城市生态道路设计理念研究

彭兆锋

（湖北省工业建筑集团有限公司设计研究院，武汉 430000）

1 引言

城市道路作为城市公共基础设施的重要组成部分，承担了组织城市交通的重任，其与城市居民的生产生活密切相关，被视为城市的“动脉”。城市生态道路设计则是通过延伸道路体系的附属功能，从而对道路辐射区域乃至整个城区的生态环境起到一定的积极作用。其在设计过程中通过对道路断面结构、附属绿地、市政设施等组件的优化和调整，进而达到提升道路生态性指标的目的。

鉴于城市发展过程中对于城市可开发用地的需求量不断增加，而为了保证城市社会和生态环境能够稳定在较好的状态，城市管理者们又不得不耗费大量宝贵的土地资源用于建设城市绿地及其他设施。城市道路用地占到城市空间的10%左右，而其在城市中也呈现出均匀分布的特性，因此，通过挖掘和发展城市道路的生态功能，使其能够为城市的生态稳定做出应有的贡献【1】。

2 城市生态道路设计趋势探索

2.1 应用低影响开发措施

目前，随着城市规模的不断扩大，城市区域雨洪管理成为城市管理者必须面对的一大难题，而城市道路在城市建设用地指标上往往占到了10%左右，如能通过应用低影响开发技术降低或适当调节区域雨洪管理压力，对于城市的健康发展有着积极的意义【2】。

1）采用透水沥青或透水混凝土提高城市道路透水性。城市道路上的地表径流往往是通过市政雨水管网进行排放的，一旦降水量超过雨水管网系统的承载量，道路上的雨水不是积聚在道路上就是流向了地势更低的低洼地区。无论是沥青路面还是混凝土路面，其面层宛若是一道密封良好的隔水层，将地表径流与道路基层相隔绝。这虽在一定程度上避免了城市道路的路基受到水淹浸泡的风险，提升了城市道路的稳定性，但从另一角度进行分析其也大大降低了城市道路上地表径流的下渗速度，道路上的雨水在降雨期间不断积聚。在采用透水沥青或透水混凝土后，城市道路的透水得到了极大的提高。相关实验数据显示，每平方米透水沥青或透水混凝土每秒能够下渗地表径流约 50mL【3】。

2）利用植草沟、生态渠道等方式组织道路排水。传统的雨水管网是通过埋设在道路下方的管道组织排水，由于其埋设在地下日常清理维护难度较大，大量垃圾和树叶经常堵塞管道。在采用植草沟、生态渠道等形式组织道路雨水排放时可利用植草沟或生态渠道内的植物对地表径流起到初步的过滤作用，其流速也会得到一定的迟滞。与此同时，部分地表径流也会在流经植草沟、生态渠道时产生一定的下渗和吸收，进而达到削减地表径流总量的目的。植草沟（见图1）与生态渠道通常裸露在地面上，只需定期对其内部的垃圾进行清理并对其中的植物长势情况进行修剪。上述清理工作的机械化程度较高，清理养护工作较为便利。

图1 植草沟断面示意图

3）在部分建设资金较为充裕的城市，可结合道路建设构建地下雨洪调蓄系统。目前，我国城市对雨水的资源化程度较低，几乎所有城市的排水体制都建立在快收快排的理论基础上，而地下雨洪调蓄系统则可在降雨期间收集大量的雨水资源并将其储存在系统内部，从而减轻了城市雨水系统的排涝压力；而在降雨过后被存储在系统内部的雨水则可被用于道路清洁、园林绿化养护等多项工作中，进而节约了大量宝贵的生活用水资源【4】。

2.2 构建道路生态廊道体系

城市道路体系如同“蜘蛛网”一样漫布在城市中，也正因如此，其能够成为沟通城市绿地空间，改善城市生态的绿色廊道（见图 2）【5】。

图2 生态廊道

城市中的绿地虽然是按照一定的规划进行布置的，但其往往存在“点状化”“分散化”的布局形式，其对于城市的生态改善效果被严重削弱。通过四通八达的城市道路两侧附属绿带将遍布于城市各处的绿地空间进行串联和沟通，使其能够在城市道路绿带的协助下形成统一的整体，使其生态性和景观性得到充分的发挥和利用。例如，城市道路附属绿地所种植的大量植被可通过光合作用为城市居民提供充足的氧气，而植物呼吸作用所产生的水分也对调节城市空气湿度有着莫大的帮助。

