浅谈山地城市道路的绿色化设计

吕文捷

【摘要】绿色交通理念不仅涵盖了出行方式、交通工具和交通管理方面，还涵盖了道路本身，道路的设计标准、线形条件直接影响汽车的油耗和排放。通常的道路设计往往只注重工程本身的经济性和安全性，忽略了建设期间的生态环保、资源消耗以及运营过程中汽车的PM2.5和CO2排放。本文从一个道路设计师的角度，阐述绿色交通理念在山地城市道路设计中的具体应用。

【关键词】山地城市、道路设计、绿色交通

引言

我国西部地区目前正处于城镇化快速推进过程中，与城市大规模开发建设相伴而来的则是生态环境的恶化、能源的高消耗和二氧化碳的高排放。随着社会经济的发展、汽车时代的到来，城市道路拥堵现象越来越严重，汽车尾气排放污染已经取代了煤烟污染成为了许多城市大气污染的主要来源。

为应对气候变化和不断恶化的生存环境，如何运用绿色交通、低碳、生态的理念，缓减城市道路交通拥堵问题，降低汽车尾气排放；如何利用有限的资源和代价，设计和打造可持续发展的城市道路交通系统，特别是在重庆这样一个山地城市就变得尤为重要。

1 绿色交通、低碳、生态的概念

通常绿色交通是指为了减轻交通拥挤、降低污染、节省建设和维护成本而发展的低污染、有利于环境保护、多元化的城市交通工具和设施，来完成社会经济活动的可持续发展的交通体系。绿色交通是通达有序、安全舒适、低能耗低污染三个方面的有机结合，它与解决环境污染问题的可持续性发展概念一脉相承，它强调的是城市交通的“绿色性”。

低碳、生态理论与绿色交通理论的核心是一致的，是通过生态环境保护、节能减排、资源循环再生利用，实现人与自然的和谐相处，建立资源节约、环境友好、社会和谐的现代城市，实现经济社会可持续发展。

2 山地城市道路设计的特点

因地形起伏大、工程地质复杂，山地城市的道路设计面临更多的问题和挑战，需要考虑的影响因素更广泛，主要表现有如下特点：一是城市被河流或山脉分隔，城市道路涉及到的桥梁、隧道工程多，工程投资大；二是由于地形起伏大，路基深挖高填，土石方数量大，边坡支挡结构多，对生态环境的影响大；三是为克服地形和高差，道路势必采用较大的纵坡，从而带来机动车油耗和CO2排放量的大幅增加；四是道路与周边地块使用之间的协调难度大。

3 山地城市道路的绿色化设计的几个方面

3.1 平面设计

在道路平面设计中，要充分分析地形地貌的特点、工程地质以及生态环境的实际情况，结合城市用地规划，运用绿色交通的理念，采用地质选线、生态环保选线等手段来开展道路平面设计。

山地城市通常被河流或山脉分隔成多个区域，从而形成组团式的城市形态和空间布局。在地形平缓的区域通常采用交通功能强的方格网式路网结构，而自由式路网结构更加适应起伏较大的地形。在组团与组团之间或台地与台地之间，通常选择有利的地形，规划设计一些快速路或交通性主干道，解决组团间的交通需求。这样设计的优点是：道路的工程量大大减少，节省投资，组团或台地之间天然的生态组团隔離带得以保留。

对于依山而建的道路，其平面线形设计要因地制宜，采用与地形相适应的曲线元素进行布线，减少对山体的大面积开挖，避开水体、林地，从而达到保护生态环境的目的。

3.2 道路纵断面设计

在纵断面设计中，道路所采用的最大坡度和坡长值是设计师首先应当考虑的问题。出于行驶安全方面的考虑，规范中对道路的最大坡度和坡长都有明确的限制规定。设计师通常会考虑降低工程造价而采用规范允许的最大值，却对投入使用后汽车消耗能源的增加、PM2.5和CO2排放的增加考虑甚少。

