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海绵城市的园林解读

媒体:原创  作者:灞上人家
发布:灞上人家 2016/1/1 9:42:50

海绵城市的园林解读

 广州市林业和园林科学研究院张乔松
2015年10月19日 

“忽如一夜春风来,神州到处吹海绵”。随着今年4月份国务院三部委推出的16个海绵城市试点尘埃落定,海绵城市的话题充斥着各大媒体,各种海绵城市培训班也纷至沓来。

在这些声浪当中,园林的专家学者很少发声。试点城市的各种举措的报道也是水务部门的居多。园林部门,管辖着城市大部分覆盖面积的行业好像被边缘化了。

那么,海绵城市是水务部门的事情还是一个综合性的城市系统工程?园林部门在此是应该唱主角还是被边缘化?眼花缭乱的海绵城市概念潮水般地涌现出来,如何辩识真伪?下面就我的学习和理解,谈谈一名园林老兵的看法。

1、海绵城市概念与由来

事件回顾:习大大在2013城镇化工作会议上说:“为什么这么多城市缺水?一个重要原因是水泥地太多,把能够涵养水源的林地、草地、湖泊、湿地给占用了,切断了自然的水循环,雨水来了,只能当污水排走,地下水越抽越少。解决城市缺水问题,必须顺应自然。比如,在提升城市排水系统时要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑更多利用自然力量排水,建设自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。”

2014年11月2日,住建部发布了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建(试行)》(建城函〔2014〕275号,以下简称《指南》)。2014年12月,住建部、财政部、水利部联合启动了全国首批海绵城市建设试点城市的申报工作。

2015年1月19日三部门下发通知,开展中央财政支持海绵城市试点工作,试点城市直辖市每年补助6亿元,省会城市5亿元,其他城市4亿元,一定三年。

2015年9月29日,国务院常务会议部署推进海绵城市建设,提出总体要求。通过海绵城市建设,将70%的降雨就地消纳和利用,到2020年,城市建成区20%以上的面积要达到海绵城市目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积要达到目标要求。

背景:统计显示,过去3年,全国超过360个城市遭遇内涝,其中六分之一单次内涝淹水时间超过12小时,淹水深度超过半米,北京、济南等城市甚至发生了造成伤亡的严重内涝。但与此同时,全国有1100座城市严重缺水。城市排水标准偏低和雨水利用系统的缺乏,让这些城市紧缺的资源成为了灾害发生的诱因。

暴雨淹城谁之错?北京建筑大学建筑工程学院院长李俊奇说,城市对雨水追求“一排了之”,正是造成上述问题的最主要原因:“像北京城区一年流走的雨水径流总量能超过三个亿(立方),整个(北京)行政区划全部流失的雨水一年超过十个亿(立方),这是严重的浪费。”问题是,该检讨的仅仅是“一排了之”吗?

下水道规划建设不足和堵塞成了众矢之的。还有人对欧洲可以开汽车的下水道羡慕至极。那我们再花上万亿重建一个城市排水系统?

其实是我们破坏大自然之后保留的绿地太少,我们应该多建绿地(绿地率50%以上),改透水路面透水广场,让雨水回归大地;建屋顶绿化截留雨水,让雨水暂留天上(屋顶)

就是智慧的事半功倍之道!

我们还要改变多年来城市建设中的随意改变地形地貌的大挖大填和对雨水只排不蓄的落后理念。转而建立“渗,蓄,滞,用,排”五位一体的新型城市雨水处理系统,把80%左右的雨水留住,以便降峰减流,涵养水源,打造海绵城市。

其实,我们的老祖宗就有“天水不外泄”“四水归堂”“南面风水塘”等等截留利用雨水等等自然而然的朴素环保理念。赣州的宋代福寿沟,更是体现了我们古人的智慧——排水沟和水、旱塘排蓄结合的福寿沟。可以说,这就是中国几百年前的海绵城市。

    

 

图1. 四川阆中古城的四水归堂

    图2. 岭南民居的半月形风水塘

    

       

图3. 赣州宋代城墙边的福寿沟蓄水池

图4. 宋代赣州福寿沟

海绵城市的概念:海绵城市就是比喻城市像海绵一样,遇到有降雨时能够就地或者就近吸收、存蓄、渗透、最大限度减少雨水外排或形成洪水。并通过自然或人工系统净化雨水,补充地下水、调节水循环;在干旱缺水时有条件将蓄存的水释放出来,并加以利用,从而让水在城市中的迁移活动更加“自然”。

