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海绵城市的功能及作用8篇

时间:2023-09-20 15:23:07

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇海绵城市的功能及作用,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

海绵城市的功能及作用

篇1

【关键词】:雨水花园;海绵城市;应用

【引言】: 言:在提倡节能减排、建设可持续发展的生态型城镇、建设节约型和谐社会的重大战略背景下,雨水花园作为一种新型的生态技术,在我国的城市建设过程中具有广阔的应用前景。雨水花园的发展为构建“海绵城市”、“生态城市”、“低碳城市”等提供了有利的基础条件。

1 、雨水花园技术概述

雨水花园(rain garden)是在自然形成或人工挖掘的浅凹绿池内种植地被植物、花灌木甚至乔木等植物的专类工程设施。它可以收集来自于屋顶或地面的雨水,通过土壤和植物的过滤作用使之净化,并可以将雨水暂时蓄积起来,之后再慢慢的渗入土壤,从而减少地表净流量。雨水花园是一种兼具观赏价值、生态性、可持续性的雨洪控制与雨水利用设施。

2、海绵城市理念

所谓“海绵城市”,学术上称之为“低影响开发雨水系统构建”(Low Impact Design or Development,简称LID),是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。

海绵城市建设的核心内容为减少地表径流、减少水土流失、减少面污染源、减少雨洪资源的损失、减少旱涝灾害以及增加雨水就地下渗、补充地下水资源,这也是海绵城市设计的具体指标及核心技术的关键。

3、 海绵城市的建设意义

“海绵城市”遵循着“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,将雨水的储存、循环利用和排放紧密结合,统筹考虑内涝防治,流经污染控制,雨水资源化利用和水生态系统修复等多个目标。“海绵城市”的建设具有重大意义:

(1)海绵城市的生态效益。

海绵城市建设可以最大限度的恢复被破坏的生态系统,控制面源污染,建立起绿色的排水系统,降低城市径流系数,恢复城市水文条件,同时提升生态景观效果及生态系统的服务价值。

(2)海绵城市的社会效益。

海绵城市的社会效益主要体现在其公共服务价值,既可以丰富城市公共开放空间,服务城市各类人群;又可以构建绿色宜居的生态环境,提升城市品质与城市整体形象;还可以改善人居环境,缓解水资源供需矛盾。

(3)海绵城市的经济效益。

海绵城市建设涉及技术服务、材料、工程、仪器、管理以及居民生活等多个领域,会拉动新一轮城市建设热潮,带动生态工程开发与城市园林产业建设,同时也会带动其他相关行业的快速发展,催生新兴产业,带来新的经济增长点。

4雨水花园在海绵城市中的应用

雨水花园作为海绵城市建设中的一重要雨洪管理途径,其应用领域既有公共空间,又有私家庭院,既有道路一类的线性空间,又有居住区校园类的面状空间。不同的场地类型,决定了雨水花园的应用方式也不同。同时,通过景观化处理手段进行合理搭配,使雨水花园充满生机与活力,既有雨水调蓄功能,又具有很高的观赏价值。

4.1雨水花园的植物选择

一个雨水花园就是一个小型的生态系统,既要满足生态功能,也要满足观赏功能,植物选择应满足以下要求:

(1)优先选择本地乡土植物,适当引进外来植物,不可选用入侵性植物。

(2)选择生长力旺盛,耐涝且耐旱的植物。

(3)选择根系发达、茎繁叶茂、净化能力强、维护成本低的植物。

(4)选择具有较高观赏价值或特性的植物。如芳香植物吸引蜜蜂、蝴蝶等昆虫,丰富生态群落及景观效果。

4.2雨水花园的应用方式

(1)对于道路等线性景观,雨水花园的布置也应该线性展开。利用道路固有的排水坡度及雨水收集口进行引导,设立道路分隔带绿地,在雨水径流过程中,经过道路进入到分隔带之后,雨水花园就可以利用储水和净化等功能,实现减少雨水径流量以及降低雨洪污染等作用,进而实现雨水的再次利用。此类雨水花园选择的植物除了需要耐旱耐惩猓还需具有根系发达、净化能力强的能力,且植物配置应与道路的整体景观效果相一致。

(2)对于建筑集中且有大面积不透水铺装的场地(如停车场等),应考虑分散式的雨洪管理办法,利用地形的起伏引导雨水径流,导入附近的雨水花园中,同时可以形成多级雨水滞留池系统。这种雨水花园的种植设计应随意而自然,植物种类以乡土树种为主,尽可能选择长势旺盛、既耐湿又耐旱的植物,植物品种也应尽可能丰富。

(3)对于校园、庭院及小区内小面积场地,一般采用集中处理的方式,在场地中心或某一位置设置雨水花园。利用管道、沟渠等设施及地表径流将屋顶、道路等硬质场地中的雨水引入雨水花园中。植物选择上同样考虑耐湿又耐旱的多年生乡土植物,并尽可能丰富品种。考虑到该类雨水花园人流活动相对集中,雨水花园的设计还应该考虑交通因素,建设成生态功能与实用功能相结合的生态景观。

4.3雨水花园的功能及意义

(1)通过滞蓄削减洪峰流量、减少雨水外排,保护下游管道、构筑物和水体。

(2)利用植物截流、土壤渗滤净化雨水,减少污染。

(3)充分利用径流雨量涵养地下水,也可对处理后的雨水加以收集利用,缓解水资源的短缺。

(4)经过合理的设计及妥善的维护能改善小区的环境,为鸟类、蝴蝶等动物提供食物和栖息地,达到良好的景观效果。

(5)雨水花园可以有效地保护环境、净化环境、美化环境,在进行雨洪调节的同时净化水质,恢复水循环,是构成“海绵城市”的主力军, 与海绵城市共同实现生态效益、社会效益、经济效益和艺术价值的最大化。

结束语

随着现代化城市的建设,生态环境遭受到严重破坏,水资源的节约与利用成为当今城市建设热门话题。而雨水花园技术具有结构简单、造价低、效果明显等优点,在“海绵城市”建设中应得到进一步的推广应用。

参考文献:

篇2

Abstract: The city wetland patches have the ability of self-repair and sustainable development, and play an important role in improving the urban ecological environment at city landscape restoration. Based on discussion of Sponge City, and Elastic Restoration theory, this paper takes the wetland patches restoration in Dounan district of Dianchi Lake as an example to analyze the importance of urban wetland elasticity landscape patches, describes the relationship between urban elasticity landscape patches and ecological environment construction of the city, and proposes the ideas and methods about reorganization of landscape patches, water network repairing, etc. It is aimed to find the entry point of the implementation with the landscape toughness development and sponge city, in order to build more way to get a solution to restore elasticity and toughness of the city.

关键词: 景观斑块;弹性修复;海绵城市;湿地

Key words: landscape patches;elastic restoration;sponge city;wetland

中图分类号:F205 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)20-0181-04

1 背景

城市景观是自然与人力在不同条件相互作用的产物。一个城市长期生产力、繁荣度和宜居性,从根本上由城市的可持续性(承载能力)和弹性(应对能力)决定。[1]我国以农业立国,在历史长河中,城市被良田所围绕,对于自然灾害与环境问题具有一定的防御能力。随着经济发展,昔日城市中的绿地斑块如农田、湿地、林地等被各类建筑、道路、广场等人工斑块所代替。城市化地表斑块变化的一个重要特征是不透水斑块取代了透水良好的自然斑块,自然水过程受到影响,城市环境恶化失去原有弹性,导致城市生态系统严重退化[2]。

过度开发使得城市景观破碎化,许多涵养水源的绿色弹性空间相继消失,城市绿网破坏,河流、湖泊等水体受到污染甚至断流。如此矛盾的局面正需要城市规划师在城市规划中找到人与自然和谐共处的关键点,建设具有良好生态基础设施系统的城市[3],保护好城市的弹性景观斑块,通过绿色、蓝色以及灰色廊道的连接形成生态屏障,组建城市韧性(抵抗灾害的能力),从而创造弹性宜居的城市环境。

2 相关概念辨析

城市过度发展,生态环境变化,水土流失、洪涝灾害等“城市病”被广泛关注,传统观念中被认为是废弃物的雨水,也被重新审视,[4]人们逐渐意识到雨水作为一种可循环资源,影响城市居民的日常生活,关系城市的生态健康状况,塑造城市的景观斑块,组织城市的缓冲空间。城市绿色缓冲空间往往是城市弹性斑块的有机构成体,反作用于城市景观及生态系统,确保了城市的物、能平衡与资源的良性循环。(如图1)

