于 志 江
(卢龙县城乡建设规划管理处,河北 卢龙 066400)
城市工业区防护绿带设置宽度研究
于 志 江
(卢龙县城乡建设规划管理处,河北 卢龙 066400)
以城市工业区防护绿带设置宽度为研究对象,探讨了树种规划及配置对绿带配置的影响,绿带对降低噪声传播的效果以及绿带对大气污染物截留效率的影响,提出了一种适用于规划编制尺度的绿带宽度计算模式。
防护隔离绿带,宽度,计算模式
近年来,产城融合或产城一体化的概念在社会上讨论的很多,将相关工业园区与城市融合在一起,不做人为的分离,要实现“产城融合”的城镇化发展方针,需逐步实现新型城镇化建设与相对集中的工业园区形成“产城融合”的共同体;二是新城镇规划的产业园区与各中心城区产业转移及其重大项目建设产业布局一体化。工厂与居民区地域上的紧密联系,使科学确定防护绿带宽度成了城市规划设计人员亟需解决的难题。GB 50137-2011城市用地分类与规划建设用地标准对工业用地的分类标准进行重新界定后,从旧标准的列举式规定改进为以水、大气、噪声标准综合衡量,在各城市污水处理设施已相对完善的情况下,大气及噪声污染成了影响工业区与其他功能区之间绿带宽度的决定性因素。从防护绿化角度来讲,通过合理配置防护树种,营建城市防护隔离绿带,是解决产城一体化带来的环境污染问题切实可行的途径。
松柏树等树种四季常绿,能持续发挥对噪声和污染物的削减功效,但生长缓慢;臭椿、杨柳树等生长快,而抗污能力强,缺点是不能全年持续发挥效用。因此防护隔离绿带各类树种都要适当搭配,使其减噪减污能力持久有效的发挥,又在一年四季都有一定的变化,但落叶树种的比例不能太大,以免造成使用效率的大范围波动。防护绿地有单一结构和复层结构,单一绿带有单一乔木或单一灌木,复层结构则是乔木、灌木或草本植物的混合设置,不同绿化结构类型与空气清洁度的关系有明显的差异,种类越多,清洁空气的效果越好。所以,隔离绿带应以复层绿带为主,这样才能使防护效果达到较好的水平。乔木是防护绿地中的主导树种,在发挥减污减噪功能和城市绿化中起主要作用,而灌木主要作为绿篱来陪衬,增强绿带的近地防护效果。在我国,各城市用地紧张,能用于隔离绿带的宽度毕竟有限,绿带的水平效果较难体现,因而建议尽量采用乔灌草立体结构的配置方式,这样既节省绿带用地,绿带的生态功能与景观效果又可充分体现。
2.1 噪声衰减值
1)点声源随传播距离增加引起的衰减值:
其中,r为声源至受声点的距离,m。
2)在距离点声源r1处至r2处的衰减值:
点声源声传播距离增加一倍,衰减值是6dB。
通过绿化带噪声的声级衰减:一是距离产生的衰减,二是绿化树种引起的衰减,为了计算不同绿化树种对噪声的衰减,先要求出绿化带前后距离的衰减值。
2.2 绿化减弱噪声原因
隔离绿带可以有效降低噪声,有以下几个原因:
1)当声音通过绿带时,一部分声音激发树叶和树干的振动,声能变为动能,另一部分则被茎叶吸收;
2)地面或低矮植物反射和吸声;
3)声音在防护绿带内产生衍射。噪声在距离和绿化带共同下,衰减效应加大。研究表明,在宽林带的情况下,林带靠近声源的部分减噪效果明显,但随着林带的加宽,减噪效果越来越小。所以,在规划防护绿带时,如果单纯考虑减噪,设计过宽不仅造成土地的浪费,也是不科学的。中国林科院等单位对林木的减噪效果也进行了研究,结果表明,混合树种绿化带相对减噪率可达到11.6%~21%,有些落叶乔木和灌木可以达到8%~11%;草皮带相对减噪率8%~10%。Reethof也对此进行过研究,认为防护绿带宽度至少要达到30m,才能对噪声产生较好的遏制作用,考虑到其他因素,建议绿化林带应该60m宽。
3.1 吸收有害气体
1)吸收有毒化合物。
绿化植物可以吸收SO2、氯化物、氟化物等有毒化合物,植物吸收SO2与其浓度成正相关,据南京市园林处等单位测定,当SO2通过15m高、15m宽的条形林带时,浓度降低近一半,但当浓度较大时,净化作用减少,所以一定要选择吸收转化能力强的品种。树木对氯化物也可以吸收和进行树体内积累,从而对空气中的污染物进行削减。某化工厂曾对该厂农药车间附近林带进行了测定,该防护绿带15m宽、树木高7m,经检测,未通过林带空气氯浓度平均为0.066mg/m3,通过林带后,空气中氯浓度削减到了0.027mg/m3,经过树林后氯化物的浓度降低了59.1%。
2)减少灰尘。
由于防护绿带大多选择枝叶茂密、树体高大的树种,对减弱风速的作用明显,尤其在夏天,由于树叶的蒸腾作用,绿带内空气湿度大,而且树木能分泌粘液,对粉尘起到过滤和吸附作用。据有关部门检测,防护绿化带对灰尘的阻滞率在23%~60%之间,较宽的绿带和高大密植的树木滞尘效果比较理想。
3)抑制细菌作用。
带状绿地是城市绿地系统中的重要组成部分,其对城市绿地的建设和城市生态环境的改善起着重要的作用。研究表明:a.当城市绿地宽度为6m~27m时,绿地内部的负离子浓度效应不明显;当宽度超过34m时,绿地内部的负离子浓度效应明显;当宽度为80m时,绿地内部的负离子浓度效应显著。通过Duncan’S两两比较(P=0.05),认为城市带状绿地可以明显发挥负离子浓度效应的绿地宽度关键值为34m左右(绿化覆盖率约80%);b.当城市带状绿地宽度为6m~27m时,绿地内部含菌量高于对照,抑菌作用不明显;当宽度大于34m时,绿地的抑菌作用明显且趋于恒定;通过Duncan’S两两比较(P=0.05),认为城市带状绿地可以明显发挥抑菌效应的绿地宽度关键值为34m左右(绿化覆盖率约80%)。
