低冲击开发技术下城市建设论文

一、低冲击开发技术

低冲击开发技术，是指在未开发的场地通过模仿渗透、过滤、存储、蒸腾等水文方式，采用分散的、小规模的工程技术手段，通过减少地面径流和雨水污染，达到使其接近自然水文循环状态的新型雨洪管理技术。目前，该技术主要包括：生态滞留池、绿色屋顶、透水路面、雨水收集装置、土壤改良、过滤树池等，这些技术具有占地少、易于与场地（建筑）结合、建设维护方便、后期维护费用低等特点。除此之外，低冲击开发技术具有多种不同的生态效益，如可以减少地面雨水径流量，减少城市雨洪现象；可以净化水质，减轻水环境污染，促进河流的生态恢复；减缓城市热岛效应，节约能源使用；增加城市美感；为动物提供栖息地等生态效益。

二、低冲击开发技术在我国城市建设中的应用

低冲击开发模式最初提出的领域是城市雨洪管理，但从其基本理念出发，可以将低冲击开发技术的应用延伸到城市规划的各个领域。以下将结合实例，从城市建设、道路交通、住区建设三方面，分别介绍低冲击开发技术在城市规划中的应用。

1.在公共场地建设中的应用

在城市建设过程中，将建筑主体周边空地、景观广场、附属停车场等的建设与低冲击开发技术相结合，能够同时满足场地雨水管理与城市景观的需求。除城市商业区外，城市工业区、城市公共中心等大型场地同样可以应用低冲击开发技术解决雨水问题。例如德国柏林Potsdamer广场，由于柏林市地下水位较浅，商业区建设一般要求禁止增长地下水的补给量。为此，开发商对雨水利用采用了如下方案：对适宜建设绿地的屋顶全部建成绿色屋顶，利用绿化用地的滞蓄作用蓄积雨水。一方面减少了地面雨水径流量，延缓洪峰峰值时间，另一方面通过绿地涵养雨水、蒸发水分，起到了增加空气湿度、改善生态环境的作用；对不宜建设绿地的屋顶，将屋顶雨水过滤后引入地面蓄水池，并将其设计为水景观，再把蓄水池与建筑地下室的泵站相连，处理后的雨水用作市政用水。在土地稀缺的日本，城市公共场地建设中广泛采用地下蓄洪池及雨水就地下渗设施。一些大型建筑物，如相扑馆、会议中心、机关大楼等通过建造地下蓄水池来储存雨水。这样不仅能够充分利用地下空间，还能把雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等市政用水。1992年，日本颁布了“第二代城市地下水总体规划”，正式将雨水渗沟、渗塘和透水地面作为城市总体规划的组成部分，并要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。