海绵城市概念来自于“低影响开发系统(LID)”(low impact development),低影响开发技术是上世纪90年代发展起来一种城市雨洪及污染控制的管理技术,旨在利用分散的、小规模的源头控制来达到对暴雨产生的径流及污染的控制,使开发地区尽量接近自然的(开发前)水文循环。

那么,搞大规模深隧属不属于LID?发达国家的庞大的排水系统属不属LID?显然不是。LID的关键词——源头,分散,小规模蓄水设施。每栋建筑、每段道路、每片平台、每片绿地都应因地制宜考虑小型雨水截流和蓄水设施,对降雨实施降峰减流和资源利用。如每千平方屋顶建一个20立方的蓄水池,就可储存20毫米(屋顶面积)的雨水。

海绵城市的技术指标

2.1 径流总量目标控制   径流总量控制目标应以开发建设前后的径流排放量基本一致。开发前的自然绿地的年径流总量外排率为15~20%(相对于年雨量径流系数0.15~0.20)。借鉴外国经验,年径流总量控制率最佳为80~85%。这个目标主要通过控制频率较高的中小降雨事件来实现。以北京为例,当年径流控制率为80%和85%时,对应的设计降雨量为27.3和33.6mm,分别对应半年一遇和一年一遇的一小时降雨量。

图5 年径流总量控制示意图

表1.我国部分城市年径流总量控制率对应的设计降雨量一览表

 

城市

不同年径流量控制率对应的设计降雨量

60%

70%

75%

80%

85%

酒泉

4.1

5.4

6.3

7.4

8.9

拉萨

6.2

8.1

9.2

10.6

12.3

西宁

6.1

8.0

9.2

10.7

12.7

乌鲁木齐

5.8

7.8

9.1

10.8

13.0

银川

7.5

10.3

12.1

14.4

17.7

呼和浩特

9.5

13.0

15.2

18.2

22.0

哈尔滨

9.1

12.7

15.1

18.2

22.2

太原

9.7

13.5

16.1

19.4

23.6

长春

10.6

14.9

17.8

21.4

26.6

昆明

11.5

15.7

18.5

22.0

26.8

汉中

11.7

16.0

18.8

22.3

27.0

石家庄

12.3

17.1

20.3

24.1

28.9

沈阳

12.8

17.5

20.8

25.0

30.3

杭州

13.1

17.8

21.0

24.9

30.3

合肥

13.1

18.0

21.3

25.6

31.3

长沙

13.7

18.5

21.8

26.0

31.6

重庆

12.2

17.4

20.9

25.5

31.9

贵阳

13.2

18.4

21.9

26.3

32.0

上海

13.4

18.7

22.2

26.7

33.0

北京

14.0

19.4

22.8

27.3

33.6

郑州

14.0

19.5

23.1

17.8

34.3

福州

14.8

20.4

24.1

28.9

35.7

南京

14.7

20.5

24.6

29.7

36.6

宜宾

12.9

19.0

23.4

29.1

36.7

天津

14.9

20.9

25.0

30.4

37.8

南昌

16.7

22.8

26.8

32.0

28.9

南宁

17.0

23.5

27.9

33.4

40.4

济南

16.7

23.2

27.7

33.5

41.3

武汉

17.6

24.5

29.2

35.5

43.4

广州

18.4

25.2

29.7

35.5

43.4

海口

23.5

33.1

40.0

49.5

63.4

2.2 径流峰值的控制目标    按照LID的就近、源头、小规模的截留设施和截留量,对一般频率较高的中小雨的降峰减流效果较好,对特大暴雨则效果不显。因此,《指南》提出,为保障城市安全,城市雨水管渠、泵站的设计重现期、径流系数等设计参数仍然应当按照城市排水的国标——《室外排水设计规范GB50014》执行。窃以为这个提法值得商榷,这个国标应该没有考虑海绵城市的控制目标,光是考虑排水需要的话,或会造成标准偏高而浪费

这里带出了一个重大问题, LID控制年径流总量的设计降雨量不能解决特大暴雨问题。如北京年径流总量控制到85%的设计降雨量为33.6mm,北京要求每万平米建筑物要建500立方的蓄水池,即可截留50mm的雨量,超过了设计降雨量要求。但北京2012年7月21日遭遇61年一遇暴雨,平均降雨量为164mm,最大降雨点房山河北镇是460mm,如果这些由排水系统负担,那可能就要搞深隧、大型蓄水池这样的HID了。

因此,城市雨洪的管理应该是分级管理,以LID的源头控制为基础,充分利用城市河流和及洪涝管理系统进行综合治理。

  

