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海绵城市设计方案范文1
关键词:风景园林;适宜性评价;对比研究;海绵城市;水敏性城市设计
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2016)08-0100-02
1.引言
当今中国正面临着水资源短缺,水质污染,洪水,城市内涝,地下水位下降,水生物柄息地丧失等各种各样的水危机,问题非常严重。在这样的背景下,2014年10月中华人民共和国住房和城乡建设部了《海绵城市建设技术指南》(以下简称《指南》),其总体目标是强化城市径流雨水源头减排的刚性约束,使城市开发建设后的水文特征接近开发前,有效缓解城市内涝等。因此,海绵城市建设又被称为低影响设计和低影响开发。20世纪90年代的澳大利亚出现了一种城市规划新方法――水敏性城市设计(WSUD),如今WSUD为解决城市水体、污水和暴雨雨水等问题提供了更多的商业机会,并转向关注水体污染、水土流失、城市内涝等近年来影响人们生活的城市水问题。《水敏性城市设计评估选项》(以下简称《选项》)编写于2009年,并随水源提倡法案条文(National Water Initiative(NWI))的发展而得到了一定的发展。
《指南》建设流程和内容已成为海绵城市建设试点的参考依据,通过对《选项》的评估过程和方法进行介绍,并比较研究国外雨洪管理体系,促进中国海绵城市的建设。比较方面包括二者的目标、场地类型、具体设施三个方面。我国在海绵城市建设过程中应当注重不同基址条件对海绵城市建设的适宜性,因而还补充介绍了WSUD的评估选项和内容,以说明在海绵城市设计阶段的场地评估对海绵城市建设的必要性。
2.设计目标
WSUD的目标设定包括以下几个方面:从功能角度出发,注重雨水措施的生态多功能性。“水质”目标包括减少污染荷载及环境保护的多重目标。“水量”目标包括对径流持续时长、洪水频率、峰值流量和径流总量控制。“养护”目标包括敏感区域维护和自然排水系统养护等目标。“水供给”目标包括饮用水需求和供给缩减及可持续循环。我国《指南》的目标设定于规划阶段,目标包括径流总量控制、径流峰值控制、径流污染控制、雨水资源化利用。其中低影响开发雨水系统的径流总量控制一般采用年径流总量控制率作为控制目标。且径流总量控制目标以开发建设后径流排放量接近开发建设前自然地貌的径流排放量为标准。
《指南》的目标着重于雨洪径流总量控制,目前径流污染强调对悬浮物(SS)年总量进行控制,在污染严重的区域并具有过量的有害化学成分类型的情况下,其原有功能会受到影响的同时也可能发生二次污染。因此用地类型应当具体到实际项目中,宜结合专业分析软件与单项设施事先进行适宜性评价。
3.具体设施
最佳管理实践(BMP):是指在WSUD中具有保护、收集、治理、传送、存储和再利用水资源的结构和非结构性元素。WSUD结合了工程和非工程措施,并且能够影响开发过程中居民的用水行为。导则将工程性BMP分为了两个种类集群,包括“饮用水需求缩减技术”以及“暴雨雨水管理技术”,并对其特征进行介绍。
《指南》中将具体设施按功能分为渗透、存储、渊节、传输和截污净化设施。指南列出了每种设施的施工做法。在实际建设项目中,应当注重设施中不同土壤类型的渗水能力需要与设计目标的降雨频率相适应,以确保在规定时间内各个设施能够将其中的雨水排空以承担下次降水事件;此外《指南》中欠缺对每种措施所承担的污染物去除功能的量化评估方法。
4.场地类型
最佳规划实践(BPP):指WSUD的基址评价,规划和设计部分,是由在城市范围内能够达到特定的管理目标的最佳实践规划方法所构成的。它基于基址的物理和自然属性以及容量评价,将水体和相关环境管理目标融入规划和设计中。
