下水道，不僅導致地下水補給減少，同時增加市政排水管網的壓力，浪費大量資源且內澇頻發。

增加路面可滲透材料(如礫石、透水磚、透水水泥)的使用，可以加強地表水與地下水的聯系，及時減少道路表面積水，提高基地墊面蓄水能力，在保證路面干爽，方便人車出行的同時，也有益于城市氣候微環境的調節。

2.2 綠化帶設計

2.2.1 “雨水花園”的引入

“雨水花園”，又稱生物滯留池，是自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，一般由草地緩沖帶、蓄水層、有機覆蓋層、植物生長介質層、植被、排泄層、沙礫卵石層7部分組成，主要用于匯聚并吸收來自屋頂或地面的雨水，通過利用植物、微生物和土壤的化學、生物及物理特性進行污染物的移除，使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養地下水或補給景觀用水、廁所用水等城市用水，從而達到城市雨水徑流量和水質調控目的，是一種生態可持續的雨洪控制與雨水利用設施(圖1)。

圖1 典型生物滯留區域截面示意(單位：m)

2.2.2 綠化帶形態的思考

在道路形態不便于太大改動時，可使之與周邊綠地用地邊界模糊化，適當增加綠化部分或生態單元來調整綠化帶形式，如采取“凸”字型綠化帶以減少道路面積，同時增加路面停車位，緩解停車壓力。雖然這種彎曲的道路形式不能減少徑流總量，但可降低徑流速率，減少水流侵蝕造成的破壞。此外，在盡可能增加綠化帶面積的同時，需要考慮其自身的空間連貫性，保持生態廊道的延續，綠化帶串聯集中綠地，共同快速吸收控制道路表面徑流。

2.2.3 植栽池設計

傳統的路旁植栽池通常設計成各種凸出地面的形式，造型各異，層次豐富，但是這種相對獨立的設計卻大大降低了對地表徑流的控制吸收作用。在道路生態化設計中，可以通過以下幾點對道旁植栽池進行改造：(1)營造凹陷空間：將凸出于道路或人行道平面的植栽池改為凹陷式，增加雨水滯留幾率；(2)半封閉池緣：一些植栽池需要以池緣充當座椅來增加行人逗留的可能性，可將池緣部分取消，以提供徑流通道；(3)可透水界面：若植栽池充當行車安全防護邊界而必須凸出于路面，則可利用透水性材料來筑造池緣，以便雨水滲入道旁植栽池。總之，植栽池設計應該更加便于地表徑流的滲入，而非障礙。

2.2.4 植物群落的建構

在道路綠化帶的植物配置中應該遵循生物多樣性原則，盡量選擇本地物種，以復層配置的方式提高生態環境的復雜性、穩定性和自我調適能力。高大喬木、低矮灌木及草本植物的搭配種植，為路旁空間提供了不同層次的遮蔽，以及不同高度和方向上的動物遷徙通道。運用多種生長習性和不同生長周期的植物構建群落，可以保證植物景觀一年四季的美觀性和生長活力。

此外，植物群落的形成應避免過分人工化的培植，最大限度地減少人為干擾，如減少植物脫落根葉的清理，以增加群落中有機物的比例，提供植物生長所需的營養物質，穩定生態系統；根據植物生長特性，選擇適當的季節對植物進行適度修剪等。讓系統的生長和繁衍盡可能接近自然過程，從而具有更強的抵御各種生物和非生物因素沖擊的能力。

3 低沖擊道路生態化改造的意義

低沖擊道路生態化改造可在環境污染防治、城市道路生態功能的維系、城市和社區運行的低耗化、場所精神的回歸以及人類生活品質的提升等多方面創造極大的效益。

3.1 保護城市水環境

盡管采用市政排水系統排除地表徑流是目前普遍采用的方式，然而它卻存在著許多值得檢討的地方：高耗水、混合稀釋、直腸式排泄、末端處理等等，是一種不符合可持續發展要求的排水體系。基于低沖擊理念下的道路生態化改造可以有效回避并克服排水管網的部分缺陷，有效凈化徑流污染，提高排水效率，還可以在一定程度上修復斷裂的自然水循環過程。

3.2 改善生態平衡

傳統的道路系統缺乏對周圍生境的尊重和聯系，將原本完整的自然界分割成條塊，導致區域景觀破碎化，削弱、擾動了自然格局和自然過程。道路生態化改造后的連續性綠帶，在一定程度上扮演了串聯生態節點的角色，維護并完善生物棲息環境，凈化周邊環境，維持生物多樣性，改善生態平衡。

3.3 節約建設成本

傳統的末端集中處理模式的人工雨水管網系統耗資巨大，雨污混合水的大水量、長距離輸送費用是最主要的費用組成，且混和污水的成分復雜，從技術上和管理上都難以實現資源回收。道路生態化改造可以在很大程度上凈化并吸收利用雨水徑流，雨水管網系統作為輔助措施將大大降低建設及維護成本。

3.4 豐富道路景觀

當今城市普遍存在道路表面和沿路界面灰暗冷淡、交通 噪音充斥、街道空間環境過度人工化與缺乏地域環境特色等弊病。道路生態化改造強調植物群落的建構，可以軟化剛硬的道路界面，以豐富多變的綠化打破千篇一律的道路景觀，改善城市人工化過強的形象，創造優質的休憩和交流場所。

4 結束語

在全球氣候變暖的大背景下，人類正在經歷一波又一波的生存環境威脅，眾多的慘痛教訓已經足以警示人類。而道路系統作為發展進程中必不可少的因素之一，必須引起我們的關注，如何減少道路系統對環境的沖擊，最大限度降低其負面影響值得我們深思。中國是世界上城市化速度最快的國家，人口密度大、土地資源緊張、水資源缺乏、污染嚴重、生態環境壓力大，我們更應該借鑒發達國家的經驗教訓，吸收各國優秀的低沖擊道路生態化改造模式，以促進人類社會的可持續發展。

[1] 劉佳.低沖擊道路生態化改造模式研究——自然排水機制的優勢及在我國之應用前景[D].天津：天津大學，2010

[2] 程小文，姜立暉.引入低沖擊開發模式解決我國城市雨洪問題[G]//2010城市發展與規劃國際大會論文集.2010

[3] 吳佳明. “低沖擊發展”模式及其實現途徑[G].規劃創新2010中國城市規劃年會論文集.2010

[4] 王旭.基于低沖擊開發理念的城市住區規劃與設計策略研究[D].哈爾濱工業大學，2011

王中方(1986～)，男，碩士研究生，專業方向為建筑設計及理論、地域文化與建筑理論、歷史建筑的保護和修復。

TU984.191

A

[定稿日期]2015-04-01