2.在城市道路建设中的应用

城市停车场、道路交叉口和道路横断面的设计是低冲击开发技术实施最方便、改造最广泛的部分。在建设停车场地、路边停车位时使用“透水植草砖”作为地面铺装，将停车场周边的景观岛、道路中央分隔带、树池等修建为“生态滞留池”“雨水花园”或“过滤树池”等；在道路圆形交叉口、隔离带等地段通过地形的微处理，使雨水沿地面坡度由道路边缘的绿化带切口流入下凹式绿化带内。在公交站点、人行步道等地段广泛利用“透水砖”与“绿色屋顶”技术。值得注意的是，道路作为市政管道铺设的载体，在道路系统中实施低冲击开发技术时，需把管道铺设沟槽边壁做防水处理。美国华盛顿西雅图的SEA街道试点项目，旨在减少城市街景对当地水域和鲑鱼栖息地的影响。项目中将植被洼地、生态滞留池、植被草沟等技术与传统的市政排水设施相结合，使用绿色、环保的手段收集、贮存和净化雨水，最大限度地减少不透水地面，并缓解街道交通。该项目创新性的采用了植被洼地、雨水花园等技术，打破了传统的道路边缘地下排水管道系统的设计，是城市道路综合利用低冲击开发技术的典型案例。深圳光明新区市政道路雨水综合利用，该项目是我国首例大规模在成片市政路网中引入低冲击开发技术的实践项目，其中包括绿化带下沉的生态型道路断面、沥青排水路面与透水人行道铺装设计。针对道路中央绿化带和车道两侧绿化带在汇集雨水方面的作用，分别作不同形式的处理，其中综合采用了植物滞留槽、过滤树池、渗透井、过滤草沟等技术手段。道路中央绿化带两侧立缘石高出路面，绿化带面层低于立缘石。在绿化带内设置由砂、石、土等透水材料填充的渗透层和溢流井来增加雨水的滞蓄和下渗，并将多余雨水排入（溢流）城市雨水管道系统。车道两侧绿化带则建成下凹式绿地，车道边缘立缘石高于车道，绿化带内表面层高度低于车道，人行道雨水则通过路面直接排入下沉式绿化带内，车行道雨水通过在道路和侧立缘石之间安装的透水石等材料汇入绿化带内。绿化带内部同样设置溢流井、透水管道和砂石渗透层，以增加雨水的滞蓄，多余的雨水溢流排入市政雨水管道系统。路面雨水通过路面透水材料排向路面边缘的雨水收集系统，再通过雨水综合利用系统将雨水直接补充地下水，或经处理后作为生活用水和饮用水。在人行道铺装工程中，使用了环保透水性连锁型道板作为面层材料，调平层和基层分别采用砂层和级配碎石的路面结构。这种结构不仅可以在人行道上形成一个微型“蓄水池”来减轻雨季道路排水负担，还能补给城市地下水、增加地表相对湿度，达到调节城市气候、降低热岛效应的目的。项目极大地拓展了雨水综合利用技术在城市建设中的实施范围，为低冲击开发技术在道路工程方面的实施提供了宝贵的经验。

3.在住区建设中的应用

利用低冲击开发技术协助建设高性能、高品位的住区环境，使当代住区环境更多样、更舒适、更安全。在新建住宅区的前期场地设计中，设计者通过场地分区来考察场地整体土壤的渗透性，并根据渗透性的差异来进行功能分区。在居住区的后期建设中，要促进低冲击开发技术在居住区环境建设中的充分利用，建设出具有环保特色的住宅院落、中心绿地、宅旁绿地、宅前路等住区景观。德国汉诺威Kronsberg居住小区是为2000年汉诺威世博会而开发的居民小区，总用地面积150公顷。该小区在建设中优先使用低冲击开发技术，采用渗透绿地、入渗沟、洼地以及大量透水人行路面等技术，优先利用收集来的雨水作为小区灌溉和环境美化用水。建成后的检测显示，整个小区的径流量增长几乎为零。美国明尼苏达州街区排水改造项目位于美国梅普尔伍德市，该项目是节约工程资金、公共参与和水文方面的典型案例。项目在改造中使用“雨水花园”取代传统路边沟渠排水系统，既减少了路面雨水径流量、净化了雨水水质、降低了建设成本，又保护了街区原有风貌。项目中通过回收废旧材料用作花园基地材料，从郡监狱温室购买的园林植物，并通过公示富有极大吸引力的规划蓝图来吸引当地居民主动参与街区改造。

三、结语

与西方发达国家相比，我国低冲击开发技术尚处于起步探索阶段，尚未形成完善的理论和技术体系，该理念的研究与应用目前也仅集中在微观尺度的工程技术领域。加快该技术的开发与利用，是城镇化进程中对生态城市的规划、设计、实施、维护过程的一种需求。将有限的城市空间和“与自然景观融合”的理念联系起来，努力实现从建设项目选址、设计到后期的城市环境维护，从由政府主导到公众积极参与，是指导城市建设与改造进行的一切活动的有力手段。

作者:张举 单位:西安建筑科技大学建筑学院