植物在城市防灾减灾绿地规划中的功能研究

2020-11-29 08:09段绍睿
绿色科技 2020年1期
关键词:城市绿地防灾绿地

段绍睿

(重庆交通大学 建筑与城市规划学院,重庆 400000)

1 城市灾害的概念和类型

1.1 城市灾害的概念

所谓城市灾害,就是以城市为承灾体,由于自然或人为的原因,对城市功能和人民生命财产造成损害的事件,由于承灾体——城市是社会、经济和自然复合的人工生态系统,其人口和建筑物高度密集,如规划和管理不当,则极易发生危险和灾害,给城市居民的生命、财产带来损失,这不能不迫使人们重新反省[1]。

1.2 城市灾害的类型

目前,对城市灾害的分类没有统一规定,金磊将妨害城市可持续发展中的致灾要素归纳为:地震灾害、洪灾与水害、气象灾害、火灾与爆炸、地质灾害、公害致灾、“建设性”破坏致灾、高新技术事故、城市噪声危害、住宅建筑“综合症”,古建筑防灾、城市流行病及趋势、城市交通事故、工程质量事故致灾等14类[2]。

2 植物的主要防灾功能

总的来说,现阶段常见的城市灾害主要包括前文提及的14类,城市规划的绿地当然并非对所有种类的城市灾害都有防灾减灾的作用,但对其中的一部分来说,例如地震、旱涝灾害、火灾、大气灾害、城市“热岛效应”等,可以发挥防灾减灾或救灾的功能,其中植物作为唯一具有生命力的造园要素,是防灾减灾、保护公民生命财产安全的重要载体。

2.1 地震

长期以来我国大大小小的地震灾害都时有发生,社会各个领域对城市防灾避险建设的关注度也日益增高,对于城市防灾减灾绿地的规划建设研究也进行得如火如荼,植物在其中也扮演了重要的角色。

爬山虎(Parthenocissustricuspidata)、常青藤(Hederanepalensisvar.sinensis)等垂直绿化的植物,由于它们卷须上的吸盘或茎上的气生根等使得它们具有强大的吸附、固定的能力,在低等级的地震灾害发生时,可以有效地减少建筑物墙面的水泥层剥落。另外,树冠丰满、枝繁叶茂的高大乔木可以对建筑图倒塌时飞出的砖瓦碎片起到一个缓冲的作用,从而减少伤害,保护居民的生命安全,保证疏散和救援有效进行。

2.2 旱涝灾害

近年来城市水害有愈演愈烈之势,而另一方面,我国城市又面临着水资源匮乏、水资源污染、地下水位降低等多种水问题。在此背景下,人们开始研究并寻找新的城市雨洪管理方式和理念,2012年4月,“海绵城市”的概念被首次提出。

2.2.1 “海绵城市”的概念

海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用[3]。

2.2.2 “海绵城市”中植物的作用

海绵城市系统建设包括五大要素,即植物、坡度、土壤、地下水和给排水设施[4]。“海绵”是指以景观作为载体的水生态基础设施,而植物不仅是景观的构成要素之一,更是在这个雨洪管理系统中发挥着重要的作用,通过对园林植物的选择和配置,构建出既具有美学效果又具备包括维护城市雨涝调蓄、水源保护和涵养地下水、雨水净化、修复栖息地、净化土壤等生态作用的特殊的景观生态体系。

2.2.3 “海绵城市”中植物的应用

2.2.3.1 雨水花园

雨水花园是一种最常见的生态可持续雨洪管理和雨水利用设施,是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地[5]。当城市发生降雨时,雨水花园可用来汇聚和收集雨水,这样能够有效地控制地表径流,预防洪涝灾害的发生,再通过雨水花园对雨水进行净化,接着渗入土壤,一方面涵养地下水,另一方面用于补给城市用水,为城市节约和储备水资源,使旱时不致无水可用。基于此,雨水花园的建设应选用一些既可耐涝又有一定抗旱能力的植物。

2.2.3.2 人工湿地

人工湿地(ConstructedWetland) 是指人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统,其设计和建造是通过对湿地生态系统中的物理、化学和生物作用等优化组合来进行污水处理[6]。在这类绿地的建设中植物也扮演着重要的角色,一方面能使水体净化,另一方面还能使气候得以改善,环境得以美化。

人工湿地中一般选用生物量较大、体内污染物浓度较高的植物,使湿地能提高自身去污能力,对湿地中存在的污染元素起到一定的清洁和抵御作用。人工湿地中还很适合种植根系发达的植物,这些植物可以分泌出很多根分泌物,能使微生物得以很好地生存,促进根系周围微生物讲解,使人工湿地拥有更强的净化能力。

