带 来 的 径 流 污 染, 在 城 镇 污 水 工 业 废 水 截 流 处 理 比 较 完 善 的 阶 段, 这 种 雨 水 径 流 污 染 是 相 当 严 重 的 澳 大 利 亚 上 世 纪 90 年 代 也 引 入 了 类 似 概 念, 成 为 水 敏 感 城 市 设 计 (WSUD), 其

中 国 城 市 适 应 气 候 变 化 技 术 评 估 1.1 海 绵 城 市 规 划 与 实 用 技 术 1.1.1 技 术 描 述 1.1.1.1 海 绵 城 市 建 设 的 背 景 目 前, 随 着 全 球 气 候 变 化, 暴 雨 等 极 端 天 气 频 发, 加 之 城 市 建 设 规 模 日 益 增 大, 不 透 水 铺 装 不 断 增 加, 改 变 了 局 部 的 下 垫 面 条 件, 加 之 城 市 生 活 的 碳 排 放 粉 尘 颗 粒 物 等, 造 成 了 强 烈 的 热 岛 效 应, 进 而 造 成 暴 雨 频 次 和 强 度 日 益 增 加 城 市 的 生 态 环 境 恶 化 地 下 水 得 不 到 补 给 水 文 循 环 遭 到 破 坏, 造 成 了 暴 雨 内 涝 频 发 水 环 境 污 染 严 重 空 气 湿 度 变 化 引 起 的 舒 适 度 变 化 等 问 题 海 绵 城 市 是 指 通 过 加 强 城 市 规 划 建 设 管 理, 充 分 发 挥 建 筑 道 路 和 绿 地 水 系 等 生 态 系 统 对 雨 水 的 吸 纳 蓄 渗 和 缓 释 作 用, 有 效 控 制 雨 水 径 流, 实 现 自 然 积 存 自 然 渗 透 自 然 净 化 的 城 市 发 展 方 式 海 绵 城 市 的 技 术 路 线 是 包 括 源 头 削 减 过 程 控 制 末 端 治 理 的 综 合 体 系, 主 要 措 施 包 括 渗 滞 蓄 净 用 排 等, 其 核 心 是 通 过 对 雨 水 的 管 理, 尽 可 能 减 少 城 市 开 发 建 设 对 自 然 生 态 的 负 面 影 响, 实 现 恢 复 城 市 水 生 态 改 善 城 市 水 环 境 补 充 城 市 水 资 源 保 障 城 市 水 安 全 等 综 合 作 用 1.1.1.2 国 外 雨 水 管 理 变 化 与 发 展 对 我 国 的 启 示 国 外 的 雨 水 管 理 起 步 较 早, 并 且 随 着 城 市 建 设 发 展 和 基 础 设 施 的 完 善 不 断 扩 展 美 国 马 里 兰 州 乔 治 王 子 郡 上 世 纪 80 年 代 提 出 低 影 响 开 发 (LID,Low Impact Development) 的 概 念, 主 要 指 场 地 设 计 中, 利 用 小 尺 度 的 雨 水 治 理 设 施 一 定 程 度 上 代 替 传 统 的 排 水 管 道 直 排 的 做 法, 具 体 措 施 包 括 生 物 滞 留 槽, 绿 色 屋 顶 和 下 沉 式 绿 地, 这 些 设 施 通 常 处 于 或 靠 近 径 流 源 头, 主 要 目 的 是 为 了 减 少 雨 水 冲 刷 大 气 地 面

带 来 的 径 流 污 染, 在 城 镇 污 水 工 业 废 水 截 流 处 理 比 较 完 善 的 阶 段, 这 种 雨 水 径 流 污 染 是 相 当 严 重 的 澳 大 利 亚 上 世 纪 90 年 代 也 引 入 了 类 似 概 念, 成 为 水 敏 感 城 市 设 计 (WSUD), 其 核 心 思 想 为 减 少 城 市 开 发 对 周 边 环 境 造 成 的 水 文 影 响, 对 雨 水 的 管 理 是 WSUD 的 重 要 内 容, 包 括 城 市 防 洪 雨 水 流 量 控 制 水 质 提 升 和 收 集 雨 水 以 补 充 非 饮 用 水 等, 其 主 要 目 标 包 括 城 市 开 发 时 对 于 自 然 水 环 境 的 保 护 和 加 强 雨 水 利 用 与 景 观 结 合 减 少 雨 水 的 径 流 和 峰 值 流 量 采 用 原 地 消 纳 和 滞 留 措 施 减 少 不 透 水 区 域 等, 通 过 源 头 的 分 散 的 设 施 和 自 然 的 生 态 的 方 法, 综 合 减 少 排 水 管 网 和 污 水 处 理 设 施 的 成 本 英 国 新 西 兰 也 都 有 类 似 的 理 念 指 导 城 市 雨 水 管 理, 如 最 佳 管 理 实 践 (BMPs) 可 持 续 的 排 水 系 统 (SUDs) 等 总 体 而 言, 发 达 国 家 对 雨 水 的 管 理, 已 经 从 过 去 单 一 的 目 标 ( 水 量 或 水 质 控 制 ) 逐 步 发 展 到 了 今 天 对 雨 水 全 过 程 的 管 控, 图 1-1 和 图 1-2 表 达 了 这 样 的 变 化 趋 势 图 1-1 发 达 国 家 雨 水 管 理 的 内 涵 变 化

图 1-2 雨 水 管 理 相 关 的 术 语 外 延 情 况 我 国 海 绵 城 市 概 念 的 提 出, 既 是 综 合 国 外 发 达 国 家 实 践 经 验 的 全 面 总 结, 又 是 与 我 国 道 法 自 然 的 继 承 和 发 展, 从 外 延 上, 也 包 括 了 从 水 量 到 水 质 的 全 方 位 源 头 到 末 端 全 环 节 从 绿 色 到 灰 色 的 全 措 施 从 功 能 到 景 观 的 全 角 度 因 此, 海 绵 城 市 的 源 头 削 减 措 施, 与 国 外 的 LID 接 近, 主 要 包 括 建 筑 与 小 区 道 路 与 广 场 对 雨 水 的 原 地 消 纳 ; 过 程 控 制 措 施, 既 包 括 LID 的 内 涵, 也 包 括 SUDS 的 理 念, 通 过 公 园 和 绿 地 沟 塘 和 洼 地 对 雨 水 的 滞 蓄 作 用, 主 要 起 到 对 雨 水 流 量 的 错 峰 调 序, 对 雨 水 水 质 的 净 化 处 理 等 ; 末 端 治 理 措 施, 相 当 于 国 外 的 大 排 水 系 统 和 水 质 改 善 设 施 等, 包 括 雨 水 排 水 大 通 道 的 建 立 河 湖 水 系 的 保 护 与 恢 复 等, 以 灰 色 为 主, 主 要 起 到 在 极 端 情 况 下 保 证 安 全 排 除 雨 水 的 作 用 等 1.1.1.3 海 绵 城 市 建 设 的 主 要 关 键 技 术 海 绵 城 市 建 设 的 关 键 技 术 涉 及 城 市 规 划 建 设 管 理 工 程 技 术 措 施 场 地 设 计 与 竖 向 等 多 个 方 面, 国 外 发 达 国 家 至 今 仍 在 不 断 探 索 和 研 究 当 中 相 比 之 下, 我 国 在 全 流 程 的 规 划 方 法 具 体 的 LID 项 目 设 计

上, 都 还 有 较 大 差 距 1) 全 流 程 规 划 设 计 方 法 海 绵 城 市 建 设 是 一 项 系 统 工 程, 涉 及 城 市 规 划 空 间 布 局 竖 向 设 计 排 水 分 区 水 文 气 象 等 诸 多 方 面, 我 国 传 统 的 按 专 业 按 学 科 设 置 的 工 程 建 设 体 系, 在 进 行 海 绵 城 市 规 划 设 计 时 面 临 着 统 筹 难 度 大 协 调 问 题 多 等 问 题 ; 加 之 行 政 管 理 上 的 部 门 分 割 层 级 分 割, 难 以 保 证 海 绵 城 市 的 综 合 效 果 通 过 科 学 合 理 的 系 统 设 计, 将 海 绵 城 市 的 理 念 贯 彻 到 城 市 开 发 建 设 的 各 个 环 节, 可 有 效 地 降 低 传 统 灰 色 基 础 设 施 的 投 资 强 度, 同 时 起 到 功 能 和 景 观 双 重 提 升 的 良 好 效 果 我 国 海 绵 城 市 建 设 试 点 经 验 表 明, 按 照 统 筹 解 决 城 市 建 设 中 的 雨 水 管 理 污 水 处 理 园 林 景 观 建 设 等, 海 绵 城 市 的 开 发 建 设 模 式 可 节 约 15% 左 右, 日 常 运 营 维 护 成 本 将 降 低 5% 左 右, 如 表 1-1 所 示 表 3-4 国 内 某 试 点 城 市 海 绵 城 市 建 设 投 资 和 运 营 费 用 对 比 海 绵 城 市 建 设 内 容 运 行 维 护 费 工 程 投 资 ( 万 元 ) ( 万 元 / 年 ) 海 绵 模 传 统 模 海 绵 模 传 统 模 式 式 式 式 合 计 21860 18426 876 831 1 小 区 内 部 建 设 和 运 行 维 护 3960 5576 96 144 (1) 屋 顶 绿 化 0 200 0 18 (2) 铺 装 ( 硬 质 / 透 水 ) 1440 2160 15 30 (3) 绿 地 ( 传 统 / 生 态 ) 2160 2520 65 72 (4) 路 侧 绿 化 带 ( 传 统 / 植 草 沟 ) 360 396 16 18 (5) 雨 水 调 蓄 设 施 0 300 0 6 2 雨 水 管 网 及 泵 站 建 设 和 运 行 维 护 6500 3900 360 340 3 河 道 生 态 化 改 造 和 运 行 维 护 5100 4500 270 250 4 污 水 管 线 及 污 水 厂 建 设 和 运 行 维 护 4500 3250 141 91 5 内 涝 防 治 设 施 建 设 和 运 行 维 护 ( 调 蓄 设 施 行 泄 通 道 ) 1800 1200 9 6