6.美国雨水管理标准 及技术体系之间的关系示意图

2.3 径流污染物控制指标    城市径流污染物当中,悬浮物(SS)往往与其他污染指标有相关性,因此,一般可以采用SS作为径流污染物的指标。LID的年SS总量去除率一般可达40~60%,因为污染物会随径流量的下降而下降。换言之,控制了径流量多少,就相当于污染物下降了多少。年SS总量去除率可以用年径流总量控制率乘以LID对SS的平均去除率得出。

海绵城市的规划要求

《指南》对规划原则、城市总规和四个专项规划(城市水系规划、城市绿地系统规划、

城市排水防涝综合规划、城市道路交通专项规划、城市绿地系统专项规划)都做了详细的指导,这里就不赘述了。我们还是把注意力集中到第四点,我们园林人应该做什么,可以做什么好了。

海绵城市与园林规划建设

4.1 绿地率——寸土必争    绿地率是城市化过程中控制人类聚居地的开发强度,保留保护市域地块中的自然成分(最大的自然海绵体),维护聚居地生态系统的基本健康的重要指标。研究指出,未开发的自然绿地的年径流量的外排率在15~20%,要维持开发前后的水文特征的重点应该是尽可能地制定一个高绿地率的指标!使自然海绵体在制度上获得最大的保护,建设海绵城市自然就事半功倍了。

绿地率有几个层次——市域绿地率,建成区绿地率,建设单元绿地率和绿地中的绿地率(我们园林人手中的公共绿地的绿地率)。我们在市域绿地系统规划中,首先要争取定好两大的绿地率——市域绿地率(目前没有人提)和建成区绿地率两个关键指标,这是海绵城市的基础。前者通过规划好市域的生态保护线(保留的不开发区域)来作基本的落实,后者通

过建成区的详细绿地规划来落实。

两个绿地率指标应该是多少合适呢?市域绿地率应该在60~70%以上,建成区绿地率应该在40~50%左右。目前园林城市的建成区绿地率(园林城市和国家生态园林城市分别为31%和35%)标准应该是一个最低标准,任何新的城市规划都不应低于国家园林城市的这个最低的标准,而在有条件的前提下,努力提高建成区的绿地率标准。遗憾的是,绿地率目前行内行外都得不到应有的重视。甚至有学者提出节约型园林的第一个节约就是节约绿地!

根据现有资料,深圳、广州、北京、珠海的市域绿地率在60~80%之间,最近珠海总规——生态控制线区域不低于全市陆域面积的53%,建成区绿地率达到50%。成都最新的规划要求建成区绿地率达到40%。这些城市都是很好的楷模。

在这两个大的绿地率指标得到控制落实的基础上,我们还要注重建设单元的绿地率的落实,如住宅小区的绿地率、单体建筑的绿地率、每条道路的绿地率等等,严格评审把关(遗憾的是,多数城市的把关形同虚设),使绿地能够均匀分布,合理连片。

守土有责——绿地中的绿地率   我们在规划设计、施工、竣工验收等等环节确保了建设单元绿地率落实之后,其实还有一个问题——已经在我们园林人手中的公共绿地中的绿地如何不被以各种理由和名义进行侵占和蚕食的问题。

这些侵占和蚕食有些是政府以公共利益的名义进行侵占。有些是以建设绿道的名义进行毁绿开道,有些则是以满足老百姓活动场所的名义将公园绿地硬底化。凡此种种,都使我们的绿地海绵体受到破坏。这样例子可谓俯拾皆是......

我们还要在城市园林绿地的建设和管理中,想方设法保护和拓展绿地,以增加自然海绵体。原有的自然林地自然植被是最好的海绵体,所以,我们首先要做的是保护保留为主!充分尊重原有的地形地貌和植被,要原装绿地,不要改造的绿地,不搞大挖大填!

这就需要落实“不动土”、“少动土”、和“最少土方量”的规划设计原则。还要想方设法保护自然土壤的肥沃表土!上海园林所编制的表土保护规范和上海迪士尼工程的表土保护工程堪称表率,值得学习!