2.3 火灾

火灾是城市灾害中最为常见的一种,一定规模的绿地能够有效地抑制火势,例如城市绿地、防护绿地等。用于防灾防火的园林绿地主要通过植物来发挥相应的作用,合理的植物选择和配置能够有效地控制火势的蔓延。

2.3.1 植物能起到作为遮蔽物和隔断火势的作用

一方面,当有大规模的火灾发生时,火焰所产生的热量辐射势必能够引起火势的不断扩大,而树木的树冠枝繁叶茂,体量较大,正好可以有效地进行隔断,从而抑制住火势。另一方面,茂盛的林木还具有防风的作用,能有效地控制了现场的风势,减少火焰飘动和氧气的输送,抑制火势蔓延。此外,树木的存在成为隔离和庇护的障碍物,为诸如消防和避难等活动提供了场所。因此一般选用树冠繁茂、遮蔽度高的植物,例如梧桐(Firmianaplatanifolia)、银杏(Ginkgobiloba)等。

2.3.2 提供水分的作用

火灾发生时,树木内的水分由于温度升高而被蒸发出来,而水蒸气的释放则能够有效阻止周围气温的上升,同时可以抑制可燃气体与空气混合,从而达到抑制燃烧的作用。因此一般选用含水量较高而含油量较少的树种,例如茶梅(CamelliasasanquaThunb.)、广玉兰(MagnoliaGrandiflora)等。

2.4 大气污染灾害

城市的空气中含有大量的有毒气体和粉尘,人们在生活生产过程中排放的烟尘也含有大量的碳粒、尘埃以及各种各样的有毒粉尘等,对人们的身体健康甚至生命安全存在较大威胁。

2.4.1 植物能有效减少空气含菌量

植物具有不同程度的抑菌、杀菌作用,对净化城市空气具有重大的意义。例如柠檬按叶放出的杀菌素可杀死肺炎球菌、痢疾杆菌和流感病毒等。

2.4.2 植物能有效吸滞烟尘

城市绿地中植物的防尘作用主要通过叶片的对烟尘的吸滞起作用,因此在吸尘防尘的树种选择中,一般挑选树叶数量较多,叶片面积较大,或者是叶面粗糙以及能够分泌黏液的树种。

2.4.3 吸收有毒气体

如今的城市正在遭到来自多种有毒气体的侵害,其中以SO2的含量和有害性最为突出,是造成酸雨最主要的原因。而部分植物所具有的对SO2等有害气体的吸收作用使得城市绿地建设变得尤为重要,例如加杨(PopulusXcanadensisMoench)、洋槐(Robiniapseudoacacia)等。

2.5 城市“热岛效应”

在城市中,因为地表大多以混凝土等低热容量建筑材料作为下垫面,以及日常活动中会产生大量的能耗,使得城市平均气温普遮高于周围农村,进而形成“城市热岛”[7]。城市“热岛效应”现在已经成为了大多数城市都存在的环境灾害,而由植物配置设计而成的城市绿地对改善“绿岛效应”起着重要的作用。

城市绿地对“热岛效应”能起到一定的改善作用,一方面是乔木巨大的树冠能遮荫并且降温,另一方面是叶片本身的蒸腾作用,水分汽化会消耗大量的热量,以及叶片自身的光合作用,通过吸收使得气候变暖的CO2释放O2从而达到降低空气温度的作用。此外,通过对城市绿地的合理规划,还可以对城市的通风状况进行改善,成片或呈带状种植的绿地,形成城市通风廊道,可以对气流产生一定的阻拦和引导作用,例如城市绿道的建设,就是通过道路绿化将郊外的新鲜空气引入城市,从而缓解城市中心区的“热岛效应”[8]。

4 结论

随着中国城市化进程的不断加快,大量人涌入城市,经济繁荣、各行各业的蓬勃发展,各种城市灾难也随之而来,人们对改善居住环境的要求也越来越迫切。本文主要从城市灾害的分析入手,探讨了植物在城市防灾避险方面的多种特殊功能,结合具体实例,论证了园林植物在城市防灾避险规划中的重要意义。园林植物不仅在美化人居生活环境方面具有重要作用,也是城市防灾避险不可或缺的角色,可以说是一种集多功能于一身的要素。在未来的研究过程中,专业人员不仅要将目前认识到的植物的功能最大程度地发挥出来,更应该立于当下,着眼未来,与其它要素结合起来,发现植物更多的用处,推动城市生态文明建设,创造出生态的、可持续发展的人居生活环境。

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