2.1 海绵城市与弹性景观

海绵城市(Sponge City)是指城市能像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”与“回弹”能力,有效保护和修复城市水生态,缓解城市内涝,削减城市径流污染负荷,涵养城市水资源,复兴城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生态系统功能减少城市洪涝灾害发生。西方国家对雨水的利用由来已久,形成了最佳管理实践(Best Management Practices,简称BMPs)、低影响开发(Low Impact Development,简称LID)、水敏型城市设计(Water Sensitive Urban Design,简称WSUD)、绿色(雨洪)基础设施(Green Infrastructure,简称GI)等措施。这些都是海绵城市(Sponge City)雨水管理的重要理论基础。(如表1)。

弹性景观(Resilient Landscapes)是城市中用于抵抗自然灾害,维持城市生态系统稳定的重要韧性空间,强调基于人工参与的同时注重自然生态系统自我修复的能力。合理设计城市的弹性景观斑块,将不同功能的生态空间与雨水管理、生物栖息、公共休闲和审美需求相结合,连接城市“绿色”和“蓝色”斑块,为城市生态环境搭建起重要的生态保障屏障。城市湿地斑块构成城市景观,组织城市能源循环,如“海绵”一般,在应对城市生态失衡与自然灾难时,为城市生物提供安全庇护港,保护生物的多样性,保证城市景观的稳定与持续发展。

2.2 湿地斑块与弹性修复

湿地斑块是城市生态系统的重要组成部分,具有城市其他生态系统不可替代的多种生态服务功能,被认为是陆地生态系统的最佳利用方式。[10]国内许多学者认为,湿地(Wetland)是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带,是一种复杂的生态系统。城市湿地(Urban Wetland)是指位于城市中,由水文、地貌、植物、动物等要素构成的,要素之间相互联系相互作用形成的具有防洪、污水净化和气候调节等特定功能的一种水陆生态系统。[11-12]湿地斑块对城市的建设贡献主要在于连接了城市(人工斑块)与水域(自然斑块),形成了半自然半人工的中间过渡地带,是重要的城市水陆枢纽与弹性缓冲空间,是城市与自然间的天然屏障,具有以下的生态学意义:

2.2.1 疏导水流,涵养水源

对于城市,湿地斑块无疑是良好的水流“储藏器”,随着城市无序扩张,河渠硬化,防浪堤高筑屡见不鲜。城市给、排水不畅,下雨时地表径流增大,形成快速排水模式,水资源难以保存。[13]城市污水处理不当,水体受到污染,湿地斑块支离破碎,蓄水能力严重不足,导致城市土地河流的水源安全问题。

2.2.2 净化水体,形成良性水网

湿地的植物,在长期自然演替过程中,对水体中的污染物有着一定的过滤、吸附和降解作用。“以绿养水”的生态支持模式[14],在其自身生态承载力允许条件下,会促进水循环,形成良性水网络。在城市生态环境中,许多湿地斑块以及绿地斑块被河流廊道等联系成绿网,对城市水流起到层层净化的作用,形成天然依水而生的缓冲空间。

2.2.3 可持续发展,形成城市综合“海绵体”

可持续发展,需要可持续经济,首要就是对环境的低影响开发,低成本维护,低干扰管理,让城市可以自由的呼吸,要做到这一点最重要是城市中水的资源化,从而进行景观的弹性组织与资源循环利用。[15]水流的循环利用带来的是能流的循环持续,既促进了城市的物质、能量循环,又可以调节城市的自然环境。[16]

将湿地的弹性修复融入城市建设中,恢复景观斑块在应对城市问题中的稳定作用,从广义的角度理解海绵城市理论,发挥城市绿河流湿地等水陆交界面对雨水的吸纳、缓解作用,充分发挥城市绿地斑块对自然灾害的预防和缓解的能力,采用融、滞、消、散等措施,建设具有自然缓解、自然容纳、自然重构的城市综合“海绵体”(如图2)。[17]

总体来说,湿地的弹性修复设计,需要城市在防御自然灾难时做到以下4方面内容:

①了解水资源的重要性及在城市生态系统中扮演的角色,形成城市应对自然灾害的屏障和缓冲空间;②调节城市旱涝的基础上,加强绿地应对灾害的能力;③以城市绿色空间涵养水源,从而调节城市生态,减少自然灾害;④形成绿色弹性景观斑块,化对抗为共生,使城市生态自我修复能力提升。

3 城市的弹性景观――湿地斑块修复设计

3.1 研究区概况

云南滇池是城市发展中与湖争地,导致城市生态破坏的例子。1950年-1970年随着“围湖造田”运动,滇池先后萎缩近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的启动,阻断水陆能量交流,沿湖湿地斑块严重破坏,城市生态系统失稳,蓄水、净水能力下降,自然灾害频发,昆明城市人居环境受到严重威胁。

研究区位于滇池湖岸东侧水陆交接处,北纬24°53′11″-24°53′34″,东经102°46′4″-102°46′30″,面积约24hm2,是斗南片区城市空间与滇池水域空间最后的生态屏障。研究区全年平均降雨789.6mm,有旱、雨季之分,降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。随着斗南片区发展,城市生活生产废水肆意排放,导致滇池水体富营养化,维持该地区生态平衡的弹性景观――湿地斑块,在“造田”运动中消失殆尽,植被减少,生物生存环境受到威胁,研究区主要面临以下城市问题(如图3):

①湿地退化,蓄水困难,内涝严重,交通受限。研究区较为平坦,在雨季后存在内涝问题,主要道路被雨水淹没,严重影响区域交通。湿地斑块退化,场地无法储存雨水,造成二次污染。

②水体富营养,水陆交接面硬化,生态失稳。作为水陆媒介的驳岸系统有着重要的生态学作用。研究区均为水泥驳岸,阻隔水陆物质能量传递,造成湿地景观斑块弹性缺失,水体富营养化严重。

③水体分离,排水困难,湿地斑块缺乏弹性。研究区水体分离,水网不联通,不能引导排水,造成雨季水体倒灌,植被受损,动物生境破坏,湿地斑块弹性不足,应对措施不够,无法达到湿地生态系统的自我修复与稳定。

3.2 弹性修复设计与措施

弹性修复,即在分析场地存在的主要城市问题基础上,运用生态设计、柔性恢复等方式进行场地各个景观斑块的修复和重建设计,以较低影响,增强其景观与生态系统应对生态扰动、人类活动及自然灾害时自我修复与重回稳定的能力。

通过对景观斑块的研究比较,依据研究区独特的水文、地理气候等条件,进行湿地生态系统的韧性修复,形成城市中良好的弹性景观斑块。尊重场地原有景观记忆,延续场地景观斑块的演变脉络,减少对场地的破坏。通过水体网络的重构组织场地绿地斑块的修复与更新引导场地产业的转型达到湿地景观斑块的韧性修复,做到低成本修复、少管理维护和弱生态破坏,营造良性、有序的城市景观过渡带。柔化城市边界,促进水陆生态系统物、能循环,形成依托于滇池周边城市的弹性湿地景观斑块。(如图4)基于对水陆交接带湿地斑块修复设计的研究,主要有以下几种方式:

3.2.1 整合地形,构建湿地骨架,通过水网联通形成弹性蓄水空间

在原有肌理基础上,根据场地降水、污染物种类等影响因素,利用研究区原有鱼塘,缓和边形成曲线水陆界面,增加水岸边长,创造供湿地鸟类等生物生存的小环境。增加观赏度的同时活化了水岸,使水、陆之间的物质、能量传递界面增长。

梳理地形,将研究区低洼内涝地块整理开发形成“湿地泡”,设置长淹没区、半淹没区域、偶尔淹没区域,与边界原有鱼塘链接形成净化网络,恢复湿地斑块的生态功能,创造动植物的生活生境,形成应对雨水的弹性空间。

3.2.2 软化驳岸,路网修复,形成多级式水体净化模式

进行水循环交流,将防浪堤岸进行适度开口,形成沿堤内流湿地泡,在防浪堤外增加立体绿化,形成水陆生态廊道,解决水泥堤岸高筑的生态隔离问题,同时也阻止雨水倒灌造成的堤顶路塌方,路网断裂。运用厂区拆卸废料加工形成空中景观高架系统,为湿地恢复提供空间,借鉴海绵城市理论形成水网净化系统,通过过滤池、氧化池、潜流湿地净化泡、表流湿地净化泡、末端强化池等多级式水体净化池,形成弹性可淹没区,收纳雨水,在必要时业区转型后的花卉大棚浇灌使用。

3.2.3 更新地块产业,借鉴海绵城市等理论,形成水循环系统及景观修复机制

海绵城市是关于水循环的智慧,城市湿地作为弹性景观的重要组成部分,作为城市绿地斑块的缓冲空间,为城市的生态健康及经济发展做出贡献。在研究区中依据不同条件,设置雨水的储存装置利用自然集水槽与大棚集水设施,从源头留住雨水。