从 规 划 设 计 方 法 而 言, 海 绵 城 市 的 设 计 需 要 在 全 面 摸 清 本 底 的 基 础 上, 应 用 模 型 方 法, 综 合 考 虑 城 市 竖 向 水 文 气 象 地 质 地 貌 排 水 分 区 下 垫 面 状 况 等 规 划 设 计 方 法 涉 及 城 市 规 划 水 文 气 象 地 质 给 排 水 园 林 道 桥 等 各 个 专 业 的 统 筹, 必 须 在 健 全 的 基 础 资 料 基 础 上, 通 过 计 算 机 模 型 方 法 和 实 地 勘 测, 从 宏 观 到 微 观 提 出 系 统 的 技 术 方 法 2) LID 项 目 设 计 与 场 地 设 计 海 绵 城 市 源 头 削 减 的 措 施 主 要 指 LID 措 施, 常 见 的 形 式 有 生 物 滞 留 池 下 凹 式 绿 地 植 草 沟 绿 色 屋 顶 雨 水 花 园 渗 透 塘 等 我 国 许 多 工 程 技 术 人 员 认 为, 植 物 对 雨 水 及 其 中 氮 磷 的 污 染 物 吸 收 是 海 绵 体 功 能 的 体 现, 一 些 园 林 专 业 的 技 术 人 员 对 此 则 坚 决 反 对 事 实 上, 美 国 LID 的 实 践 证 明, 真 正 的 海 绵 体 是 对 雨 水 起 到 过 滤 净 化 作 用 的 土 壤, 土 壤 的 厚 度 类 型 质 量 会 对 海 绵 城 市 的 效 果 起 着 决 定 性 的 作 用 ; 采 用 生 物 滞 留 设 施 雨 水 花 园 等, 都 必 须 对 土 壤 进 行 置 换, 采 用 一 定 层 次 结 构 和 配 比 的 土 壤 ; 德 国 的 实 践 也 表 明, 植 物 的 最 主 要 作 用 是 通 过 根 系 的 生 长 疏 松 土 质, 起 到 支 撑 作 用 并 为 土 壤 中 的 微 生 物 提 供 生 境, 真 正 发 挥 净 化 作 用 的 是 土 壤 中 生 存 的 微 生 物 因 此, 生 态 绿 地 的 设 施 设 计 的 关 键, 在 于 土 壤 层 的 设 计, 通 过 土 质 的 改 良 层 次 的 配 比 厚 度 的 设 计, 实 现 综 合 功 能 既 能 保 证 植 物 的 生 长, 又 能 满 足 雨 水 下 渗 和 维 持 的 作 用, 同 时 还 能 发 挥 土 壤 微 生 物 的 净 化 作 用 在 发 达 国 家, 一 方 面, 每 个 城 市 由 于 自 然 条 件 的 不 同, 可 选 择 的 植 被 和 土 壤 种 类 不 同 ; 另 一 方 面, 土 壤 的 构 成 和 配 比, 经 常 被 视 为 规 划 设 计 单 位 的 核 心 技 术

图 1-3 德 国 生 态 绿 地 的 层 次 结 构 示 意 图 图 1-4 美 国 雨 水 花 园 换 填 土 的 层 次 结 构 示 意 图 我 国 目 前 的 园 林 设 计 中, 对 于 土 壤 的 换 填 主 要 考 虑 植 被 的 生 长 和 景 观 造 型 的 需 要, 有 时 为 了 保 证 植 被 的 生 长 还 需 在 土 壤 中 补 充 肥 料 或 浇 洒 农 药, 一 旦 这 样 的 设 计 运 用 在 海 绵 城 市 当 中, 不 仅 起 不 到 雨 水 的 净 化 作 用, 还 可 能 导 致 肥 料 和 农 药 被 雨 水 浸 出, 造 成 严 重 的 二 次 污 染 从 海 绵 角 度 出 发, 构 建 生 态 的 园 林 绿 地 设 计 方 法, 是 当 前 海 绵 城 市 建 设 亟 待 解 决 的 关 键 问 题 1.1.1.4 海 绵 城 市 建 设 的 效 益 分 析 海 绵 城 市 建 设 可 带 来 明 显 的 生 态 环 境 效 益 和 经 济 效 益 1) 提 高 碳 减 排, 缓 解 气 候 变 化 带 来 的 负 面 影 响

海 绵 城 市 强 化 了 雨 水 的 收 集 与 利 用, 不 仅 可 以 增 大 土 壤 含 水 量, 降 低 城 市 热 岛 效 应, 增 加 城 市 蓝 绿 空 间 有 研 究 表 明, 透 水 铺 装 的 表 面 温 度 的 平 均 峰 值 较 不 透 水 铺 装 表 面 温 度 的 峰 值 明 显 要 低, 且 透 水 铺 装 表 面 的 温 度 与 树 阴 下 的 不 透 水 铺 装 表 面 温 度 相 近 海 绵 城 市 建 设 可 明 显 减 弱 城 市 热 岛 效 应, 减 少 城 市 降 温 的 能 量 消 耗 和 能 耗 引 起 的 碳 排 放 ; 还 可 有 效 减 少 一 定 碳 排 放 据 测 算, 每 建 设 10000 平 方 米 绿 色 屋 顶, 可 直 接 减 少 碳 排 放 20 吨 / 年 ; 每 建 设 10000 平 方 米 生 物 滞 留 设 施, 每 年 可 减 少 碳 排 放 2 吨 我 国 城 市 建 成 区 面 积 约 5 万 平 方 公 里, 按 照 国 务 院 要 求 的 到 2020 年,20% 的 建 成 区 面 积 达 到 海 绵 城 市 要 求 测 算,1 万 平 方 公 里 形 成 海 绵 城 市, 若 其 中 20% 的 面 积 都 改 造 为 绿 色 屋 顶 和 海 绵 型 绿 地, 每 年 的 碳 减 排 量 将 达 到 76 万 吨 2) 城 市 景 观 生 态 环 境 效 益 显 著 海 绵 城 市 建 设 中 包 含 的 各 种 低 影 响 开 发 设 施, 一 方 面, 利 用 收 集 的 雨 水 改 变 城 区 及 周 边 的 区 域 环 境 调 节 气 温 和 改 善 气 候, 进 而 达 到 净 化 城 市 空 气 降 低 城 市 温 度 的 目 的 ; 同 时, 在 建 立 不 同 的 设 施 过 程 中, 种 植 适 宜 不 同 项 目 的 水 生 耐 淹 植 物, 增 加 绿 地 面 积, 极 大 提 升 了 城 市 的 景 观 品 质 美 学 与 生 态 价 值 ; 雨 水 经 过 渗 滞 蓄 补 充 地 下 水, 可 改 善 地 下 水 文 条 件, 增 加 水 环 境 容 量, 改 善 城 市 水 环 境 质 量 3) 显 著 的 经 济 效 益 第 一, 海 绵 城 市 建 设 可 减 少 水 环 境 污 染 治 理 费 用 节 省 管 网 投 资 地 面 雨 水 分 散 收 集 就 近 回 用, 不 仅 可 以 降 低 雨 季 溢 流 污 染, 还 可 以 减 轻 污 水 处 理 厂 负 荷, 降 低 城 市 洪 水 压 力 和 节 省 封 闭 路 面 下 的 排 水 管 网 负 荷, 从 而 减 少 市 政 基 础 设 施 的 投 资 费 用 第 二, 节 省 建 筑 用 电 建 设 绿 色 屋 顶, 可 调 节 室 内 温 度, 缩 减 夏 天 使 用 空 调 的 频 次, 从 而 间 接 节 省 一 定 的 用 电 费 用 据 初 步 估 算, 每 1 平 方 米 的 绿 色 屋 顶 一 年 可 节 约 空 调 电 费 约 10 元 第 三, 减 少 水 资 源 的 费 用 海 绵 城 市 的 建 设,

绿 地 土 壤 的 含 水 量 显 著 增 加, 减 少 了 灌 溉 次 数, 减 少 了 自 来 水 的 用 水 费 用 第 四, 海 绵 城 市 建 设 减 少 了 雨 水 外 排 量, 同 时 消 减 了 雨 水 峰 值, 避 免 形 成 洪 峰, 减 轻 河 道 行 洪 压 力, 从 而 节 省 河 道 整 治 和 拓 宽 费 用 1.1.2 技 术 差 距 分 析 与 国 外 发 达 国 家 相 比, 我 国 海 绵 城 市 建 设 起 步 晚, 经 验 少, 加 之 基 础 资 料 普 遍 匮 乏, 设 计 施 工 经 验 有 待 摸 索, 在 相 关 技 术 领 域 与 国 外 的 差 距 较 为 明 显 技 术 内 容 气 象 水 文 基 础 信 息 完 整 性 城 市 建 设 的 现 状 基 础 资 料 完 整 性 设 计 计 算 方 法 跨 专 业 协 同 配 合 全 生 命 周 期 经 济 评 价 表 3-5 国 内 平 均 水 平 规 划 设 计 方 法 国 内 外 差 距 汇 总 表 国 内 先 进 水 平 国 际 先 进 水 平 较 低 较 高 较 高 较 低 一 般 较 高 较 低 一 般 较 高 较 低 较 低 较 高 较 低 一 般 较 高 国 内 外 技 术 水 平 差 距 除 个 别 发 达 城 市 外, 气 象 资 料 水 文 地 质 资 料 等 普 遍 不 健 全 不 丰 富, 难 以 支 撑 海 绵 城 市 建 设 的 要 求 国 内 基 础 设 施 ( 特 别 是 地 下 基 础 设 施 ) 状 况 不 清 楚, 普 遍 缺 少 数 字 档 案, 也 没 有 应 用 计 算 机 模 型 的 管 理 方 法 除 个 别 实 力 较 强 的 规 划 设 计 单 位 外, 普 遍 不 具 备 应 用 数 学 模 型 建 模 分 析 规 划 设 计 的 能 力 按 专 业 分 割 问 题 突 出, 从 大 学 教 育 学 科 设 置 科 研 设 计 单 位 城 市 建 设 和 日 常 管 理, 各 层 面 均 缺 乏 协 调 配 合 从 海 绵 城 市 建 设 全 生 命 周 期 评 价 经 济 性 还 较 为 薄 弱, 容 易 短 视

表 3-6 技 术 内 容 LID 项 目 设 计 与 场 地 设 计 国 内 外 差 距 汇 总 表 国 内 平 均 国 内 先 进 国 际 先 进 国 内 外 技 术 水 平 差 距 水 平 水 平 水 平 竖 向 高 程 技 术 资 料 健 全 程 度 场 地 设 计 与 大 尺 度 规 划 设 计 的 协 调 衔 接 海 绵 型 园 林 绿 地 的 设 计 方 法 较 低 一 般 较 高 较 低 较 低 较 高 较 低 较 低 较 高 精 细 化 施 工 水 平 较 低 较 低 较 高 地 上 与 地 下 水 文 规 律 的 衔 接, 水 质 与 水 量 的 统 筹 1.1.3 技 术 转 让 的 障 碍 分 析 较 低 较 低 较 高 除 个 别 城 市 外, 高 精 度 的 城 市 竖 向 高 程 等 技 术 资 料 不 健 全 总 体 规 划 控 制 性 详 细 规 划 工 程 设 计 在 尺 度 上 彼 此 衔 接 不 畅, 难 以 一 张 蓝 图 干 到 底 对 基 础 原 理 尚 未 吃 透, 基 本 规 律 有 待 深 入 研 究 普 遍 难 以 做 到 精 细 化 的 施 工, 影 响 海 绵 设 施 的 功 能 发 挥 行 业 分 割 严 重, 缺 少 整 体 思 维 海 绵 城 市 相 关 技 术 转 让 的 最 主 要 障 碍 : 1.1.3.1 障 碍 1: 水 土 不 服 发 达 国 家 的 海 绵 城 市 建 设, 是 基 于 丰 富 完 善 的 基 础 资 料 完 备 的 设 计 方 案 完 全 立 足 于 本 地 气 象 水 文 地 质 植 被 规 律 下 的 规 划 和 设 计, 无 论 是 材 料 的 选 择 植 被 的 选 取 换 填 土 的 构 成 土 壤 层 的 成 分 及 结 构, 都 具 有 极 强 的 地 域 性, 美 国 德 国 等 发 达 国 家, 每 个 城 市 的 LID 方 案 和 相 关 指 导 性 规 范 都 不 相 同, 更 不 可 能 直 接 照 搬 到 国 内 关 键 利 益 相 关 : 国 内 政 府 机 构 科 研 教 育 机 构 规 划 设 计 单 位 障 碍 消 除 机 制 : 打 破 专 业 分 割, 鼓 励 培 养 创 新 性 复 合 型 人 才, 加 强 培 训 交 流, 转 变 规 划 设 计 理 念 1.1.3.2 障 碍 2 基 础 资 料 不 健 全

