城市高架橋是現(xiàn)代城市在有限道路用地內(nèi)解決擁堵的必然產(chǎn)物,它給城市交通帶來暢達(dá)的同時(shí),也產(chǎn)生了環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、景觀等負(fù)面影響并衍生出一定的橋下消極空間。橋陰綠地是緩解這一矛盾的有效方式之一,但橋體遮蓋引起的光照不足、雨水缺乏等環(huán)境問題以及交通污染等給其景觀利用帶來了不利影響。本文利用Ecotect Analysis軟件進(jìn)行高架橋下自然光環(huán)境模擬,分析橋陰自然光環(huán)境規(guī)律,用光合儀測試橋陰植物光合特性,經(jīng)過兩者的相互匹配,找出橋下空間光環(huán)境的適生區(qū)和非適生區(qū)范圍,對應(yīng)運(yùn)用不同的景觀手段和利用模式探討橋陰綠地景觀質(zhì)量提升的積極策略。
適讀人群 :橋梁設(shè)計(jì)師、景觀設(shè)計(jì)師、城市規(guī)劃師、設(shè)計(jì)愛好者。
本書為國家自然科學(xué)基金及湖北省學(xué)術(shù)著作出版專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目。本書作者以科學(xué)的角度及方式分析解決城市發(fā)展過程帶來的高架橋下灰色空間問題,通過對高架橋下光照條件的分析,選擇適生植物改善橋下灰色空間。
前言
眾所周知,城市高架橋是建在陸地上供汽車、軌道車輛等通行的高空大體量現(xiàn)代交通構(gòu)筑物。它在一定程度上帶給了城市暢達(dá)的交通,但同時(shí)也產(chǎn)生了很多環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、景觀等方面的負(fù)面影響,典型問題之一是衍生了大量的消極橋下空間。如何有效利用這些橋下空間已成為城市建設(shè)部門亟待解決的問題。很多歐美國家已對本國為數(shù)不多的城市高架橋進(jìn)行了拆除和改建,這與我國不斷高漲的城市高架橋建設(shè)熱潮形成了鮮明對比,探討國外“拆橋”“改橋”的深層次原因,審慎對待城市高架橋建設(shè)是我國目前城市建設(shè)中值得思考的問題。
誠然,橋體的遮蓋直接導(dǎo)致了橋下綠地光照不足、雨水缺乏,同時(shí)兩側(cè)道路的交通環(huán)境使得橋下空間揚(yáng)塵集聚、噪聲污染嚴(yán)重、維護(hù)管理被忽略、橋下空間通達(dá)性差和利用不便等問題突出。橋下綠化是目前大多城市高架橋緩解橋下灰色空間利用矛盾的有效方式之一。本書關(guān)注我國城市高架橋下灰色空間,依托對武漢市高架橋下空間利用的調(diào)查和研究,分析橋下自然光環(huán)境特征,提出合理營建橋下綠化景觀的意見。
以著者所在的武漢市的高架橋?yàn)槔肊cotect Analysis軟件進(jìn)行樣本高架橋下自然光環(huán)境模擬,分析橋陰地自然光環(huán)境分布規(guī)律,得到其受橋體建設(shè)的影響情況。借助光合儀測試橋陰植物的光合特性,利用光合有效輻射PAR作為聯(lián)系自然光強(qiáng)度與植物需光強(qiáng)度的中介,得到橋陰植物對光強(qiáng)的忍受范圍。
依據(jù)上述研究結(jié)果,積極探討橋陰綠地景觀營建的策略,提出橋陰“適生區(qū)”與”非適生區(qū)”的概念和范圍,旨在為城市高架橋下橋陰綠地景觀的科學(xué)營建提供參考和借鑒。同時(shí)基于PAR關(guān)聯(lián)的分析方法可以拓展到城市中其他受人工構(gòu)筑物遮陰影響的綠地景觀營建中。