通常情况下，城市外围和内部都分布着城市外环线和交通快速路网系统，而上述类型的城市道路路面宽度较大，其中所包含的防护绿地宽度也相应增加，故结合城市道路防护绿带建设城市生态廊道体系，对于提高城市建设用地利用率和生态稳定性有着积极的意义。纵横状分布的城市快速路网两侧的防护绿带可形成生态交通通道，将城市外围新鲜的空气引入城市内部，而城市生产生活所产生的各类废气、废热等不利因素也可沿着通道向城市外围扩散，最终起到降低温室效应的目的。

2.3 建设市政综合管廊体系

城市中的市政管道基本依附于道路进行铺设，其与城市道路存在着共生共荣的关系。但市政管网的反复维修不但影响了道路的正常通行，而且在维修过程中对道路实施的刨铣和切割势必会产生大量的建筑垃圾和粉尘，从而对城市生态环境造成不利影响。

市政综合管廊系统是指在城市道路下方采用盾构顶进或大开挖的形式，先行建设1 条矩形和圆形的地下管廊，而各类市政关系则按照规划要求在管廊内进行布设。由于地下管廊系统通常由大型混凝土构件拼搭而成，其相对于各类市政管网外部的金属保护管或覆土层而言，其保护性上产生了质的飞跃，即使是城市道路受到内部车辆荷载所碾压，管廊内部的管线均不受任何影响。同时，各类市政管网存在定期维修、新增或封闭接口等作业行为，市政综合管廊内所布置的管线在进行管道维修和割接作用时，工作人员也无需对道路进行开挖，直接在综合管廊内部便可开展各项日常作业，不但减轻了工人的作业强度，而且避免了重复开挖城市道路而造成的生态污染。

2.4 提升道路节能指标

城市道路夜间照明作为城市道路必要的附属设施之一，为夜间在道路上进行交通活动的车辆和行人提供了良好的视野，从而大大降低了夜间交通事故的发生率。同时，相关资料显示，城市道路照明率的提升也有助于城市犯罪率的降低。虽然城市道路的夜间照明能为市民的出行和人身财产安全提供必要的保障，但城市道路在夜间照明时也会消耗大量的电力资源，故降低城市道路的照明能耗也成为提升城市道路生态性的重要举措，可采取如下几种技术进行“开源节流”，进而达到降低城市道路能耗的最终目的。

首先，针对照明所需要的电能可通过可再生能源进行代替，例如，在我国光照条件较好的区域，可采用光伏电板进行太阳能的利用，光伏电板在白昼通过吸收太阳能并将其转换为电能后储存在电池中，夜间路灯则利用白昼所储存的电能进行照明。而在部分风力资源较为丰富的沿海城市或西北地区，可结合路灯杆架设小型的风力发电机，其可在夜间为路灯提供充足的电能。

其次，采用高亮度低能耗的新型灯具。我国常见的照明灯具为白炽灯，其不仅光照亮度有限，而且在室外气温过高或过低时极易造成损坏，而新型的LED 光源在光照亮度上远远超越普通的白炽灯，其能耗也低于白炽灯，故采用LED 光源取代白炽灯可大幅度降低灯具的能耗指标。另外，道路的路灯往往是通过灯罩将光源产生的光照通过反射的形式覆盖到需要照明的区域，因此，研发和生产反射效率更高的灯具也能有力地提升路灯的使用性能。

最后，部分支路级别的道路在深夜车辆和行人通行数量和密度将大幅度降低，如采取红外感应的方式来控制路灯起闭，亦可达到节约道路照明能耗的作用。

3 结语

在进行城市生态道路设计时，除了充分考虑其对于城市整体生态环境的积极作用外，还应当结合作为城市道路使用主体的行人和车辆的使用感受，从而真正达到人、城市和自然三者的和谐共处。