《选项》中将BPP所涉及的场地类型划分为:公共开放空间网络;房屋、道路布局;街道景观等几种场地类型。《指南》巾的场地类型分类也囊括了所有城市室外用地类型,针对各实际情况提出了参考设计理念,并提供了设施规模计算方法,此方法已运用于大量理论研究中。
基于现有的BMP,在具体的发展类型和用地规模中则可以在现有工程技术成果中选用适当的BMP达成WSUD设计目标。与中国海绵城市建设导则不同之处在于,该导则同时也将饮用水供需缩减技术与雨洪管埋技术同时加入到了WSUD中,每项技术措施各自对应各种类型的场地提供了一系列是否适宜的建议,并由等级评分的方式决定是否选择某项具体措施。
5.WSUD选项的评估
《选项》的特点在于其WSUD选项评估,可以分为对WSUI)选项的价值评估和WSUD评估过程。WSUD选项的价值评估方法利用了三重底线对各个选项进行评估,但这种方法若进行量化则更佳;在WSUD评估过程中,将评估尺度分为了三个等级,第一等级是广域评估,作用是保证WSUD达成总体目标:即现有成果是甭达到总体水文影响最小化、是否保护环境的特定生态功能、是否具有备用水源、是否达到总污水处理目标、总成本是否最低等;第二等级是局部范围评估,该评估确定的是具体目标(包括水质,水文和饮用水,污水减排目标等)所对应措施的类型。第三等级是详细评估,即埘详细设计要素的评估以及检查与导则不相符的技术措施。评估过程由第一等级逐级发展至第三等级。
5.1局部范围水敏性城市设计目标的评估
在局部范围WSUD目标评估中,导则将评估过程以不同的技术类型分为两部分:“暴雨雨水管理技术”评估和“饮用水缩减技术”评估。在前者的评估中,评估方法分为两步,第一步是WSUD措施针对特殊的基址的可行性、适宜性和威胁性的基址评估。基址评估利用评分系统来衡量WSUD措施实施的危险因子的重要性,如果危险闪子得分高,其重要性也会随之提升,危险因子包括平均坡度、年均降水量、土壤渗透能力等。并且对每一项危险因子进行权重分配再合计总分,从而得出该项评估结果。根据不同的分数段又推出了低、中、高实施风险所分别对应的评估等级和与其形成正比的所需信息量(图1)。
第二步则需确定WSUD所采用的过滤净化技术是否能达到相应过滤目标。例如在暴雨过滤净化评价中,单一过滤设施都应有多种功能和形态,该导则罗列出不同占地面积的治理设施所能承担的过滤和净化能力,其研究成果显示其面积与所承担的过滤功能数量和可过滤的污染物粒径以及限制因素数量成正比。所以需要根据设计方法措施的限制性因素因地制宜地选择合适的对象及规模。
5.2综合化的暴雨、雨水和污水评价
在局部评估过程之后则是整个设计方案的综合化评估。WSUD综合化适宜性评估项是基于水质、水量、水供应、污水、环境设施的WSUD总体目标而设立的,选择适当的BMP并进一步进行量化评估,以确定最适合解决基址特定问题的措施,量化评估中得分过低的项目需要对其必要性进行判断。
针对分值低的特定低分BMP则需要对其缺欠功能进行补充,并对为每个BMP重新进行适宜度量化评分,具体设施正如前文所述分为两个方面,“饮用水缩减技术”以及“暴雨雨水管理技术”。用这些具体BMP设施再次与以上评价方面一一对应,分析评估其适宜性,得出的评价结果对整个WSUD项目都有参考性的价值(图2)。
《选项》以评估的方式将基于实际条件的BPP所对应下的BMP与最初的总体WSUD设计目标相互融合,一旦在评估过程中发现某些BPP与整个项目不相符合,则会进行调整和重新评估,即第三等级详细评估的任务。
6.结论
经过对《指南》和《选项》的目标、设施、场地三个方面的相同与不同之处的分析,应当认识到我国海绵城市还处于初期建设阶段并且详细介绍了后者的评估过程和方法,从而得出《选项》对我国《指南》所具有的借鉴性意义。
(1)从二者的设计目标量的比较可知,在总体目标的设定阶段益将目标设定得更为充分,需要考虑污染较为严重和降水频率较高的条件下,降雨事件对设施排水的不利影响;并在污染物净化目标方面加以完善,以保证设计目标对项目的整个生命周期发挥导向作用。