发 达 国 家 成 熟 的 模 型 技 术 规 划 设 计 方 法, 由 于 国 内 基 础 资 料 不 全, 即 便 进 行 技 术 转 让 也 无 法 直 接 使 用 关 键 利 益 相 关 : 国 内 政 府 机 构 基 础 科 研 设 计 单 位 障 碍 消 除 机 制 : 推 动 管 理 体 制 机 制 改 革, 打 破 部 门 利 益, 在 不 断 完 善 基 础 数 据 的 基 础 上, 推 动 信 息 共 享 和 部 门 联 动 1.1.3.3 障 碍 3: 缺 少 直 接 经 济 回 报 海 绵 城 市 的 建 设 理 念 已 经 逐 步 深 入 人 心, 然 而 由 于 缺 少 直 接 的 利 益 推 动, 加 之 相 关 设 施 的 建 设 缺 少 回 报 机 制, 政 府 投 资 难 以 为 继, 社 会 资 本 也 不 愿 意 进 入 关 键 利 益 相 关 : 城 市 人 民 政 府, 相 关 企 业, 民 众 1.1.3.4 障 碍 消 除 机 制 强 化 政 府 考 核, 将 海 绵 城 市 建 设 情 况 作 为 生 态 文 明 建 设 的 重 要 内 容, 加 大 考 核 力 度 ; 中 央 建 立 机 制, 按 照 激 励 相 容 原 则, 从 政 策 和 资 金 上 对 地 方 加 强 引 导 加 大 宣 传 力 度, 以 试 点 带 动, 形 成 示 范 和 教 育 1.2 城 市 气 候 变 化 适 应 性 规 划 体 系 构 建 技 术 1.2.1 技 术 描 述 城 市 规 划 对 减 弱 气 候 变 化 影 响 具 有 决 定 意 义 在 规 划 编 制 方 法 中, 将 气 候 适 应 设 定 为 发 展 目 标, 以 确 保 城 市 适 应 战 略 运 作 和 实 施 的 可 行 性 目 前 城 市 规 划 与 气 候 变 化 适 应 性 往 往 采 用 两 向 规 划 (two-plan) 的 方 法 一 方 面 需 要 整 合 适 应 策 略 到 城 市 规 划, 另 一 方 面 需 要 专 门 的 适 应 规 划 1) 现 有 规 划 调 整 将 气 候 适 应 的 战 略 整 合 到 城 市 规 划 中, 在 规 划 思 想 规 划 原 则 与 规 划 目 标 中 体 现 适 应 气 候 变 化 的 理 念, 并 落 实 到 城 市 规 划 制 定 的 各 项

政 策 和 行 动 中 在 我 国 当 前 规 划 体 系 中, 最 主 要 在 三 项 规 划 是 : 国 民 经 济 与 社 会 发 展 五 年 规 划 ( 简 称 发 展 规 划 ) 城 市 总 体 规 划 与 城 市 土 地 利 用 规 划 要 将 气 候 适 应 融 入 到 城 市 规 划 体 系 中, 就 需 要 在 发 展 规 划 总 规 与 土 地 规 划 中 设 定 相 应 的 目 标 与 任 务 2) 适 应 性 专 项 规 划 为 了 更 好 地 适 应 气 候 变 化 的 影 响, 可 以 编 制 针 对 气 候 变 化 的 适 应 性 规 划 气 候 变 化 适 应 性 规 划 是 人 类 社 会 通 过 规 划 的 途 径 来 实 现 对 当 前 或 预 期 气 候 变 化 影 响 趋 利 避 害 的 调 整 制 订 和 实 施 适 应 性 规 划 的 根 本 目 的, 是 通 过 政 策 机 制 设 计 和 人 财 物 等 资 源 配 置, 能 够 更 加 灵 活 地 应 对 气 候 变 化 管 理 气 候 灾 害 风 险 这 种 灵 活 应 对 的 能 力, 不 仅 包 括 气 候 灾 害 风 险 的 防 控 能 力, 也 包 括 快 速 恢 复 可 持 续 发 展 以 及 挖 掘 新 的 发 展 机 遇 的 能 力 1.2.2 差 距 分 析 目 前, 我 国 对 城 市 适 应 气 候 变 化 的 研 究 还 比 较 少, 现 有 的 城 市 规 划 及 设 施 设 计 建 设 中 更 是 鲜 有 考 虑 气 候 变 化 因 素, 这 使 得 我 国 城 市 在 气 候 变 化 的 影 响 下 变 得 尤 为 脆 弱 因 此, 急 需 开 展 研 究 并 制 定 相 关 政 策 措 施 英 国 在 城 市 规 划 领 域 的 研 究, 从 其 宏 观 政 策 体 系 对 气 候 变 化 适 应 框 架 到 地 方 发 展 规 划 过 程 中 气 候 适 应 规 划 的 制 定 空 间 发 展 应 对 政 策 的 整 合, 以 及 规 划 过 程 的 可 持 续 评 估 和 气 候 影 响 分 析 框 架 环 节 的 融 入, 都 使 其 成 为 当 今 国 际 较 早 地 系 统 地 关 注 气 候 变 化 并 实 际 应 用 到 城 市 规 划 领 域 的 先 例 在 国 家 层 面, 英 国 2008 年 规 划 法 提 供 了 一 个 国 家 空 间 规 划 系 统 框 架, 其 中 还 提 出 了 城 市 规 划 系 统 的 未 来 挑 战 : 我 们 需 要 减 少 温 室 气 体 的 排 放 来 迎 接 气 候 变 化 的 挑 战, 并 明 智 地 利 用 自 然 资 源 同 时, 我 们 需 要 支 持 经 济 发 展, 以 使 我 们 在 快 速 全 球 化 的 背

景 下 能 够 高 质 量 地 工 作 我 们 也 需 要 建 造 更 多 的 房 屋, 使 人 们 能 够 承 担 像 样 的 家 庭 并 且, 我 们 需 要 建 立 恰 当 的 基 础 设 施 机 制 来 迎 合 旅 游 能 源 水 体 和 公 共 服 务 的 需 要 在 规 划 法 案 之 下, 英 国 政 府 制 定 国 家 规 划 声 明, 并 建 立 基 础 设 施 规 划 委 员 会, 使 其 在 申 请 国 家 重 要 基 础 设 施 项 目 方 面 做 出 决 策 英 国 副 首 相 办 公 室 陆 续 发 表 了 多 项 规 划 政 策 申 明, 其 中 与 气 候 变 化 适 应 关 联 的 有 :(1) 实 施 可 持 续 发 展 策 略 ( 阐 明 政 府 的 政 策 : 如 何 依 据 空 间 规 划 帮 助 实 现 可 持 续 发 展 ) 及 其 补 充 文 件 : 规 划 和 气 候 变 化 ( 关 于 规 划 如 何 有 利 于 稳 定 排 放, 考 虑 如 何 提 供 导 引 );(2) 生 物 多 样 性 和 地 质 保 护 ( 关 于 如 何 把 生 物 多 样 性 和 地 质 保 护 考 虑 进 入 规 划 系 统 中 );(3) 区 域 空 间 战 略 ( 规 定 发 展 区 域 空 间 战 略 和 发 展 过 程 );(4) 地 方 空 间 规 划 ( 发 布 地 方 发 展 框 架 政 策 );(5) 城 市 发 展 和 洪 水 灾 害 防 范 ( 规 划 如 何 管 治 洪 水 灾 害 ) 在 区 域 层 面, 由 区 域 议 会 来 拟 定 区 域 空 间 战 略 (R S S) R S S 发 布 未 来 20 年 以 上 期 限 的 区 域 远 景 规 划, 并 建 立 区 域 政 策 框 架, 确 定 区 域 增 长 目 标 R S S 是 一 个 战 略 文 件, 没 有 显 示 土 地 具 体 的 布 局 和 发 展 规 划 但 是, 该 层 面 明 确 了 战 略 基 础 设 施 的 区 域, 并 对 地 方 当 局 的 住 房 增 长 数 量 予 以 分 配 每 一 个 R S S 必 须 遵 守 战 略 环 境 评 价 和 可 持 续 发 展 评 估 (SEA/SA), 这 一 过 程 的 目 的 是 以 循 环 往 复 的 方 式 告 知 规 划 的 演 进, 有 着 更 为 广 泛 的 其 它 支 持 技 术 信 息 在 地 方 拟 定 地 方 发 展 框 架 (Local Development Framework,LDF) 过 程 中, 对 在 RSS 中 阐 述 的 住 宅 需 要 的 土 地 数 量 进 行 合 理 分 配, 并 通 过 这 一 过 程 ( 再 次 使 得 SEA 和 SA 过 程 得 到 整 合 ) 决 定 最 合 理 的 布 局 场 地, 并 结 合 R S S 中 阐 述 的 政 策, 设 定 好 如 何 进 一 步 发 展 的 规 划 实 施 框 架 英 国 的 国 家 和 区 域 层 面 的 文 件 为 地 方 规 划 机 构 提 供 了 重 要 的 指 导, 以 及 编 制 规 划 与 发 展 管 理 的 便 利 之 处 更 为 重 要 的 是, 为 气 候 适 应 行 动 和 地 方 发 展 规 划

实 施 战 略 建 立 一 个 国 家 的 自 上 而 下 的 政 策 基 础 国 家 规 划 政 策 指 引 P P S1 指 出 规 划 机 构 要 有 一 个 清 晰 的 审 议 环 节 来 制 定 适 应 战 略 以 这 一 政 策 为 依 据 建 立 了 城 市 规 划 必 须 遵 循 的 其 它 文 件, 基 本 确 立 气 候 适 应 作 为 国 家 城 市 发 展 的 重 要 问 题 总 体 来 说, 英 国 宏 观 的 规 划 政 策 在 城 市 规 划 中 起 着 主 要 作 用, 有 利 于 :(1) 通 过 直 接 影 响 能 源 利 用 和 排 放 以 及 其 它 方 式 的 号 召 和 鼓 励 行 动, 使 得 英 国 的 排 放 目 标 按 照 规 定 标 准 保 持 一 个 持 久 的 进 程 ;(2) 确 立 政 府 零 碳 的 发 展 目 标 ;(3) 影 响 可 持 续 社 区, 使 其 具 有 自 我 恢 复 功 能, 适 应 气 候 变 化 ;(4) 提 出 新 方 法, 使 得 私 人 部 门 对 有 吸 引 力 的 环 境 进 行 投 资, 包 括 可 再 生 和 低 碳 技 术, 支 撑 基 础 设 施 发 展 ;(5) 激 发 地 方 的 热 情, 给 予 地 方 社 区 真 正 机 会 去 影 响 气 候 变 化, 并 采 取 行 动 德 国 在 气 候 保 护 上 的 规 划 手 段 值 得 我 国 借 鉴, 德 国 适 应 气 候 变 化 的 发 展 战 略 明 确 了 城 市 规 划 在 气 候 适 应 中 的 决 定 作 用 总 体 而 言, 我 国 的 气 候 变 化 适 应 能 力 建 设 工 作 尚 处 于 起 步 阶 段, 应 充 分 借 鉴 吸 收 国 外 经 验 教 训, 加 大 工 作 力 度, 强 化 责 任 落 实 1.2.3 障 碍 分 析 由 于 政 府 管 理 体 制 不 同, 我 国 的 城 市 规 划 体 系 条 块 分 割 影 响 非 常 明 显, 城 乡 规 划 与 国 民 经 济 和 社 会 发 展 规 划 城 市 总 规 以 及 土 地 利 用 规 划 分 别 由 发 改 部 门 规 划 部 门 以 及 土 地 管 理 部 门 主 导, 造 成 当 前 各 规 划 间 缺 乏 有 效 衔 接, 虽 然 目 前 国 内 也 正 在 逐 步 推 进 三 规 合 一 的 工 作, 但 是 实 践 中 转 变 仍 需 要 一 段 时 间 因 此 要 将 城 市 气 候 变 化 适 应 理 念 贯 彻 到 现 有 规 划 体 系, 或 者 编 制 实 施 城 市 适 应 专 项 规 划 都 必 然 面 临 当 前 我 国 规 划 体 系 多 部 门 分 管 理 的 问 题 而 国 外 发 达 国 家, 如 英 国 日 本 等 实 行 土 地 私 有 制, 在 规 划 制 定 时 侧 重 于 目 标 的 设 定, 涉 及 土 地 相 关 的 内 容 具 有 很 强 的 限 制 性, 因 此 其 推 行 城 市 适 应 战 略 所 采 用 的 规 划 实