4.2 绿量与层次    有了足够的绿地以后,我们不能忽略绿地的质量——单位绿地面积上绿量!特别是人工绿地。绿量的多寡是绿地质量的标志之一。一般而言,绿量越多,生态效益越好;绿量越多,留蓄雨水的量越大!海绵体就越有效。

绿地滞留雨水层次自上而下可分为三个层次:冠层滞留、表土疏渗和根际滞留:

4.2.1冠层滞留   树木越高,树冠越密,层次越多,叶片越细滞留的雨水越多。因此植物配置首先要考虑绿地上的乔木覆盖率(>70%)和多层植物覆盖率,要多种参天大树和冠大荫浓的树种,不让人进入的密林部分植物搭配上要考虑多层结构,乔木本身都可以考虑三层。植物叶形的选择可多考虑细密枝叶的树种,使小雨时树冠滞留更多的雨水。

广州的《城市公园规划设计规范》里面就有“植物的配置形式以自然多层次混合植物群落为主体,乔、灌、草三层配置种植面积应占公园绿化种植面积的70%以上,避免大面积使用单一植物的配置形式。”

那么种什么树能有大冠幅,多层次? 这个问题牵涉到我们的育苗方式和工程用苗标准问题,也是目前园林行业存在的重大问题。滥挖滥移之风还在盛行,屡禁不止,砍头树、残废树充斥各地苗圃,未种先残。苗木标准重胸径,轻冠幅!绿地树木有胸径,无冠幅!

应该种没有短截修剪的原冠树(原装树)!清华大学杨军教授如是说:“一棵树就是一个完整的生态系统,其枝桠的生长分布是长期自然选择下形成的最优结构,当人为将其截头定干后,即使能促发长出新的枝条,但这些枝条集中在一个断面内,其组织结构已经发生变化,

     

 

图7. 参天大树和茂密树冠是冠层滞留的最好载体

图8. 砍头树残废树无法形成高大树冠

树枝在树干的附着强度显著降低,难以抵抗风吹、雪压的侵袭,导致砸车伤人事故的发生,为城市绿化埋下很多安全隐患。这样的树尽管也在长,也具有生态价值,但与原冠苗相比差别就大了,从某种意义上讲,它已经丧失了成长为一棵树的完整价值。”

砍头短截对部分萌芽成枝力强的树种,如法桐、国槐、秋枫、等也有可能恢复较好的树冠,但也无法长成本来可以长成的参天大树。因为断掉主根和主干有矮化作用。那么,对于希望长成高大树冠的树种,在育苗过程如何保护主根和培育健康树冠?将是苗圃业升级换代必须考虑的问题。

双十标准和适时移植技术——种植多大的树才能获得最好的移植及后续效果,实际就是一个适时移植技术的问题。多年前我曾提出一个双十标准:选用苗龄≦10年,胸径≦10cm的适龄苗。这个标准与国际树木学会(ISA)提出的树木规格建议十分吻合。结合最近原冠苗的讨论,8~10cm左右,没有经过砍头截枝的原冠苗是理想的用苗规格标准。

4.2.2表土疏渗  绿地表土的性状、植被层次等等对雨水的疏渗速度和疏渗量是十分关键的。特别是当表土因为土质粘结、雨水、浇水冲刷和人车践踏而板结,将严重影响雨水疏渗,使落到地面的雨水大部分成为径流。影响表土疏渗的因素有四个方面:

4.2.2.1表土性状   表土不板结、含沙量适中的沙壤土,有机质和团粒结构丰富的土壤疏渗及截留雨水能力好,反之则差。
 

 

 

图9. 上海徐家汇公园的陶粒覆盖

图10. 澳大利亚布里斯班的树皮覆盖

表土疏渗速度和疏渗量是绿地海绵体是否有效的重要一环。要做好表土疏渗,除了增加植被层次、适当改良过于粘性的土壤以及及时中耕松土以外,还可以通过保留绿地落叶、推广有机质的绿地地面全覆盖、开放绿地的轮流开放等管理和技术措施来实现。有机覆盖物的来源可以通过养护过程中粉碎修剪的树枝叶来获得。

4.2.2.2植被层次   植被覆盖度高,层次丰富,枝叶密集者雨水下落到表土的速度减缓,疏渗能力则高,反之则低。
 

 

 

图11. 如果林下还是裸地,海绵体就要大打折扣

图12. 林下最理想是种植耐阴的灌木和地被

4.2.2.3根系状况   根系越发达,根系拓展宽而深则疏渗和蓄留雨水效果好,反之则差。要使根系发达,土壤质量、树穴质量就要有高标准严要求,而这方面恰好是目前园林界的通病和痛处。土壤质量合格的几乎是凤毛麟角,树穴规格也普遍偏小。

4.2.2.4雨水状况   微风细雨,时间短,总雨量少则疏渗好,狂风暴雨,时间长,总雨量大则疏渗差,径流量大。

4.2.3根际滞留    表土有利于雨水疏渗性状改良以后,雨水的疏渗速度和疏渗量就主要依赖良好而有活力的根系,根系拓展越深越广,雨水的疏渗量就越大。这就需要良好的土壤基础——我们种植树木的时候用国际标准的树穴种树和彻底改良不好的树穴土壤。

