李巧自
(西南交通大學(xué)建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院,四川成都 611756)
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市規(guī)模的日益增大,城市化所帶來(lái)的問(wèn)題也逐漸成為城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)以及景觀設(shè)計(jì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。由于城市的大規(guī)模擴(kuò)張對(duì)自然地表造成破壞,雨水的自然循環(huán)也受到了很大程度損害。在自然環(huán)境中,降落的雨水或被土壤和植物根系吸收利用,或成為補(bǔ)充地下水的水源;超過(guò)土壤滲透量的雨水則會(huì)形成地表徑流然后根據(jù)地勢(shì)流入附近濕地或河流等水體中[1];再通過(guò)水分蒸發(fā)及植被蒸騰作用返回大氣進(jìn)入下一個(gè)水循環(huán)過(guò)程。城市建成區(qū)由于下墊面的改變,如不透水材料的增加,導(dǎo)致自然界水循環(huán)發(fā)生改變。降雨多數(shù)形成地表徑流后直接通過(guò)雨水管網(wǎng)排進(jìn)附近的水體。研究表明,城市建成區(qū)的降雨發(fā)生時(shí),55 %的雨水形成地表徑流,15 %的雨水下滲,這相比自然水循環(huán)中的50 %下滲、10 %地表徑流增加了5倍多[2]。對(duì)自然水循環(huán)的破壞帶來(lái)的后果不僅是降雨發(fā)生時(shí),城市雨水管網(wǎng)往往由于過(guò)載造成城市內(nèi)澇的現(xiàn)狀。另外由地表徑流沖刷后的雨水是主要的面源污染,污染的雨水沒(méi)有通過(guò)土壤植物等過(guò)濾吸附直接由雨水管道排入附近的水體,往往給水體帶來(lái)大量的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)第一波雨水沖刷后形成的徑流污染程度超過(guò)城市污水[3]。同時(shí),由于沒(méi)有足夠的下滲量補(bǔ)給地下水,造成地下水枯竭的現(xiàn)象。這些城市雨水問(wèn)題都是影響人們生活而亟待解決的。城市街道系統(tǒng)面積占城市總面積的1/3[4],具有面積大、利用率高的特點(diǎn),因而借助街道進(jìn)行城市可持續(xù)雨洪管理是一種有效的雨洪管理手段。綠色街道便是一種將城市可持續(xù)雨洪管理與傳統(tǒng)街道結(jié)合的景觀設(shè)計(jì)。
目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)學(xué)者對(duì)綠色街道的概念狹義和廣義兩種。狹義的綠色街道是指通過(guò)運(yùn)用不同的雨水管理設(shè)施如植草溝、雨水花園等模仿自然雨水循環(huán)過(guò)程,是將街道景觀設(shè)計(jì)和街道雨洪管理合二為一的街道形式[5]。廣義的綠色街道在狹義的基礎(chǔ)上拓展其應(yīng)用范圍,是將街道雨水管理、街旁建筑雨水管理、街道交通功能與景觀設(shè)施綜合的街道形式[2]。
總而言之,綠色街道是綠色基礎(chǔ)設(shè)施重要組成部分,擔(dān)當(dāng)著綠色基礎(chǔ)設(shè)施的廊道角色。綠色街道在空間上與濕地、雨水花園等綠色基礎(chǔ)設(shè)施相互聯(lián)系,形成物質(zhì)、生物、能量的連通系統(tǒng)[6]。這意味著綠色街道和傳統(tǒng)街道的差別在于前者具有調(diào)控城市雨洪、凈化空氣、調(diào)節(jié)微氣候等生態(tài)功能,是一種在傳統(tǒng)街道上加入生態(tài)功能的可持續(xù)發(fā)展的景觀街道[7]。除此之外,綠色街道還應(yīng)該避免出現(xiàn)千城一律的情況,應(yīng)該具有地域性與人文關(guān)懷特征。近年來(lái),我國(guó)推行海綿城市建設(shè),綠色街道也是海綿城市建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn),應(yīng)具有自然性和系統(tǒng)性的特點(diǎn)。綠色街道是溝通建筑、城市開(kāi)放空間、街旁綠地、濕地公園、河流等綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要綠色廊道,可以與綠色基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同發(fā)揮作用。