(2)由于《指南》中的各种技术措施相比于《选项》缺乏系统的评估及评估方法的介绍,其在不同条件下的净化能力、使用寿命、建设成本、适应能力等各项数据据应经过专业评估和实验得出,为项目各个目标提供参考数据。
(3)与《选项》极为相似的是《指南》中的场地类型的编制,应当注重各个地区场地的特殊性,根据各个地区的特点,并通过量化评估选择适当的措施类型,在评估过程中应当借鉴国外对水文、地形高程等数据的相对易于获取的优点。
海绵城市设计方案范文2
城市很美丽,我们很烦恼
过去30多年来,没有哪个国家像我国的城市化那样快,每年有1800万人涌入城市,人口和产业在城市大规模集聚,带来了分工细化、效率提高、产业升级的效果,老百姓的收入水平极大地提高了;相比乡下或小城镇,城市生活也越来越丰富了,城市居民不仅能够享受到全国各地的风味美食,天南海北的人还可以聚在一起相互交流和学习,教育医疗、休闲度假等场所种类很多,普通老百姓也能分享到诸如顶级音乐会、F1赛车、足球世界杯等更高级的公共服务。
这一过程也是城市快速“发胖”的过程,建成区围绕中心城区一圈又一圈向外延伸,同时也建设了区域连接主城区的快速干线、轨道交通、高架桥。道路越来越宽、楼房越来越高、大型购物中心到处都是,城市变得越来越现代。但是,我们却生活得非常拥挤,不管是在公交车上、地铁上,还是在挤满道路的私家车上,上下班花掉1个小时再正常不过了;空气污染、水污染、噪音污染、光污染、土壤污染,穹顶之下的我们正在被污染困扰着。
人们收入提高了,但工作压力很大,脸上笑容灿烂的人似乎并不多,大街上、写字楼里,多数人忙忙碌碌、行色匆匆。人们或者忙着凑首付买房、考虑扣除月供后的工资该怎么花,或者忙着凑钱给小孩上补习班、买学位房,或者焦虑自己“老了以后怎么办”。除了直系亲人外,人与人之间的交往越来越少,但同时,虚拟空间交往越来越成为一种时髦而无奈的交往模式。
“一大箩筐”的城市成本
以上这一切,都归结于高得吓人的、“一大箩筐”的城市成本。要想在城市生活,首先付出的就是高房价成本。自1998年福利住房向市场化转轨后,多种住房需求交织释放,如福利住房制度下“短缺住房”释放出的需求,人口大量涌入城市新增的需求,收入提高改善住房需求,拥有资产性收入带来的投资需求等,这些需求让城市空间有限、需求众多的矛盾短期内集中释放。同时,人口大量进入城市后,城市人口管理、社会管理、市政设施、公共服务供给压力上升,税收仅限于“吃饭”,政府开始依赖土地财政,地价和房价快速上涨,特别是在人口更多的大城市。
于是,为攫取更多的土地潜力和土地收入,政府大力拓殖城市空间,开发区、高新区、产业园区、卫星城、副中心等五花八门的新区纷纷出现,每换一任主政者,城市就“胖一圈”。为了鼓励老百姓到新区买房,政府不惜将行政办公迁到新区,同时给出前景诱人的规划蓝图和设计方案,宣誓未来不涨都难。但是,成熟片区不是打造出来的,而是一步一步精心培育出来的。就业机会和生活氛围还集中在老城区,都成了廉价“睡城”,有钱的开车去老城区上班,没钱的只好咬牙坚持挤公交,连接新区与主城区的道路变得拥挤不堪、尘土飞扬、噪音不断,交通成本居高不下。
短短的几年内,一片不毛之地摇身变成鳞次栉比的城市,政府投入真是下血本,新行政办公区、道路和轨道交通等方面的被动支出非常大,短期不见效的教育医疗、公共交通、市政设施(地下管网等)等公共服务设施只能“以后再说了”。公共服务“软实力”滞后于新区华丽外表是各地通病,“空城”和“鬼城”就是这样诞生的,一场大雨于是让问题全面暴露。因此,大家都去追逐稀缺的老城区的公共服务设施,教育医疗成本、房价不上涨都难。“一大箩筐”高昂的城市成本吞噬了我们的生活,让美丽的城市外表暗淡。
城市如何让生活更美好
