低沖擊開發技術下城市建設論文

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一、低沖擊開發技術

低沖擊開發技術，是指在未開發的場地通過模仿滲透、過濾、存儲、蒸騰等水文方式，采用分散的、小規模的工程技術手段，通過減少地面徑流和雨水污染，達到使其接近自然水文循環狀態的新型雨洪管理技術。目前，該技術主要包括：生態滯留池、綠色屋頂、透水路面、雨水收集裝置、土壤改良、過濾樹池等，這些技術具有占地少、易于與場地（建筑）結合、建設維護方便、后期維護費用低等特點。除此之外，低沖擊開發技術具有多種不同的生態效益，如可以減少地面雨水徑流量，減少城市雨洪現象；可以凈化水質，減輕水環境污染，促進河流的生態恢復；減緩城市熱島效應，節約能源使用；增加城市美感；為動物提供棲息地等生態效益。

二、低沖擊開發技術在我國城市建設中的應用

低沖擊開發模式最初提出的領域是城市雨洪管理，但從其基本理念出發，可以將低沖擊開發技術的應用延伸到城市規劃的各個領域。以下將結合實例，從城市建設、道路交通、住區建設三方面，分別介紹低沖擊開發技術在城市規劃中的應用。

1.在公共場地建設中的應用

在城市建設過程中，將建筑主體周邊空地、景觀廣場、附屬停車場等的建設與低沖擊開發技術相結合，能夠同時滿足場地雨水管理與城市景觀的需求。除城市商業區外，城市工業區、城市公共中心等大型場地同樣可以應用低沖擊開發技術解決雨水問題。例如德國柏林Potsdamer廣場，由于柏林市地下水位較淺，商業區建設一般要求禁止增長地下水的補給量。為此，開發商對雨水利用采用了如下方案：對適宜建設綠地的屋頂全部建成綠色屋頂，利用綠化用地的滯蓄作用蓄積雨水。一方面減少了地面雨水徑流量，延緩洪峰峰值時間，另一方面通過綠地涵養雨水、蒸發水分，起到了增加空氣濕度、改善生態環境的作用；對不宜建設綠地的屋頂，將屋頂雨水過濾后引入地面蓄水池，并將其設計為水景觀，再把蓄水池與建筑地下室的泵站相連，處理后的雨水用作市政用水。在土地稀缺的日本，城市公共場地建設中廣泛采用地下蓄洪池及雨水就地下滲設施。一些大型建筑物，如相撲館、會議中心、機關大樓等通過建造地下蓄水池來儲存雨水。這樣不僅能夠充分利用地下空間，還能把雨水用作噴灑路面、灌溉綠地等市政用水。1992年，日本頒布了“第二代城市地下水總體規劃”，正式將雨水滲溝、滲塘和透水地面作為城市總體規劃的組成部分，并要求新建和改建的大型公共建筑群必須設置雨水就地下滲設施。