1971年,麥克哈格與WMRT合作完成的德克薩斯伍德蘭茲的新城規(guī)劃項(xiàng)目中便通過(guò)“自然雨水循環(huán)”的設(shè)計(jì)方法解決城市建成區(qū)的雨水排放問(wèn)題[8]。麥克哈格提出了自然和人工相結(jié)合的雨水排放理念并加以實(shí)施,這套系統(tǒng)造價(jià)也低于全部鋪設(shè)市政雨水管道造價(jià),是其22.4 %[1]。
第一條真正意義上的綠色街道,為建成于1990年美國(guó)馬里蘭州王子郡的居住區(qū)薩默塞特[8]。由于該居住區(qū)長(zhǎng)期被街道排水的問(wèn)題困擾,設(shè)計(jì)師選擇了居住區(qū)內(nèi)的一條街道作為試驗(yàn)街道來(lái)解決街道排水問(wèn)題。項(xiàng)目將居住區(qū)臨街前院改建成28~37 m2的雨水花園。通過(guò)建成前后檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比,以及與美國(guó)最佳管理措施BMP的雨水系統(tǒng)對(duì)比,這條綠色街道可以吸收周邊75 %~80 %的地表徑流,抵御該地區(qū)百年一遇的暴雨災(zāi)害。除了具有更佳的雨水管理能力以外,這條綠色街道造價(jià)僅為BMP系統(tǒng)造價(jià)的25 %[9]。
隨后以綠色街道建設(shè)作為可持續(xù)雨洪管理的方法大量出現(xiàn)在美國(guó)城市景觀建設(shè)項(xiàng)目。其中,波特蘭市的西南第12大街(SW 12thAvenue)和東北錫斯基尤街(NE Siskiyou)的綠色街道項(xiàng)目影響力度最大[10-11]。同時(shí),美國(guó)關(guān)于綠色街道的理念、技術(shù)、法律法規(guī)以及管理體系也在不斷完善。如華盛頓大學(xué)于2009年提出的“綠色道路評(píng)估體系”;紐約交通部也在“交通與黃景可持續(xù)綠色引導(dǎo)計(jì)劃”的評(píng)估體系中給出了徑流的定量指標(biāo)[12]。除美國(guó)之外,其他的國(guó)家也開(kāi)始進(jìn)行綠色街道的規(guī)劃。如德國(guó)位于萊茵河上游阿卡迪亞溫內(nèi),社區(qū)規(guī)劃通過(guò)綠色街道、滯留湖等進(jìn)行雨洪管理。將藍(lán)綠基礎(chǔ)融合社區(qū)設(shè)施,創(chuàng)建了新型的人類生存空間和景觀區(qū)域[5]。另外德國(guó)格爾斯伯格中央大街也是綠色街道的典型案例。
國(guó)內(nèi)的綠色街道建設(shè)案例相對(duì)較少,但隨著近年來(lái)由于海綿城市的建設(shè)、國(guó)內(nèi)對(duì)雨洪管理的逐漸重視,中國(guó)的綠色街道建設(shè)具有良好的契機(jī)和機(jī)遇。相關(guān)理論研究逐漸豐富,實(shí)踐也在逐漸開(kāi)展,如無(wú)錫中瑞生態(tài)城綠色街道項(xiàng)目等。但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)綠色街道相關(guān)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐探索與美國(guó)、德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。
