城市生態(tài)道路設(shè)計(jì)理念研究

彭兆鋒

（湖北省工業(yè)建筑集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院，武漢 430000）

1 引言

城市道路作為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，承擔(dān)了組織城市交通的重任，其與城市居民的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，被視為城市的“動(dòng)脈”。城市生態(tài)道路設(shè)計(jì)則是通過延伸道路體系的附屬功能，從而對(duì)道路輻射區(qū)域乃至整個(gè)城區(qū)的生態(tài)環(huán)境起到一定的積極作用。其在設(shè)計(jì)過程中通過對(duì)道路斷面結(jié)構(gòu)、附屬綠地、市政設(shè)施等組件的優(yōu)化和調(diào)整，進(jìn)而達(dá)到提升道路生態(tài)性指標(biāo)的目的。

鑒于城市發(fā)展過程中對(duì)于城市可開發(fā)用地的需求量不斷增加，而為了保證城市社會(huì)和生態(tài)環(huán)境能夠穩(wěn)定在較好的狀態(tài)，城市管理者們又不得不耗費(fèi)大量寶貴的土地資源用于建設(shè)城市綠地及其他設(shè)施。城市道路用地占到城市空間的10%左右，而其在城市中也呈現(xiàn)出均勻分布的特性，因此，通過挖掘和發(fā)展城市道路的生態(tài)功能，使其能夠?yàn)槌鞘械纳鷳B(tài)穩(wěn)定做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)【1】。

2 城市生態(tài)道路設(shè)計(jì)趨勢(shì)探索

2.1 應(yīng)用低影響開發(fā)措施

目前，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市區(qū)域雨洪管理成為城市管理者必須面對(duì)的一大難題，而城市道路在城市建設(shè)用地指標(biāo)上往往占到了10%左右，如能通過應(yīng)用低影響開發(fā)技術(shù)降低或適當(dāng)調(diào)節(jié)區(qū)域雨洪管理壓力，對(duì)于城市的健康發(fā)展有著積極的意義【2】。

1）采用透水瀝青或透水混凝土提高城市道路透水性。城市道路上的地表徑流往往是通過市政雨水管網(wǎng)進(jìn)行排放的，一旦降水量超過雨水管網(wǎng)系統(tǒng)的承載量，道路上的雨水不是積聚在道路上就是流向了地勢(shì)更低的低洼地區(qū)。無論是瀝青路面還是混凝土路面，其面層宛若是一道密封良好的隔水層，將地表徑流與道路基層相隔絕。這雖在一定程度上避免了城市道路的路基受到水淹浸泡的風(fēng)險(xiǎn)，提升了城市道路的穩(wěn)定性，但從另一角度進(jìn)行分析其也大大降低了城市道路上地表徑流的下滲速度，道路上的雨水在降雨期間不斷積聚。在采用透水瀝青或透水混凝土后，城市道路的透水得到了極大的提高。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，每平方米透水瀝青或透水混凝土每秒能夠下滲地表徑流約 50mL【3】。

2）利用植草溝、生態(tài)渠道等方式組織道路排水。傳統(tǒng)的雨水管網(wǎng)是通過埋設(shè)在道路下方的管道組織排水，由于其埋設(shè)在地下日常清理維護(hù)難度較大，大量垃圾和樹葉經(jīng)常堵塞管道。在采用植草溝、生態(tài)渠道等形式組織道路雨水排放時(shí)可利用植草溝或生態(tài)渠道內(nèi)的植物對(duì)地表徑流起到初步的過濾作用，其流速也會(huì)得到一定的遲滯。與此同時(shí)，部分地表徑流也會(huì)在流經(jīng)植草溝、生態(tài)渠道時(shí)產(chǎn)生一定的下滲和吸收，進(jìn)而達(dá)到削減地表徑流總量的目的。植草溝（見圖1）與生態(tài)渠道通常裸露在地面上，只需定期對(duì)其內(nèi)部的垃圾進(jìn)行清理并對(duì)其中的植物長勢(shì)情況進(jìn)行修剪。上述清理工作的機(jī)械化程度較高，清理養(yǎng)護(hù)工作較為便利。

圖1 植草溝斷面示意圖

3）在部分建設(shè)資金較為充裕的城市，可結(jié)合道路建設(shè)構(gòu)建地下雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)。目前，我國城市對(duì)雨水的資源化程度較低，幾乎所有城市的排水體制都建立在快收快排的理論基礎(chǔ)上，而地下雨洪調(diào)蓄系統(tǒng)則可在降雨期間收集大量的雨水資源并將其儲(chǔ)存在系統(tǒng)內(nèi)部，從而減輕了城市雨水系統(tǒng)的排澇壓力；而在降雨過后被存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)部的雨水則可被用于道路清潔、園林綠化養(yǎng)護(hù)等多項(xiàng)工作中，進(jìn)而節(jié)約了大量寶貴的生活用水資源【4】。

2.2 構(gòu)建道路生態(tài)廊道體系

城市道路體系如同“蜘蛛網(wǎng)”一樣漫布在城市中，也正因如此，其能夠成為溝通城市綠地空間，改善城市生態(tài)的綠色廊道（見圖 2）【5】。

圖2 生態(tài)廊道

城市中的綠地雖然是按照一定的規(guī)劃進(jìn)行布置的，但其往往存在“點(diǎn)狀化”“分散化”的布局形式，其對(duì)于城市的生態(tài)改善效果被嚴(yán)重削弱。通過四通八達(dá)的城市道路兩側(cè)附屬綠帶將遍布于城市各處的綠地空間進(jìn)行串聯(lián)和溝通，使其能夠在城市道路綠帶的協(xié)助下形成統(tǒng)一的整體，使其生態(tài)性和景觀性得到充分的發(fā)揮和利用。例如，城市道路附屬綠地所種植的大量植被可通過光合作用為城市居民提供充足的氧氣，而植物呼吸作用所產(chǎn)生的水分也對(duì)調(diào)節(jié)城市空氣濕度有著莫大的幫助。