施 手 段 也 有 所 不 同 因 此, 当 前 我 国 适 应 规 划 技 术 方 面, 更 多 的 是 借 鉴 国 外 的 思 路 与 一 些 具 体 工 程 技 术, 而 对 于 规 划 本 身 的 技 术 由 于 管 理 体 制 以 及 主 要 实 施 手 段 的 不 同, 直 接 引 进 存 在 着 很 大 的 制 度 上 的 障 碍 1.3 城 市 绿 地 布 局 优 化 技 术 城 市 化 进 程 改 变 了 城 市 气 候 环 境, 造 成 城 市 热 岛 效 应 加 剧 沙 尘 暴 频 发 PM2.5 污 染 加 剧 等 气 候 问 题 国 内 外 关 于 城 市 绿 地 降 温 增 湿, 固 碳 释 氧, 降 低 噪 声 等 方 面 研 究 证 实 城 市 绿 地 对 城 市 气 候 具 有 调 节 效 用, 可 形 成 改 善 城 市 生 态 环 境 的 微 气 候 环 境 优 化 城 市 绿 地 格 局 是 改 善 城 市 微 气 候 环 境 提 升 城 市 人 居 环 境 质 量 的 有 效 措 施 城 市 绿 地 对 微 气 候 的 调 节 途 径 可 从 宏 观 到 中 观 分 层 级 建 构, 建 立 景 观 要 素 与 微 气 候 作 用 的 关 联 性, 将 抽 象 概 括 的 微 气 候 策 略 落 实 到 不 同 层 级 不 同 尺 度 的 城 市 绿 地 空 间 中, 形 成 满 足 提 升 人 居 环 境 质 量 需 求 的 微 气 候 环 境 ( 图 1-1) 1.3.1 城 市 绿 地 是 提 升 人 居 环 境 质 量 的 关 键 因 素 在 城 市 中 人 们 渴 望 有 休 闲 交 流 的 开 放 空 间, 作 为 开 放 空 间 最 重 要

组 成 部 分 的 城 市 绿 地 无 疑 充 当 了 人 们 休 闲 游 憩 生 活 的 最 主 要 的 载 体, 是 市 民 日 常 休 闲 游 憩 活 动 主 要 的 发 生 场 所, 也 是 居 民 户 外 生 活 平 均 时 长 最 久 的 场 所 因 此, 城 市 绿 地 是 影 响 城 市 人 居 环 境 质 量 的 关 键 因 素 同 时, 城 市 绿 地 还 是 城 市 持 续 发 展 的 重 要 要 保 证 首 先, 城 市 绿 地 发 挥 着 美 化 城 市 形 象, 提 升 生 活 质 量, 丰 富 交 流 空 间, 改 善 邻 里 关 系 等 重 要 的 社 会 效 益 ; 其 次, 城 市 绿 地 发 挥 着 改 善 投 资 环 境 带 动 周 边 土 地 增 值, 促 进 绿 地 产 业 化 发 展, 吸 引 旅 游 等 重 要 的 经 济 效 益 ; 再 有, 城 市 绿 地 发 挥 着 改 善 城 市 人 居 环 境, 缓 和 城 市 的 五 岛 效 应 ( 热 岛 干 岛 湿 岛 混 浊 岛 雨 岛 ), 改 善 空 气 质 量 等 重 要 的 生 态 效 益 传 统 意 义 上, 城 市 绿 地 的 数 量 面 积 空 间 布 局 功 能 设 置 交 通 出 行 等 因 素 是 影 响 城 市 居 民 享 受 绿 地 资 源 提 升 人 居 环 境 质 量 的 普 遍 原 因 然 而, 目 前 空 气 污 染 已 成 为 影 响 人 居 环 境 质 量 的 首 要 危 害 因 素, 大 气 颗 粒 物 污 染 降 低 了 绿 地 的 使 用 效 率, 影 响 了 绿 地 建 设 的 社 会 经 济 及 生 态 效 益 的 发 挥, 对 人 居 环 境 质 量 造 成 了 破 坏 性 的 影 响 因 此, 发 挥 城 市 绿 地 降 减 颗 粒 物 污 染 的 能 力, 净 化 空 气, 为 人 提 供 安 全 舒 适 的 居 住 游 憩 户 外 生 活 空 间 成 为 全 面 发 挥 游 憩 绿 地 三 大 效 益 的 重 要 保 障, 也 是 改 善 人 居 环 境 质 量 现 状 的 有 效 技 术 措 施 1.3.2 城 市 绿 地 对 提 升 空 气 质 量 具 有 积 极 作 用 城 市 绿 地 是 城 市 的 绿 肺, 绿 地 除 了 美 化 环 境, 还 对 PM10 PM2.5 等 空 气 污 染 颗 粒 物 具 有 消 减 作 用 绿 地 植 被 可 以 通 过 多 种 途 径 削 减 大 气 中 颗 粒 物 含 量 : 第 一, 林 带 可 通 过 改 变 风 场 结 构 阻 拦 颗 粒 物 进 入 局 部 区 域, 起 到 阻 尘 作 用 ; 第 二, 可 通 过 覆 盖 地 表 降 低 地 表 扬 尘, 减 少 颗 粒 物 来 源, 起 到 减 尘 作 用 ; 第 三, 树 木 的 阻 挡 可 降 低 风 速 促 进 颗 粒 物 沉 降, 同 时 降 低 二 次 扬 尘 的 危 害 ; 第 四, 绿 地 植 物 叶 面 还 可 吸 附 并 捕 获 有 害 颗 粒 物 ; 第 五, 植 物 表 面 也 可 吸 收 和 转 移 有 害 颗 粒 物

以 北 京 为 例,2000 年 2005 年 和 2010 年 北 京 城 市 绿 地 面 积 分 别 为 900.08 km 2 1212.36km 2 和 1154.76 km 2, 绿 地 覆 盖 率 分 别 为 28% 38% 和 36% 2000 年 2005 年 和 2010 年 北 京 城 市 绿 地 PM2.5 削 减 总 量 分 别 为 1861t 2987t 和 3852t, 单 位 面 积 削 减 量 分 别 为 22.71kg/hm2 24.64kg/hm 2 和 33.36kg/hm 2, 绿 地 单 位 面 积 PM2.5 削 减 量 为 (22.71~33.36)kg/hm2, 平 均 去 除 率 约 为 0.07%~0.19% 由 此 可 见 城 市 绿 地 消 减 PM2.5 等 颗 粒 物 污 染 的 效 率 与 区 域 绿 地 面 积 和 绿 地 覆 盖 率 成 正 比, 优 化 改 善 城 市 绿 地 系 统 是 提 升 空 气 质 量 优 化 人 居 环 境 质 量 提 高 大 气 安 全 度 的 有 效 技 术 手 段 1.3.3 营 造 舒 适 度 与 安 全 度 兼 备 的 人 居 环 境 优 化 城 市 绿 地 系 统 对 微 气 候 的 调 节 功 能, 可 以 改 善 城 市 人 居 环 境 对 于 气 候 变 化 的 适 应 性, 在 不 同 季 节 形 成 适 宜 的 小 气 候 环 境, 为 人 提 供 舒 适 的 户 外 生 活 环 境 此 外, 单 一 依 靠 绿 地 沉 积 作 用 消 减 颗 粒 物 污 染 的 方 式 不 够 理 想, 城 市 不 可 能 无 限 度 的 增 加 绿 地 面 积, 现 有 城 市 绿 地 的 沉 积 作 用 是 有 限 的, 因 此 发 挥 城 市 绿 地 调 节 微 气 候 的 间 接 机 能 增 强 其 消 减 能 力 十 分 必 要 城 市 绿 地 对 空 气 颗 粒 物 浓 度 分 布 及 消 减 能 力 与 气 候 因 子 有 着 直 接 关 联, 例 如 与 绿 地 温 度 成 正 相 关 关 系, 与 湿 度 成 负 相 关 关 系 等 而 城 市 绿 地 通 过 优 化 结 构 布 局 空 间 格 局 植 物 配 置 等 方 式 可 以 调 节 微 气 候 的 变 化, 城 市 的 植 被 覆 盖 度 与 城 市 热 岛 效 应 强 度 存 在 明 显 的 负 相 关 关 系, 与 相 对 湿 度 存 在 正 相 关 关 系, 例 如 植 被 通 过 遮 荫 蒸 腾 作 用 可 以 降 低 温 度 增 加 湿 度 此 外, 绿 地 面 积 植 物 种 类 植 被 数 量 绿 地 斑 块 的 面 积 形 状 及 空 间 分 布 特 征 都 能 对 微 气 候 产 生 调 节 作 用 由 此 看 出, 城 市 绿 地 可 以 通 过 改 善 微 气 候 环 境 来 间 接 降 减 颗 粒 物 浓 度 从 这 一 理 论 角 度 看, 在 城 市 绿 地 直 接 沉 积 和 吸 收 细 颗 粒 物 之 外,

通 过 优 化 城 市 绿 地 系 统 格 局, 改 善 其 对 微 气 候 的 调 节 机 能 可 以 在 有 限 的 城 市 绿 地 面 积 下 增 强 空 气 净 化 作 用, 进 而 实 现 舒 适 度 与 安 全 性 兼 备 的 人 居 环 境 1.3.4 技 术 路 线 优 化 城 市 绿 地 格 局 的 技 术 生 成 主 要 包 括 : 建 立 基 础 数 据 库 软 件 数 字 平 台 模 拟 推 导 生 成 优 化 策 略 建 立 基 础 数 据 库 : (1) 数 据 采 集 [A] 实 地 监 测 数 据 : 选 取 典 型 绿 地 空 间 作 为 监 测 地 点 进 行 基 础 数 据 采 集 实 地 监 测 将 在 静 风 条 件 下 中 进 行 每 组 数 据 按 照 1 年 4 个 季 节, 每 季 节 监 测 9 次 完 整 灰 霾 过 程 进 行, 每 次 监 测 均 应 同 时 对 4 块 以 上 绿 地 进 行, 每 块 绿 地 安 排 2 组 监 测 仪, 每 个 监 测 仪 负 责 6 个 监 测 点, 每 个 监 测 点 每 小 时 采 集 1 组 数 据 使 用 便 携 式 小 型 气 象 站 (Kestrel 4000, 美 国 Nielsen-Kellerman 公 司 ) 监 测 温 湿 气 象 因 子, 收 集 基 础 数 据 采 集 前 所 有 仪 器 均 统 一 校 正, 排 除 仪 器 间 的 误 差, 采 集 数 据 时 仪 器 固 定 在 距 地 面 1.3m 高 处 同 时 同 监 测 点 使 用 微 电 脑 激 光 粉 尘 仪 (LD-5C(B), 北 京 绿 林 创 新 数 码 科 技 有 限 公 司 ) 监 测 观 察 点 空 气 中 颗 粒 物 质 量 浓 度, 仪 器 最 小 测 定 值 为 1μg/m³, 测 量 精 度 为 10% 通 过 完 整 的 监 测 过 程, 将 获 得 如 下 基 础 数 据 : 1 城 市 绿 地 内 外 微 气 候 因 子 变 化 数 据 2 城 市 绿 地 内 外 空 气 颗 粒 物 质 量 浓 度 值 变 化 数 据 [B] 遥 感 数 据 采 集 : 对 城 市 绿 地 空 间 进 行 遥 感 监 测, 重 点 监 测 实 测 地 点 按 照 1 年 4 个 季 节, 每 季 节 3 张 城 市 绿 地 遥 感 分 析 技 术 采 用 美