波特蘭雨量充沛,一年超過(guò)半數(shù)的日子都在降雨,降雨產(chǎn)生的地表徑流帶來(lái)的污染問(wèn)題一直困擾著當(dāng)局[13]。從20 世紀(jì)90 年代末開(kāi)始,波特蘭市政當(dāng)局通過(guò)進(jìn)行綠色街道實(shí)踐進(jìn)行城市雨洪管理。西南第12大街緊鄰波特蘭州立大學(xué),步行區(qū)設(shè)計(jì)將雨洪管理利用融入街道景觀設(shè)計(jì)中,使雨洪管理成為街道景觀的重要元素。該項(xiàng)目通過(guò)截留市政管網(wǎng)直接排入威拉米特河的雨水,將街旁綠地重新利用,通過(guò)栽種多種凈化植物,使西南第12大街成為收集、滯留、清潔、滲透雨水的綜合雨水管理系統(tǒng)。
方案將原有的步行道與車(chē)行道之間的綠化設(shè)計(jì)為4個(gè)雨水種植池。這4個(gè)雨水種植池組成了道路暴雨水自然管理系統(tǒng)(圖1),利用每個(gè)種植池中的土壤、砂石、植物等元素來(lái)實(shí)現(xiàn)滯留清潔的功能。設(shè)計(jì)在種植池邊緣劃分了30 cm的切口(圖2),當(dāng)降雨發(fā)生時(shí),項(xiàng)目780 m2范圍內(nèi)匯集的雨水將水沿著道路坡向和路沿石走向通過(guò)種植池切口流入4個(gè)種植池中的第一個(gè)種植池中,池內(nèi)的土壤滲透速度為10 cm/h。如果降雨強(qiáng)度較大,第一個(gè)雨水種植池的匯水深度大于了15 cm,1號(hào)雨水種植池中多余的雨水便會(huì)通過(guò)雨水溢流口溢出重新回到街道上,再次沿著道路坡度以及路沿石走向通過(guò)種植池切口依次進(jìn)入2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)雨水種植池。如果4個(gè)雨水種植池仍然不能滿足暴雨時(shí)期的降水量需求,多余的雨水便會(huì)沿著4號(hào)雨水種植池的溢流口流出并排入城市排水系統(tǒng)[14]。
圖1 波特蘭市西南12號(hào)大街綠色街道景觀設(shè)計(jì)方案[5]
圖2 種植池切口(來(lái)源:www.gaidens.com/images)
2007年6月4日洛杉磯市政當(dāng)局決定將位于布雷克街(Blake Street)和洛杉磯河之間奧若斯街道打造為洛杉磯第一條實(shí)施可持續(xù)雨洪管理的綠色街道。奧若斯街的設(shè)計(jì)和波特蘭西南第12 大街處理手法相似,都是通過(guò)改造現(xiàn)有綠化帶為雨水花園,攔截周邊地區(qū)及道路雨水徑流進(jìn)行凈化,減小面源污染的同時(shí)使雨水能充分下滲以補(bǔ)充地下水且減少對(duì)河床的沖刷。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)了以雨水園、公園、市政管網(wǎng)三個(gè)部分構(gòu)架起城市雨洪管理系統(tǒng)。
(1)雨水花園:雨水通過(guò)地表流入或事排水管引入的方式流入雨水花園(圖3)。由于其規(guī)模較小,主要處理居住區(qū)地表徑流,通常可處理2~3戶地表徑流量的75 %。
(2)斯蒂爾赫德公園:在斯蒂爾赫德公園下面增設(shè)了一條暗渠,暗渠的進(jìn)水口處設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)阻擋雨水所攜帶的雜質(zhì)或污染物,匯集的雨水在公園滯留湖內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾與凈化。
(3)奧若斯街兩側(cè)的市政雨水管:當(dāng)?shù)乇韽搅髁砍^(guò)了雨水花園和斯蒂爾赫德公園的雨水管理能力時(shí),多余的雨水將通過(guò)市政雨水管排出。市政管線的進(jìn)水口增設(shè)過(guò)濾網(wǎng)減少地表徑流的污染。
圖3 奧若斯綠色街道雨水園的縱剖面示意
2011年哥本哈根政府聯(lián)合規(guī)劃師、工程師、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、普通市民、設(shè)備供應(yīng)商、政治家與投資人針對(duì)當(dāng)前氣候變化展開(kāi)了一次跨領(lǐng)域合作,協(xié)力將氣候適應(yīng)性方案整合入控規(guī)之中。在城市雨洪管理中,哥本哈根采用了“暴雨工具箱”的模式——即針對(duì)街道、公園和廣場(chǎng)等城市常見(jiàn)的公共空間,采用了8種介入手段減緩雨洪災(zāi)害,而綠色街道則是這8種介入手段之一。