通常情況下，城市外圍和內(nèi)部都分布著城市外環(huán)線和交通快速路網(wǎng)系統(tǒng)，而上述類型的城市道路路面寬度較大，其中所包含的防護(hù)綠地寬度也相應(yīng)增加，故結(jié)合城市道路防護(hù)綠帶建設(shè)城市生態(tài)廊道體系，對(duì)于提高城市建設(shè)用地利用率和生態(tài)穩(wěn)定性有著積極的意義。縱橫狀分布的城市快速路網(wǎng)兩側(cè)的防護(hù)綠帶可形成生態(tài)交通通道，將城市外圍新鮮的空氣引入城市內(nèi)部，而城市生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的各類廢氣、廢熱等不利因素也可沿著通道向城市外圍擴(kuò)散，最終起到降低溫室效應(yīng)的目的。

2.3 建設(shè)市政綜合管廊體系

城市中的市政管道基本依附于道路進(jìn)行鋪設(shè)，其與城市道路存在著共生共榮的關(guān)系。但市政管網(wǎng)的反復(fù)維修不但影響了道路的正常通行，而且在維修過程中對(duì)道路實(shí)施的刨銑和切割勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾和粉塵，從而對(duì)城市生態(tài)環(huán)境造成不利影響。

市政綜合管廊系統(tǒng)是指在城市道路下方采用盾構(gòu)頂進(jìn)或大開挖的形式，先行建設(shè)1 條矩形和圓形的地下管廊，而各類市政關(guān)系則按照規(guī)劃要求在管廊內(nèi)進(jìn)行布設(shè)。由于地下管廊系統(tǒng)通常由大型混凝土構(gòu)件拼搭而成，其相對(duì)于各類市政管網(wǎng)外部的金屬保護(hù)管或覆土層而言，其保護(hù)性上產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，即使是城市道路受到內(nèi)部車輛荷載所碾壓，管廊內(nèi)部的管線均不受任何影響。同時(shí)，各類市政管網(wǎng)存在定期維修、新增或封閉接口等作業(yè)行為，市政綜合管廊內(nèi)所布置的管線在進(jìn)行管道維修和割接作用時(shí)，工作人員也無需對(duì)道路進(jìn)行開挖，直接在綜合管廊內(nèi)部便可開展各項(xiàng)日常作業(yè)，不但減輕了工人的作業(yè)強(qiáng)度，而且避免了重復(fù)開挖城市道路而造成的生態(tài)污染。

2.4 提升道路節(jié)能指標(biāo)

城市道路夜間照明作為城市道路必要的附屬設(shè)施之一，為夜間在道路上進(jìn)行交通活動(dòng)的車輛和行人提供了良好的視野，從而大大降低了夜間交通事故的發(fā)生率。同時(shí)，相關(guān)資料顯示，城市道路照明率的提升也有助于城市犯罪率的降低。雖然城市道路的夜間照明能為市民的出行和人身財(cái)產(chǎn)安全提供必要的保障，但城市道路在夜間照明時(shí)也會(huì)消耗大量的電力資源，故降低城市道路的照明能耗也成為提升城市道路生態(tài)性的重要舉措，可采取如下幾種技術(shù)進(jìn)行“開源節(jié)流”，進(jìn)而達(dá)到降低城市道路能耗的最終目的。

首先，針對(duì)照明所需要的電能可通過可再生能源進(jìn)行代替，例如，在我國光照條件較好的區(qū)域，可采用光伏電板進(jìn)行太陽能的利用，光伏電板在白晝通過吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)換為電能后儲(chǔ)存在電池中，夜間路燈則利用白晝所儲(chǔ)存的電能進(jìn)行照明。而在部分風(fēng)力資源較為豐富的沿海城市或西北地區(qū)，可結(jié)合路燈桿架設(shè)小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其可在夜間為路燈提供充足的電能。

其次，采用高亮度低能耗的新型燈具。我國常見的照明燈具為白熾燈，其不僅光照亮度有限，而且在室外氣溫過高或過低時(shí)極易造成損壞，而新型的LED 光源在光照亮度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越普通的白熾燈，其能耗也低于白熾燈，故采用LED 光源取代白熾燈可大幅度降低燈具的能耗指標(biāo)。另外，道路的路燈往往是通過燈罩將光源產(chǎn)生的光照通過反射的形式覆蓋到需要照明的區(qū)域，因此，研發(fā)和生產(chǎn)反射效率更高的燈具也能有力地提升路燈的使用性能。

最后，部分支路級(jí)別的道路在深夜車輛和行人通行數(shù)量和密度將大幅度降低，如采取紅外感應(yīng)的方式來控制路燈起閉，亦可達(dá)到節(jié)約道路照明能耗的作用。

3 結(jié)語

在進(jìn)行城市生態(tài)道路設(shè)計(jì)時(shí)，除了充分考慮其對(duì)于城市整體生態(tài)環(huán)境的積極作用外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合作為城市道路使用主體的行人和車輛的使用感受，從而真正達(dá)到人、城市和自然三者的和諧共處。