綠色基礎(chǔ)設(shè)施實施途徑探討

王星丹 蘇維 劉怡貝 張小兵

摘要：指出了綠色基礎(chǔ)設(shè)施是一個具有連續(xù)性的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，是多尺度多層次多學科的綜合的系統(tǒng)性工程。闡述了綠色基礎(chǔ)設(shè)施提出的背景和概念，總結(jié)了區(qū)域尺度，提出了城市尺度和場地尺度下綠色基礎(chǔ)設(shè)施的實踐途徑。探討了城市尺度下的3種實踐途徑和場地尺度下的7種實踐途徑對城市建設(shè)、園林建設(shè)具有的參考意義。

關(guān)鍵詞：綠色基礎(chǔ)設(shè)施;空間網(wǎng)絡(luò);尺度;實施途徑

中圖分類號：TU986 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）03-0030-03

1 綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念

城鎮(zhèn)化發(fā)展在給經(jīng)濟方面帶來效益的同時也給人居生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的挑戰(zhàn)。一系列的環(huán)境危機問題接踵而至：城市熱島效應(yīng)、大氣污染、水土流失、水質(zhì)惡化、生態(tài)基地破壞、生態(tài)系統(tǒng)抵御外界干擾的能力越來越弱。導致生態(tài)系統(tǒng)根本無法達到自我修復、自我凈化的狀態(tài)，在此大背景下綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infra-structure，簡稱“GI”）應(yīng)時而生。

20世紀90年代美國保護基金會和農(nóng)業(yè)部森林管理局組織的“GI工作組”提出綠色基礎(chǔ)設(shè)施這一概念[1]。它是指由自然區(qū)域或其他開放空間相互連接組成的綠色空間網(wǎng)絡(luò)體系，包括濕地、森林、水道、野生動物棲息地的自然區(qū)域，公眾共享的公共區(qū)域和具有保護價值的保護區(qū)域以及其他開放空間，生態(tài)系統(tǒng)設(shè)施是維護土地安全和健康的重要性空間格局，是城市和居民享有持續(xù)的自然服務(wù)的基本保障。綠色基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的主要區(qū)別在于，綠色基礎(chǔ)設(shè)施是一個具有連續(xù)性的空間網(wǎng)絡(luò)，而生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施主要強調(diào)的是公共綠地和自然風景對城市的支撐能力[2]。

2 不同尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實踐

在綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念提出以后，首先開展綠色基礎(chǔ)設(shè)施實踐的先驅(qū)者是美國的馬里蘭州。1991年，馬里蘭州首次實踐建設(shè)綠道體系，隨著綠道體系規(guī)劃建設(shè)的層層深入，在1995年左右，馬里蘭州的多個部門對綠道及系統(tǒng)資源進行評估，并確定了綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)。2001年之后，學者對之前實施的綠色基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃做出結(jié)論，制定并形成了綠圖計劃、開敞空間計劃和鄉(xiāng)野遺產(chǎn)計劃等[3]。馬里蘭州在持續(xù)了10年之久的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)后，有眾多學者在此基礎(chǔ)上進行不斷延伸，越來越多的實踐研究由此進行。綠色基礎(chǔ)設(shè)施是具有綜合性的綠色空間網(wǎng)絡(luò)，是一個需要融入多學科、多尺度、多層次的研究相互連接在一起的系統(tǒng)性工程。不同尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施在規(guī)模和類型上都各有迥異。就區(qū)域尺度層面上來論，局部地分析問題并不能解決實際實施建設(shè)中的問題，必須結(jié)合實際情況，根據(jù)不同尺度下的不同特征，才能用最少的投資獲得在所在區(qū)域內(nèi)最有利的可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃[4]。

