城市生態道路設計理念研究

彭兆鋒

（湖北省工業建筑集團有限公司設計研究院，武漢 430000）

1 引言

城市道路作為城市公共基礎設施的重要組成部分，承擔了組織城市交通的重任，其與城市居民的生產生活密切相關，被視為城市的“動脈”。城市生態道路設計則是通過延伸道路體系的附屬功能，從而對道路輻射區域乃至整個城區的生態環境起到一定的積極作用。其在設計過程中通過對道路斷面結構、附屬綠地、市政設施等組件的優化和調整，進而達到提升道路生態性指標的目的。

鑒于城市發展過程中對于城市可開發用地的需求量不斷增加，而為了保證城市社會和生態環境能夠穩定在較好的狀態，城市管理者們又不得不耗費大量寶貴的土地資源用于建設城市綠地及其他設施。城市道路用地占到城市空間的10%左右，而其在城市中也呈現出均勻分布的特性，因此，通過挖掘和發展城市道路的生態功能，使其能夠為城市的生態穩定做出應有的貢獻【1】。

2 城市生態道路設計趨勢探索

2.1 應用低影響開發措施

目前，隨著城市規模的不斷擴大，城市區域雨洪管理成為城市管理者必須面對的一大難題，而城市道路在城市建設用地指標上往往占到了10%左右，如能通過應用低影響開發技術降低或適當調節區域雨洪管理壓力，對于城市的健康發展有著積極的意義【2】。

1）采用透水瀝青或透水混凝土提高城市道路透水性。城市道路上的地表徑流往往是通過市政雨水管網進行排放的，一旦降水量超過雨水管網系統的承載量，道路上的雨水不是積聚在道路上就是流向了地勢更低的低洼地區。無論是瀝青路面還是混凝土路面，其面層宛若是一道密封良好的隔水層，將地表徑流與道路基層相隔絕。這雖在一定程度上避免了城市道路的路基受到水淹浸泡的風險，提升了城市道路的穩定性，但從另一角度進行分析其也大大降低了城市道路上地表徑流的下滲速度，道路上的雨水在降雨期間不斷積聚。在采用透水瀝青或透水混凝土后，城市道路的透水得到了極大的提高。相關實驗數據顯示，每平方米透水瀝青或透水混凝土每秒能夠下滲地表徑流約 50mL【3】。

2）利用植草溝、生態渠道等方式組織道路排水。傳統的雨水管網是通過埋設在道路下方的管道組織排水，由于其埋設在地下日常清理維護難度較大，大量垃圾和樹葉經常堵塞管道。在采用植草溝、生態渠道等形式組織道路雨水排放時可利用植草溝或生態渠道內的植物對地表徑流起到初步的過濾作用，其流速也會得到一定的遲滯。與此同時，部分地表徑流也會在流經植草溝、生態渠道時產生一定的下滲和吸收，進而達到削減地表徑流總量的目的。植草溝（見圖1）與生態渠道通常裸露在地面上，只需定期對其內部的垃圾進行清理并對其中的植物長勢情況進行修剪。上述清理工作的機械化程度較高，清理養護工作較為便利。

圖1 植草溝斷面示意圖

3）在部分建設資金較為充裕的城市，可結合道路建設構建地下雨洪調蓄系統。目前，我國城市對雨水的資源化程度較低，幾乎所有城市的排水體制都建立在快收快排的理論基礎上，而地下雨洪調蓄系統則可在降雨期間收集大量的雨水資源并將其儲存在系統內部，從而減輕了城市雨水系統的排澇壓力；而在降雨過后被存儲在系統內部的雨水則可被用于道路清潔、園林綠化養護等多項工作中，進而節約了大量寶貴的生活用水資源【4】。

2.2 構建道路生態廊道體系

城市道路體系如同“蜘蛛網”一樣漫布在城市中，也正因如此，其能夠成為溝通城市綠地空間，改善城市生態的綠色廊道（見圖 2）【5】。

圖2 生態廊道

城市中的綠地雖然是按照一定的規劃進行布置的，但其往往存在“點狀化”“分散化”的布局形式，其對于城市的生態改善效果被嚴重削弱。通過四通八達的城市道路兩側附屬綠帶將遍布于城市各處的綠地空間進行串聯和溝通，使其能夠在城市道路綠帶的協助下形成統一的整體，使其生態性和景觀性得到充分的發揮和利用。例如，城市道路附屬綠地所種植的大量植被可通過光合作用為城市居民提供充足的氧氣，而植物呼吸作用所產生的水分也對調節城市空氣濕度有著莫大的幫助。