通过产业更新,在温室大棚区通过立体绿化、无土栽培等技术栽植花卉、中草药等植物。防止浇灌废料中氮、磷等物质流入场地水系统,抬高厂区地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水与浇灌用水,应用生态、物理等水处理方法,由湿地泡净化后排入研究区水网系统,既能够保证水体的自然循环,又能够最大限度的保护湿地、湖泊的水体安全。在湿地内部形成完整水循环系统,从而完成湿地斑块的景观修复,达到城市水陆交界带的柔性回归。

3.3 小结

对滇池斗南片区湿地斑块的修复研究,通过梳理研究区存在的主要生态问题,找到湿地斑块恢复的切入点,重构湿地斑块水网,以海绵城市理论研究入手,形成水循环系统网络,组织湿地斑块的柔性恢复,为动植物生存创造条件。另一方面,将研究区融入城市环境,尊重场地记忆,促使产业转型,把斗南片区的经济支柱产业――花卉贸易与地块产业衔接,形成特色鲜明集聚科研与生态旅游为一体的城市弹性斑块,达到水陆交接面湿地与城市发展的和谐,使城市中的景观斑块得到弹性修复,韧性重构及景观更新。

4 结语

城市发展对自然的掠夺造成绿地斑块支离破碎,水生态恶化、生物生境缺失,城市失去弹性和应对灾害的韧性。海绵城市理念对城市建设带来了健康发展的契机,为僵硬的城市加入地下和地上水系统的互动[18]。城市中的弹性景观空间、绿地斑块等在应对自然灾害时扮演着城市保卫者的角色。湿地作为城市景观斑块的一员,人们更应该意识到保护城市弹性空间与水环境安全的重要性与必要性。在城市弹性空间的景观修复研究中应该站在建设广义的“城市海绵体”水循环的角度上,对绿地斑块进行组织与重构,尊重场地精神,保证场地内部与外部生态循环的自我稳定。

湿地斑块是城市水岸空间的有机组成部分,提供城市中动物生存的必要环境。对城市湿地景观斑块的修复研究,既能对城市景观斑块的弹性进行重构,也能对城市的水安全、水循环和水环境进行恢复,达到城市生态系统的自我稳定与长久发展。湿地景观是海绵城市组成的一个重要环节,斑块间的连接性十分重要。单一的湿地仅仅是城市众多弹性景观斑块中的一员,对水循环、水网络的影响有限,需要在城市规划与设计中考虑绿色生态斑块、蓝色水体斑块与灰色基础设施斑块的连通性,通过韧性修复与设计形成统一的综合网络,才能使弹性斑块在城市的资源循环及应对自然灾害中达到生态效益的最大化。

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篇3

关键词:海绵城市;铺装材料;生态环境;透水性

中图分类号:TU984

文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)07005102

1 引言

近年来随着我国经济的飞速发展,全民小康政策的实施,城市化发展越来越迅速,城市的数量在急剧增多,随之而来的问题也逐渐显露出来。环境的污染导致的雾霾问题,水资源短缺、河水污染、城市内涝、排水困难,解决这一系列问题成为了我国的当务之急。由于城市的道路结构绝大部分都采用不具有透水性的材料,那么解决城市内涝问题的关键在于道路材料的选择。2014 年 11 月住房和城乡建设部正式出台了《海绵城市建设技术指南―低影响开发雨水系统构建(试行)》,标志着海绵城市的建设已被国家提升到了国家环境的高度上来。透水性铺装材料的出现正是解决我国当前城市内涝问题的关键。透水性铺装材料的使用不会污染环境,它是绿色的环保材料,为我国实现绿色中国迈出实质性的一步,同时,新兴透水性铺装材料的出现还会进一步推动我国经济的发展。

2 海绵城市和透水性铺装材料的存在意义

2.1 海绵城市

由于城市扩张和环境污染等因素导致城市频频面临自然灾害,强降雨量导致的城市内涝和水灾问题使城市的稳定发展面临着严峻的挑战,地面的硬质材料铺装和城市不堪重负的排水防涝系统都是急需关注的问题。海绵城市这一新的代名词出现在人们视野中,海绵城市是指城市像海绵一样具有较强的弹力和适应能力,能保障城市经济和环境更好的发展。在遇到内涝和水灾时将雨水渗透到地下储存,经过净化合理利用。海绵城市的建设不能以牺牲环境为代价,必须要保护生态环境这一大自然法则。透水性铺装材料的研制与应用解决了雨水径流对道路土壤结构的破坏,减轻了城市排水防涝系统的压力,通过透水性铺装材料的使用将雨水渗透到地表,令雨水净化储存。待水资源短缺时得以利用,解决城市用水问题。

2.2 低影响开发理念

海绵城市离不开低影响开发雨水系统,低影响的理念是通过分散的、小规模的源头控制机制和设计技术,控制暴雨所带来的径流和污染问题,使开发区域尽量接近于开发前的自然水文循环状态。在低影响开发过程中,尽量避免因开发手段和方法造成的开发场地地质的破坏和水质的破坏问题。透水性铺装材料具有较强的透水性,可以将雨水渗透到地层表面。最大程度上保护了地质结构,遵循了保护自然这一生态法则。

2.3 提高城市雨水疏导能力

城市传统地面排水观念认为雨水排得越多、越快、越通畅,城市的排水系统越先进。实际上这种思维存在两方面局限性:一方面城市硬质铺装趋于逐渐扩张,城市防洪压力较大,许多城市排水系统的排水能力及速度难以适应城市扩张的脚步,许多城市在发展的过程中都出现了“逢雨必涝”的尴尬局面;另一方面则是这样的排水系统无法循环利用雨水,造成水资源的浪费。同时,夏季降雨量增多时,由于地表径流未能合理补充地下水,反而造成城市内涝这一困局。而透水性铺装材料能够很好地克服这两个弊端,形成环保而高效的排水系统,一方面能迅速适应城市扩张的快速与大范围规模,减小城市防洪压力,缓解城市内涝;另一方面能够循环利用雨水,合理利用水资源。下渗过程中能够及时滋养植被根须,另外储存水资源,进行循环利用,在减少了水资源浪费的同时还能应急城市的用水需求。

3 透水性铺装材料的发展过程与应用

3.1 透水性铺装材料的演变

透水性铺装材料并非近现代才被发明和使用,实际上它在国内外都有着比较悠久的使用历史。青砖、青瓦、砂砾、石板等材料,都是中国古代园林与城市建设中经常使用的材料,而它们都具有良好的透水性。 欧洲的传统透水性铺装材料为也较为类似,砂石、石块与草地的结合是欧洲宫苑景园常见的景象。透水性铺装材料的产生实际起源于西方国家,但现在的透水性材料实际意义是指在古代的基础上增强其原有的属性值,对硬度,耐磨度,透水性都有较高的要求。对于现代意义而言的透水性材料在20世纪就应用于道路的建设、城市的路面建设,现在更是作为一种环保型绿色的道路建设的主要材料。

3.2 透水性铺装材料的应用

透水性铺装材料的类型可以分4类:透水性水泥混凝土材料、自然型透水材料、透水性新材料和陶瓷透水砖。透水性混凝土材料主要应用于工程和道路建设;自然型透水材料透水性新材料因其有着良好的视觉效果而多用于景观设计、园林工艺;陶瓷透水砖是烧制而成的,人行道是其最好的应用。

4 透水性铺装材料在城市道路中的应用

以前城市道路的建设采用的大多是硬质型材料,渗水效果差,在面临强降雨时,城市排水防涝系统承担着巨大的压力,严重时会导致城市内涝和水灾。为保障城市的发展,采用了透水性铺装材料进行路面建设,透水性铺装材料渗水效果显著,大大地减轻城市的排水防涝系统负担。在载重问题上,透水性铺装材料弱于硬质型材料,但为满足其载重要求,透水性铺装的路面结构应有着特殊性。透水性铺装路面的结构应该在自然土壤上铺一层透水土工织物,在其上面垫上基石和过滤层,最后再铺上透水性混凝土和透水性沥青为面层。下雨时,雨水会通过层层铺装快速进入到地质表面,形成自然循环,不会破坏地质结构。雨水渗透到透水性铺装路面后会被净化储存在土壤中,各类生物会得到充足的水分来绿化城市环境,同时为城市提供用水,解决城市用水问题。

5 透水性铺装的生态功能及意义

5.1 透水性铺装的生态功能

透水性铺装路面透水性明显优于硬质材料路面。从城市视角来看,能更好地保护地质结构,防止城市内涝和水灾同时,给城市植物提供水分,净化空气改善城市空气质量。从生态角度上维护了自然生态平衡,更具备生态功能。

(1)雨水能够快速下渗到城市土壤,还原为地下水,一方面减少了城市地面径流,另一方面使得城市下垫面能够充分地和大气进行水气交换。同时因地表径流减少,携带污染物的机率也随之降低,一定程度上降低了城市污染度。

