低碳视角下的城市基础设施规划探究

低碳视角下的城市基础设施规划探究

徐向丽

上海交通大学规划建筑设计有限公司上海200030

摘要：目前，随着经济的发展和城市化进程的不断深入，城市基础设施建设越来越受到人们的重视。在城市建设过程中，城市基础设施建设关系到人民的生产和生活水平。低碳理念下的规划与设计方法可以改善当前城市环境建设中存在的问题，随着城市建设和管理者对海绵城市技术应用的重视，各种LID设施设计将越来越多的应用到各地的城市市政建设中。

关键词：低碳；基础设施；规划

前言

在自然条件和人为因素的影响下，中国面临着日益突出的水环境问题。快速城镇化带来的城市大面积硬质设施，打破了原有的水自然生态循环。单靠传统灰色基础管网设施的“硬派水”模式，城市防洪能力的明显不足，逢雨必涝，导致城市看海屡见不鲜。生态“海绵体”扮演了防洪排涝净化水质的生态功能角色。因此，尝试以“低影响开发（LID）”为视角通过灰绿基础设施的生态耦合，应用到生态修复设计中。以期为创建兼具生态服务功能和人文审美功能的生态修复方式提供一条思路，扩展海绵城市设计体系的研究范围。

1我国城市市政基础建设现状

近年随着我国城市化进程的不断推进，城镇规模和人口的不断增长，一些城市化进程的问题也突显出来。城市面积的增加，大量自然绿地减少，不透水的城市地面构造破坏了自然界的水循环过程，并且城市用地的稀缺性不仅不断压缩城市绿地的空间，还侵占了自然形成的湿地、胡泊、低洼绿地等能够在汛期蓄水的自然空间。城市雨水经地表径流方式汇集，然后通过城市管网统一排放，这样不仅需要庞杂的地下排水系统，造成了很多城市的地下水位的下降，而且在汛期极易造成城市内涝的频发，对人民财产安全造成了极大的不良影响。因此，作为城市的规划、建设和管理部门开始重视城市绿地对雨水的收集、调节作用。为了实现城市发展与自然、环境相协调，解决城市缺水问题，必须顺应自然，要优先考虑把有限的雨水留下来，优先考虑利用自然力量排水，建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。基于低影响开发系统（LID）的城市海绵技术的应用开始受到很多城市建设者的重视，并且在全国进行了大量的工程实践，但是全国各地的LID技术应用还处于初期的摸索阶段，结合各地地域特点的LID技术应用还需要不断的经验总结。

2“海绵城市”建设发展现状

海绵城市是希望城市下雨时可以吸水、蓄水、渗水、净水，并在需要时可以“释放”雨水。海绵城市建设将天然水循环系统与人工供排水措施相结合，尽可能实现雨水按照自然生态系统完成积存、渗透净化，改善城市水系统。海绵城市是由上世纪90年代美国乔治王子郡的一个居住区内建设的雨水花园发展而来，用一个生态滞留和吸收雨水的场地来代替传统的雨洪管理系统。海绵城市通过概念的提出、发展、形成和实践，已经形成较成熟的理论体系。2003年俞孔坚教授首次提出“海绵”的概念，将其比喻为河流、湿地对城市内涝干旱灾害的调蓄能力。2004－2010年间，俞孔坚、王丽娟、董淑秋、候玉栋、唐孝炎等学者从城市规划、城市内涝、雨洪调蓄等层面开展实践探索。基于“海绵城市”理论的实践从宏观、中观到围观的工作已经开始，在雨洪调蓄、重构城市水系统方面取得显著成效。例如北京市建设的综合水安全格局和水生态基础设施研究、区域内水系统形成“城镇海绵系统”以及公园、小区、道路等具体集水单元的实践探索。2010年以来，习近平总书记多次提出构建“海绵城市”的政治主张，极大的推动了“海绵城市”从理论研究层面向实践探索方面的摸索。我国学者对雨洪管理、城市规划、城市建设、海绵体等方面进行探索，提出很多建设性意见和建议。2015年开始出现以海绵城市作为主要研究对象的硕士学位论文，主要集中在海绵城市背景下街道景观设计、城市道路系统优化设计、低影响开发、解决城市内涝等方面。具体的措施可以归纳为路工程设计的LID设计及雨水综合利用措施，公园、小区改造增加完善的雨水收集及回用系统、广场等透水砖铺装下渗、绿色屋顶、渗透塘、渗井等。