国 WorldView-2 卫 星 全 色 数 据 ( 分 辨 率 0.46 米 ) 与 多 光 谱 数 据 ( 分 辨 率 1.8 米 ) 融 合, 参 照 地 形 图 进 行 几 何 纠 正 后, 制 作 分 类 数 据 影 像 图 通 过 完 整 的 监 测 过 程, 将 获 得 如 下 基 础 数 据 : 1 城 市 绿 地 空 间 宏 观 ( 斑 廊 网 ) 格 局 的 数 据 影 像 2 城 市 绿 地 空 间 中 观 ( 形 态 下 垫 面 边 界 ) 布 局 的 数 据 影 像 3 城 市 热 岛 效 应 的 分 布 特 征 及 其 局 地 辐 合 效 应 (2) 数 据 分 析 数 据 分 析 采 用 回 归 分 析 法 在 Origin9.0 和 SPSS20.0 里 进 行 分 析 研 究 主 要 分 析 比 对 数 据 及 结 果 如 下 : 通 过 基 础 数 据 采 集 所 得 A-1 B-3 的 数 据 比 较 分 析, 得 出 城 市 绿 地 微 气 候 的 调 节 效 果 和 范 围, 总 结 出 不 同 季 节 城 市 绿 地 对 微 气 候 的 调 节 效 能 通 过 基 础 数 据 采 集 所 得 A-2 数 据 进 行 回 归 分 析, 参 照 B-1 B-2 进 行 比 较 分 析, 得 出 绿 地 系 统 格 局 与 空 间 布 局 对 颗 粒 物 质 量 浓 度 分 布 的 影 响 关 系, 总 结 颗 粒 物 低 浓 度 区 的 格 局 特 征 与 布 局 特 征 通 过 基 础 数 据 采 集 所 得 A-1 与 A-2 的 数 据 比 较 分 析, 得 出 微 气 候 因 子 对 城 市 绿 地 降 减 细 颗 粒 物 质 量 的 影 响 效 果 及 变 化 规 律 整 合 监 测 和 分 析 后 的 数 据 成 果 形 成 以 下 数 据 库 : 不 同 季 节 城 市 绿 地 对 微 气 候 温 湿 环 境 的 调 节 效 能 数 据 ; 细 颗 粒 物 污 染 低 浓 度 区 的 格 局 特 征 与 布 局 特 征 数 据 ; 细 颗 粒 物 质 量 浓 度 与 微 气 候 因 子 影 响 关 系 参 数 ; 以 及 从 宏 观 到 中 观 的 卫 星 影 像 数 据 数 字 平 台 模 拟 推 导 生 成 优 化 策 略 : 以 上 述 数 据 成 果 为 基 础, 依 托 ACRGIS 数 字 平 台 定 位 城 市 绿 地 空 间, 并 分 析 生 成 绿 地 空 间 的 数 量 面 积 密 度 分 布 特 征 等 现 状 格 局 参 数 在 ENVI-MET 数 字 模 拟 平 台 中, 以 城 市 绿 地 现 状 格 局 参 数

为 输 入 量, 以 微 气 候 参 数 为 输 出 量 建 立 起 二 者 的 关 联 模 型 以 ENVI-MET 数 字 模 拟 的 关 联 模 型 为 基 础 框 架, 更 改 绿 地 的 格 局 参 数 后, 重 新 计 算 微 气 候 因 子 指 数, 采 用 比 较 分 析 法 与 基 础 数 据 中 得 出 的 各 季 节 微 气 候 数 据 及 降 减 细 颗 粒 物 数 据 进 行 比 较, 进 行 模 拟 优 化 推 导, 生 成 有 利 于 改 善 微 气 候 环 境 促 进 碳 氧 循 环 降 减 大 气 污 染 物 浓 度 的 城 市 绿 地 系 统 格 局 优 化 策 略 1.3.5 技 术 应 用 本 技 术 是 目 前 国 际 上 对 城 市 绿 地 改 善 城 市 气 候 环 境, 提 高 人 居 环 境 质 量 的 主 要 研 究 方 法, 可 操 作 性 情, 具 有 切 实 的 可 行 性, 并 且 对 环 境 不 具 有 副 作 用 本 技 术 能 够 在 不 同 区 域 不 同 形 式 不 同 等 级 几 个 层 面 提 出 优 化 城 市 绿 地 微 气 候 调 剂 功 能 的 具 体 策 略, 达 到 改 善 微 气 候 环 境 促 进 碳 氧 循 环 降 减 大 气 污 染 物 浓 度 的 目 标, 以 此 实 现 提 升 人 居 环 境 质 量 的 目 的, 具 有 很 强 的 实 用 性 在 改 善 空 气 质 量 提 升 绿 地 价 值 指 导 城 市 未 来 绿 地 建 设 现 有 绿 地 升 级 方 面 具 有 重 要 现 实 意 义 (1) 本 技 术 能 够 形 成 明 确 的 城 市 绿 地 微 气 候 适 应 性 设 计 策 略, 及 微 气 候 与 大 气 污 染 细 颗 粒 物 浓 度 分 布 特 征 及 调 节 作 用 的 量 化 关 系, 避 免 泛 泛 的 高 低 强 弱 等 模 糊 的 技 术 指 导 现 象, 获 得 具 有 明 确 针 对 性 的 量 化 成 果, 建 立 准 确 有 效 的 一 手 数 据 库 这 是 城 市 绿 地 改 善 微 气 候 环 境 提 升 人 居 环 境 质 量 的 有 效 基 础 成 果 (2) 从 宏 观 维 度 和 中 观 维 度 提 出 具 体 的 优 化 方 案, 满 足 改 善 城 市 绿 地 微 气 候 调 节 功 能, 增 强 颗 粒 物 降 减 能 力, 实 现 双 赢 目 标 解 决 单 纯 依 靠 增 加 绿 地 面 积 利 用 植 物 干 沉 降 直 接 降 减 的 弊 端, 而 这 对 于 相 对 固 定 的 城 市 绿 地 面 积 是 具 有 极 强 的 实 用 性 (3) 现 有 城 市 绿 地 设 计 规 范 中, 没 有 对 城 市 绿 地 微 气 候 适 应 性 做 出 独 立 详 细 的 规 定 交 通 出 行 游 憩 需 求 游 憩 设 施 游 憩 内 容 等

是 目 前 城 市 绿 地 规 划 设 计 的 主 要 指 导 内 容, 相 对 忽 视 了 目 前 严 重 影 响 城 市 绿 地 三 大 价 值 的 气 候 及 大 气 污 染 问 题 基 于 改 善 微 气 候 调 节 功 能 优 化 空 气 质 量 的 城 市 绿 地 空 间 优 化 技 术 将 完 善 现 有 城 市 绿 地 建 设 指 导 思 想, 形 成 系 统 化 的 导 则, 具 有 非 常 重 要 的 应 用 价 值 1.3.6 技 术 差 距 分 析 (1) 国 外 于 上 世 纪 80 年 代 就 已 开 展 这 一 研 究, 已 经 形 成 较 为 完 善 的 技 术 策 略 而 国 内 则 是 近 10 年 才 开 始 这 一 研 究, 尚 处 于 初 级 阶 段 还 未 形 成 完 善 的 技 术 体 系 国 内 外 对 微 气 候 与 建 筑 城 市 设 计 的 关 系 开 展 研 究 较 早, 数 十 年 来, 众 多 学 者 研 究 中 心 以 及 建 筑 学 院 等 从 这 两 个 学 科 对 微 气 候 进 行 了 大 量 的 研 究 但 是 从 园 林 学 出 发 的 研 究 则 很 少, 研 究 的 侧 重 点 主 要 集 中 在 :1 微 气 候 与 城 市 景 观 的 关 系 及 优 化 设 计 ;2 微 气 候 与 园 林 植 物 的 关 系 及 优 化 设 计 这 两 方 面 很 少 从 城 市 绿 地 整 体 出 发 展 开 研 究, 而 对 于 小 尺 度 模 式 下 的 绿 地 布 局 类 型 和 微 气 候 之 间 的 技 术 研 究 更 少 微 气 候 与 城 市 景 观 尤 其 是 绿 地 景 观 有 着 密 切 的 联 系 国 外 从 景 观 学 视 角 开 展 微 气 候 研 究 较 早, 伊 恩 麦 克 哈 格 的 设 计 结 合 自 然 ( 1969 ) 为 景 观 设 计 行 业 开 启 了 与 生 态 学 科 相 联 系 的 大 门 P. Jlittlefair 与 M.Santamouris 对 空 气 中 水 分 子 影 响 下 的 空 气 湿 度 与 人 体 舒 适 度 关 系 进 行 了 研 究, 为 景 观 设 计 要 素 改 善 微 气 候 提 供 了 方 向 性 指 引 Donald Watson 与 Kenneth Labs 对 不 同 铺 装 材 料 对 太 阳 辐 射 的 吸 收 率 及 辐 射 强 度 进 行 了 研 究 总 结 G.Z.Brown 等 对 园 林 风 环 境 进 行 了 研 究, 提 出 了 地 形 对 风 环 境 的 影 响 关 系 我 国 关 于 微 气 候 与 城 市 景 观 的 研 究 相 对 欠 缺, 研 究 多 是 从 城 市 设 计 角 度 或 景 观 要 素 角 度 出 发, 对 景 观 与 微 气 候 间 的 影 响 关 系 进 行 的 探 索, 还 没 有 形 成 可 应 用 的 实 质 性 技 术 国 外 对 于 绿 地 降 减 颗 粒 物 的 研 究 开 展 的 较 早, 于 上 世 纪 90 年 初