2.1 區(qū)域尺度的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實踐

英國英格蘭東北部南泰恩賽德政府為了解決由于海平面上升造成的惡劣天氣問題，規(guī)劃并實施了一個介于區(qū)域與區(qū)域之間的完整的綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。主要由單車網(wǎng)絡(luò)、公園及開發(fā)空間、戶外運動設(shè)施和運動場、可達的自然與半自然綠地、主要生境網(wǎng)絡(luò)和野生動物廊道連接而成的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[5]。有效緩解了城市熱島效應(yīng)問題、調(diào)節(jié)了各自區(qū)域的溫度、減少了地表徑流量。

2.2 在城市尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實踐

2.2.1 城市區(qū)域河道和濱水區(qū)

加強濱水區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，使之能進行自我調(diào)節(jié)，對城市區(qū)域河道進行自然生態(tài)駁岸設(shè)計，遵循自然生態(tài)規(guī)律，實現(xiàn)可持續(xù)的雨洪管理系統(tǒng)，減少城市內(nèi)不透水地塊的面積，從而有助于建立一個完善的河流生態(tài)系統(tǒng)[6]。

2.2.2 綠色廊道

綠色廊道是連接居住區(qū)、公園、自然保護地等的綜合性線狀空間形式，提供休憩、交通、生態(tài)保護等功能滿足人們活動要求。它的主要功能是使區(qū)域內(nèi)各個零散的景觀元素組成一個有聯(lián)系的整體，建立完善的生態(tài)系統(tǒng)，保護此區(qū)域內(nèi)的各物種不受噪音和污染的干擾，能使其大空間具有牢固的保護屏障。

2.2.3 綠色斑塊

城市綠色斑塊主要包括公共和私有植被區(qū)、動物棲息地和各類城市內(nèi)公園，為動物的遷徙或者人類的休憩而建立的生態(tài)節(jié)點，并且是獨立于休憩場地和自然區(qū)域的小生境。綠色斑塊的服務(wù)功能有：減緩城市熱島效應(yīng)、滯塵凈氣、凈化水質(zhì)污染、營造局部小型微氣候、提供以自然為依靠的休閑場地、改善生活環(huán)境質(zhì)量等，同時也具有社會和生態(tài)價值。

2.3 場地尺度下綠色基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計實施途徑

場地尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施是海綿城市建設(shè)的根基。在具體的場地規(guī)劃設(shè)計中，遵照不同的需求和場地特征選擇相應(yīng)的設(shè)施，根據(jù)前人的研究梳理出以下7種理念和實施途徑。

2.3.1 可持續(xù)的雨洪管理

暴雨來襲引發(fā)的城市內(nèi)澇，城市排水系統(tǒng)使用的傳統(tǒng)的雨污合流，加之部分管道的老化問題，現(xiàn)城市排水系統(tǒng)已遠遠不能滿足排水需求，近年來，國外大部分城市采用雨水管網(wǎng)并結(jié)合小的綠色基礎(chǔ)設(shè)施來應(yīng)對雨洪，把雨洪管理列為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略[7]。雨洪管理的主要形式有屋頂花園、生態(tài)蓄水池、植草溝、雨水花園和透水性鋪裝，利用這些來收集、儲存和利用雨水，在源頭控制雨水來實現(xiàn)可持續(xù)的雨洪管理。

2.3.2 生物滯留系統(tǒng)

生物滯留系統(tǒng)一般設(shè)置在較為低洼的區(qū)域，通過植物、土壤的滲透暫時滯留雨水[8]，再緩慢釋放到輸水系統(tǒng)中，不僅能防止雨水徑流，還能有效過濾雨水中的雜質(zhì)。一般應(yīng)用在停車場、道路綠化、居住區(qū)等小的綠色節(jié)點中。因其效果顯著，目前已有大量實際操作。生物滯留系也存在問題，例如生物滯留系統(tǒng)的滯留時間一旦過長將會導致蚊蠅孳生。

2.3.3 人工濕地

人工濕地主要是人工模擬自然濕地的生態(tài)系統(tǒng)，由水生植物（具有可吸附有毒有害物質(zhì)的沉水、挺水或浮水植物）、低等動物、飽和基質(zhì)（砂石、土壤）共同組成的[5]。人工濕地系統(tǒng)不僅耗能耗資低，而且在某種程度上還有生態(tài)效益，能有效的蓄洪防旱、保護動植物的遺傳多樣性，也可用于雨洪管理中，對自然觀光、旅游、教育等也有一定的社會效益[9]。