3.2 不同等级道路绿带对空气污染物的削减作用
据牟浩等人研究,不同等级道路中大气颗粒物的质量浓度均呈现出明显的差异,表现为主干道>次干道>支路,不同等级道路中NO2的质量浓度存在差异,不同等级道路的车流量与大气颗粒物和NO2的质量浓度显著正相关。
1)主干道不同宽度绿带对空气污染物削减效率的影响。
主干道绿带从距离路边5m,10m,15m,20m处,道路绿带对PM2.5与PM5的削减作用较弱,且削减百分率随着宽度的变化差异不明显,TSP和PM10的削减百分率在距路边5m处明显增加,而在距路边10m,15m,20m的削减百分率无明显差异,因此主干道绿带对大气颗粒物削减效率最佳的宽度为10m,气体污染物的削减效率结果中,SO2的削减百分率未呈现明显规律,因此为了对SO2有明显削减作用,主干道绿带对气体污染物的削减效率最佳宽度为10m。
2)次干道不同宽度绿带对空气污染物削减效率的影响。
次干道绿带中PM2.5,PM5,PM10的削减百分率在距路边5m,10m,15m,20m处无明显差异。因此次干道绿带对大气颗粒物削减效率最佳宽度为10m。次干道绿带对气体污染物的削减效率变化趋势未呈现明显规律,因此为了控制SO2,NO2的污染和节约城市土地资源,应选择宽度值为5m以内的道路绿带。
3)支路不同宽度绿带对空气污染物削减效率的影响。
支路绿带中,对TSP的削减百分率在距路边5m处明显增加,而在距路边10m,15m,20m处无明显差异,PM2.5,PM5,PM10的削减百分率在距路边5m,10m,15m,20m处无明显差异,因此可选择10m作为支路道路绿带削减大气颗粒物的最佳宽度。支路绿带对气体污染物的削减效率变化趋势未呈现明显规律,因此应选择宽度值为5m以内的道路绿带。
通过以上分析,提出树种搭配适宜情况下适用于城市总体规划编制的卫生隔离带宽度计算模式:
B=(MAX:A+S,A+C)。
其中,B为规划卫生隔离带宽度;A为按道路等级确定吸收道路污染物所需绿带宽度(主干道10m,次干道和支路5m);C为按工业用地类别确定吸收厂区污染物所需绿带宽度(综合考虑各种因素,按一类工业区5m,二类工业区30m,三类工业区80m考虑);S为按厂区噪声确定所需绿带宽度(《城市区域环境噪声标准》和《工业企业厂界噪声标准》均规定,以居住为主的1类区域,白天的噪声标准为55dB,夜间的噪声标准为45dB,居住、商业和工业混杂区及商业中心区为主的2类区域,白天噪声标准为60dB,夜间噪声标准为50dB,以工业区为主的3类区域白天噪声标准为65dB,夜间噪声标准为55dB,故一类工业区降噪任务为0,二类工业区降噪任务为5dB,三类工业区降噪任务为10dB。结合Reethof的研究,建议按电子类工业区0m,化工类工业区30m,机加工类工业区60m考虑)。
本文虽对防护绿带宽度作了粗浅的探讨,但未涉及地域环境、气候、风向、企业类型个体差异等的影响,需要作进一步的研究,使城市规划编制成果更具科学性。
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[3] 朱春阳,李树华.城市带状绿地宽度对空气质量的影响[J].中国园林,2010(12):221-222.
[4] 牟 浩.道路绿带宽度对空气污染物的削减效率研究[D].武汉:华中农大硕士学位论文,2013.
Study on protecting-isolating green belt setting width of urban industrial region
YU Zhi-jiang
(LulongUrban-RuralConstructionPlanningAdministrationDepartment,Lulong066400,China)
Taking protecting-isolating green belt setting width of urban industrial region as the research target, the paper explores the impact of trees planning and distribution upon green belt arrangement, studies the effect of green belt reducing noise broadcasting and the impact of green belt upon air polluting capture efficiency, and finally puts forward suitable green belt width computation mode.
protecting-isolating green belt, width, computation mode
1009-6825(2014)28-0221-03
2014-07-21
于志江(1977- ),男,工程师
TU985.126
A