(2)透水性铺装具有良好的通透性,其表面温度及湿度要优于非透水性铺装。透水性铺装起到了调节温度及湿度的作用,即高温季节时,透水路面要更为凉爽;干燥季节时,透水路面要更为湿润。良好的透水性及透气性在一定程度上保护了城市的生态环境,使得下垫面生态空间得到了良好保护,植被根系能补充充足的营养成分,间接改善城市空气质量。

(3)透水性铺装中多孔隙结构能够吸收城市噪音、减少强光反射。非透水性铺装往往在降雨过后路面上存留积水,阳光强烈照射下会产生强光反射,对行人及过往车辆造成极大的安全隐患,透水性铺装能够很好地克服这一弊端,及时下渗,一方面滋养植物低下根系,一方面减少了地面上安全隐患。

5.2 透水性铺装的生态意义

透水性铺装材料是绿色的环保材料,对于透水性铺装材料的选择和使用有利于生态环境的发展,有益于城市人民身心健康,很大程度上节约资源和废物利用。当今世界,环境污染问题严重困扰着人们,保护生态环境刻不容缓。绿色建筑材料成为建筑行业中的主要材料,占着举足轻重的位置。由于透水性材料在建筑中环境绿化效果十分明显,其在原料采取、产品制作及废物处理上也都有着良好的生态性。工业废料、建筑垃圾都能用于透水性铺装材料的制作,即减轻环境污染,又提高经济效益,维护了生态环境。透水性铺装材料可以重复利用,展现出它作为绿色材料的一面。随着透水性材料的出现,作为21世纪新型绿色材料,被世界各国家追捧和推崇。透水性铺装材料也为绿化地球作出保障,是人类迈向绿化地球的重要一步。

6 结语

中国经济的飞速发展使环境受到严重的影响,城市化速度在加快,城市内涝和水灾问题急需解决,海绵城市必然成为我国未来城市的主要发展趋势和潮流。透水性铺装材料完全符合作为节约资源、废物利用、保护生态环境的新时代绿色建筑材料的要求,将被得到广泛应用。为更好地满足社会发展,需了解透水性铺装材料的特点及其结构,清楚掌握路面结构,为海绵城市建设提供科学的保障。虽然透水性材料存在价格偏高、承载力偏小等问题,但从社会生态环境长远角度考虑,必须坚持海绵城市这一策略,实现人类可持续的生存与发展。

参考文献:

[1]刘睿智.基于海绵城市视角的透水性铺装材料的研究[J].江苏建材,2015(6):14~17.

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昆明市海绵城市规划建设管理办法第一章 总则

第一条 为加强海绵城市规划建设管理工作,改善城市水环境,增强城市防涝能力,利用雨水资源,提高城市可持续发展能力和新型城镇化建设质量,根据《中华人民共和国城乡规划法》《中华人民共和国建筑法》《中华人民共和国水法》《中华人民共和国防洪法》《城镇排水与污水处理条例》《昆明市城乡规划条例》《昆明市城市节约用水管理条例》《昆明市城市排水管理条例》等相关法律、法规,以及《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》(〔20xx〕75号)、《云南省人民政府办公厅关于加快推进海绵城市建设工作的实施意见》(云政办发〔20xx〕6号),结合我市实际,制定本办法。

第二条 昆明市行政区域内海绵城市建设的规划、项目立项、土地利用、项目建设、竣工验收、移交、运营维护管理等适用本办法。

第三条 海绵城市建设应当遵循科学规划、生态优先、因地制宜、统筹建设的原则,注重规划建设的整体性和系统性,通过综合采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施,推进新老城区海绵城市建设。

城市新建区、成片开发区、各类园区应全面落实海绵城市建设相关要求;城市建成区应强化区域整体治理,并结合旧城改造、城中村改造、老旧小区的有机更新,最大限度地控制城市雨水径流和面源污染,治理和保护城市水环境,综合利用雨水资源,缓解城市内涝。

第四条 市海绵城市建设工作领导小组办公室负责统筹协调组织、指导、监督全市海绵城市规划建设管理工作。

市发展改革、财政、规划、住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、水务、节约用水、防汛抗旱、环境保护、国土资源、气象、水文水资源、城管综合执法、交通运输等部门应按照各自职责,负责海绵城市建设和管理的相关工作。

各县(市)、区人民政府,各国家级、省级开发(度假)园区管委会应按照海绵城市建设专项规划和年度建设计划,负责本区域内海绵城市建设和管理工作。

第五条 按照政府主导、社会参与的原则,积极推广运用政府购买服务、政府和社会资本合作(PPP)、特许经营等模式,吸引社会资本多渠道、多形式参与海绵城市投资、建设和运营维护管理。

第六条 各级政府鼓励和支持海绵城市建设的科学研究和先进适用技术、设备及材料的推广应用;积极开展海绵城市建设宣传教育,提高全社会对海绵城市建设的意识。

第二章 规划、立项与土地利用管理

第七条 市规划局应当会同有关部门负责组织编制昆明中心城区和晋宁区(东城和南城)海绵城市建设专项规划,报市人民政府批准后公布实施;其他县(市)区政府,国家及省级开发园区管委会应结合实际,组织编制本区域海绵城市建设专项规划,按规划报批程序批准后公布实施,同时报市海绵城市建设工作领导小组办公室备案。

第八条 城市总体规划编制或修编时,应将雨水年径流总量控制率、年径流污染削减率等控制指标纳入城市总体规划,将海绵城市专项规划中提出的自然生态空间格局作为城市总体规划空间开发管制要素;控制性详细规划编制或修编时,应将雨水年径流总量控制率等指标落实到基本地块;城市水系、排水防涝、水污染防治、绿地、道路交通等相关专项规划,应与海绵城市专项规划充分衔接,落实海绵城市建设内容和有关控制指标。

第九条 政府投资项目在项目建议书中应当对海绵城市建设设施适宜性进行阐述明确;在可行性研究报告中应提出海绵城市建设的目标及措施,对技术和经济可行性进行全面分析,并提出投资估算。

社会资本投资项目在项目申请报告中应当提出海绵城市建设的目标、措施、主要建设内容和规模,以及各项社会效益满足情况。

第十条 海绵城市建设改造项目的建设单位应当在项目可行性研究报告审批前根据汇水分区,按照海绵城市建设的整体性和系统性、绩效考核的科学性、项目实施的可操作性原则,组织编制分区的海绵城市建设总体方案,落实海绵城市建设专项规划的相关指标要求,并报市海绵城市建设工作领导小组办公室或项目所属辖区海绵城市建设工作管理部门会同有关主管部门和专家进行技术审查。

第十一条 新建项目土地出让时,市规划局和县(市)区规划管理部门应按照法定控规确定的海绵城市管控要求核定建设项目规划条件。市规划局和市国土资源局应当监督土地使用权人在开发和利用土地的过程中落实相应指标要求。

第十二条 城市道路与广场、公园与绿地、水系等基础设施用地选址时,应当兼顾其他用地、综合协调设施布局,优先考虑利用或保留原有绿地、河湖水系、自然坑塘、闲置土地等用地,项目选址应当符合土地利用规划。

海绵型城市道路与广场、公园与绿地等基础设施用地,未经批准,不得改变用途。

第三章 建设管理

第十三条 市规划局和县(市)区规划管理部门应将海绵城市建设指标和要求落实到控制性详细规划的管控内容,纳入昆明市城乡规划管理相关技术规定中,并依据法定控规的相应要求核定建设项目规划条件,审批建设项目选址意见书、建设用地规划许可和建设工程规划许可。

第十四条 建设项目修建性详细规划或建设项目规划方案审查时,市规划局和县(市)区规划管理部门应要求设计单位依据建设项目条件提出落实海绵城市建设的措施说明,并予以审查。

第十五条 新建、改建、扩建工程项目应当按照下列要求同期配套建设海绵设施:

(一)建筑与小区工程项目应当按照节水三同时、海绵城市建设专项规划和建设技术要求,同期配套建设海绵设施。

(二)城市道路与广场市政工程项目应按照海绵城市建设专项规划和建设技术要求,因地制宜配套建设海绵设施。

(三)城市公园与绿地市政工程项目应结合周边水系、道路、市政设施等,按照海绵城市建设专项规划和建设技术要求,配套建设海绵设施,增强公园绿地系统的城市海绵体功能,为滞蓄和净化周边区域雨水提供空间。

第十六条 既有建筑与小区、城市道路与广场、公园与绿地等项目,具备条件的,应当纳入海绵城市建设等相关规划和年度实施计划,并按照昆明市海绵城市建设相关技术要求统筹有序进行提升改造。