讀完本書,細(xì)心的讀者不難發(fā)現(xiàn),城市高架橋下綠地的弱光問題,可在高架橋規(guī)劃建設(shè)初期有效規(guī)避,如增加橋下空間凈空高度、增加中間分車縫寬度、加大橋下高寬比、選擇良好的橋體走向,從而給橋陰綠地創(chuàng)造更寬松的采光條件,最大可能地減少或消滅橋下非適生區(qū)范圍。同時(shí),城市橋陰消極空間的解決更應(yīng)落實(shí)到“慎建城市高架橋”問題上,并注重發(fā)掘已有橋陰空間的積極利用方式,發(fā)揮其最大綜合效益。
如何將橋陰綠地的雨水進(jìn)行合理的收集與利用也已成為一個(gè)無法回避的問題。而建立一個(gè)能夠收集橋面雨水,在橋陰綠地中完成大部分污染雨水就地滯留,將相對干凈的次期雨水用于存取或澆灌橋下綠化植物,最后與市政補(bǔ)水合為一體的橋陰綠地雨水花園系統(tǒng)是一個(gè)值得探討的新的解決策略。
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殷利華,女,華中科技大學(xué)城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)專業(yè)博士,建筑學(xué)博士后流動(dòng)站博士后,建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)系講師。研究關(guān)注工程景觀學(xué)道路、高架橋生態(tài)景觀方向的相關(guān)問題,在場地生態(tài)設(shè)計(jì)、雨水花園營建、植景營造方面有一定積累。截止目前,主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng),主持并完成中國博士后基金項(xiàng)目2項(xiàng),主持湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng),參與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5項(xiàng),在專業(yè)核心期刊上發(fā)表論文20多篇。
目錄
第一章 城市高架橋及橋下空間
1.1 城市高架橋
1.2橋下空間
1.3橋陰空間
1.4本章小結(jié)
第二章 武漢城市高架橋下空間及綠化
2.1武漢市自然概況
2.2武漢市高架橋建設(shè)
2.3武漢市高架橋下空間利用
2.4橋陰綠地方式及生境特點(diǎn)
2.5樣本高架橋
2.6研究方法
2.7本章小結(jié)
第三章 橋陰綠地自然光環(huán)境分析及特征
3.1橋陰綠地自然光環(huán)境認(rèn)識
3.2橋陰自然光環(huán)境模擬
3.3橋陰自然光環(huán)境的計(jì)算機(jī)模擬解讀
3.4高架橋布局設(shè)計(jì)對橋陰光環(huán)境影響的改善建議
3.5本章小結(jié)
第四章 橋陰綠地植物需光特性
4.1耐陰植物光合特性認(rèn)識
4.2樣本地實(shí)驗(yàn)植物材料
4.3樣本地植物光合特性解析
4.4結(jié)果與分析
4.5本章小結(jié)
第五章 橋陰綠地景觀營建策略
5.1橋陰適生區(qū)與非適生區(qū)的界定
5.2橋陰綠地景觀總體策略
5.3橋陰適生區(qū)關(guān)聯(lián)自然光環(huán)境的植物配置
5.4橋陰綠地非適生區(qū)景觀營建
5.5橋下雨水收集及澆灌
5.6本章小結(jié)
第六章 橋陰綠地景觀展望
6.1高架橋構(gòu)建影響橋陰景觀
6.2研究拓展方向
附圖1 不同走向高架橋同凈空下不同時(shí)間PAR比較
附圖2 不同走向高架橋同凈空下不同時(shí)間日照時(shí)數(shù)比較
附圖3 生長期不同走向高架橋下PAR隨B值的變化
附圖4 不同橋體走向下平均日照時(shí)數(shù)隨!值的變化
附圖5 不同橋體走向在同一凈空下分離縫寬度對橋陰PAR影響
附圖6 不同走向和分離縫寬度對橋陰日照時(shí)數(shù)的影響
附圖7 武漢市29種橋陰綠化植物Pn-PPFD曲線圖譜
