基于韧性理论的社区绿色基础设施功能提升策略研究

2019-10-14 07:02刘峰刘源周翔宇
园林 2019年7期
关键词:韧性雨水基础设施

刘峰 刘源* 周翔宇

1 概述

1.1 韧性

“韧性”的概念源于生态学家霍林有关于生态系统的论文,这被视为现代韧性理论的开始,他认为“韧性”是指在干扰面前保持基本功能的特征[1]。洛克菲勒基金会认为:韧性是无论城市中的个人、社区、机关、企业和系统,遭遇何种长期压力和急性震荡,都能生存、适应及增长的能力[2]。联合国国际减灾署将韧性定义为:暴露于危险中的系统、社区或者社会,具有抵御、吸收和适应灾害,面对外界的损失和破坏,能及时迅速地从伤害中回复的能力,其基本功能是保护与恢复[3]。随着韧性理论的发展,韧性理论由强调单一的稳定态的工程韧性,再到强调缓冲能力的生态韧性理念进一步发展为强调对冲击的长期适应与调节能力的演进韧性。相对于以往的韧性理论,演进韧性更加强调对系统在各种冲击下所产生的变化、适应和改变的能力,这种能力通过反馈与学习之后产生自适应性调整。

1.2 韧性社区

社区是城市生活与发展的基本单元,当城市受到外界冲击与干扰时,社区不仅首当其冲,而且也是“救灾”的第一时间场所。韧性社区是“韧性”+“社区”的集合,是指面对风险、冲击能够降低损失,并且迅速从中恢复具有自适应性以及自组织性的社区。城市韧性的构建以社区韧性的构建作为切入点以及立脚点。韧性社区有利于提升城市面对外界冲击干扰而恢复“弹性”的能力,减少社区遭受冲击后的影响。

1.3 绿色基础设施

绿色基础设施起源于美国马里兰绿道规划的战略目标。绿色基础设施是指具有内部连接性的自然区域、开放空间网络以及可能附带的工程设施,这一网络具有自然生态体系功能与价值,总体构成保证环境、社会与经济可持续发展的生态框架[4]。绿色基础设施可提供吸收、适应、减缓与复原能力,对于提升城市韧性有所帮助,绿色基础设施对城市以及社区韧性的提升具有重要作用。

绿色基础设施包含多个尺度,一般分为区域、城市、社区三大尺度,绿色基础设施由于尺度不同发挥的作用也有区别,例如区域尺度着眼于绿地空间的连接以及生态系统的维护;城市尺度除了生态环境保护之外,也注重其所具有的社会性服务,比如提供休闲娱乐场所、改善居民身心健康等;社区尺度则相对更加注重基本构成要素生态以及景观的要求。

2 国内外研究现状

2.1 国外研究现状

关于韧性社区的研究,Ayyoob Sharifi等设计了一个包含环境、经济、社会以及可持续性等标准的城市韧性评估系统[5],Cutter等提出地方抗灾模式,旨在改进地方社区抗灾能力评估[6]。Cutter等提出灾害复原力模型,提出社会、经济、房屋等方面基于经验的社区复原力韧性标准[7]。Lorenzo Chelleri等从气候变化适应和灾害管理视角,通过案例研究得出城市社区规模与可持续性相关关系[8]。

2.2 国内研究现状

杨雅婷从抗震避灾的角度提出构建韧性社区评价体系以及相应的优化策略[9]。申佳可对韧性的概念特征以及表现进行研究,构建居住区韧性模型,通过典型案例研究提出四点原则,并以此作为韧性社区规划设计的指导原则,通过韧性概念的变化和成功生态规划设计实践案例的研究,构建以调控系统可变性为核心的城市社区韧性规划与设计框架[10-12]。王峤等提出社区步行景观生态韧性、防灾韧性、空间韧性的策略以指导建设韧性社区[13]。尽管前人对构建韧性社区做了大量研究,但对于社区绿色基础设施在构建韧性社区方面所起作用的研究还是不足。本研究从社区绿色基础设施的角度,探究韧性社区的构建模式,并对社区实施韧性构建以进行社区的改造与提升。

3 相关理论构建

3.1 韧性社区中的绿色基础设施构成

3.1.1 韧性与韧性社区理论

韧性主要包含稳定性、冗余性以及适应性等方面的性质。这些性质是保证韧性系统复原力的关键。韧性系统在自适应复原过程中获得的恢复程度和潜在知识都会影响社会、自然和构建的环境系统状态以及产生的先行性,在此基础上为下一个事件创造前期条件。此外通过自适应复原过程获得的新知识既可以影响前期条件,又能通过实施新的应对策略提高内在的复原力[14]。