第十七条 城市排水防涝设施的建设,应当重点加强城区易涝点整治和雨水管渠、泵站、雨水调蓄等相关基础设施的建设与改造;实施城市雨污分流管网建设改造,排入自然水体的雨水须经过净化,控制初期雨水污染。加强城市防洪排涝体系与海绵城市建设各项措施的衔接,增强雨洪径流调控能力。

第十八条 城市河道水系整治应注重保护和恢复河湖水系的自然连通,实施河道生态修复,重塑健康自然的弯曲河岸线,保护现有湿地,构建良性水循环系统,改善水环境质量,提高城市河道水系输排水能力。

第十九条 新建、改建、扩建工程项目配套建设的海绵设施建设资金,应当纳入项目主体工程总投资,并与主体工程同时规划设计、同时施工、同时投入使用。

既有建筑与小区、城市道路与广场、公园与绿地纳入海绵型改造的项目,以及城市排水管网建设、防洪排涝、河道水系整治等项目的投资应由相应的实施主体列入海绵城市建设或水污染防治等投融资计划。

第二十条 市海绵城市建设工作领导小组办公室应当指导、督促涉及海绵城市建设的各相关职能部门在新建、改建、扩建工程项目时全面落实海绵城市建设要求。住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、节约用水主管部门应当按照各自职能加强对新建、改建、扩建工程项目海绵设施同期配套建设的监督管理。

第二十一条 新建、改建、扩建工程项目应当按照海绵城市建设专项规划、规划条件及相关技术标准,编制海绵设施建设专项设计方案或者在项目初步设计文件中编制海绵设施设计专篇,并在项目初步设计阶段报相应的主管部门审查或备案。住房城乡建设、园林绿化、节约用水主管部门应当定期向同级海绵城市建设工作领导小组办公室报送审查或备案情况。

城市道路与广场工程项目在项目初步设计文件中应当编制海绵设施设计专篇;住房城乡建设主管部门在项目初步设计审批时应当对海绵设施设计方案进行专项审查,初步设计审批意见应当有海绵设施设计专项审查的内容。

城市公园与绿地工程项目在项目初步设计文件中应当编制海绵设施设计专篇,或者编制海绵设施建设专项设计方案;园林绿化主管部门应当对设计专篇或方案进行审查,并出具审查意见。

建筑与小区工程项目应当编制海绵设施建设专项设计方案,通过专家评审后,报节约用水管理部门进行备案。

第二十二条 住房城乡建设主管部门应当组织海绵城市建设相关部门和专家,对既有项目海绵设施提升改造初步设计方案进行审查,并出具审查意见。既有项目海绵设施提升改造初步设计方案应满足汇水分区海绵城市建设总体方案的相关要求。

第二十三条 各相关主管部门按职能职责指导、督促列入海绵城市建设年度计划的城市排水设施、防洪排涝、河道水系整治等项目建设,全面掌握项目建设进度情况,并定期向市海绵城市建设工作领导小组办公室报送项目建设进度。

第二十四条 住房城乡建设主管部门应在新建、改建、扩建工程项目施工图审查阶段,将海绵设施专项设计纳入审查范围,与主体工程同步审查。对不符合海绵城市建设要求的,施工图审查不予通过,不予核发施工图审查合格书。

第二十五条 市滇池管理局和县(市)区排水管理部门在进行排水技术审查时,应当审查项目是否符合海绵城市建设及区域雨水排放管理要求。

第二十六条 建设单位应当委托具有相应资质的单位承担海绵设施的设计、监理或施工。

第二十七条 建立海绵城市动态监测考核及一体化管控平台,对入滇河道断面、地下水和区域管网排放口的水量、水质以及降水等进行监测,为海绵城市建设绩效评价与考核提供技术支撑。

第四章 竣工验收和移交

第二十八条 新建城市道路与广场、公园与绿地等市政工程项目配套建设的海绵设施竣工后应当纳入主体工程项目统一验收;新建建筑与小区工程项目配套建设的海绵设施竣工后应当纳入新建项目节水设施竣工验收。

住房城乡建设、园林绿化、节约用水等主管部门在验收过程中,应当按照各自职责对项目是否按照审查通过的设计方案、海绵城市相关技术规范、标准,对配套建成的海绵设施进行验收,验收不合格的,应当要求建设单位限期整改。

住房城乡建设、园林绿化、节约用水主管部门应当健全完善统计台账,并定期向市海绵城市建设工作领导小组办公室报送新建海绵设施信息。

第二十九条 既有项目海绵设施提升改造完成后,建设单位应当组织设计、施工、监理及与海绵设施提升改造项目相关的主管部门参加验收。未按审查通过的设计方案、海绵城市相关技术规范、标准提升改造的,不予通过验收,并限期整改。

第三十条 在申报新建、改建、扩建工程项目规划核实时,建设单位应当将住房城乡建设、园林绿化、滇池管理、节约用水主管部门出具的海绵设施建设相关验收材料作为必要的申请材料,市规划局和县(市)区规划管理部门对不符合海绵城市建设规划条件和要求的,不予出具建设工程规划核实意见。

第三十一条 海绵设施竣工验收合格后随主体工程同步移交相关单位。

城市道路与广场市政工程项目的海绵设施应当移交城市道路主管部门、广场管理部门等相关部门。

城市公园与绿地市政工程项目的海绵设施应当移交园林绿化主管部门或公园绿地的实际权属部门。

建筑与小区工程项目的海绵设施应当移交产权单位或物业服务企业。

以上项目中采取PPP模式建设的海绵设施竣工验收合格后按照PPP合同约定进行移交管理。

第五章 运行维护管理

第三十二条 城市道路与广场项目的海绵设施由负责城市道路与广场管养的管理部门进行日常维护管理。

公园与绿地项目的海绵设施由园林绿化主管部门或公园绿地的实际权属部门负责日常维护管理。

建筑与小区项目的海绵设施由产权单位或物业服务企业负责日常维护管理。

以上项目中采取PPP模式建设的海绵设施,在合同约定的运营期内由海绵城市PPP项目公司负责设施运营和维护。运营期期满后,海绵设施移交相关管理单位负责维护管理。

第三十三条 负责海绵设施维护管理的单位应当做好设施的维护和管理,确保海绵设施正常运行:

(一)建立健全设施的维护管理制度和操作规程,配备专人管理,并定期对管理人员进行培训;

(二)对设施进行定期巡查、维护和维修,避免擅自占用、堵塞、拆改、废除海绵设施和向海绵设施倾倒垃圾等废弃物;

(三)落实安全管理制度和各项安全操作规程;

(四)建立健全设施运行管理台帐,并做好记录和统计。

第三十四条 在海绵设施上或者周边进行施工作业可能损坏设施或者影响设施正常运行的,建设单位和施工单位应当制订保护方案,并在建设前通知设施运行管理单位;施工作业损坏设施的应当按照设施原有功能及时修复。

第六章 附则

第三十五条 本办法所称的海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。

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雨水花园的适用范围

雨水花园作为绿化生态蓄滞区,是自然形成或人工挖掘形成的浅凹绿地。由树皮或植被作为覆盖,具有蓄水、净水和收集雨水的功能,用来吸收屋顶或地面的雨水,通过将雨水滞留下渗来补充地下水,降低暴雨地表径流,是一种生态可持续的雨洪控制和雨水利用设施。主要应用于居住区、街道和城市广场、城市公园。居住区雨水花园不仅可以改善屋顶积水,还可以增加绿化面积。街道中的雨水花园主要是在人行道边设置绿化隔离带。雨水花园通过蓄水和净水的功能降低地表径流、降低雨水污染、实现雨水循环再利用,同时可以有效地缓解路面积水的压力。

雨水花园的建造结构

(1)蓄水层。主要是对雨水进行短暂的储存,蓄水层深度是影响设施储水能力的主要因素,蓄水层越深,储水能力越强。早期的设计手册要求设施蓄水深度为150毫米,一般要求积水在24小时内排干,如蓄水层深度增加则要求具有更高的渗透能力;但是,蓄水深度增加,不利于植物生长,也不能确保景观质量,建议设计时选择蓄水深度为150~300毫米。

(2)覆盖层。主要是用树皮进行覆盖,作用是保持土壤的湿度,避免土壤硬化影响雨水渗透,覆盖层的深度为50~80毫米。

(3)植被种植层。具有很好的过滤和吸附作用,在种植土表层铺树叶、树皮等覆盖物,防止雨水径流对表面土层的直接冲刷,减少水土流失。还可以使植物根部保持潮湿,为生物生长和分解有机物提供媒介,并过滤污染物,种植层所选的植物多为多年生草本植物。

(4)人工填料层。一般选用渗透性好的人工或天然材料,填料层是雨水花园的主体部分,设施通过填料的物理、化学和其中微生物综合作用削减径流污染。早期的设计手册推荐用渗透速率较高的沙质土壤作为填料,土壤掺沙会降低土壤的保水能力,不利于植物生长。因此,除了向土壤添加沙以外,还应添加锯末、木屑等有机质,提高其保水性能,提供适宜植物生长的条件。