附圖8 武漢市29種橋陰綠化植物表觀量子效率圖譜
參考文獻(xiàn)
圖片來源
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高架橋橋陰綠地植物配置及景觀營建與橋下光環(huán)境密切相關(guān)。依據(jù)當(dāng)?shù)氐湫偷年幮曰蚰完幹参锷L對光環(huán)境最低基本需求,本章初步界定了高架橋橋下綠地空間可以分為橋陰適生區(qū)和非適生區(qū),并試圖闡述兩個(gè)基本概念。
適生區(qū)的植物景觀配置和應(yīng)用需滿足對橋下交通安全、景觀豐度、特色景觀及生態(tài)性、美學(xué)的要求。
橋陰適生區(qū)的面積范圍及形狀根據(jù)橋體的不同走向、橋下高寬比不同會(huì)有差別。最佳受光的橋陰下兩側(cè)光強(qiáng)較均勻,尤其在其B值達(dá)到0.27以上時(shí),等PAR線基本上與橋邊線呈平行關(guān)系。最中間橋墩柱的影響會(huì)使得墩柱周圍有較低陰影區(qū)的“孤島”出現(xiàn),要注意周邊植物的靈活處理。橋陰植物配置在注意了平面關(guān)系的同時(shí),還應(yīng)該兼顧豎向處理,避免相互遮陰,由橋內(nèi)至橋外,植株高度上應(yīng)逐漸降低。結(jié)合立柱的豎向藤本植物的綠化,占地小,綠量大,不會(huì)形成更多的遮陰面積,生態(tài)效益好,應(yīng)該大力倡導(dǎo)。武漢市在這個(gè)方面還是處于空白狀態(tài)。目前已經(jīng)開始有了在重要街道高架橋下、橋身進(jìn)行懸掛種植花缽的方式進(jìn)行的花草綠化美化行為,這對人工維護(hù)管理力度提出了更高的要求。
橋下高寬比B值越大,橋下光環(huán)境受限度越小,越有利于橋下更豐富的植物景觀營建。從引橋端至橋下最高凈空,橋下低光強(qiáng)區(qū)呈倒梯形面積增長,適宜栽種中性耐陰植物的適生區(qū)面積沿橋邊呈緩慢三角形增長,至最高凈空下基本穩(wěn)定,且與橋邊基本平行。
目前城市高架橋常為4~6車道,橋下最大凈空高度常在12 m以下,如按武漢市常見的26 m、18 m寬高架橋而言,橋下最大高寬比為0.46~0.67。在沒有周圍環(huán)境遮陰影響,良好水肥管理情況下橋下耐陰植物可以良好生長。最佳受光的橋體走向在橋下凈空B 值低于0.1時(shí),除橋邊的橋陰綠地每邊約可以栽種橋?qū)?%位置的植物外(即通常為橋邊往橋內(nèi)1.5~2 m寬范圍);較差走向的橋陰下非適生區(qū)面積比例大,且橋體兩邊光強(qiáng)差異大,適生區(qū)面積不同,應(yīng)區(qū)別對待。非適生區(qū)宜采用非植物景觀營建方式,如嘗試在引橋端建立高架橋路面雨水收集、初級雨水污染就地生態(tài)降解與綠化澆灌系統(tǒng)等。
對于中間綠化分車帶的橋陰綠地,植物選用的受限程度比兩邊分車綠化帶的橋陰綠地形式大很多,因此建議需在橋下空間開辟機(jī)動(dòng)車通道的,分車綠帶最好能采用兩邊式的分車綠化帶。此種方式與橋體建設(shè)尤其是墩柱的形式、布置密切相關(guān),因此橋陰綠地需要與橋體建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃才能保證其下良好的光環(huán)境。
在目前已有的高架橋下綠化植物實(shí)踐應(yīng)用、跟蹤觀測的同時(shí)應(yīng)積極探索適合當(dāng)?shù)氐钠渌缕贩N應(yīng)用,如本文在第四章中推薦的武漢市高架橋綠化擴(kuò)充物種,這些還需要在今后的建設(shè)實(shí)踐中大膽嘗試并進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