树穴与国际接轨——法国巴黎:一般规格2米X2米X2米,大树规格3米X3米X3米

国际树木学会:树穴大小为土球的三倍!而土球是必须是胸径的10~15倍!树穴规格上海行道树标准是1.5X1.25X1m,合肥的行道树施工导则是1.6X1.6X1.6m,这些标准在国内可以说是堪称楷模了,但和国际树木学会的标准相比,还是有差距。

2012年8月布拉万台风过境长春,瞬间风力最大达到8级,行道树倒伏上万株,调查发现倒伏树其根延伸到树坑外不到20cm且切很细,加之树坑内土壤水饱和,支撑力大减,造成倒伏。
 

 

   

图13. 广州行道树不合格的树穴

图14. 长春被台风刮倒万株大树

4.3 地形与水体(竖向设计)

4.3.1地形

4.3.1.1重在保护地形   在所有的绿地规划设计中充分尊重和保护原有的地形地貌和植被,是规划设计的重要原则。不能随意搞大挖大填,移山填海。保护地形地貌和原有植被其实就是保护自然的海绵体,就是海绵城市的题中应有之意。     

4.3.1.2适当改造地形   我们在充分尊重原有地形地貌的基础上,也可以从降峰减流的角度,
 

 

  

图15. 北京植物园的旱溪,雨季可以截留雨水

图16. 济南千佛山的山坡汇水处沿线的雨水湿地

在地形的低洼处尽量保留和改造一些小尺度的水塘、旱塘、旱溪,搞一些小型的拦水坝,增加降雨时的雨水汇集与滞留。过于平坦的地形或在原有农田上建设公园,也可以适当地挖湖堆山,增加公园的水体面积。水体更不应随意地硬底化,阻塞补充地下水的通道。漏水也是自然过程!

但我不赞成大量参照建造西方的雨水花园。这些雨水花园的设计首先是破坏绿地为前提,在绿地下面挖地三尺,建造雨水的渗、排、蓄设施,然后覆土种植植物。这种先破坏、后建设,对原有地形植被毫不吝惜,依赖翻天覆地的工程措施达到截留雨水的目的,是典型的西方人类中心主义的表现。
 

 

   

图17. 整片绿地都要开肠破肚翻天覆地

图18. 所有设施都往树底下招呼,树还能长吗?

 

 

图19. 如此工程过后,绿地只能种草了。

图20. 天津园林设计院的雨水花园

大家可以想象一下,在这些设施上面的植物能否健康成长?是不是相当于把宝贵的地面绿化变成不接地气的屋顶绿化了?在路边排水沟增加渗排设施和建筑与铺装下面做蓄排水工程还可接受。

4.3.1.3园道设计与排水(园道、小平台的断面设计对排、渗水影响)  园道、平台的断面设计要结合地形选线,要考虑如何充分利用地形自然排水,做到节省投入(排水沟的投入)、有利分散排水、有利自然渗透、减少雨天安全隐患等等作用。这就牵涉到园道的规划选线以及园道断面位置、断面高度、断面结构等方面:

(1) 断面位置   要综合考虑,选择最佳的布线位置。平地的位置可能相对容易选定,坡地则宜选择平缓地段,土方工程量相对较低的地段,还要注意不要在最低洼的位置,使园道变成排水沟(如果一定要这个位置,则要增加排水沟的设置)。至少要有一侧是比园道更低,才有利于自然排水和分散排水,减少排水沟的投入。集雨面积较大的路段,其内侧(高侧)还是需要增设排水沟。

(2) 断面高度    除了前述的将园道放在有利于自然排水的位置以外,园道的断面高度设计也是十分重要的。断面高度宜略高(5~10cm)于道的两侧地面或一侧地面,使雨水向一侧或两侧排水,分散自然渗透。因此,不应设置高于道面的路侧石,因为这些高于路侧石很容易成为慢行道的排水障碍,使下雨时慢行道变成排水沟,集中变成洪流,影响行人安全,增加排水压力。 

(3)断面结构    最好采用透水透气的生态铺装。(后述,参看4.4)

总结一下园道的排水(海绵)技术:①园道结构:透水结构最理想。②园道断面位置:有利于向两侧排水。坡地:平缓处布线,最小土方量。不在最低处,易成排水沟。可在次低点,一侧自然排。平地:略高于地面,两边自然排。不设高侧石,方便两边排。③道旁绿地
 

 

  