(5)排水层。填料下层原状土壤渗透速率一般小于填料层,因此当地下水较高时,为避免上层填料饱和,需设置排水层,存储不能及时下渗的径流。排水层常由沙或者沙砾组成,深度通常取150~300毫米。中间可设置直径为10厘米的穿孔管,雨水渗透穿孔管可流入附近的河流。

雨水花园的植物配置

雨水花园在植物配置时,应选择适合本地生长的乡土植物,乡土植物适应性强,具有较强的去污能力,同时能彰显地方景观特色。此外,还应注意乔木与灌木等不同植物类型在旱季和雨季的合理搭配。

(1)吸收和净化污染物。污染物随着雨水渗入雨水花园,这些污染物包括重金属、营养物和沉淀物,雨水花园中的植物可以吸收和净化这些污染物,对土壤中氮、磷等物质净化,特别是能够对重金属拦截和清理。生长旺盛既耐干旱又耐水湿,去污效果强的植物,有美人蕉、芦苇、凤眼莲等,风车草、香根草等对土壤中氮、磷的去除及重金属吸收有一定效果。除此之外,还有一些植物可供选择:

乔木类:红枫、樟树、落羽杉等。

灌木类:对二氧化碳、氯气抗性很强的夹竹桃,绿地中有金边黄杨、金叶女贞、南天竹、木槿、杜鹃、海棠、紫薇、龙爪槐等。

草本:美人蕉、细叶芒等。

水生植物:慈姑、芦苇等。

草本植物:停车场及行道树树池下的草本植物有麦冬、玉带草等。

(2)选用适应能力强的植物。植物的选择既要适应湿地环境也要具有抗旱能力,要有较强的抗冻、抗热、抗虫害特性。

(3)选用具有观赏性的植物。雨水花园除了具有蓄水、净水的功能外,还应具有一定的观赏价值,遵循造园艺术的基本原则,植物的色彩与形态要与所处的环境相适应,同时要结合景观欣赏的季节性。

雨水花园的应用

(1)屋顶花园。城市中小区住宅建筑密度一般较大,可以将雨水花园的技术应用到屋顶花园中。屋顶的雨水污染程度小,雨水收集系统结构相对简单,运行成本低,为雨水收集提供了便利,屋顶花园与绿地雨水收集主要包括种植层、过滤层、排水层、防水层、保温层、找平层和屋面结构层。屋顶的雨水收集主要是通过雨水管流入滤水池,无须再重新设置其他雨水收集设施,滤水池要做好防水处理,避免破坏建筑结构,滤水池池内一般铺设卵石并种植植物,以过滤水中杂质,当滤水池的水超过其自身容量后,雨水会流入绿地。

(2)街道。可以选择透水性能好的材料,如透水砖或者石块铺砌,石块与石块之间填充泥土、煤灰等,可以通过改变排水坡度,将雨水引入两旁的雨水花园,通过绿地渗入地下,有效降低道路积水的压力。街道雨水花园的建设主要有两种形式,第一种是绿化带紧邻道路两侧,主要是人车混行的道路,可以在雨水花园的地方把道路侧石断开,形成雨水的流入和流出口;第二种是绿化带位于人行道路的一侧,由于人行道路分隔了市政雨水系统和雨水花园,所以要在人行道路下设暗沟,使市政雨水花园和市政雨水系统连接起来。

(3)广场及停车场。广场铺装尽量选用透水性能好的透水砖,透水砖可以将雨水渗透到地下补充地下水源,如果是硬质铺装场地应设计一定的坡度,将雨水排到周围的渗水池。停车位的铺装材料最好用多孔空心植草砖,里面种植草皮,让雨水沿着砖渗入地下。停车带的雨水花园应建在雨水井之间,经过雨水花园净化后的雨水可以直接流入雨水排水管。

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关键词 :生态恶化 地下水 雨水收集湿地景观

Abstract: China is in the period of rapid development of economy and city abnormal expansion. Negative effects of mega city structure development facing the most serious. For example, the city traffic jams drought, floods and other disasters, serious deterioration of ecological environment, the haze weather, the greenhouse effect. Ecological landscape is the effective method to improve the city environment. Therefore, to explore the ecological landscape techniques and principles have been imminent.

Keywords: ecological deterioration, groundwater, rainwater collection, wetland landscape

中图分类号:TU984.11+1 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

我国近些年发生的一系列城市生态恶化的事件,已经让人们从城市化建设的浪潮中警醒。以俞孔坚老师为代表的一些学科领头人所宣扬“绿色革命”正是可以挽救现在这种生态恶化的强心剂。这里从生态景观的角度去分析和探索可以改善城市生态环境的有效途径。分析如何将生态雨水收集系统运用在城市的景观设计当中,尽可能营造舒适,怡人,赏心悦目的生态景观。

1.1生态雨水收集系统

所谓生态雨水收集系统的概念是相对于目前我国巨型城市地下的雨水管网建设而言。这个概念的提出是针对近些年发生的一些重大的生态事故,利用生生态系统去合理的收集与储存雨水。这种手法可以有效改善城市的生态环境,既能及时的补给地下水资源,储存一定量的淡水资源,又能避免城市洪涝灾害的发生。

1.2生态雨水系统在城市景观设计中的体现

针对这些城市的生态问题,生态雨水收集系统的目的和宗旨就浮出了水面。其最重要的任务是将淡水资源及时的保存,不仅充分对地下水资源及时的补充,而且还能对储备的雨水加以利用。将这样的一套生态雨水的收集系统取代城市的雨水管网,是可以避免许多尖锐的城市生态问题。

2.2.1湿地

湿地指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区,还包括在低潮时水深不超过6米的水域。湿地与森林、海洋并称全球三大生态系统,在世界各地分布广泛。湿地生态系统中生存着大量动植物,很多湿地被列为自然保护区。湿地的主要的特质有1、以水生植物为主。2、底层土为湿土.这两点特征就说明了湿地有着很强的吸附和过滤的功能。就像是天然的海绵,不仅可以吸附大量的雨水,还可以对污水起到过滤和自净的功能。这是天然的植物的土壤与水的混合的作用。

从景观设计的角度去考虑这样的生态雨水收集系统,湿地便成为嫁接景观与生态雨水系统最好的纽带,是打造小生态系统最好的平台。让雨水可以直接渗入到地下水区域,并且还具备净化水体的功能。这样在城市中通过增加这样的湿地的数量,点面结合使之成为城市的绿肺,借此来改善城市生态环境。这个看似简单的手法却可以成功解决上述诸多严峻的生态考验。

1.3湿地景观的设计手法和原则

用人工手法营造湿地环境主要有生态的池糖,稻田,小面积的水库。但是仅仅这样的纯自然的景观效果未必能达到大众的审美需求,人们会觉得过于生态,人对于缺乏人工痕迹的场地是有一定的排斥,认为场地不具有亲和力。那么对于这些池塘,稻田等小湿地环境,如何从景观设计的角度上对场地进行提升便是此处研究的重点。这里将用于提升湿地景观的要素大致分了三类。小品和雕塑、木栈桥、生态的铺装。

1.3.1小品与雕塑

小品和雕塑是景观设计中常用的设计手法,是为了提升空间的品位和提升景观的档次和形象的点睛设计。在传统的城市雕塑的设计中可能会更多的去考虑细节的雕琢和尺度的大小,以及材质的运用。也就是设计更多是从本体出发。

在湿地的景观中,由于呈现出来的是大面积的原生态形象,是一种缺乏“人味”的场所,因此,小品和雕塑的合理布置就显得尤为重要,它们不仅是对场地景观效果的提升,更是让场地环境变得更加富有亲和力,吸引更多的市民在这里驻足,休憩。

另外,湿地景观中的小品和雕塑的类型和传统的城市景观设计中的雕塑类型的不同在于其所处的环境。湿地景观中的雕塑小品所处的大环境是一种纯自然生态的湿地。和城市中遍布人工痕迹的景观是有着完全不同的感觉。试想一下在原生态的环境中放置一件非常具象的“大卫”雕像,这样的画面会显得格格不入。湿地景观中的小品和雕塑的设计更多不是突出自身的造型和细节,而是为了烘托整体的场地生态环境,也许是简单的一种色彩,或是简单一种线条,融合在场地中就显得格外的富有生机,简单的一种手法就使整个场地空间变得灵动,富有生机。

因此,湿地景观中的小品与雕塑有着自身的特质,它的设计主要是围绕着如何将原生态的场地变得富有生机,更加有亲和力这些角度出发。依附于环境,却又靠自身新颖的特质去提升环境。