橋下陰地光照最低的是橋柱區(qū)域、橋始末兩端與地面的銜接處,然后是橋中區(qū)域。在靠近路面的兩側(cè)因相比之下光照較好,且時(shí)常有雨水沖刷,所以較利于植物生長。這種特殊的環(huán)境布局,應(yīng)在綠化植物的種植設(shè)計(jì)中充分考慮。在橋下生長環(huán)境相對較好的區(qū)域進(jìn)行植物種植,在無法達(dá)到理想效果的局部區(qū)域運(yùn)用非植物景觀的手段進(jìn)行美化,取得更加整潔、美觀的景觀效果。橋陰綠地從屬于城市道路綠化用地,其綠地景觀營建的方法手段與普通的道路綠地景觀營建有共性之處,更有其特殊性。橋下植物種植應(yīng)因地制宜,尊重其下光環(huán)境分布特征,采取如行列式、成組栽植、交替栽植、或者滿鋪滿栽等多種配置形式,注重植物群落結(jié)構(gòu),擴(kuò)大橋陰綠地的復(fù)層結(jié)構(gòu)比例,提升橋陰綠化植物配置的藝術(shù)水平,美化橋陰景觀,提升其美學(xué)、生態(tài)綜合價(jià)值水平。
高架橋非適生區(qū)因不同的橋型、位置、空間尺寸、不同適生植物對象而在面積、形狀上有差異,其所能呈現(xiàn)的景觀元素表現(xiàn)為除植物以外的軟質(zhì)景觀和硬質(zhì)景觀兩類。非適生區(qū)所選用的景觀表達(dá)手段和種類豐富,倡導(dǎo)在結(jié)合場地周圍環(huán)境的情況下營建特色景觀,其材料的運(yùn)用、環(huán)境設(shè)施利用等方面要賦予文化和科技內(nèi)涵,兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、環(huán)保、教育等綜合功能。
非適生區(qū)景觀在鋪裝、設(shè)施美化、文化展示、開辟場所等方面進(jìn)行了初步探討。對鋪裝方面,從整體硬質(zhì)鋪裝、碎料透水鋪裝兩個(gè)方面提出實(shí)踐中的良好做法,對設(shè)施構(gòu)造物的造型與美化結(jié)合調(diào)研中的優(yōu)秀案例分別進(jìn)行了闡述。筆者主張利用橋下這種公共城市空間作為城市文化展示的平臺,正如蘭波特所言,“人類的自然環(huán)境,人造環(huán)境從來沒有被設(shè)計(jì)者所控制,這個(gè)環(huán)境是民俗(或大眾)建筑的產(chǎn)物……”“民俗傳統(tǒng)構(gòu)成了景觀最大的部分,而預(yù)先設(shè)想的專業(yè)設(shè)計(jì)要素即‘高雅傳統(tǒng)’構(gòu)成了另外一小部分”。景觀是文化的線索,民俗傳統(tǒng)的解讀是真正文化與實(shí)際生活所在,而高雅傳統(tǒng)的解讀主要是解讀文化的偉大底蘊(yùn),這對高架橋下空間景觀設(shè)計(jì)帶來思考。成功的高架橋空間景觀設(shè)計(jì)應(yīng)該與城市的歷史、文化一脈相承,應(yīng)該具有地方特色,同時(shí),其設(shè)計(jì)手法應(yīng)該富有時(shí)代氣息。
橋陰綠地場所的設(shè)計(jì)需要從人的行為心理出發(fā),同時(shí)還要把握橋陰綠地空間特征,結(jié)合周圍的環(huán)境場所進(jìn)行開發(fā)和利用。街區(qū)環(huán)境則盡量給人們提供休閑、聚會(huì)的便利、人性化的公共空間。郊區(qū)段大量閑置的橋陰空間則可以設(shè)計(jì)成讓人們更多參與、體驗(yàn)、學(xué)習(xí)、接受教育的活動(dòng)場所,如都市農(nóng)業(yè)等,使得這些橋陰綠地發(fā)揮更多的綜合價(jià)值。
本文主張?jiān)谝龢蚨讼碌姆沁m生區(qū)布置橋面雨水收集設(shè)施,探討雨水收集、澆灌技術(shù),結(jié)合橋面初級雨水凈化、次級雨水的儲(chǔ)存、雨水景觀于一體的設(shè)計(jì)構(gòu)想,旨在引起人們對高架橋路面雨水收集和橋下綠化澆灌利用的重視。
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