哥本哈根的綠色街道采用了共享街道的模式,創(chuàng)造了人、非機(jī)動(dòng)車(chē)、機(jī)動(dòng)車(chē)、暴雨共享的空間,形成了具有單一路面、統(tǒng)一鋪裝的街道形式(圖4)。這樣的街道形式由于其空間的結(jié)構(gòu)的不確定性和駕駛員內(nèi)心的擔(dān)憂形成了“精神減速帶”,無(wú)形中減低了車(chē)速將街道轉(zhuǎn)化為更為安全和適宜生活的空間。
圖4 共享街道示意
哥本哈根綠色街道通過(guò)移除高于路面的路沿石選用溢流路沿石,有效地起到了雨水分散和減緩雨水徑流速度的作用。充分利用道路原有高差將道路分為安全通行區(qū)與洪水淹沒(méi)區(qū),通過(guò)改變道路截面的走向?qū)鹘y(tǒng)街道改良為暴雨適應(yīng)性街道。部分街道中間形成大大的綠帶,增加了道路的雨洪管理能力,當(dāng)極端暴雨天氣來(lái)臨時(shí)還可以形成V形城市運(yùn)河減少暴雨天氣帶來(lái)的災(zāi)害(圖5)。
圖5 V形城市運(yùn)河示意
目前我國(guó)城市雨洪管理的現(xiàn)狀基本還是以管道直接排放為主,由于起步較晚整體水平與美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)家相比還是有較大的差距。但是隨著近年來(lái)海綿城市的建設(shè),景觀行業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)對(duì)城市可持續(xù)雨洪管理的重視度有很大的提高。綠色街道作為城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分、城市可持續(xù)雨洪管理的重要構(gòu)件,其景觀設(shè)計(jì)更是需要科學(xué)理論的指導(dǎo)。
從國(guó)外的經(jīng)典綠色街道建設(shè)發(fā)現(xiàn),建成區(qū)的綠色街道通常是依托于傳統(tǒng)街道進(jìn)行改造建設(shè)。我國(guó)大多數(shù)建成區(qū)街道特點(diǎn)是道路兩側(cè)有雨水口,下設(shè)市政管網(wǎng),道路中央設(shè)有綠色隔離帶,兩側(cè)有行道樹(shù)、綠化帶以及停車(chē)帶等,道路通常為不透水鋪裝。可見(jiàn),我國(guó)進(jìn)行綠色街道建設(shè)是有條件且必要的。根據(jù)國(guó)外綠色街道的建設(shè),總結(jié)了一下幾點(diǎn)啟示。
根據(jù)我國(guó)雨水管理現(xiàn)狀,全面拆除灰色基礎(chǔ)設(shè)施是不科學(xué)也是不現(xiàn)實(shí)的。所以綠色街道的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)我國(guó)街道現(xiàn)狀,進(jìn)行合理地改造設(shè)計(jì),將灰色市政設(shè)施與城市生態(tài)工程結(jié)合起來(lái)進(jìn)行城市雨水管理。應(yīng)基于場(chǎng)地調(diào)研的基礎(chǔ),依照“雨水源頭控制”“雨水徑流路徑管理”“最大化街道綠色景觀區(qū)域”“最小化街道不透水區(qū)域”四個(gè)原則,同時(shí)還應(yīng)綜合考慮街道地域文化、人文關(guān)懷、景觀生態(tài)效果等合理進(jìn)行“灰色”與“藍(lán)綠”結(jié)合景觀格局的規(guī)劃。充分利用場(chǎng)地現(xiàn)有條件進(jìn)行改造,如在利用道路綠化帶改造建設(shè)雨水種植溝、定距設(shè)計(jì)雨水種植池;將停車(chē)帶合理改造為生態(tài)停車(chē)場(chǎng),并一定距離設(shè)置雨水花園打破停車(chē)帶單調(diào)無(wú)味的線性景觀;利用交通綠島設(shè)計(jì)雨水花園,建設(shè)蓄水景觀等。綠色街道景觀還與雨水管網(wǎng)連接,避免暴雨超過(guò)綠色街道雨水管理設(shè)施負(fù)荷時(shí)雨水溢流的現(xiàn)象。雨水管網(wǎng)中應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器,避免污染的水體直接排入河流。