3低影响开发规划设计的重点

3.1城市道路改造

通过改造实际建成区道路的不透水结构形式，控制和减少道路对城市水系统的影响。基于LID理念对进行改造设计，沿道路方向不设雨水管道，人行道铺装采用透水混凝土。将道路两侧绿化带建设为下凹式绿带、浅碟形边沟、采用豁口式缘石将机动车道地面径流引入绿化带，并设置过砾间工程过滤净化受污雨水，降雨径流通过生态聚生毯边坡等LID设施后渗入土壤，土壤饱和后就近排入水系，达到水质和水量控制目标。

3.2城市不透水面改造

早期开发的居住区大量地面为灰色地面，强降雨天气下雨水积存现象显著。针对现有状况，对试点项目硬化地面采取“排、渗”结合方式，综合利用LID技术控制小区内水系统。以应对30年一遇降雨和消减70%的城市面源污染为目标进行老小区改造设计。采取的措施包括：还原原水系通道，以小区内汇水主线为轴向构建下沉式渗水绿地，形成水生态廊道，同时建设渗井、渗沟、渗池等雨水利用设施改变传统集排水模式；透水铺装，停车场铺装采用多孔嵌草砖，小区内道路采用透水混凝土路面，沿道路边缘设地下排水边沟经小区内水生态廊道；绿色屋顶改造，让雨水一部分在屋顶滞留，供给屋顶绿化用；另一部分通过落水管截留，即通过屋顶排水管，使雨水流入雨桶、蓄水池、或者透水区域，而不是流入雨水管道中。

3.3雨水下渗净化改造

雨水入渗绿地建设主要指城市公园绿地和中央绿廊，建设要点包括下沉式绿地建设，河水循环流动工程、生态浮岛工程、混凝土沉淀工程和砾间工程等生态修复工程。通过深入绿地、砾间工程、沉淀工程等减少源面污染，通过河水循环流动工程、生态浮岛工程提高原生态水系的环境容量，提高城市水系统的自我消解能力。

4低影响开发建设的建设体系要求以及未来展望

低影响开发是20世纪90年代末发展起来的暴雨管理和面源污染处理技术。旨在通过分散、小规模的源头控制来达到对暴雨所产生的径流和污染的控制，使开发地区尽量接近于自然的水文循环。LID的核心思想维护原有开发地的水文生态特征基本不变，概括为源头控制、中端分散收集、末端利用。源头控制是指在降雨开始就将雨水充分收集，减少径流冲刷与污染物的携带扩散；分散收集指通过广泛分布的雨水收集设施和场地设计来收集雨水；末端利用指对汇聚来的雨水在各个场地和设施设计中参与水循环并被利用。与传统灰色排水基础设施“排之而后快，集中处理”的硬排水理念相比，LID通过场地设计和设施设计把雨水充分收集利用和净化，节约了宝贵的水资源，维护了开发地的生态特征。更重要的是LID不仅考虑了水安全、水循环、水生态，同时把水视为一种重要的景观资源，引导人们从对水的尊重，到对水的利用上来。因此LID是一种先进的生态设计理念。

21世纪初，美国的班内迪克在LID的基础上进一步提出了绿色基础设施概念。绿色基础设施是相对灰色基础设施和社会基础设施而提出来的概念。它以聚焦稳定的生命支持系统为出发点是结合低影响开发的更高层面宏观设计，这样就把LID更多的放在微观尺度的水生态管理层面措施上了。对于区域性水规划结合灰色基础设施，探索灰绿基础设施的生态耦合法以及灰绿耦合下雨洪管理的景观营造，成为一个新的热点。由此可见灰绿基础设施生态耦合设计策略，内在体现了风景园林学科自律性的发展，而通过生态耦合度的分析也将成为评价方案生态适宜性的一个重要指标。

结束语

LID措施作为一种可再生、多用途、适应性强的技术，尚缺乏符合我国实际的评价标准，相应的工程实践亦刚刚起步，需合理确定针对LID设施的效果及效益评价指标体系，以检验其在缓解城市内涝等问题中的作用，明确其经济适用性。未来可继续研究的方向有：环境效益与其他效益指标的统一；采用系统工程、决策等方法研究LID组合方案的优选、经济性评价等。

参考文献

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