城市三維綠色空間指標“綠強度”研究
——以青島西海岸新區中央活力區為例

干 靚 GAN Jing

1 高密度城市綠色空間規劃需要三維指標

城市綠色空間是由園林綠地、城市森林、立體空間綠化、都市農田和水域濕地等構成的綠色網絡系統，具有重要的生態服務功能[1]，在形成城市新陳代謝系統和維護城市可持續發展中發揮著重要作用[2]。現有的城市綠色空間規劃指標主要包括狹義的綠地系統指標，如人均公共綠地面積（m2）、建成區綠地率（%）、建成區綠化覆蓋率（%）、人均綠地面積（m2）、城市中心區綠地率（%）、城市中心人均公共綠地面積（m2）等[3]，這些指標在一定程度上反映了城市二維綠色空間綠地覆蓋狀況和數量的多寡，對指導城市綠地系統規劃和綠地建設、管理起到了重要的作用[4]。

然而，伴隨著“存量規劃”時代的到來以及城市空間密度的增加，城市綠色空間不僅在數量上發展迅猛，同時在類型與格局上日益多元化，并逐漸從地面走向空中與立體化[5]。上述側重于二維平面綠化面積及其比例的城市綠色空間規劃指標，已經無法充分滿足城市居民對多維綠色生活空間的需求，基于地表和建筑物、構筑物等建成環境全表皮界面的城市綠色空間立體構建日益得到關注。如新加坡在以“花園中的城市（City in a Garden）”為新目標的“綠色規劃（Green Plan）”中，提出了不僅僅局限于公園和保護區的景觀規劃設計路徑，而是著眼于將整個城市、建筑、道路和混凝土要素都作為城市景觀的一部分，即在增加建筑間自然系統的同時也倡導增加建筑表皮上的自然系統[6]；加拿大多倫多市推出的世界首部綠色屋頂章程(City of Toronto Green Roof Bylaw)，對于公寓樓、超過6層的住宅、學校、非盈利性住房、商用及工業建筑，提出高達50%的屋頂綠化率要求[7]；日本政府自2004 年開始將三維綠視率指標（即視覺范圍內的三維綠化面積占視覺總面積的百分比）認定為常規綠化評價指標[8]；美國西雅圖的綠色指數（Green Factor）和德國柏林的生境面積系數(Biotope Area Factor,BAF)，都是針對包括建筑物屋頂綠化和墻面垂直綠化在內的三維綠色基礎設施生態系統服務的評估工具[9]；上海也在最新版的綠地系統規劃中，探索性地提出了“立體綠化率”概念，目前已納入全市立體綠化專項規劃，并要求各區以此為依據制定區域立體綠化專項實施規劃[10]。由此可見，在城市規劃中納入三維綠色空間管控指標，在高密度城市垂直化發展中，既是綠色空間管理的必然趨勢，也是助推城市空間環境品質提升的有效手段。

2 城市三維綠色空間指標“綠強度”的概念與意義

2.1 綠強度的定義

為了彌補現有城市綠地規劃指標僅側重于二維平面綠化面積及其比例的不足，吳志強（2011）提出了一項能夠反映城市三維綠色空間綠量生態效應的指標——綠強度[11]，即綜合綠表皮覆蓋率（Integrated Green Surface Ratio，簡稱IGSR)，參考相關規范和城市實踐案例，本文將其定義為“在規劃用地范圍內的所有建設工程中地面綠化、屋頂綠化、墻體垂直綠化、草坪磚停車綠化、懸空建筑下的綠化、綠地包圍的水體等所有綠化形式，按比例折算綠地面積的總和與規劃用地面積的比值”，以此作為衡量建設工程三維綠色空間生態化程度的重要指標。

2.2 綠強度的計算方法

根據定義，綠強度（%）的計算公式如下：

綠強度=（地面綠化面積+屋頂綠化面積×折算系數+墻體垂直綠化面積×折算系數+草坪磚停車綠化面積×折算系數+懸空建筑下的綠化×折算系數+綠地包圍的水體×折算系數）/用地面積。

由于不同類型建筑物在滿足基本功能需求的同時可覆蓋的綠表皮比例不一，而屋頂和墻面綠化的生態效益隨著高度的提升會呈現一定遞減效應，因此，在綠強度計算中，折算系數應根據建筑類型和高度加以區分，其具體計算方法可參照國家規范和地方標準，根據實際需求確定。