1.3.2 木栈桥

木栈桥在湿地景观运用较为普遍,它的合理运用可以打造良好的景观效果,还能更好的为人服务,方便市民亲近大自然,感受大自然。这些要素是木栈桥设置的宏观原因。从微观上看但木栈桥根本的作用是为湿地景观提供生态的步行要道,成为重要的交通纽带。在湿地的生态景观中,场地的地表几乎覆盖全部是湿土和水,人们很难在其表面行走。因此,在以人为本的原则下合理布置相应的木栈桥。这样就为人创造了在湿地景观中穿梭的路线。

木栈桥的主体结构主要分为钢结构的支架、防腐木的桥面以及钢架或木质栏杆三部分。这种结构的优点在于,轻荷载,又十分的牢固,可以保证人身的安全。另外防腐木这种材料本身就是一种自然的材质,因此木栈桥的植入可以与湿地环境很好的融合,它更是一种人工与自然结合的产物,增加了湿地景观的人工要素,更加具有亲和力。

1.3.3 生态的铺装

生态的铺装的作用与木栈桥有异曲同工之妙,也是为行人提供行走的交通路线。只不过木栈桥是一种构架,而生态铺装使直接作用于地表。

生态的铺装是不同与城市建设的硬质铺装。它的特点就是不切断地表与地下的联系,为人提供活动与行走的空间。而城市的硬质铺装使几乎完全阻断了地表与地下的联系。这点也是城市生态建设中最为棘手的问题之一。例如,硬质的河床与河堤,硬质的柏油马路,石材的铺装。这些日常生活经常运用的建设手法都属于硬质的铺装。

生态的铺装是有间隙的,是可以保证雨水的渗入。这就完全打破了传统铺装的手法了。首先是垫层中,像混凝土垫层这种硬质的垫层就不复存在。另外垫层的厚度也相应减少,保证垫层的通透性,使得地表可以良好的呼吸。其次是地面的处理,同样相应的水泥,柏油路面就会相应的减少,取而代之是卵石,碎石,或是有间隙的石板与草坪的结合。将这些元素的铺装重新组合,会有着良好的视觉感官和趣味的体验。

因此,生态的铺装也是湿地景观的造景手法中重要的手段。

3.1结语

我国未来城市的生态建设任务还十分艰巨,仅仅表面上做文章是难以解决城市生态的问题。生态的雨水收集系统和湿地景观要想在城市中普及还需要相当漫长时间,光靠一些学者与设计师呼吁和倡导是很难普及的。是需要全社会共同去认知和接受。这就需要现代城市生活的公民从价值立场,从生活习惯上彻底的改变。彻底的将现在的城市化建设。每一位公民都应当树立起这种决心和责任。为我们的后代留下一片蓝天。

参考文献:

[1] 俞孔坚。《反规划途径》[M]中国建筑工业出版社, 2005.09

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关键词:高架桥、声屏障、应用进展、设计

中图分类号:S611文献标识码: A

一、前言

随着社会的不断进步,城市高架桥道路建设发展迅速。大大缓解了城市的交通问题,然而,高架桥的运行也给沿路的居民带来了很大的交通噪音污染,而且随着经济社会的发展而日趋严重。监测数据表明,敏感目标处白天的噪声值为70.2~72.9dB,夜间为 66.9~70.4dB,夜间超标比较严重,且噪声随车流量波动变化。实践证明,在城市高架桥上声环境敏感路段建设安装声屏障,是一种有效控制噪声传播、隔断噪声的措施,可最大限度地减少高架桥交通噪声对周围居民的影响。因此,在城市修建高架桥道路前,应该设计一个完好的方案,采取一定措施控制交通噪声的污染。

二、道路中噪声的主要来源

1、当汽车在坡道上行驶时,由于发动机负荷增加,汽车噪声明显增大。坡路对重型汽车噪声影响显著,而对中、小型汽车可不必考虑坡度修正。

2、交通噪声随交通量增加以及行车速度的提高而增加。一天中观测点评价量的小时等效声级由大到小依次为高峰小时、昼间平均、夜间最多、夜间平均交通量。

3、道路的宽度和车辆的多少。一般来说,在车辆相同的情况下,道路越宽,噪声越小;而道路相同的情况下,车辆越多,噪音越大。

三、防噪措施

降低交通噪声所采取的措施可分为降低噪声的放射、限制噪声的传播以及接收者防护3个方面:降低噪声的放射主要是降低动力噪声和轮胎噪声;限制噪声的传播主要是通过修建防噪声屏以及种植吸声绿化带等在噪声传播过程中予以吸收减弱;接收者防护则是针对噪声敏感性目标进行特殊处理,增加“保护罩”来保证接收者接收到的声音强度满足规范规定。由于很多工程都是市内主干道,且主要为高架桥部分,防噪设计中主要采取了采用吸声桥面铺装、修建防噪声屏以及安装隔声窗等措施来控制交通噪声。

1、安装隔声窗

为了进一步保证病房内的声环境达到要求,对道路一侧的病房建议安装隔声窗。常用的隔声窗主要有不通风式和通风式2种.

2、桥面铺装最表层采用3mm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13)结构。SMA混合料使用坚硬、粗糙、耐磨的高质量碎石,采用间断级配的矿料,压实后表面形成的构造深度大,一般超过1mm,具有良好的抗滑性和耐磨性能,减小噪声,提高行驶质量。该路面结构有以下几个特点可以降低噪声:

(l)面层空隙的吸声作用。除了吸收发动机和传动机件辐射到路面的噪声外,还可吸收通过车底盘反射回路面的轮胎噪声及其它界面反射到路面的噪声,其吸声机理类似于多孔吸声材料的吸声作用。

(2)降低气泵噪声。由于面层具有互通的孔隙,轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过孔隙向四周滋出,减小空气压缩爆破产生的噪声,且使气泵噪声的频率由高频变为低频。

(3)降低附着噪声。与密实路面相比,轮胎与路面的接触面减小,有助于附着噪声的降低。

(4)良好的平整度降低了冲击噪声。根据资料可以知道,与普通的水泥混凝土桥面相比较,汽车行驶在沥青混凝土路面产生的噪音要低于3-sdB(A)。

3、修建防声屏障

防噪声屏有反射式、吸声式和混合式3种。反射式屏障墙主要对噪声声波的传播进行漫反射,以降低区域内的噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较高的情况;吸声式主要采用吸声材料来降低噪声,主要用于桥面标高相对建筑物比较低的情况;混合式则同时具有两者功能,在城市防噪处理中应用最多。吸声体所选取材料既要达到好的吸声效果,又应有很好的物理性能及力学强度,同时要考虑耐候性,施工维护方便。吸声体采用75mm厚的离心玻璃纤维棉,并使用PVC包装材料密封包装后,再装入吸声板内。吸声板内使用加强龙骨固定,使用经过防腐处理的铝板钢板扣合。铆固密封主体与吸声屏安装交合处应予以密封,吸音板两端与钢立柱采用EVA海绵橡胶条密封,声屏障与防撞体之间采用EVA海绵橡胶垫进行密封,以防止漏声降低隔声效果。对各种固定联接件在联接调整紧固后,采用环氧树脂均匀封闭,避免雨淋锈蚀。

4、控制车辆上路的数量。

中国是人口大国,在经济日益发展的今天,私家车的数量越来越多,导致道路拥挤不堪。减少车辆出行,不但能降低能源的消耗,同时能疏通道路,使道路上鸣笛的次数减少,从而达到防噪的效果。

四、典型的城市道路声屏障

1、吸声屏障

道路声屏障附有吸声材料的降噪净效应的实验结果表明,当朝向声源一侧的障壁贴有玻璃纤维、岩棉或其它形式的吸声材料时,可以避免道路对侧接收点的声压级因反射声而升高。

2、隧道式声屏障

城市交通干道两侧的高层建筑物,形成城市“峡谷”。研究表明,平行“峡谷”中由于声反射而使该区的声压级相对于单侧屏障有所升高。此时,采用一般的声屏障来控制交通噪声向窗户处的辐射是困难的,需要使用隧道式声屏障。

3、井型道路声屏障

国外许多高速公路声屏障的三维尺寸(长度、厚度、宽度)都已标准化,常用形式是直壁式,早期用砖石、砼等材料。为了减少现场作业,便于工厂化生产,标准化的金属结构声屏障得到广泛应用。面向道路的一侧通常做成吸声表面,声屏障入H形钢支架上。对于车流量大的交通干道,简单的直壁式声屏障尚不能起到保护干道附近声环境的作用,在这种情况下,将屏障的顶端按一定角度折向道路内侧,以改善屏障的降噪效果。对于临近居住区、学校、医院等公共社区的高速公路上的声屏障,其高度一般为2~5m。在一些特殊情况下,高度可达10m以上。