图21. 山东日照绿道侧石高于路面

图22. 广州增城莲塘绿道下雨天一片汪洋

  

 

图23. 园路平台均高于两侧绿地利于雨水排渗

图24. 国外园道标高普遍高于周边绿地

因地制宜设置雨水渗滤沟。④道旁低洼处增设拦水坝营造蓄水池。⑤低洼路段的园道下面可以考虑建造蓄水池。

4.3.2绿地水体    设法适当增加低洼处水体、水景、溪流的景观蓄水小坝、蓄水池等蓄留雨水,达到降峰减流的目的。起伏山地公园更要尽可能保留原有小面积的山塘、洼地、湿地,以利蓄水。洼地、园路与建筑周边的排水系统可适度增设地下蓄水池设施。

还可考虑增加一些规范性指标:新建公园要有景观水体面积>20%的要求,以及各类绿地的永久性或临时性水体、溪流拦水设施、蓄水池的指标要求。

4.3.3下沉式绿地    什么是下沉式绿地? 下沉式绿地(SunkenGreenbelt)有狭义和广义之分,狭义的下沉式绿地又称为低势绿地、下凹式绿地,其典型结构为绿地高程低于周围硬化地面高程5~25cm左右,雨水溢流口高于绿地且低于硬化地面。广义的下沉式绿地还包括洼地、雨水花园、雨水塘、雨水湿地、多功能调蓄等生态雨水设施。总而言之,下雨时可截留雨水的低洼绿地。

下沉式绿地要大量建造吗?我在微信上看到一个权威人士的海绵城市报告,说下沉式绿地要达到70%!实在吓我一跳。我就收集了一下这方面的资料,发现多地出台文件要求下沉式绿地要达50%。如北京:《新建建设工程雨水控制与利用技术要点(暂行)》的通知市规发〔2012〕1316号——凡涉及绿地率指标要求的建设工程,绿地中至少应有50%作为用于滞留雨水的下凹式绿地。广州:2014年1月29日,《广州市建设项目雨水径流控制办法(草案征求意见稿》, “凡涉及绿地率指标要求的建设工程,除公园之外的绿地中至少应有50%作为用于滞留雨水的下沉式绿地。”

    更有甚者——邱巧玲老师在论文中写道: 2012年7月北京洪灾以后,由于某些“专家”和媒体趁机炒作城市绿地的滞洪作用,我国江南地区个别城市的领导曾下令园林部门将所有公共绿地改造成一律下凹20cm,遭到业务部门的抵制。(邱巧玲,2014.“下沉式绿地”概念、理念与实事求是原则,中国园林,第六期)

她还说,稍有些园林知识的人都知道——如果盲目执行这个政策会带来很多后果:大片地被植物和一些灌木被毁坏:大片土壤表层被破坏:弄木的树根被裸露出来一截,会大量死掉,特别是老树和古树名木;一旦暴雨,许多植被会被淹死,若一律改种耐水植物,将损害生物多样性,包括物种多样性和景观多样性;大雨后,很多公共绿地难以迅速启动为市民服务的活动;   绿地对地震、战争等灾害的防灾功能可能出现大问题,果这些灾害和大雨同时发生的话; 文物古迹可能受到影响,许多园林精品将被毁灭。

邱老师总结道:提出“下沉式绿地”作为绿地建设的一种特定形式,更适用于干旱地区和解决节水问题,而对于特大暴雨的滞洪作用相当有限,特别在潮湿多雨和地下水位很高的地区应根据“实事求是”的原则因地制宜合理使用,而不能使其成为具有普遍指导意义的理念。

济南的园林前辈蒋三登老师说,下沉式绿地要达70%,将是中国园林的一场浩劫!我十分赞成这些智者的意见。不能随意地把市民保命的绿地变成“泄洪道”和“黄泛区”!不要让绿地随便承担公共绿地以外的“滞洪”指标!不要让我们城市绿地再次成为“容易受伤的女人”!