通常情況下，城市外圍和內部都分布著城市外環線和交通快速路網系統，而上述類型的城市道路路面寬度較大，其中所包含的防護綠地寬度也相應增加，故結合城市道路防護綠帶建設城市生態廊道體系，對于提高城市建設用地利用率和生態穩定性有著積極的意義。縱橫狀分布的城市快速路網兩側的防護綠帶可形成生態交通通道，將城市外圍新鮮的空氣引入城市內部，而城市生產生活所產生的各類廢氣、廢熱等不利因素也可沿著通道向城市外圍擴散，最終起到降低溫室效應的目的。

2.3 建設市政綜合管廊體系

城市中的市政管道基本依附于道路進行鋪設，其與城市道路存在著共生共榮的關系。但市政管網的反復維修不但影響了道路的正常通行，而且在維修過程中對道路實施的刨銑和切割勢必會產生大量的建筑垃圾和粉塵，從而對城市生態環境造成不利影響。

市政綜合管廊系統是指在城市道路下方采用盾構頂進或大開挖的形式，先行建設1 條矩形和圓形的地下管廊，而各類市政關系則按照規劃要求在管廊內進行布設。由于地下管廊系統通常由大型混凝土構件拼搭而成，其相對于各類市政管網外部的金屬保護管或覆土層而言，其保護性上產生了質的飛躍，即使是城市道路受到內部車輛荷載所碾壓，管廊內部的管線均不受任何影響。同時，各類市政管網存在定期維修、新增或封閉接口等作業行為，市政綜合管廊內所布置的管線在進行管道維修和割接作用時，工作人員也無需對道路進行開挖，直接在綜合管廊內部便可開展各項日常作業，不但減輕了工人的作業強度，而且避免了重復開挖城市道路而造成的生態污染。

2.4 提升道路節能指標

城市道路夜間照明作為城市道路必要的附屬設施之一，為夜間在道路上進行交通活動的車輛和行人提供了良好的視野，從而大大降低了夜間交通事故的發生率。同時，相關資料顯示，城市道路照明率的提升也有助于城市犯罪率的降低。雖然城市道路的夜間照明能為市民的出行和人身財產安全提供必要的保障，但城市道路在夜間照明時也會消耗大量的電力資源，故降低城市道路的照明能耗也成為提升城市道路生態性的重要舉措，可采取如下幾種技術進行“開源節流”，進而達到降低城市道路能耗的最終目的。

首先，針對照明所需要的電能可通過可再生能源進行代替，例如，在我國光照條件較好的區域，可采用光伏電板進行太陽能的利用，光伏電板在白晝通過吸收太陽能并將其轉換為電能后儲存在電池中，夜間路燈則利用白晝所儲存的電能進行照明。而在部分風力資源較為豐富的沿海城市或西北地區，可結合路燈桿架設小型的風力發電機，其可在夜間為路燈提供充足的電能。

其次，采用高亮度低能耗的新型燈具。我國常見的照明燈具為白熾燈，其不僅光照亮度有限，而且在室外氣溫過高或過低時極易造成損壞，而新型的LED 光源在光照亮度上遠遠超越普通的白熾燈，其能耗也低于白熾燈，故采用LED 光源取代白熾燈可大幅度降低燈具的能耗指標。另外，道路的路燈往往是通過燈罩將光源產生的光照通過反射的形式覆蓋到需要照明的區域，因此，研發和生產反射效率更高的燈具也能有力地提升路燈的使用性能。

最后，部分支路級別的道路在深夜車輛和行人通行數量和密度將大幅度降低，如采取紅外感應的方式來控制路燈起閉，亦可達到節約道路照明能耗的作用。

3 結語

在進行城市生態道路設計時，除了充分考慮其對于城市整體生態環境的積極作用外，還應當結合作為城市道路使用主體的行人和車輛的使用感受，從而真正達到人、城市和自然三者的和諧共處。