就 开 展 了 专 项 研 究 我 国 对 于 绿 地 降 减 颗 粒 物 的 研 究 工 作 开 展 相 对 较 晚, 于 近 10 年 才 开 始 (2) 目 前 中 国 城 市 化 进 程 已 然 迅 速, 该 技 术 对 于 指 导 城 市 绿 地 系 统 建 设 及 改 造 升 级 具 有 积 极 价 值, 在 未 来 的 推 广 与 使 用 方 面 具 有 极 大 的 潜 力 绿 化 植 物 的 滞 尘 机 理, 选 择 和 优 化 城 市 绿 化 植 物 的 种 类, 对 降 低 城 市 大 气 颗 粒 污 染 物 和 提 高 空 气 质 量 具 有 重 要 的 意 义, 叶 面 滞 留 大 气 颗 粒 物 能 力 是 城 市 园 林 绿 化 树 种 选 择 的 重 要 指 标, 其 主 要 功 能 有 滞 留 或 停 留 附 着 和 粘 附 3 种 大 量 的 研 究 证 明 了 绿 地 沉 积 PM2.5 颗 粒 物 的 作 用, 而 且 不 同 的 植 物 的 效 果 有 所 不 同 针 叶 树 的 效 果 好 于 阔 叶 树, 前 者 是 后 者 的 10 倍 (Jouraeva 等 ) 林 地 的 效 果 好 于 草 地, 前 者 比 后 者 高 20%(Beckett 等 ) 3 年 期 的 芝 加 哥 城 市 森 林 气 候 项 目 研 究 发 现,1991 年 芝 加 哥 城 市 树 木 共 吸 收 PM2.5 颗 粒 物 210 吨 Nowak 等 人 研 究 了 美 国 10 个 主 要 城 市 植 物 去 除 PM2.5 的 作 用, 发 现 年 去 除 量 从 西 拉 库 斯 的 4.7 公 吨 到 亚 特 兰 大 的 64.5 公 吨 Jonsson Pandey 等 发 现 城 市 热 岛 强 度 与 空 气 中 颗 粒 物 (PM10 PM2.5) 浓 度 存 在 正 相 关 关 系 因 此, 通 过 优 化 结 构 布 局 空 间 格 局 植 物 配 置 等 方 式 可 以 调 节 微 气 候 的 变 化, 形 成 改 善 微 气 候 环 境 促 进 碳 氧 循 环 降 减 大 气 污 染 物 浓 度 的 技 术 策 略 这 是 未 来 城 市 绿 地 建 设 中 应 重 点 关 注 的 问 题, 也 是 面 对 现 实 问 题, 有 针 对 性 的 提 升 人 居 环 境 质 量 的 关 键 技 术 (3) 目 前 该 技 术 所 应 用 的 硬 件 及 软 件 平 台 均 是 由 国 外 开 发 的, 因 此 在 国 内 的 更 新 和 应 用 时 效 普 及 度 都 不 及 国 外 但 目 前 国 内 相 关 高 校 及 科 研 机 构 已 经 开 始 大 量 应 用 这 些 技 术, 该 技 术 将 成 为 依 托 园 林 绿 化 改 善 人 居 环 境 质 量 的 主 要 措 施

1.3.7 技 术 转 让 的 障 碍 分 析 该 技 术 有 以 下 几 点 主 要 的 开 发 推 广 障 碍 障 碍 1: 基 础 数 据 库 建 立 的 困 难 基 础 数 据 库 的 建 立 首 先 需 要 投 入 大 量 的 人 力 和 时 间 进 行 全 年 的 监 测 采 集 和 数 据 分 析 第 二, 高 额 的 卫 星 遥 感 监 测 分 析 费 用 及 数 字 平 台 建 设 目 前 主 流 的 WorldView-2 卫 星 遥 感 技 术 取 费 在 1500 元 / 平 方 公 里, 对 于 完 整 城 市 地 域 的 绿 地 系 统 分 析 将 会 产 生 巨 额 的 费 用 此 外,ACRGIS 数 字 平 台 的 建 立 也 需 近 百 万 的 费 用 第 三, 目 前 国 内 尚 没 有 任 何 此 类 数 据 库 可 以 参 考 障 碍 2: 成 果 推 广 应 用 具 有 一 定 的 限 制 性 城 市 建 成 区 的 绿 地 空 间 格 局 基 本 已 经 成 型, 宏 观 层 面 的 调 整 不 只 是 某 一 部 门 或 单 位 所 能 完 成 的, 综 合 影 响 因 素 较 难 控 制 与 平 衡, 完 整 实 现 优 化 目 标 具 有 较 大 难 度 在 城 市 新 建 区 推 广 与 应 用 相 对 较 容 易 实 现 1.4 长 距 离 高 扬 程 大 流 量 引 水 工 程 关 键 技 术 1.4.1 技 术 描 述 由 于 我 国 水 资 源 分 布 不 均 衡, 饮 用 水 短 缺 是 很 多 城 市 存 在 的 问 题, 并 且 随 着 气 候 变 化 程 度 的 加 剧, 这 一 问 题 将 会 进 一 步 恶 化 通 过 调 水 技 术, 将 饮 用 水 由 水 资 源 丰 富 的 地 区 输 送 至 水 资 源 匮 乏 的 地 区 是 解 决 城 市 饮 用 水 问 题 的 一 种 重 要 方 法 长 距 离 供 水 工 程 中, 高 扬 程 泵 站 由 于 供 水 线 路 较 长, 管 线 起 伏 较 大, 泵 站 扬 程 较 高, 管 路 供 水 压 力 较 大 目 前 对 于 这 种 远 距 离 大 流 量 传 输 的 工 程, 国 内 传 统 上 多 采 用 多 级 逐 步 抬 升 的 方 式, 相 对 一 级 泵 站 输 水 能 耗 高 投 资 大 泵 站 级 数 少 则 水 泵 单 泵 扬 程 高, 水 泵 的 设 计 制 造 难 度 加 大, 泵 站 间 水 力 过 渡 过 程 较 复 杂, 但 泵 站 间 流 量 调 节 环 节 少, 可 以 节 省 大 量 的 建 设 资 金 ; 反 之, 泵 站 级

数 多 则 水 泵 单 泵 扬 程 低, 水 泵 的 设 计 制 造 难 度 小, 但 泵 站 间 流 量 调 节 环 节 增 多, 所 需 建 设 资 金 较 多 一 般 来 说, 流 量 超 过 200m3/h 扬 程 超 过 50 米 即 可 以 称 为 高 扬 程 大 流 量 泵 1.4.2 技 术 差 距 分 析 国 外 工 业 发 达 国 家 的 水 泵 行 业 起 步 较 早, 经 过 几 个 世 纪 的 更 新 与 发 展, 无 论 在 技 术 性 能 还 是 品 种 上 都 日 趋 完 善 美 德 日 等 国 家 在 长 期 的 泵 生 产 使 用 中 建 立 了 一 整 套 完 善 的 标 准 体 系, 以 获 得 更 高 的 效 益 国 外 先 进 泵 制 造 业, 还 体 现 在 标 准 化 系 列 化 通 用 化 模 块 化 便 于 生 产 管 理, 便 于 用 户 维 护 美 国 卓 勒 泵 研 发 数 十 年, 经 过 不 断 改 进, 目 前 在 高 扬 程 大 流 量 领 域 得 到 广 泛 应 用 美 国 U-flo 全 系 列 水 泵 产 品 是 一 家 注 册 在 美 国 Delaware 州 的 全 球 性 泵 业 销 售 公 司, 在 意 大 利 日 本 台 湾 印 度 中 国 均 设 有 生 产 工 厂 自 1953 年 在 意 大 利 生 产 第 一 台 U-flo 水 泵 以 来, U-flo 全 系 列 水 泵 产 品 就 不 断 加 强 在 设 计 上 的 改 进, 在 高 扬 程 大 流 量 方 面 取 得 较 大 成 就 U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 由 全 不 锈 钢 材 质 制 造, 耐 磨, 耐 腐 蚀, 除 304 不 锈 钢 作 为 常 规 材 质 之 外, 我 们 也 可 以 提 供 316 不 锈 钢 和 双 相 不 锈 钢 ;U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 流 量 扬 程 范 围 广, 最 大 流 量 可 达 1800T, 最 高 扬 程 可 达 600M;U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 的 水 泵 和 电 机 都 具 备 高 抗 沙 性 能, 最 高 抗 沙 达 到 350 克 / 立 方 米 ; U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 对 于 专 用 的 高 温 潜 水 泵 和 高 温 电 机 最 高 耐 温 可 达 95 ;U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 占 地 面 积 小, 重 量 轻, 安 装 使 用 方 便, 可 以 180 度 范 围 内 任 意 角 度 安 装, 适 用 性 强 ;U-flo 尤 孚 全 不 锈 钢 潜 水 泵 设 计 使 用 寿 命 长, 在 正 常 使 用 过 程 中 免 维 护 免 维 修 德 国 巴 赫 BACH 大 流 量 高 扬 程 潜 水 泵 产 品 特 点 : 该 系 列 双 吸 式 潜 水 电 泵, 属 于 一 种 潜 水 电 机 为 双 吸 式 泵 的 巧 妙 组 合, 使 其 不 仅 具 有 潜

水 电 泵 的 功 能, 又 具 有 双 吸 泵 高 效 运 行 平 稳 的 特 殊 性 能 ; 双 吸 式 潜 水 电 泵 可 以 达 到 较 高 扬 程 场 合 使 用 的 要 求, 因 机 械 密 封 件 处 于 负 压 状 态 运 行, 具 有 更 高 的 稳 定 性 ; 采 用 双 下 吸 水 结 构 吸 水 位 低, 因 采 用 双 吸 式 双 流 道 单 蜗 壳 结 构, 电 机 没 有 了 轴 向 拉 力, 减 轻 并 平 衡 了 径 向 力, 大 大 提 高 了 泵 的 使 用 寿 命 3 倍, 提 高 了 使 用 效 率 15%; 结 构 更 合 理 紧 凑, 外 型 美 观, 使 泵 运 行 更 安 全 可 靠 ; 配 置 外 循 环 水 装 置 的 泵, 可 以 在 低 水 位 场 合 连 续 长 时 间 工 作. 配 置 自 搅 匀 叶 轮 的 泵, 具 有 自 搅 匀 功 能, 可 以 搅 动 水 池 内 水, 使 污 水 污 物 混 合 随 泵 排 出 ; 进 口 潜 水 泵 采 用 大 流 道 抗 堵 塞 部 件 设 计, 大 大 提 高 污 物 通 过 能 力, 能 有 效 地 通 过 较 短 纤 维 物 质 和 直 径 较 少 的 固 体 颗 粒 ; 设 计 合 理, 配 套 电 机 合 理, 效 率 高, 节 能 效 果 显 著 ; 机 械 密 封 采 用 双 道 串 联 密 封, 材 质 为 硬 质 耐 腐 碳 化 钨, 具 有 耐 用 耐 磨 等 特 点, 可 以 使 泵 安 全 运 行 8000 小 时 以 上 ; 泵 结 构 紧 凑, 体 积 小, 移 动 方 便, 安 装 简 便, 无 需 建 泵 房, 潜 入 水 中 即 可 工 作, 大 大 减 少 工 程 造 价 ; 泵 油 室 内 设 有 油 水 探 头, 当 水 泵 侧 机 械 密 封 损 坏 后, 水 进 入 油 室, 探 头 发 生 信 号, 对 泵 实 施 保 护 ; 可 根 据 用 户 需 要 配 备 全 自 动 安 全 保 护 控 制 柜, 对 泵 的 漏 水 漏 电 过 载 及 超 温 等 进 行 监 控, 保 证 泵 运 行 可 靠 安 全 ; 双 导 轨 自 动 耦 合 安 全 系 统, 给 泵 的 安 装 维 修 带 来 了 极 大 的 方 便, 人 可 不 必 为 此 需 而 进 出 污 水 坑 ; 浮 球 开 关 可 根 据 所 需 的 水 位 变 化, 自 动 控 制 泵 的 停 启, 无 需 专 人 看 管 在 使 用 扬 程 范 围 内 保 证 电 机 运 行 不 过 载 同 西 方 泵 业 相 比, 我 国 泵 业 尚 存 在 很 大 差 距 进 口 水 泵 的 加 工 精 密 度 较 高, 所 用 的 材 质 较 好, 运 行 能 够 始 终 保 持 稳 定, 寿 命 较 长 ; 而 目 前 国 产 水 泵 在 加 工 质 量 和 材 质 方 面 与 进 口 水 泵 还 存 在 较 大 差 距, 所 以 运 行 稳 定 性 较 差, 直 接 影 响 其 使 用 寿 命, 特 别 是 运 行 一 年 以 后, 稳 定 性 明 显 降 低 进 口 水 泵 如 果 需 要 维 修, 不 会 对 水 泵 及 电 机 造 成 任 何