2.在城市道路建設中的應用

城市停車場、道路交叉口和道路橫斷面的設計是低沖擊開發技術實施最方便、改造最廣泛的部分。在建設停車場地、路邊停車位時使用“透水植草磚”作為地面鋪裝，將停車場周邊的景觀島、道路中央分隔帶、樹池等修建為“生態滯留池”“雨水花園”或“過濾樹池”等；在道路圓形交叉口、隔離帶等地段通過地形的微處理，使雨水沿地面坡度由道路邊緣的綠化帶切口流入下凹式綠化帶內。在公交站點、人行步道等地段廣泛利用“透水磚”與“綠色屋頂”技術。值得注意的是，道路作為市政管道鋪設的載體，在道路系統中實施低沖擊開發技術時，需把管道鋪設溝槽邊壁做防水處理。美國華盛頓西雅圖的SEA街道試點項目，旨在減少城市街景對當地水域和鮭魚棲息地的影響。項目中將植被洼地、生態滯留池、植被草溝等技術與傳統的市政排水設施相結合，使用綠色、環保的手段收集、貯存和凈化雨水，最大限度地減少不透水地面，并緩解街道交通。該項目創新性的采用了植被洼地、雨水花園等技術，打破了傳統的道路邊緣地下排水管道系統的設計，是城市道路綜合利用低沖擊開發技術的典型案例。深圳光明新區市政道路雨水綜合利用，該項目是我國首例大規模在成片市政路網中引入低沖擊開發技術的實踐項目，其中包括綠化帶下沉的生態型道路斷面、瀝青排水路面與透水人行道鋪裝設計。針對道路中央綠化帶和車道兩側綠化帶在匯集雨水方面的作用，分別作不同形式的處理，其中綜合采用了植物滯留槽、過濾樹池、滲透井、過濾草溝等技術手段。道路中央綠化帶兩側立緣石高出路面，綠化帶面層低于立緣石。在綠化帶內設置由砂、石、土等透水材料填充的滲透層和溢流井來增加雨水的滯蓄和下滲，并將多余雨水排入（溢流）城市雨水管道系統。車道兩側綠化帶則建成下凹式綠地，車道邊緣立緣石高于車道，綠化帶內表面層高度低于車道，人行道雨水則通過路面直接排入下沉式綠化帶內，車行道雨水通過在道路和側立緣石之間安裝的透水石等材料匯入綠化帶內。綠化帶內部同樣設置溢流井、透水管道和砂石滲透層，以增加雨水的滯蓄，多余的雨水溢流排入市政雨水管道系統。路面雨水通過路面透水材料排向路面邊緣的雨水收集系統，再通過雨水綜合利用系統將雨水直接補充地下水，或經處理后作為生活用水和飲用水。在人行道鋪裝工程中，使用了環保透水性連鎖型道板作為面層材料，調平層和基層分別采用砂層和級配碎石的路面結構。這種結構不僅可以在人行道上形成一個微型“蓄水池”來減輕雨季道路排水負擔，還能補給城市地下水、增加地表相對濕度，達到調節城市氣候、降低熱島效應的目的。項目極大地拓展了雨水綜合利用技術在城市建設中的實施范圍，為低沖擊開發技術在道路工程方面的實施提供了寶貴的經驗。

3.在住區建設中的應用

利用低沖擊開發技術協助建設高性能、高品位的住區環境，使當代住區環境更多樣、更舒適、更安全。在新建住宅區的前期場地設計中，設計者通過場地分區來考察場地整體土壤的滲透性，并根據滲透性的差異來進行功能分區。在居住區的后期建設中，要促進低沖擊開發技術在居住區環境建設中的充分利用，建設出具有環保特色的住宅院落、中心綠地、宅旁綠地、宅前路等住區景觀。德國漢諾威Kronsberg居住小區是為2000年漢諾威世博會而開發的居民小區，總用地面積150公頃。該小區在建設中優先使用低沖擊開發技術，采用滲透綠地、入滲溝、洼地以及大量透水人行路面等技術，優先利用收集來的雨水作為小區灌溉和環境美化用水。建成后的檢測顯示，整個小區的徑流量增長幾乎為零。美國明尼蘇達州街區排水改造項目位于美國梅普爾伍德市，該項目是節約工程資金、公共參與和水文方面的典型案例。項目在改造中使用“雨水花園”取代傳統路邊溝渠排水系統，既減少了路面雨水徑流量、凈化了雨水水質、降低了建設成本，又保護了街區原有風貌。項目中通過回收廢舊材料用作花園基地材料，從郡監獄溫室購買的園林植物，并通過公示富有極大吸引力的規劃藍圖來吸引當地居民主動參與街區改造。

三、結語

與西方發達國家相比，我國低沖擊開發技術尚處于起步探索階段，尚未形成完善的理論和技術體系，該理念的研究與應用目前也僅集中在微觀尺度的工程技術領域。加快該技術的開發與利用，是城鎮化進程中對生態城市的規劃、設計、實施、維護過程的一種需求。將有限的城市空間和“與自然景觀融合”的理念聯系起來，努力實現從建設項目選址、設計到后期的城市環境維護，從由政府主導到公眾積極參與，是指導城市建設與改造進行的一切活動的有力手段。

作者:張舉 單位:西安建筑科技大學建筑學院