2010年的上海世博会,其主题是“城市让生活更美好”(Better City Better Life),但问题是,怎么很多人感受不到呢?或完全是另外一番景象呢?尽管城市建设得很漂亮,城市化很快,但我们压根还不知道什么是城市。城市是工业化的产物,工业化需要发挥规模经济和边际成本递减效应发挥,就需要人口在城市集聚。而且,人口集聚产生了交流和思想碰撞的机会,让社会分工细化,新知识、新产业出现。最终,更高效率的第三产业取代工业而占主导地位,居民收入水平也大幅度提升。
另外,人口在城市集聚,大型公共服务(如地铁、污水处理、疾病治疗)的成本就被分摊,普通百姓能享受到天南海北的风味饮食,更高级别的公共服务(如F1赛车)也不再停留在电视机里了,人多就可以分摊成本。因此,随工业化而来并不断升级的城市,本质上是为了提升居民的福祉,这也就是周其仁教授所说的“城市的能耐”,上海世博会所说的“城市让生活更美好”。
《城市的胜利》(Triumph of the City)一书的作者,哈佛大学经济学家格莱泽(Edward Glaeser)指出,真正的城市,并不是冷冰冰的钢筋混凝土,实际上是一个彼此相关的人类群体。因此,城市神奇功效的发挥,需要人口在城市扎根。但在我国大城市,由于长期城乡“户籍管制”、社保不覆盖,真正在城市集聚的人口并不多。如果将没有在城市安家落户的非户籍人口扣除,城市化率立马从54%下降到36%。人口无法集聚,就享受不到集聚带来的诸多好处,空有一番能耐发挥不出来,城市怎么能让生活更美好呢?
另外,即便人口可以自由迁徙到城市,也不能散乱地点缀在城市各个角落,而是要“扎堆儿”在一起,这是城市神奇功效发挥的第二个条件。但要命的是,在我国各大城市,偏偏是散居的。散居不仅让人与人之间充分交流和思想碰撞变得很难。而且,新区和老区、传统和现代、历史与现实,这样的城市分割,让城市空间支离破碎,人与人之间的交往变得更难了、成本更高了。虚拟空间内交谈甚欢,现实中却人情冷漠,甚至老死不相往来,难道是被寂寞所逼?
“平面城市”VS“立体城市”
自工业革命开启全球城市化时代后,规划学家们一直都在思考,如何让大家在城市生活得更好,想出了如花园城市、带状城市、卫星城、多中心等设计模式,但都没有脱离以地面二维为基面,组织安排城市空间的思维,不妨称之为“平面模式”城市。同时,城市分区规划、土地用途管制的管理法规,对“平面模式”推波助澜,这就惯坏了人对空间资源攫取的胃口。事实上,世界万物的形态存在与机能运作,都不可能只在平面二维的向度内进行,三维(即城市“立体化”)是事物态势发展与空间演变的基本特征。
事实上,对“空中生活”的追求,自古代“嫦娥望月”就开始了,近年来城市规划“上天入地”就是三维立体的体现,比拼超高层建筑是各地城市官员“最雄性”的一面,某一城市超高层地标还未建成,就被另一个城市超过了。近年来兴起的城市综合体,就是立体城市的典型,它采用城市设计的“大手笔”,将《雅典》所总结出的城市四大功能(生活、工作、交通和游憩及所需空间形态和配比,在几栋相连的建筑内实现。
这样,因城市分区和土地用途限制,造成的空间资源攫取、空间浪费和人际交往冷漠等问题,就可以避免了;再比如,近年来国内很多大城市新区规划也非常“大手笔”,比如海绵城市、紧凑型城市、智慧城市等,都直接或间接打破了功能分区、传统与现代分割、土地用途单一的限制,也是立体城市的代表。另外,以交通枢纽为核心的立体交通体系(地铁、公共交通、道路交通、步行集合起一起),更是抓住了立体城市空间骨架的脊柱之所在。
目前,世界上的城市设计模式可以分为两大流派,一是欧盟和日本的城市化,实际上走了一条紧凑、立体化城市化发展的路子,注重集聚、节约空间资源;另一个流派是美国的城镇化,就是放任市场起作用,结果出现了非常严重的城市低密度蔓延,现在还没有制止。一旦出现低密度的蔓延,节能减排、空间节约谈不上,一个美国人消耗的能源是世界平均水平的15倍,一个美国人消耗的石油是5个欧盟人的量,目前来看,中国走美国的路子,后果是非常严重的。