国内外的一些实验数据表明：道路坡度每增加1%，汽车上坡的耗油和CO2排放就会大幅增加。因此，设计师应当根据道路的交通特性、交通量的大小，综合考虑工程投资、运营阶段的油耗和CO2排放，合理确定设计采用的最大纵坡和坡长值，实现汽车在坡道上的低耗油、低排放，创建低碳道路。一般情况下，交通性的干道或重载交通道路，最大纵坡宜控制在规范的推荐值以内，而对于交通量小的服务性支路，地形特别困难时才采用规范允许的极限值。

在道路纵断面设计中，设计师应当将凸形竖曲线的顶点置于地形制高点附近，将凹曲线的顶点放在地形较低的冲沟附近，使得纵断面线形更加贴近自然地形，从而达到减少道路土石方挖、填数量，节约投资的目的。但在纵断面设计中应避免出现锯齿形纵坡，因为锯齿形纵坡不但会增加汽车能源的消耗，而且不利于道路雨污水的排放，对汽车行驶的舒适性也有较大影响。

3.3 交叉口渠化设计与ITS智能交通

对交叉口进行渠化设计以及采用绿波带技术、ITS智能交通是运用绿色交通理念，从“点、线、面”三个方面打造绿色、低碳、畅通的城市路网系统的重要手段。ITS智能交通技术的运用，可以大大减少行车的延误、提高行车速度，保证整个路网交通的均衡有序、交通流量的平稳性和连续性，实现道路资源的高效率使用，从而达到缓堵、节能、减排的目的。

在道路交叉口设计中，按照交通量预测情况确定左、右转弯待行车道的数量和长度，对交叉口进行渠化设计，可以减少交叉口的延误时间，提高道路交叉口的通行能力和服务水平，从而达到减少有害气体排放的目的。

3.4 道路景观绿化、慢行系统设计

随着社会经济的发展，居民对道路景观、环境的要求在逐步提高。设计师应合理确定道路绿化的横断面布置，因地制宜选择草皮、灌木和乔木，在路基边坡采用生态工法进行防护；在人行道和分隔带上进行树种、树木大小、色彩、空间高低的搭配布置，打造与道路两侧用地性质相适应、与两侧建筑形态相协调的色彩丰富、四季变化的立体绿化的城市生活空间，使得道路成为城市的一道道亮丽的风景线。

步行交通约占人们日常出行的30～50%，在道路设计中应当以人为本，优先考虑步行系统。高品质的人行系统应该连续无障碍，具有足够的宽度、拥有良好的照明系统和舒适安全的环境。道路交叉口应设置人行过街斑马线和信号灯，方便行人过街；在车流较大的交通干道以及人流量大的交叉口则应考虑设置过街天桥或地道，以确保行人过街安全；公交停车港尽量靠近轨道车站，实现零距离换乘；而对于山坡绿地，可以沿山坡设置步道，供居民登山、休闲、健身。

3.5 节能减碳材料和工艺的使用

在道路设计中采用低能耗、低排放、低污染的建筑材料或工艺，是设计人员运用绿色交通理念，打造低碳、生态道路系统的重要手段。

沥青路面具有行车平顺舒适、耐磨、降噪、易于维修和养护等优点，黑色化的路面设计还可以大大减少水泥的使用。橡胶沥青在消耗大量的废旧轮胎的同时，较传统技术施工期间能够节能40%、温室气体排放减少50%、有害气体沥青烟排放减少90%。

采用钝头钢筋可以减少钢筋的弯钩长度，采用钢筋机械连接技术可以减少钢筋搭接的长度。西部地区的石材比较丰富，在城市道路设计中应当考虑就地取材，采用条石、片石砼替代素砼修筑挡墙，不但能够减少水泥的使用，还能够降低工程造价。

4 结语

最近，党中央提出了“十三五”时期全面建成小康社会新的目标，明确要求生态环境质量总体改善，生产方式和生活方式绿色、低碳水平上升；同时提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。由此可见绿色、低碳发展的重要性非同一般。

城市道路与社会经济发展、居民生产生活的环境息息相关，在交通拥堵、环境污染日趋严重的今天，运用绿色交通、低碳生态理念来设计、建设城市道路系统是解决交通拥堵和环境问题的有效途径，也是实现城市可持续发展的唯一办法。作为一名道路设计师，我们应当将绿色交通、低碳生态理念贯穿在道路设计的全过程，这既是我们的义务，更是我们的责任和使命。