韧性社区主要有物质环境系统和组织管理系统两大部分组成,主要包括自然要素、人工要素、人口要素、社区管理要素等几个方面。社区的物质环境是社区韧性的支撑系统,是保证社区韧性的基础,主要包括社区的自然环境以及相应基础设施。而社区的绿色基础设施是韧性社区物质环境与空间组织的重要组成,对于塑造韧性社区稳定性、冗余性以及适应性具有良好作用。组织管理系统主要包含了社区管理机构、社区志愿者团体以及商业机构,发挥着社区系统运行与维护的作用。

3.1.2 社区绿色基础设施的构成

绿色基础设施是城市、城镇和村庄内外之间的实体环境,是一个多功能的开放网络,包括公园、花园、林地、绿色通道、水体、行道树以及开放的乡村网络的绿色空间[15]。社区绿色基础设施主要分为雨洪体系、绿地体系、空间体系以及生态工程设施体系(图1)。

3.1.3 绿色基础设施在构建韧性社区中发挥的作用

对于韧性社区的构建,绿色基础设施发挥的作用主要在于其所具有的生态多功能效益,包括雨洪管理、绿色空间可达性、缓解热岛效应、提升景观连通性、提高空气质量、减少社会脆弱性六个方面。绿色基础设施对于韧性城市的实现,可以产生积极的生态效益与社会效益,尤其是其所产生的生态服务效益对于提升城市、社区韧性具有积极作用。

绿色基础设施为社区提供大量的雨洪管理设施,可以使社区更合理有效地进行雨洪管理,应对雨洪冲击;其所包含的多样的开放性空间可以保证社区居民拥有丰富的活动场所,而开敞的空间还能提供灾害来临时的避难场所;其所具有的生态特性以及带来的景观效果有利于社区居民保持良好的精神状态,具有一定的心理治愈作用;与灰色基础设施相结合可以提升基础设施之间的耦合程度,充分提升社区韧性的冗余性以及救灾的效率性。

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3.2 构建原则

与其他尺度的绿色基础设施不同,社区尺度较小,贴近居民生活,其不仅承担着生态环境保护以及为人类提供生态性服务的功能,更重要的还是其为社区提供的社会性服务,能创造景观良好、文化丰富的社区空间以满足居民对宜居环境的追求。社区绿色基础设施既要考虑与区域宏观定位,也要考虑微观要求。

3.2.1 连通性原则

连通性是绿色基础设施构建的一大原则,也是构建韧性社区的要求。绿色基础设施的连通性对维护自然系统价值与服务功能价值至关重要,良好的网络空间连通性,可以充分发挥其相应的生态以及社会服务功能,保证空间可达性;良好的绿地空间可达性,可以减少居民避灾时间,保证人身安全;社区的不同机构、组织之间加强交流“连通性”,可以形成管理者与社区主体的广泛参与机制。

3.2.2 多要素协调原则

绿色基础设施与城市市政、道路交通等基础设施紧密关联,社区绿色基础设施是社区重要的环境要素,与灰色基础设施相互协调,在一定程度上可以降低基础设施耦合程度,提升基础设施复原力,保障韧性社区具有良好的物质支撑系统。绿色基础设施在构建过程中也要注意与当地历史文化相协调,在开发过程中要注意保护当地历史文脉与场所精神,同时也要体现社区文脉、展现社区场所性。

3.2.3 景观美化原则

绿色基础设施不仅要注重生态功能也要注意景观的美化。社区是城市生活最直接接触的环境,在这种尺度下需要考虑设施构建的景观性,结合一定造景手法,满足人们的景观需求。良好的景观可以帮助居民降低压力、调节心理,具一定的治愈功能。

3.2.4 全过程性更新原则

韧性调节是全过程的,因此社区绿色基础设施需要不断更新以适应社区发展。绿色基础设施的更新是需要管理组织者进行维护与管理的。而良好的管理,需要提升社区管理组织机构应对灾害以及领导的能力,需要优化组织结构、进行社区防灾避灾以及应急救险的培训和经验。

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1. 社区绿色基础设施构成

2. 场地区位图

3.3 构建策略

3.3.1 空间系统点线面

社区尺度的绿地更加贴近居民生活,需要注意空间的合理分布,满足社区居民需求。韧性社区绿色基础构建设施需要注意点线面的结合,保证各种要素系统化,保证绿色基础设施的连通性,提升绿色基础设施的韧性效能。

3.3.2 多层次绿色植物配置

绿色植物是绿色基础设施中的基本要素之一,具有净化空气、缓解污染、促进雨水渗透等较为重要的生态价值。在社区绿色基础设施中,植物的种类、种植方式等对于社区的韧性提升具有重大意义。植物配置应注重乔灌草多层次搭配,既可以保证绿色植物景观性,又充分发挥绿色植物的生态功能。

3.3.3 灰绿基础设施协调

绿色基础设施为社区提供多种生态功能以及社会服务功能,如维护生物多样性、美化街道、改善交通、合理控制雨水径流、提供社区休闲娱乐场所空间等。绿色基础设施结合社区原有的灰色基础设施如停车场、雨水管网等,可以发挥绿色基础设施最大效益,提升社区韧性。