干 扰 ; 而 国 产 水 泵 维 修 时 需 先 拆 卸 电 机, 费 时 费 力, 提 高 维 修 成 本 进 口 水 泵 的 体 积 小, 轴 距 较 短, 且 联 轴 器 部 分 采 用 柔 性 联 接, 消 除 了 主 轴 的 摆 动, 故 运 行 噪 音 低 ; 国 产 水 泵 的 体 积 大, 轴 距 较 长, 主 轴 的 摆 动 大, 故 运 行 噪 音 大 ; 同 时, 主 轴 的 摆 动 也 严 重 影 响 了 水 泵 的 运 行 寿 命 国 产 水 泵 大 多 采 用 填 料 密 封, 即 使 采 用 机 械 密 封, 也 因 为 加 工 粗 糙 使 得 密 封 环 经 常 损 坏 而 造 成 严 重 漏 水 ; 而 进 口 水 泵 可 以 做 到 滴 水 不 漏, 且 密 封 环 经 久 耐 用 以 轴 流 泵 为 例 对 比 分 析 国 内 外 泵 的 性 能, 国 内 外 轴 流 泵 水 力 模 型 性 能 指 标 比 较 见 表 从 水 力 模 型 比 转 速 相 近 的 三 组 数 据 可 以 看 出, 我 国 轴 流 泵 水 力 模 型 的 效 率 η 和 汽 蚀 比 转 速 C 一 般 比 国 外 水 力 模 型 都 低 第 一 组 数 据 中, 效 率 值 比 先 进 模 型 低 8 个 百 分 点, 汽 蚀 比 转 速 比 荷 兰 水 力 模 型 大 约 低 1/2 左 右 国 内 外 轴 流 泵 水 力 模 型 性 能 指 标 1.4.3 技 术 转 让 的 障 碍 分 析 国 外 高 扬 程 大 流 量 长 距 离 泵 虽 然 目 前 发 展 的 比 较 成 熟, 在 国 内 外 也 得 到 广 泛 的 推 广 和 应 用, 但 是 将 类 似 该 技 术 直 接 转 让 来 国 内 还 存 在 较 大 的 障 碍 1) 国 内 高 扬 程 大 流 量 长 距 离 泵 虽 然 性 能 差, 无 论 从 设 计 加 工 创 新 还 是 材 料 等 方 面 都 不 如 国 外 设 备, 但 是 由 于 国 产 设 备 成 本

较 低, 国 内 大 部 分 用 户 都 热 衷 于 价 格 低 廉 的 产 品, 所 以 真 正 的 优 质 产 品 由 于 价 格 较 高 在 国 内 不 容 易 打 开 市 场 2) 技 术 转 让 进 国 内 后, 即 使 整 个 生 产 流 程 和 管 理 能 够 严 格 按 照 发 达 国 家 的 标 准 执 行, 但 是 由 于 中 国 产 品 长 期 造 成 的 不 良 影 响, 在 国 际 上 也 很 难 打 开 市 场, 国 内 真 正 需 要 优 质 高 扬 程 大 流 量 长 距 离 泵 的 用 户 也 不 一 定 能 够 接 受 1.5 屋 顶 绿 化 技 术 1.5.1 技 术 描 述 屋 顶 绿 化 是 城 市 绿 色 基 础 设 施 网 络 的 组 成 部 分, 具 有 减 缓 热 岛 效 应 和 节 能 的 优 点, 有 助 于 减 少 气 候 变 化 带 来 的 影 响 夏 季 屋 顶 表 面 与 各 种 建 筑 材 料 吸 收 强 烈 的 日 光, 砾 石 屋 顶 和 纸 板 黑 色 沥 青 加 热 能 达 到 50 和 80, 绿 化 屋 顶 的 温 度 则 大 约 为 20 至 25 冬 天 的 夜 晚, 在 非 绿 化 屋 顶 的 温 度 可 低 至 -20, 其 每 年 温 度 波 动 幅 度 约 100 ; 绿 化 屋 顶 在 冬 天 只 稍 低 于 0, 其 每 年 的 波 动 量 只 有 30 绿 化 屋 顶 可 以 通 过 植 物 的 蒸 腾 作 用 带 走 夏 季 较 高 的 热 量 有 效 减 缓 高 温 冬 天 充 当 保 温 层 减 缓 热 量 排 放, 起 到 隔 热 保 温 的 作 用 在 减 缓 地 表 径 流 强 度 方 面, 根 据 植 被 类 型 决 定 降 水 保 留 在 地 表 上 层 的 不 同 停 滞 时 间, 根 据 蒸 发 和 蒸 腾 损 失 的 数 额 决 定 其 减 缓 地 表 径 流 的 流 出 强 度 通 常 情 况, 标 准 屋 顶 80% 至 100% 的 降 水 被 排 水 管 道 运 送 排 走, 而 有 屋 顶 绿 化 的 屋 面 只 有 30% 的 降 水 被 排 走 其 余 通 过 蒸 发 被 释 放 到 空 气 中, 减 缓 了 城 市 由 于 硬 质 覆 盖 造 成 的 湿 度 缺 乏 屋 顶 绿 化 的 另 一 个 优 点 是 延 缓 降 雨 的 排 放, 从 而 充 分 减 轻 城 市 排 水 系 统 的 压 力, 降 低 了 洪 水 的 危 险 1.5.2 差 距 分 析 自 上 世 纪 初, 英 国 美 国 德 国 日 本 等 国 家 建 造 了 大 量 的 屋 顶

花 园 1959 年 美 国 建 成 的 具 有 高 技 术 含 量 的 奥 克 兰 市 凯 泽 中 心 屋 顶 花 园, 被 认 为 是 现 代 屋 顶 花 园 发 展 史 上 的 一 个 里 程 碑 随 着 建 筑 工 程 技 术 的 不 断 进 步 发 展, 越 来 越 多 的 新 型 建 筑 材 料 的 开 发 与 应 用, 使 得 屋 顶 花 园 的 建 造 变 得 更 加 轻 而 易 举 随 着 城 市 热 岛 效 应 的 日 益 显 著, 给 人 们 带 来 的 负 面 影 响 越 来 越 大, 世 界 各 国 对 屋 顶 绿 化 也 更 加 重 视 德 国 新 建 筑 平 顶 必 须 做 屋 顶 绿 化 否 则 不 准 建 设 德 国 从 20 世 纪 50 年 代 就 推 广 屋 顶 绿 化, 在 目 前 世 界 上 有 关 建 筑 物 大 面 积 植 被 化 的 科 研 开 发 和 技 术 成 果 中, 大 约 有 90% 都 是 属 于 德 国 的 专 利 政 府 立 法 要 求 新 建 筑 平 顶 必 须 做 屋 顶 绿 化, 否 则 不 准 建 设 ; 老 的 建 筑 屋 顶 进 行 屋 顶 绿 化, 会 得 到 补 助 金 德 国 采 取 了 政 府 和 业 主 共 同 出 资 进 行 屋 顶 绿 化 的 办 法, 政 府 补 贴 25% 的 绿 化 经 费 但 各 个 区 的 鼓 励 政 策 有 所 不 同 在 城 市 重 点 地 区 内, 为 确 保 屋 顶 绿 化 的 实 施, 制 定 了 对 建 筑 所 有 权 者 实 行 5 年 内 固 定 资 产 减 轻 税 50% 等 的 特 例 措 施 日 本 设 计 大 楼 必 须 有 绿 化 计 划 书 日 本 在 开 展 屋 顶 绿 化 方 面 走 在 世 界 前 列 1991 年 4 月, 东 京 都 政 府 首 先 颁 布 了 城 市 绿 化 法 律, 规 定 在 设 计 大 楼 时, 必 须 提 出 绿 化 计 划 书 1992 年 6 月, 又 制 定 了 都 市 建 筑 物 绿 化 计 划 指 南, 使 城 市 建 筑 物 的 绿 化 更 为 具 体 日 本 环 境 省 于 1999 年 设 立 抑 制 热 岛 现 象 对 策 研 讨 委 员 会, 该 会 在 2000 年 发 表 报 告, 选 定 东 京 名 古 屋 大 阪 京 都 川 崎 仙 台 等 大 城 市 作 为 试 点, 并 要 求 各 地 方 政 府 在 这 方 面 作 出 积 极 努 力 对 城 市 建 筑 物 实 行 屋 顶 绿 化 就 是 环 境 省 提 出 的 减 轻 热 岛 现 象 的 有 效 对 策 之 一 2001 年, 日 本 在 绿 化 楼 顶 方 面 又 做 出 重 大 努 力 当 年 5 月 份 开 始, 建 设 省 增 加 了 城 市 绿 化 保 护 和 开 始 在 规 划

区 增 设 绿 化 体 系 的 法 律 条 款, 优 先 发 展 地 区 绿 化 优 先 绿 化 建 筑 区 的 面 积 要 在 5 年 内 超 过 1000 平 方 米, 如 果 绿 化 建 筑 区 的 面 积 超 过 20%, 用 于 绿 化 的 设 施 在 市 政 财 产 税 上 减 免 50%, 楼 顶 绿 化 同 样 适 用 上 述 条 款 东 京 市 政 府 在 2000 年 修 改 了 自 然 保 护 条 例, 规 定 不 管 是 新 建 还 是 改 建 的 建 筑 物, 都 有 义 务 进 行 屋 顶 绿 化 2001 年 还 出 台 政 策 规 定, 业 主 在 新 建 和 改 建 占 地 面 积 1000 平 方 米 以 上 的 民 间 设 施 和 250 平 方 米 以 上 的 公 共 设 施 时, 必 须 绿 化 屋 顶 可 利 用 面 积 的 20%, 否 则 开 发 商 就 得 接 受 罚 款 为 了 使 东 京 成 为 21 世 纪 的 绿 色 城 市, 日 本 在 绿 色 屋 顶 建 筑 中, 采 用 了 许 多 新 技 术, 例 如 采 用 人 工 土 壤 自 动 灌 水 装 置, 甚 至 有 控 制 植 物 高 度 及 根 系 深 度 的 种 植 技 术 法 国 绿 化 屋 顶 列 入 城 市 规 划 法 国 目 前 只 有 1% 的 屋 顶 平 台 得 到 绿 化, 但 今 后 屋 顶 绿 化 规 模 可 望 扩 大 法 国 政 府 已 开 始 为 绿 化 屋 顶 提 供 一 定 的 资 金, 法 国 首 都 巴 黎 还 将 绿 化 屋 顶 列 入 其 城 市 规 划 美 国 政 府 出 资 给 建 筑 做 屋 顶 绿 化 美 国 也 是 世 界 上 开 展 屋 顶 绿 化 最 早 的 国 家 之 一 他 们 也 通 过 政 府 为 主 的 力 量, 进 行 屋 顶 绿 化 的 工 作 芝 加 哥 市 是 屋 顶 绿 化 的 佼 佼 者, 政 府 要 求 融 资 建 造 的 新 建 筑 必 须 引 进 屋 顶 绿 化, 同 时 政 府 从 50 万 美 元 的 融 资 池 中 拿 出 10 万 美 元 作 为 配 套 资 金 提 供 给 市 中 心 建 筑 进 行 屋 顶 绿 化 的 开 发 商 如 今 该 市 有 200 个 屋 顶 绿 化 项 目, 总 面 积 200 万 平 方 英 尺 其 次 是 华 盛 顿 和 马 里 兰 州 的 苏 特 兰 ( 拥 有 巨 大 绿 色 屋 顶 的 美 国 海 洋 大 气 管 理 局 大 楼 在 此 ) 目 前 在 美 国 的 许 多 大 城 市, 绿 色 的 屋 顶 随 处 可 见, 各 大 超 级 市 场 的 护 栏 建 筑 物 墙 上 等 都 植 有 绿 木 花 草, 想 方 设 法 来 增 加 绿 量