2.3.4 綠色街道

根據(jù)洛杉磯的同一類別的綠巷建設(shè)項目的實踐，綠色街道是一條集透水性鋪裝、有過濾作用的生態(tài)花槽、減緩雨水徑流的雨水管理系統(tǒng)和綠色設(shè)施規(guī)劃設(shè)計為一體的街道。它主要的設(shè)計宗旨為：減緩城市熱島效應(yīng)、緩解汽車尾氣污染[10]、打斷城市雨水直接流人排水管道，將自然景觀元素融入綠色街道并美化城市。

2.3.5 透水性鋪裝

透水性鋪裝利用有透水性的具有空隙的材料進行路面鋪飾，解決路面雨水徑流的生態(tài)問題。在二戰(zhàn)期間，英國皇家空軍為解決路面積水問題，首次在飛機跑道上采用透水性鋪裝[11]，隨后，越來越多的國家將透水性鋪裝加以大規(guī)模的應(yīng)用。削減并凈化地表徑流、維持良好的場地生態(tài)環(huán)境、提升城市環(huán)境舒適度是透水性鋪裝的主要作用。

2.3.6 垂直綠化與生態(tài)屋頂

垂直綠化是將一個二維空間轉(zhuǎn)向三維空間的綠化空間，它可以有效增加綠化面積、吸收空氣中的塵埃顆粒、降低噪音[12]，莫定了生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，滿足人們的心理和生理需求。垂直綠化可以建設(shè)綠化墻體或攀援型的綠化橋柱。生態(tài)屋頂可利用隔離層、過濾層、排水層、植被層于一體的仿地面綠化的技術(shù)結(jié)構(gòu)[13]，解決水生態(tài)失衡、雨洪管理問題，實現(xiàn)水資源持久利用。

2.3.7 城市公園

綠色基礎(chǔ)設(shè)施中最常見的場地尺度是城市公園[14]，目前對這方面的研究已經(jīng)可以用一定的數(shù)據(jù)來來衡量城市公園的生態(tài)效益。Bolwer等[15]研究發(fā)現(xiàn)，城市公園的氣溫可以比其周邊還未綠化的區(qū)域低將近10℃左右。城市公園建設(shè)能促進生態(tài)改善、調(diào)節(jié)城市小氣候、提高空氣質(zhì)量、提升環(huán)境舒適度等。

3 結(jié)語

綠色基礎(chǔ)設(shè)施是為了保護人類所居住的生態(tài)環(huán)境而建設(shè)的體系，讓自然環(huán)境與人居環(huán)境更好地穿插與接觸。綠色基礎(chǔ)設(shè)施概念被提出以后，各國學者對此進行一系列的研究和實踐，在此過程中發(fā)現(xiàn)不同尺度下的建設(shè)的效益不同，而且在單一尺度內(nèi)進行綠色基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)并不能充分發(fā)揮該有的效益。本文對多尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的實施途徑進行分析總結(jié)，城市尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實踐方法對當前國內(nèi)城市建設(shè)、園林建設(shè)有積極的參考作用，場地尺度下的綠色基礎(chǔ)設(shè)施實施途徑中，生物滯留區(qū)因雨水滯留時間較長而引發(fā)的蚊蠅孳生這個問題還需進一步研究解決。在未來的研究中，對雨水的滯留時間控制、雨水匯集于地表的處理措施方面，應(yīng)建立具有可操作性的設(shè)計方法體系。

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收稿日期：2019-12-20

項目基金：河南科技大學博士啟動基金（編號：13480061）

作者簡介：王星丹（1995-），女，碩士研究生，研究方向為風景園林規(guī)劃與設(shè)計。

通訊作者：蘇維（1979-），男，講師.博士，研究方向為風景園林設(shè)計、城市園林生態(tài)功能。