园林绿地是自然海绵体,作为这些市民生命线的守护人,我们认为可以承受略高一些的截留雨水的指标要求,但要科学和适度,不能使绿地遭受大的破坏。下沉式绿地可以因地制宜做一些,比例应该控制在10%以下。

下沉式绿地的土壤、植物选择与配置   土壤具有良好的疏松透水特性,黏性较重的土壤适当进行沙化的改良,加强其疏渗能力。选择适应性强的两栖植物,特别是可以耐突然短期水淹的植物。同样应该乔木为主,多层结构,不能只种草坪。两栖植物的乔木有水杉、池杉、落羽杉、枫杨、水椰子等等。不要选择不耐水淹的植物,如木兰科植物。我们还可以充分利用潮间带(消落带)两栖植物选择配置的研究成果,为下沉式绿地服务。
 

 

 

图25. 重庆沙坪坝石门消落带示范区

图26. 广东水库潮间带植物示范

4.4 生态铺装

覆盖城市地面的除了绿地以外,还有建筑和各种地面铺装,如果这两部分都能接近绿地海绵体雨水吸纳水平,就基本上天下太平了。各种地面铺装包括道路、平台的铺装,以及所有自然地的铺装或覆盖,包括常常被忽略的河湖水体的底覆盖、堤岸覆盖等等。

4.4.1道路与平台铺装    所有道路平台铺装理想状态应该是透水透气、不污染土壤的生态铺装。透水铺装已经成为世界潮流,从快车道到休闲平台,新技术新产品层出不穷。透水铺装可透气透水,截留雨水并为植物根系呼吸带来好处,更可以为地面降温。遗憾的是,这方面还有大量问题有待解决,如铺装的真透水问题、铺装水泥成分对土壤的污染问题、铺装的水稳层对植物根系的封堵等等问题。透水铺装的亟待解决的问题: 

 

 

图27. 鸟巢前面的龙湖边上道路的透水铺装

图28. 北海公园的树脂石透水铺装

① 铺装面层的孔隙堵塞问题。堵塞失效很快,严重影响透水功能的持久性。

② 铺装垫层的透水性、水稳性和无污染问题。很多的垫层不透水,有的是水泥石粉,透水性差并污染土壤。而光用砂石则水稳性不好,都有待解决。

③ 垫层下面的土壤的透水性问题。如果素土压实(一般压实系数0.9~0.97),基本上是不透水的。如何做到水稳性和透水性的高度统一,仍有待研究和突破。

    这些技术问题应该加大研发力度,成为我们建设海绵城市的重要抓手。

4.4.2水体与堤岸覆盖   城市各种水体、河流常常因为所谓的建设而进行各种非自然的人工覆盖,最常见的是将原有的建成区河道或排水渠进行全面覆盖,变成一个人工的排水渠,使河道和水渠里的水与大地完全隔开。有的甚至连河道的上面也被覆盖变成道路,使天然的河流变成一个不见天日的下水道,如著名的首尔清溪川,李明博当市长时顶着压力,把道路拆掉,恢复成一条美丽的城市人工河流。
 

 

 

图29. 被高架桥和水泥板覆盖的清溪川

图30. 被李明博恢复的清溪川人工河流

 

但这是自然河流吗?堤岸和河底被水泥覆盖,只能说这是人工河流、景观河流和泄洪渠。

我们来看新加坡碧山宏茂桥公园,2012年将一条全覆盖的排水渠恢复为自然河流,原来覆盖的水泥块全部循环利用,没有一点浪费。

我们应该在各种园林绿地上尽量减少或完全不做河流、水体的非自然覆盖,已经做了的能够逐步恢复回来,使城市水系统回复自然循环和自然渗透。

 

 图31. 新加坡碧山宏茂桥公园,2012年将一条全覆盖

 的排水渠恢复为自然河流

 

 

 图32.原来覆盖水泥块全部循环利用,没有浪费。  

 图33.南京幸福河改造后的美景

 

 

4.5 屋顶绿化

在我们的建成区地面上,可以说是三分天下。绿地、道路铺装和建筑大概各占三分之一左右,绿地和道路铺装解决了,剩下的就是屋顶了。占建成区三分之一强的屋顶完全可以用绿化来降峰减流和增加生态环保等等效益。

    因此,海绵城市无法忽略屋顶绿化!如果全面推进屋顶绿化,就相当于建成区的三分之二面积归入园林人的手中,掌握着城市大半江山的园林人在海绵城市建设中被边缘化,怎么也说不过去吧?

如深圳建成区661平方公里(2012),深圳有280平方公里的屋顶,占深圳建成区42%的面积(和首尔相当),用恰当的方式将这280方公里的面积绿化起来,将有极大的生态效益、环保效益和截留雨水的海绵效益。

4.5.1屋顶绿化的海绵效益    屋顶绿化截留雨水的效益十分巨大。它可以通过以下四个途径截留雨水:

1)植被层截水    10公分高的地被层的地上部分可以截留2~5mm的雨水。

2)土壤层截水  土壤基质和土壤空隙均可截留雨水,10公分的土壤层(孔隙率≥50%)可以截留40~50mm的雨水。

3)蓄水层截水   屋顶绿化可以通过结构蓄水层或蓄水容器截留雨水,5公分高度的蓄水层可以截留20~35mm雨水。    

4)蓄水系统截水   我们将屋顶的排水系统整合之后,把最后溢出的水收集到地下水池中蓄留利用,每1000平方屋顶设置20立方的地下蓄水池就可以截留20mm雨量。那么四层雨量相加可截留62~110mm的雨水。按广州控制径流85%的标准43mm(一年一遇的一小时雨量)计算,完全可以全部吸纳!
 