2.3 綠強度指標的意義

（1）推動城市垂直空間綠化，增加建筑綠色表皮。三維表皮上的綠色空間不僅包含地面綠化的綠量，還包含了整個建筑表皮綠化的綠量，將所有自然、半自然和人工環境界面作為潛在綠色表皮空間，有利于引導綠化規劃管理由平面、單一、粗放化走向立體、全面、精細化發展。

（2）提高綠色空間的綜合生態系統服務功能。采用立體綠化等新技術來增加三維生態空間的綠表皮面積，目前已成為很多城市生態建設中的重要舉措。相關研究表明，立體綠化可以增加城市綠量，減少熱島效應，降低噪聲污染，緩解城市排水壓力[12]，屋頂花園和垂直綠墻還可為野生動物創造傳粉、覓食、庇護、保護的條件，作為城市重要的潛在生境，支持豐富的物種生存[13-14]，同時也是節約土地空間和營造改善城區生態環境的理想路徑。因此，作為三維綠表皮的綠色空間覆蓋率，綠強度以衡量綠化界面整體生態效益為依據，可作為一種管控綠化內涵和提高綠化生態建設標準的重要規劃依據，不僅可以在高密度城市的有限空間資源增加綠視率，還可以為調節微氣候、降低城市熱島效應、增加雨水蓄水收集以及補充城市生物生境空間提供服務，有利于提高城市整體三維綠色空間的生態系統服務功能。

（3）補充現有綠色空間規劃指標。綠強度考慮了不同高度的三維綠視率需求，參考了西雅圖綠色指數和柏林生境面積系數中對覆土深度的權重系數，但又避免了原始數據的繁瑣采集，計算過程簡便，與“立體綠化率”等指標相比更易分解為地塊控制指標，便于成為一個可推廣的綠色空間定量指標，補充現有以二維指標為主的綠色空間規劃指標體系。

3 案例研究——青島西海岸新區中央活力區綠強度規劃

3.1 規劃背景

青島西海岸新區位于山東省青島市西岸，是國務院批準的第9 個國家級新區，新區范圍包括原黃島區全部行政區域，即青島市經濟技術開發區和原膠南市全部行政區域，其中陸域面積約2 096km2、海域面積約5 000km2。中央活力區是西海岸新區的核心區，規劃面積約30km2，旨在打造高度信息化、國際化、生態型、升級版的新型中央商務區。良好的生態環境不僅是支撐一個地方經濟社會發展必不可少的條件，也是吸引投資、置業、創業的重要平臺和資源。為凝聚新區創新創意活力，中央活力區生態規劃提出多層次、網絡化、立體化的生態綠地系統結構，充分利用新區既有的山海自然資源稟賦，以綠強度作為三維綠色空間指標引導，構建了城市立體生態系統，使城市建筑本身也成為城市“山林”，形成自然生態與城市生態交融的全新生態體系，增加中央活力區的生命活力和發展動力。

3.2 綠強度計算

根據青島所處氣候區環境特征，參考上海、北京等地關于立體綠化折算方法的標準，青島西海岸新區中央活力區綠強度的計算方式如下。

（1）地面綠化面積：包含覆蓋各類生長機制，上部無建筑物、構筑物遮擋，適于栽植各類植物的用地面積。折算系數按投影面積的100%計算。

（2）屋頂綠化面積=屋頂綠化的投影面積×折算系數，折算系數根據屋頂綠化覆土厚度、植被配置與屋面高度確定（表1）。

（3）墻體垂直綠化面積=墻體綠化覆蓋面積×折算系數，折算系數根據墻面高度和綠化類型確定（表2、圖1）。

（4）草坪磚停車綠化面積、懸空建筑下的綠化的折算系數如表3所示。

（5）綠地包圍的水體的折算系數如表4 所示。

3.3 綠強度規劃分區

3.3.1 分區原則

（1）各個地塊根據上述計算方式，按照用地性質、空間組合形式和建筑高度確定綠強度分區普適指標（表5）。

（2）根據中央活力區生態網絡格局，沿主要的綠地系統和生態廊道，適當強化綠強度指標，構筑向立體空間拓展的三維綠網。

3.3.2 分區規劃

根據以上的分區原則，按照45%、50%、55%、60%、65%、70%五個綠強度分區控制等級，對中央活力區進行綠強度整體引導控制，形成綠強度分區控制規劃（圖2）。