3.3.4 全过程性管理与维护

韧性社区的全过程性要求绿色基础设施保持长期的维护与管理,保证设施的“活性”。社区绿色基础设施在发挥蓄、滞、渗、净、排等功能的过程中会逐渐老化,在做设计时就应该充分考虑到绿色基础设施长期维护的成本与效益,同时社区管理组织应采取更加合理的方式来管理社区。

4 实践规划

4.1 区位概况

本案例场地位于江苏省南京市玄武区孝陵卫街道,处于紫金山南麓,地处中山陵景观中轴线上,西邻中山门明城墙,与月牙湖高尚社区相连。场地包括银城东苑国际社区、弘光中学以及长巷苑小区面积约33 hm2。

该地区总体低于周边环境,易受雨洪侵扰,曾经也受到过影响居民生活的洪涝,因此需要对社区内部绿色基础设施进行改造与提升,发挥其多功能性作用,提升社区雨洪韧性。

4.2 构建方法

4.2.1 多层次绿色植物配置

银城东苑国际社区植物配置良好,建筑周边主要配置小乔木以及灌木草地,住宅间小广场植物搭配方式较为多样,以创建丰富的植物空间。长巷苑小区内部植物配置相对较差,需要进行植物的改造与提升。原有植被主要为棕榈、海棠等乔木,地被长势较差,绿色植被层次单一,景观性较差(图2)。

4.2.2 雨洪体系的改造与提升

雨水花园具有调节城市雨洪、减少内涝、补充地下水以及净化水质等作用,通常用于收集道路雨水以及广场建筑周边雨水。在社区尺度的雨水花园中,通常需要注意根据其位置确定其构造特征(图3)。渗水洼地通常作为社区绿地的一部分,通过自然地形的变化使雨水汇集于洼地之中最终达到雨水渗透的目的。

植草浅沟通常位于道路、广场周边,结合地形高差以及植物种植使雨水下渗和净化,作为社区水体的表现形式,在雨洪过程中可以充分发挥蓄水池的作用,将雨水井、雨水花园以及市政雨水管道等相互连接,成为城市雨水调蓄的一部分。银城东苑国际社区中水体作为一个临时蓄水池发挥调蓄作用,与绿地、道路雨水井连接,充分蓄积雨水,提升社区雨洪韧性的冗余性。社区内部原来水体更多考虑了景观性而忽略了生态性,因此,必须对社区水体进行改造,如水体驳岸,去除底部硬质,增加水地之间的物质能量交流(图4)。

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3. 两种不同形式的雨水花园

4. 银城东苑国际社区的景观水道改造前后

5. 绿色街道的断面形式

6. 广场中心绿地及改造断面

7. 长巷苑小区改造前后对比图

4.2.3 生态工程设施体系的改造

绿色街道是指带有一定绿色生态技术设施的街道系统,一般包括绿色生态湿地、雨水花园、生态滞留池以及可渗透路面系统等设计要素(图5)。这些要素与原有的社区街道设施如绿化带、雨水沟等相互组合,提升社区内部雨水下渗效率。植物选用耐水湿品种,并且具有一定污染物吸附能力,同时兼顾景观美化的需求。

透水铺装具有减少路面积水、补充地下水以及缓解城市热岛效应的作用。通常较为常见的是透水砖与透水沥青混凝土为面层。银城东苑中众多小广场采用多种形式的铺装结构及设施,具备一定雨水下渗以及收集作用。

银城东苑国际社区内部住宅楼间小广场采用多种形式铺装收集雨水,节点多采用水池形式保证广场雨水的收集,也有部分节点以水泥柱支撑盖板利用缝隙收集雨水的方式。广场中心绿地现状改造措施为:增加绿地坡度、在绿地与广场交界处设置边沟、下埋设雨水管道(图6)。

长巷苑小区属于老旧小区,主要居民为老年人群体,内部灰绿基础设施相对老旧且面积较小,住宅排列较为紧密,植物生长状况相对较差,出现局部绿地裸露的情况。该小区的活动中心是一个健身小广场,硬质铺装缺乏,杂草丛生且运动健身设施直接坐落于草地(图7)。为了最大限度保证雨水下渗以及场所的自然意趣性,对该场地的改造主要是结合植草铺设硬质铺装,设置坐凳以满足居民休憩需求,同时调整植物种植以提升场所的景观性。

5 结语

绿色基础设施的多功能特性以及其生态服务效益对于社区提升韧性、应对外界干扰与冲击具有重要意义。本文从绿色基础设施角度分析韧性社区的构建,并通过实际案例总结出韧性社区的绿色基础设施规划指导策略,并尝试进行改造与提升,以提高社区应对干扰冲击的能力。绿色基础设施对城市韧性的提升研究还需要更加深化,以便为城市韧性研究提供更多的数据与技术支撑。

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