 

图34. 广州市林业和园林科学研究院的屋顶绿化雨水、空调冷却水收集系统示意图

4.5.2屋顶绿化首选是简单式屋顶绿化       屋顶绿化的主要有两种类型:

A简单式屋顶绿化 extensive planted roof   仅以地被植物和低矮灌木绿化的天面,种植土层一般不超过10厘米,适应于天面荷载每平方200公斤以下的建筑物天面,是一种投资较小,推广前景较大的天面绿化方式。  

B 花园式屋顶绿化 intensive planted roof     配置乔木、灌木和地被植物,种植土层需要50厘米以上,并设置园路或园林小品等的天面绿化。适应于天面荷载500公斤以上的建筑物天面,是一种投资较大,适合与新楼同步设计施工,多用于高档宾馆及私人楼宇的天面绿化方式。  

为什么要首推简单式屋顶绿化?首先是经济性,投资省,维护省,不奢侈。省了什么?荷载、各种材料、耐根穿刺层。简单式屋顶绿化一般不需要加固屋顶结构,其造价在150到300元一平方左右,而花园式屋顶绿化每平方要增加约800公斤到1000公斤的荷载,造价超过3000元,是简单式屋顶绿化的10倍以上。大面积推广十分困难。其二是安全性,荷载轻,保安全,风不倒。其三是易推广,性价比高,旧楼也可,前景看好。

为什么屋顶绿化目前推广不顺?主要是政策不到位。如果我们能做到“新楼强制做,旧楼补贴做,管理政府出,列入公共绿地的预算管理。”那就好办多了。目前我们已经有了只用3~5cm土壤,种植佛甲草、垂盆草、铺地锦竹草等节水植物,可以坚持十多年不浇水、不施肥,只是拔拔杂草的低成本管理的屋顶绿化成果,只要政策到位,相信推广不难。
 

 

  

图35. 5公分土壤种佛甲草14年不浇水施肥

图36.  3公分土壤中铺地锦竹草5年不浇水施肥

4.5.3不能搞奢侈的立体绿化    最近看到某权威人士的海绵城市报告说要推进“垂直园林建筑”,使我目瞪口呆,光是种植基础结构就比建一层楼还贵! 还有世博会以后大行其道的造价昂贵、奢侈浪费的舶来品——容器结构式墙面绿化(贴植绿墙),我们更是应该擦亮眼睛,果断丢弃,把纳税人的钱用到最该用的地方去——地面绿化和屋顶绿化。
 

 

 

图37.38. 某位权威人士鼓吹海绵城市要推行的垂直园林建筑

如何看待这些“高科技”的新生事物?窃以为,如果是重要的短期展览,或一些重要地方的装饰性园艺,适当少量用一下还是可以的。有人说这种贴植绿墙——不低碳,不自然,不生态,不健康,不节约!我们该不该反思一下他们说的有没有道理?

为什么这些的“高科技绿墙”不应大量推广?一是人为地扭曲自然,原本垂直地面生长的植物扭转了90度种植,违反了植物的自然习性,当然也不可能耐久。二是昂贵造价,复杂的种植基础结构(支撑结构和种植结构),造价1000~3000一平方。不低碳、不节约,与节约型园林背道而驰。三是昂贵管理费用,年管理费用要80~200元一平方,是地面绿化的十倍以上。四是放弃好传统,我们早就有了用爬墙虎、薜荔、扶芳藤进行墙面绿化的好传统,为什么要放弃这些顺应自然,节约持久的墙面绿化方式,去盲目追逐这些貌似先进、实则不然的东西?

 

 

图39. 天津市的贴植绿墙一年后全军覆没

图40.杭州机场的室内枯萎绿墙(2014年6月23日)

 

 

图41. 广州炮仗花做的美丽自然的挡土墙绿化

图42. 长沙天心阁的扶芳藤墙面绿化

立体绿化重点应该放在那里?应该放在简单式的屋顶绿化!因为,屋顶绿化可开发利用的面积、对城市环境改善作用以及截留雨水的效益都是最大的,更是海绵城市的必然选择。

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