立体城市的“四大模块”
立体城市(Great City)是相对于“平面城市”的新型城市建设计划,概念和思路是由中国知名企业家、商界思想家万通集团董事长冯仑,在2009年12月8日的哥本哈根“中国商界气候变化国际论坛”上阐述的。立体城市坚持六大规划策略,即竖向发展、大疏大密、产城一体、资源集约、绿色交通、智慧管理。
按冯仑的计划,1平方公里土地内,将打造建筑面积600万平方米,常住10万-15万人,区域内50%人口本地就业,实现节地、节能、中密度、高强度投资、产业先导、自主就业的中国未来集约高效、生态宜居城市。该思想有点过于理想化了,但结合国土资源部此次整个城市空间资源的做法,未来我国立体城市将由以下四大模块组成。
其一,交通系统整合是立体城市的“抓手”。交通是城市的生长点、核心区、人流物流的集聚地,但也是隔离城市空间,造成城市噪音和污染的源头。同时,在各大城市的老城区,铁路、快速干线、道路等往往是低密度浪费、奢侈空间诉求的罪魁祸首,也是城市传统产业(货运、能源、工厂等)密集,并拖累区域走向衰败的元凶。因此,以公共交通为起点来整合城市空间资源、复兴城市,是城市立体化的抓手。
以大型高架公园或平台,将动脉交通两侧的空间连接起来,交通沿线两侧的土地和空间资源随即升值,进而可以重新定义交通站场地区的空间及场所特征,使其焕发新的活力,成为带动城市复兴的引擎。此时,道路本身除了交通功能外,淡出于城市空间。同时,在轨道交通、步行系统和机动车交通等站点结合的部位,利用建筑物的架空空间将自动扶梯、电梯等垂直交通方式植入其中。这样,城市立体交通体系就建立起来。
其二,公共空间整合和利用是立体城市的“导向”。由于良好的视野和景观条件,城市拉升以后,高架空间和大平台等高出来的空间,可满足城市未来空间需求。比如,跨越街区的屋顶公共空间、区域内建筑裙房屋顶,均与高架公园或平台进行衔接,被建筑物和分区隔离的空间得到整合,并可以规模化、多用途利用,如商业办公、公寓住宅。在路径沿线,可以布局诸如零售商业、报亭、咖啡馆、酒吧等小型公共服务功能,使行人如同在正常平面式的公共空间中活动一样。
其三,良好的人居环境是立体城市的“本质”。虽然今天我们生活在现代科技营造的钢筋混凝土安乐窝中,但生理上和心理上对大自然的向往是无可替代的。高频的生活节奏,使人们更迫切地在闲暇时间去感受大自然的绿色。当然,这也是维持地球脆弱的生态环境的重要举措。无怪乎,美国未来学家麦尔卡姆・韦尔斯在描述理想中的城市时指出:“在辽阔的大地上,尽可能用绿色取代目前的混凝土、柏油和的黄土,让地球披上绿装”。通过城市要素的开放和整合,腾出来的空间可以建设大块绿地,基面立体化让绿化随处不再(比如楼顶和架空)。同时,原先没有购物与休闲娱乐环境的空旷公共场地,也可以通过整合城市要素对二者进行有机的立体化整合处理,使城市环境的综合宜人度大大提升。
其四,提高单位空间资源的经济价值是立体城市的“终点”。不仅公共空间、交通资源可以整合,城市立体化以后,产业也可以整合,比如近年来兴起和流行的产业综合体(如汽车综合体、物流综合体),就是将研发、技术、生产、配件、安装、物流、销售等上下游形成产业集群,共享外部规模经济。因此,城市立体化让产业、人口和交通可实现全面集聚,单位空间的经济价值更高了。
“摊大饼”不如“烙小饼”
为实现未来现状城市建成区容积率提升30%,实现土地集约节约利用,在近日召开的“新常态下土地节约集约利用创新与发展”座谈上,国土资源部副部长胡存智建议,要运用“立体城”、“紧凑型”的建造模式(新区新城要强制推行)、发展轨道交通导向型的土地综合开发等。他指出,今后城市土地开发集约节约利用,就要从目前的单宗地、单用途的土地节约集约利用,按照绿色和紧凑型的城市发展需要,形成多宗地、多功能、多用途的综合节约集约利用开发。这种思路,就是上面所讲的立体城市的建造模式。