我 国 屋 顶 绿 化 发 展 我 国 自 60 年 代 起, 开 始 研 究 屋 顶 花 园 和 屋 顶 绿 化 的 建 造 技 术 在 北 京 上 海 广 东 四 川 等 地 有 一 定 的 应 用 据 不 完 全 统 计, 北 京 有 屋 顶 绿 化 的 建 筑 不 到 城 市 现 有 建 筑 总 数 的 1% 上 海 市 静 安 区 人 民 政 府 2002 年 6 月 1 日 发 布 了 关 于 上 海 市 静 安 区 屋 顶 绿 化 实 施 意 见 ( 试 行 ) 的 通 知, 提 出 从 2002 年 起, 凡 列 入 当 年 屋 顶 绿 化 实 施 的 项 目, 每 完 成 1 平 方 米 奖 励 10 元 上 海 市 绿 化 管 理 局 2002 年 11 月 发 布 了 关 于 组 织 编 制 屋 顶 绿 化 三 年 实 施 计 划 的 通 知 广 东 省 深 圳 市 人 民 政 府 于 1999 年 11 月 发 布 了 深 圳 市 屋 顶 美 化 绿 化 实 施 办 法, 并 制 定 全 市 屋 顶 美 化 绿 化 的 规 划 和 实 施 办 法, 组 织 全 市 屋 顶 美 化 绿 化 工 作 的 检 查 督 促 和 考 评 广 东 省 于 2000 年 发 布 了 关 于 我 省 城 市 屋 顶 美 化 和 防 护 ( 防 盗 ) 网 空 调 器 及 室 外 管 道 规 范 装 设 的 意 见, 提 出 各 市 可 参 照 深 圳 市 的 做 法, 结 合 本 地 实 际, 提 出 建 筑 物 屋 顶 美 化 绿 化 的 措 施 四 川 省 成 都 市 2005 年 全 面 实 施 屋 顶 绿 化 方 案, 力 争 在 今 年 年 底 达 到 人 均 屋 顶 绿 化 面 积 0.5 平 方 米 2005 年 3 月 成 都 市 特 别 规 定 : 成 都 市 五 城 区 龙 泉 驿 青 白 江 新 都 温 江 区 以 及 双 流 县 和 郫 县 范 围 内 新 开 工 的 楼 房, 凡 是 12 层 楼 以 下,40 米 高 度 以 下 的 中 高 层 和 多 层 低 层 非 坡 屋 顶 建 筑 必 须 按 要 求 实 施 屋 顶 绿 化 凡 成 都 市 范 围 内 建 筑 竣 工 时 间 在 近 20 年 以 内 产 权 明 晰 满 足 房 屋 建 筑 安 全 要 求 的 建 筑 均 应 根 据 条 件 实 施 屋 顶 绿 化 屋 顶 绿 化 经 费 采 取 以 奖 代 补 的 政 策, 并 由 市 区 社 区 三 级 组 织 开 展 优 秀 屋 顶 花 园 等 评 选 活 动 1.5.3 障 碍 分 析 国 外 的 立 体 绿 化 呈 多 元 化 规 模 化 体 制 化 向 前 发 展, 有 一 套 理 论 作 为 基 准 ; 国 内 的 立 体 绿 化 以 局 部 地 区 为 先 导, 带 头 示 范 引 领 发 展 1 政 策 障 碍

国 外 的 立 体 绿 化 有 相 关 的 政 策 及 法 律 作 支 撑, 很 多 国 家 对 立 体 绿 化 有 一 定 的 法 律 约 束, 在 政 策 上 进 行 扶 持 并 形 成 了 体 系, 如 上 述 的 德 国 日 本 和 美 国 而 我 国 对 立 体 绿 化 的 相 关 约 束 性 法 律 法 规 还 比 较 少, 只 有 少 部 分 地 方 的 政 策 允 许 据 了 解, 在 国 内, 成 都 是 唯 一 一 个 出 台 了 不 做 屋 顶 绿 化 就 不 予 受 理 相 关 行 政 审 批 政 策 的 城 市 在 我 国, 立 体 绿 化 倡 导 多 年, 虽 然 对 于 城 市 立 体 绿 化 良 好 不 可 替 代 的 生 态 环 境 效 应 已 达 成 共 识, 但 从 城 市 发 展 理 念 的 方 面 国 内 外 差 距 尚 存 以 北 京 为 例, 总 结 当 前 屋 顶 绿 化 发 展 面 临 的 六 大 问 题, 其 中, 三 项 涉 及 政 府 管 理 规 划 : 各 部 门 尚 未 形 成 联 动 机 制 ; 缺 少 总 体 规 划 和 发 展 目 标 ; 长 效 管 理 机 制 不 健 全 除 强 制 要 求 外, 国 外 屋 顶 绿 化 具 有 良 好 的 经 济 激 励 政 策, 如 德 国 对 于 老 的 建 筑 屋 顶 进 行 屋 顶 绿 化, 会 得 到 补 助 金, 另 外 对 于 政 府 和 业 主 共 同 出 资 进 行 屋 顶 绿 化, 政 府 补 贴 25% 的 绿 化 经 费 等 但 国 内 相 应 缺 少 相 应 的 激 励 机 制, 导 致 开 展 此 项 工 作 的 动 力 缺 乏 2 技 术 问 题 屋 顶 绿 化 涉 及 到 一 系 列 的 技 术 问 题, 主 要 包 括 : 植 物 如 何 配 置 提 高 植 物 抗 风 性 增 强 结 构 顶 板 荷 载 提 高 防 水 和 排 水 防 止 植 物 根 系 穿 刺 等 问 题 1.6 透 水 路 面 应 用 技 术 1.6.1 技 术 描 述 城 市 地 区 混 凝 土 沥 青 和 铺 路 砖 等 常 见 的 硬 质 表 面 是 不 透 水 的, 阻 止 了 地 面 层 对 地 表 水 吸 收 城 市 系 统 依 赖 管 道 系 统 快 速 运 走 多 余 的 地 表 水 由 于 不 可 渗 透 地 表 水 的 汇 集 趋 向 于 横 向 移 动 进 入 下 水 道 系 统, 这 往 往 造 成 高 峰 雨 期 的 城 市 系 统 洪 灾 的 增 多 因 而, 地 表 水 在 常 规 的

管 道 系 统 拥 堵 需 大 量 排 放, 这 可 能 会 压 垮 整 个 系 统 并 增 加 洪 灾 危 害 和 发 生 机 率 由 于 极 端 天 气 事 件 数 量 的 增 多 造 成 降 雨 超 过 管 道 系 统 的 容 纳 能 力, 常 规 的 管 道 系 统 变 得 更 加 脆 弱 透 水 路 面 指 的 是 铺 装 表 面 材 料 是 可 透 水 的, 这 样 地 表 水 可 以 经 过 表 面 材 料 渗 透 到 达 地 面 层 以 下 透 水 性 材 料 有 透 水 沥 青 透 水 混 凝 土 多 孔 的 草 皮 和 开 放 连 接 的 砌 块, 这 些 技 术 起 到 减 慢 多 余 水 的 运 输, 并 减 少 运 水 量 的 作 用 这 将 对 洪 水 灾 害 进 行 有 效 管 理, 对 地 下 水 资 源 保 护 加 以 改 善, 减 缓 热 岛 效 应, 同 样 有 利 于 生 物 多 样 性 和 城 市 美 感 的 提 高 城 市 系 统 应 该 将 排 水 表 面 的 设 计 应 用 到 许 多 新 建 或 改 造 的 城 市 空 间, 比 如 停 车 场 地 居 住 区 街 道 和 城 市 广 场 等 1.6.2 差 距 分 析 我 国 也 已 经 开 始 探 索 使 用 透 水 路 面 技 术, 但 透 水 路 面 的 建 设 以 及 维 护 是 一 个 系 统 工 程 在 建 设 方 面, 我 国 路 面 结 构 设 计 的 主 流 思 想 还 是 强 基 薄 面 设 计 理 论, 因 此 半 刚 性 基 层 在 我 国 道 路 工 程 应 用 中 依 然 占 据 较 大 比 例, 如 水 泥 稳 定 碎 石 水 泥 稳 定 土 工 业 废 渣 稳 定 土 石 灰 稳 定 土 等 等 虽 然 半 刚 性 基 层 具 有 足 够 大 的 刚 度 强 度 以 及 稳 定 性, 但 是 往 往 透 水 性 能 相 比 较 而 言 却 较 差 也 正 是 因 为 传 统 半 刚 性 基 层 较 差 的 透 水 性 能, 才 使 得 水 泥 混 凝 土 面 板 或 是 沥 青 混 凝 土 路 面 在 基 层 排 水 性 能 较 差 的 前 提 下 更 容 易 遭 受 水 的 破 坏 目 前, 对 于 这 一 问 题 足 够 重 视 并 提 出 策 略 的 主 要 是 德 国 德 国 通 过 对 透 水 基 层 展 开 研 究 并 且 编 制 了 相 应 的 施 工 规 范 不 仅 如 此, 透 水 基 层 也 是 德 国 路 面 的 首 先 基 层 结 构, 如 级 配 砾 石 基 层, 级 配 碎 石 基 层 级 配 砂 砾 基 层 填 隙 碎 石 基 层 等 等, 工 程 实 践 表 明, 透 水 基 层 不 仅 具 有 较 多 的 工 程 应 用 优 势 ; 在 路 面 维 护 方 面, 由 于 我 国 的 自 然 环 境 相 较 于 国 外 有 一 定 的 差 距, 路 面 积 灰 现 象 更 为 严 重, 透 水 路 面 表 面 空 隙 容 易 被 阻 塞, 因 此 需 要 更 为 有

效 的 定 期 路 面 维 护, 以 保 持 路 面 的 有 效 排 水 性 能 1.6.3 障 碍 分 析 由 于 透 水 路 面 建 设 与 维 护 费 用 相 对 较 高, 国 内 应 用 相 对 较 少 国 内 与 国 外 先 进 技 术 的 差 距 主 要 在 于 路 基 设 计 与 路 面 维 护 方 面 另 外 由 于 中 国 路 面 积 灰 现 象 较 之 国 外 严 重, 因 此 在 国 外 技 术 引 进 国 内 应 用 时, 也 需 要 进 行 一 定 的 本 土 化 改 造