3.4 綠強度規劃實施機制

3.4.1 綠強度規劃實施原則

（1）地面綠地率與三維綠強度“雙線”控制。縱觀與綠強度密切相關的國內外立體綠化建設激勵政策，國內城市主要采用了立體綠化面積折算綠地率指標的方法，由于西海岸新區土地資源較為豐富，在當前互聯網經濟背景下，城市中心區功能超高強度高密度集聚式開發模式已不再適用，中央活力區開發密度適中，且二維綠地系統規劃已建構了三個層級的地面綠地系統網絡，能夠滿足國家和地方規范對綠地率的最低要求。因此，在規劃中提出中央活力區綠強度實施政策采用“綠地率”和“綠強度”雙線控制基本原則，綠地率作為控制性詳細規劃的強制性指標，而綠強度作為引導性指標納入城市設計導則和新建項目的土地出讓條件。

表1 綠強度計算中屋頂綠化折算比例

表2 綠強度計算中墻體垂直綠化折算比例

圖1 綠強度計算中不同高度垂直綠化和屋頂綠化的折算系數示意圖

表3 綠強度計算中草坪磚停車綠化面積、懸空建筑下綠化的折算占比

表4 綠強度計算中綠地包圍水體的折算比例

表5 根據不同用地性質、空間組合形式和建筑高度確定的綠強度分區普適指標

（2）以新建促改建。新建項目全部納入綠強度規劃，既有建筑逐步通過改造，提升綠強度。

（3）公共投資與市場投資建筑區別對待。公共建筑進行綠強度底線控制；市場投資建筑以獎勵機制為主進行經濟杠桿調控。

（4）鼓勵生態增益效應。鼓勵在立體綠化中采用鄉土樹種、食源性樹種，鼓勵屋頂綠化屋面作為公益性的活動空間，對達到一定規模的，可以不同的增益系數折算為綠強度指標。

3.4.2 綠強度規劃實施內容

（1）政府公共投資建筑。所有新建、改擴建的學校、醫院等政府投資的公益性建筑、國家機關辦公建筑及所有保障性住房，以及單體建筑面積超過2 萬m2的大型公共建筑，即執行綠色建筑控制要求的新建和改擴建建筑，全面執行綠強度規劃；由綠強度指標所增加的立體綠化建設成本，在政府財政預算中設立專項資金補助。

圖2 青島西海岸新區中央活力區綠強度規劃圖

（2）市場投資建筑。市場投資的新建建筑在滿足綠地率規定的基礎上，在土地出讓條件中納入綠強度指標作為其引導性要求；對于立體綠化覆蓋面積達到一定規模的新建與改擴建項目，可申請政府財政補貼；對滿足兩倍及以上規劃條件規定綠地率指標的項目，結合綠強度指標進行建筑面積獎勵，獎勵總計不超過項目用地面積的10%。

（3）生態增效激勵。在實施建筑面積獎勵時，如立體綠化的植物配置中，鄉土植物大于50%，綠強度指標可乘以1.2 增效系數；在實施建筑面積獎勵時，如立體綠化的植物配置中，誘鳥類、蝶源、蜜源植物大于50%，綠強度指標可乘以1.1 增效系數；在實施建筑面積獎勵時，如屋頂綠化作為樓宇共享活動空間可供人群使用，綠強度指標可乘以1.1 增效系數；如不僅作為本地塊內部人群的活動空間，也對外開放為公益性的市民休閑活動空間，綠強度指標可乘以1.2增效系數。

3.4.3 綜合綠表皮立體綠化設計導引

圖3 青島西海岸新區中央活力區立體綠化設計引導

立體綠化是青島中央活力區綜合綠表皮規劃的重要組成部分，本研究以立體綠化的配置方式為導向，對中央活力區展館、學校、醫院與養生中心、住宅、酒店、商業、商住混合以及既有建筑改造的建筑設計，提出屋面、立面、平臺、陽臺等要素的設計導則，以此作為綠強度落實的有力保障。例如，高層住宅的空間組合形式可利用陽臺空間、懸挑空間、遮陽板將景觀資源最大化，并采用綠色陽臺、外掛花池形成特色空間；酒店可利用退臺、錯臺創造良好的視覺效果，將海景納入視野，或采用觀景平臺、空中植物園、高空泳池、空中體育場等讓使用者享受到更多的綠色體驗空間等。

4 結語

綠色空間的立體化發展，近年來成為國內外城市在空間資源有限條件下增加城市綠量的一種有效解決方式。本研究深化了“綠強度”這一三維綠色空間創新指標，并以青島西海岸新區中央活力區為例，探討了“綠強度”的計算方法、規劃分區和實施機制，可作為高密度城市三維綠色空間系統規劃與管理的參考，為提高城市綠色空間的綜合生態效益以及合理配置綠色空間提供依據。