綠色街道的建設(shè)融合了多門(mén)學(xué)科的綜合知識(shí)。國(guó)外綠色街道的建設(shè)通常是各個(gè)領(lǐng)域的專家進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),如哥本哈根的綠色街道設(shè)計(jì)為了防止孤立的思維方式,采用了多元科際的研究方法,整合了工程師、水力學(xué)家、地理信息系統(tǒng)和信息技術(shù)專家、建筑師、規(guī)劃師、生物學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、傳播學(xué)家、景觀建筑師與當(dāng)?shù)氐氖忻?、投資人和政客合作,共同規(guī)劃設(shè)計(jì)綠色街道。我國(guó)的綠色街道設(shè)計(jì)應(yīng)考量這種模式,充分保證綠色街道的設(shè)計(jì)的景觀和經(jīng)濟(jì)性的最佳化。
綠色街道不僅具有緩解城市內(nèi)澇的作用,還能使自然水循環(huán)的蒸發(fā)、滲透等過(guò)程進(jìn)行一定的恢復(fù)。除此之外,城市作為一個(gè)巨大的資源消耗體,產(chǎn)生了巨大的碳排放量,因此,綠色街道的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮其碳匯效益,選取固碳能力強(qiáng)的植物種類,合理處理有機(jī)污染物。另外,綠色街道設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮通過(guò)配置多樣共生的植物群落等方法手段提高其生態(tài)效益。
我國(guó)現(xiàn)在街道景觀設(shè)計(jì)普遍沒(méi)有地域文化特色,在快速城市發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)千城一律的情況。中國(guó)作為一個(gè)擁有上下五千年歷史的國(guó)家,每個(gè)城市都擁有獨(dú)特的文化底蘊(yùn)。所以,在綠色街道景觀設(shè)計(jì)中,我們除了考慮其雨水管理功能、可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)外,還應(yīng)充分考慮綠色街道所在城市的地域文化特征,提取其關(guān)鍵要素運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去,建立綠色街道的可識(shí)別性。
隨著我國(guó)對(duì)城市可持續(xù)雨洪管理的逐漸重視,并開(kāi)始有了很多的深入研究和實(shí)踐,我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到綠色街道建設(shè)的必要性。綠色街道作為綠色基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分,海綿城市建設(shè)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),其景觀設(shè)計(jì)方法值得相關(guān)專業(yè)人士關(guān)注。國(guó)外綠色街道相關(guān)領(lǐng)域較我國(guó)發(fā)展迅速,我們可以總結(jié)其經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并結(jié)合中國(guó)特有的國(guó)情與地理特征建立并完善自己獨(dú)有的設(shè)計(jì)理念和相關(guān)法律法規(guī),構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)的綠色棲息環(huán)境。