五、缩尺模型和计算机求解

在现场布置或周围建筑物比较复杂的情况下,难以对声屏障的降噪效应进行计算和估计,这时就要进行缩尺模型实验和计算机求解,探讨和设计新的声屏障形式。

有源噪声控制的声屏障近年来有源噪声控制理论与技术迅速发展,已成功地运用于管道噪声和闭空间噪声的控制中。开空间噪声控制亦得到很大发展,Omoto等人的工作已对有源声屏障降噪性能与机理已有初步认识,但真正搞清楚有源控制作用机理并付诸实践,还需要进一步研究。国外开始有人将有源控制理论与技术应用到声屏障噪声控制中,试图弥补声屏障对低频噪声衰减能力不足的缺陷。尽管有源噪声控制的声屏障研究有待进一步深化,但这种在不增加声屏障高度前提下,来提高声屏障的降噪性能的新方法与新技术将有着广泛的应用前景。

六、总结

综上所述,随着社会的告诉发展,城市道路交通噪声污染已经不可避免,主干道交通噪声己经成为干扰沿线居民日常生活的重要因素。而声屏障具有降噪效果显著、节约土地、建筑灵活、对周围环境干扰少等优点,在经济发展、居民环境意识提高的情况下,将在未来得到一定程度的发展。而在声屏障前后栽种乔木,灌木不仅能降低噪音污染,同时也可以美化环境。根据国外的发展经验也可以看出,声屏障的应用将是一种必然。

参考文献

[1] 李文:《高速铁路声屏障声学与景观设计研究》,《中南大学》,2009年01期

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关键词:木结构建筑;火灾原因;防火措施

中图分类号:TU336.2 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2011)36-0032-02

1前言

我国木结构建筑有着悠久的历史,早在3 500年前就已经形成了用榫卯连接梁柱的木结构框架体系,到盛唐逐渐成熟,现在许多大型的古代木建筑都没有坏。现在的桁架结构经过传统的设计和加工技术,逐步进入现代胶合木结构自行设计与加工应用阶段。随着越来越多的建筑使用木结构,木建筑的防火措施尤为重要。

2木结构建筑出现火灾的原因

2.1木结构建筑耐火等级较低

许多的木结构建筑,经过多年的干燥,木材构件成了全干的,含水量很低,极易燃烧,特别是一些枯朽的木材,由于质地疏松,在干燥的季节遇到火星也会起火,且一旦起火,屋顶内部的烟和热不易散发出去,容易使温度积聚,迅速导致“轰燃”。在发生火灾时,建筑的梁、柱、椽等构件表面积大,木材的裂缝和拼接的缝隙多,大多数情况下通风条件都较好,有些建筑建在山地之间,发生火灾后火势蔓延快,燃烧猛烈,极易形成立体燃烧。很多木建筑中的可燃、易燃物多,火灾荷载远远高于现行国家标准所规定的火灾负荷量,火灾危险性极大。

2.2木结构建筑密度大,无防火间距

很多木结构建筑的修建随意性较大,缺乏统一的规划和整体布局,多数为成片修建,防火间距严重不足,且大多数木结构建筑都是以各式各样的单体建筑为基础,组成各种庭院。在庭院布局中,基本采用“四合院”和“廊院”的形式,这两种形式都造成了建筑布局密集,缺少必要的防火分隔和安全距离,如果其中一处起火而得不到及时有效的控制,毗连的木结构建筑很快就会出现大面积燃烧,形成“火烧连营”的局面。此外,一些建筑的跨度大、空间大且高位窗口多,在火灾情况下,极易形成“烟囱”效应。

2.3火灾扑救困难

很多木结构建筑位置往往距离最近的消防站也要数十公里,无法依托城市的消防基础设施,而且一旦建筑发生火灾,火势就会迅速蔓延,此时城镇消防站也没有办法。有些地区道路崎岖,消防车根本无法通行,更无法形成环形消防车道。此外,缺乏消防水源,多数木建筑附近没有消火栓,无法依托城市消防管网,自动灭火系统更是无从谈起。总之,木结构建筑的消防设施不健全,缺乏自防自救能力,既没有足够的训练有素的专职消防队员,也没有安装有效的消防设施,一旦失火,不能及时扑救,使得小火酿成大祸,这些因素都给火灾扑救工作带来了很大的困难。

3木结构建筑的防火措施

3.1建筑木材的阻燃处理

建筑木材经过阻燃剂处理后,可有效降低木材燃烧概率。阻燃剂的阻燃途径主要有:抑制木材高温下的热分解、抑制热传递和抑制气相及固相的氧化反应。由于阻燃途径是相辅相成、相互补充的。一种阻燃剂往往具有一种以上的阻燃作用,并有侧重。因此,在木材阻燃剂配方中一般都选用两种以上的成分进行复合,各成分相互补充,产生阻燃协同作用。常用的木材阻燃剂主要有:磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和硼系阻燃剂等。经过阻燃处理的木材,抗火性明显提高,木构件表面火焰的燃烧速度降低,相应地提高构件的耐火极限,改变其燃烧性能。因此,建议少数民族聚居区的建筑木材应经过阻燃处理后再建筑。

3.2建筑木材的表面防护

表面防护是在最后加工成型的木材及其制品上涂覆阻燃剂或防火涂料,或者在其表面包覆不燃性材料,通过这层保护层达到隔热、隔氧、抑制燃烧的目的。这是目前对木材进行防火保护最有效的方法。据文献记载:早在20世纪60年代,我国就已研制出了非膨胀型防火涂料,如过氯乙烯防火漆等,建筑都是通过涂料本身的难燃性或不燃性,或者通过涂层在火焰下释放出不燃气体,并在表面形成釉状物的绝氧隔热膜来保护基材。20世纪80年代,又陆续研制出各种膨胀型防火涂料,用作木质材料的饰面型防火保护层。膨胀型防火涂料受热后,会形成多孔性的海绵状炭化层结构,具有很好的隔氧隔热保护作用。将其涂刷在可燃建筑结构上,遇小火不燃烧;火势不大时,具有阻滞延燃能力,从而减缓火焰传播速度;离开明火后能自行熄灭,可提高材料的耐火能力,防止火灾迅速蔓延扩大,但不能完全阻止和消灭火灾。有资料报道,建造木制房屋时,在墙体和天花板上安装防火石膏板,可使整个木结构组合墙体的耐火极限长达2 h。少数民族聚居区可通过在建筑木材上涂表面防护材料,以此来增加木材的耐火时间,提高材料耐火能力。

3.3建筑木构件的结构设计

参考文献得知:通常情况下,只有在温度达到250 ℃时木材才会燃烧。一旦着火,木材在火势凶猛的情况下将以0.64 mm/s的速度炭化。炭化层将木材内部与外界隔离并提高木材可承受的温度,使构件内部免于火灾。因此,按照参考文献的数据,可以计算得出:在一场持续30 min的大火中,木构件的每个暴露表面将只有19 mm因炭化而损失,其余的绝大部分原始截面则保持完整无损。通常情况下,大型建筑结构中都包含大规格的梁或柱,其本身就具有很好的耐火性能。这是因为木材的导热性能低,且大构件表面燃烧所形成的碳化层会进一步隔绝空气和热量的作用,以延缓木材燃烧的速度并保护其余未烧着的木材。这使得大块木材要燃烧很长时间才会引起结构的破坏。也即,当采用大截面构件时,若尺寸达到一定的要求就可以得到较高的耐火极限。一般而言,木构件截面越大,防火性能越好。木结构的防火设计主要是根据设计荷载的要求,结合不同树种的木材在受到火焰作用时的炭化速度。通过规定结构构件的最小尺寸,利用木构件本身的耐火性能来满足所需的耐火极限要求。

3.4木结构建筑的防火设计

按照《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)的有关规定,木结构建筑的防火设计构造可以设计。主要是通过对木结构的使用范围、长度、面积、防火间距进行控制,并在建筑中制作好必要的安全措施(如防火墙、安全出口等),这样可以有效避

免木建筑的火灾发生,即使出现火灾,也可以有效控制火灾的蔓延,把火灾的损失降到最低,并且在短时间内使人员得到安全疏散。所以对少数民族聚居区进行建筑设计时,为了将建筑火灾降到最低,必须充分考虑到木结构建筑的使用功能、建筑内人数、发生火灾时逃生的难易程度以及防止火灾蔓延的方法等,而不仅仅是简单的把建筑做好就行。通过合理的结构设计和构造措施来控制火势的蔓延,使木结构建筑满足防火要求才是最重要的。

参考文献

1 姚利宏等.木结构建筑防火的研究现状[J].木材工业,2007(05):45~46

2 吴必龙、李颖.木结构建筑的节能和防火性能分析[J].林业科技,2008(03):78~79

On the Wooden Structure Fire Protection Measures

Ma Ruizhong, Liu Yongli