低碳设计在城市道路中的运用

陈玮琦,马 彪

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,合肥 230088)

低碳设计在城市道路中的运用

陈玮琦,马 彪

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,合肥 230088)

该文主要论述了我国城市道路设计中的生态理念、城市道路生态设计中存在的问题和城市道路生态环保技术。

生态理念; 城市道路; 环保技术; 低碳设计

近几十年来,我国的城市道路交通获得了空前的发展,得益于我国经济的发展和科学技术的进步与创新。随着我国人口与交通车辆的不断增加,为满足人们日常生活的需求与加快城市经济建设,城市道路建设的需求也越来越大,不少地方在城市开发、道路建设过程中对可持续发展、低碳环保等方面考虑不足,在建造与运营过程中,对城市生态环境造成了很大程度的破坏。城市道路作为我国城市基础设施的重要组成部分,人们也逐渐认识到保护环境的重要性,在设计中必须考虑可持续性、低碳环保理念、经济适用功效,同时在道路整个生命周期内中极大地减少温室气体的排放,进而减小对生态环境的破坏。

据统计城市交通碳排放量仅次于电力、石油化工产业,因此在城市道路的规划设计中加强低碳设计、注重环境与社会人文效益至关重要,也是缓解我国能源压力、改善我国生态环境的重要举措,在道路布线与整体规划中应与道路两侧的山体、水路有机地结合。近些年,温室效应越来越显著,人们进一步认识到环境保护的重要性,在城市道路建设的各个方面都采取了一定的环保措施,为城市道路低碳建设贡献了一份力量。

1 城市道路设计中的生态理念

城市道路设计我们不仅应考虑城市道路的基本功能,而且还需对城市道路建设对周围环境的负面影响进行研究,以满足行车舒适安全、经济美观、低碳环保的要求,实现城市道路的协调发展。在整个城市道路的规划设计与施工运营阶段应遵循资源节约、低污染环保、以人为本的城市道路生态设计原则,减低能源消耗、减少废气如CO2、SO2等气体的排放,在设计时加强对可回收再生材料的利用,以减小城市道路对水土、大气环境的破坏及对人们日常生活的影响。随着人们的生活水平与经济收入的不断提高,在我国很多城市的车辆也越来越多,既增加了原材料与能源的使用,同时也对环境的承受能力提出了新的考验,采取措施来缓解城市交通压力与达到低碳环保节能显得至关重要。低碳生活与低碳道路的理念逐渐深入人心,比如合理布置公交站点、结合低碳理念合理规划城市道路的步行系统、在中央分隔带与道路两侧合理布置绿地系统等等以达到净化空气和减小城市温室气体的排放的目的。

1.1 可持续发展理念

在城市道路规划设计中加强对当地自然与人文景观的保护,控制道路用地,做好前期的勘察研究工作,采用多方案研究比较以将对城市生态环境与人文景观的影响减小到最低限度。城市道路作为当地环境的一部分,应避免因城市道路的修建影响当地的整体面貌和打破和谐的氛围,使其与当地的自然环境休戚相关,保留城市的本土化特征,使其融入到城市中去。在城市道路设计中需要考虑工程建筑物和构造物的可实现性,同时还需要考虑后期破坏后的快速可恢复性,以免造成恶性循环。

城市道路的修建是为了加强地方经济的发展、方便人们的出行,但是我们不能以破坏环境为代价来满足人们的需求,在城市道路的规划设计时实现可持续发展的目标,在修建道路的同时保护好道路周围的自然环境,将城市道路对生态环境的影响控制在其承载能力范围内,以免生态环境超负荷工作,否则最终人类会为此付出惨痛的代价。在城市道路设计时选择一些污染小、可再生材料以保护环境、减小废物废气的排放,以实现可持续发展,最终达到改善和提高人们生活质量的目的。

1.2 安全性理念

安全理念就是将“安全预防”贯穿于城市道路设计的全过程,提供一个有安全保障的道路给使用者。在城市道路设计中需要考虑道路在整个生命周期内的安全性,如果在道路的规划设计阶段不考虑“安全预防”问题,那么在施工与营运阶段都可能出现安全问题,难免会修修补补,这会对道路交通运营造成不利影响,更为严重的是对城市生态环境再次破坏,那么整个道路工程可能比那些考虑“安全预防”的道路工程的造价要高很多,同时这样的道路的行车舒适性与道路美观都会受到严重的影响。

1.3 以人为本理念

城市道路设计不仅要满足人们的出行需求,而且还要考虑舒适安全性景观协调统一、低能耗低污染。道路设计时合理地选择线形,道路的纵坡与横坡及平曲线与竖曲线的选择都十分重要,道路中央分隔带的绿化设计及道路两侧的植被布置对行车的安全性与舒适性都有直接的影响。道路施工阶段应充分考虑道路施工与施工机械设备对周边居民生活的影响,选择适宜的施工时段和合理的施工方法减小施工所产生的噪声污染、废物废气排放,减少后期运营过程中汽车噪音与尾气排放对人们生活的不利影响。合理利用城市道路绿化设计,有利于减缓道路建设和交通运营带来的地貌破坏、水土流失以及噪声和废气污染对城市生态环境的影响。

2 城市道路生态设计中存在的问题

2.1 材料与施工的可靠性

现阶段某些设计与施工单位为了减小工程成本以获取最大限度的利益,往往采取一些不合格的材料,或对某种材料的认识不足,只看到材料某些方面的性质或施工便捷等,如采用乳化沥青混合料,虽然无需加热、施工也很方便,节约了能源消耗,但是其整体强度与水稳定性差、整个路面材料的耐久性很差,每隔一段时间就需养护维修,这会对环境造成再次的污染与破坏,最终也加大了道路工程总成本。在路面材料采用的常温拌沥青混合料,需在施工中充分压实才能满足要求,而在实际的施工中往往为了追求施工进度,往往没达到预期的目标。

2.2 缺乏综合评价体系

在对城市道路工程生态设计的综合评价体系,应对城市道路设计建造中拟采用的路面材料、施工机械设备、施工方法对周围环境的影响进行评价,同时也应对道路中央分隔带、道路两侧的绿化设计、后期运营中车辆噪音、尾气等对周边环境的影响进行考核。将上述的几个方面与道路的基本功能按一定分值比例对待建的城市道路工程进行评价,对不满足生态设计目标的,应使其整改以达到生态设计的目标,以保护我们的生存环境。

3 城市道路生态环保技术

3.1 合理设计道路断面与线形

在城市道路设计时既要考虑道路红线宽度、交通量与用地,又要考虑低碳环保的设计目标,这就需要在设计中对行车道与慢行交通、绿化带宽度进行合理的设计布置,道路两侧的绿化植被能缓解驾驶员的视觉疲劳、吸收汽车排放的尾气改善城市的空气质量,可将绿化设计成不同的样式,结合沿线地形设置自然变化的景色,那么这将给整个城市添加一道靓丽的风景,达到美化城市的目的。在道路系统的绿化设计时通过合理种植、养护和补植,可以通过植物的光合作用有效地降低碳排放量,模拟自然地带性植被的特征,并按有关植物固碳研究的成果,建立起多样性特征比较明显的群落,达到低碳高效的目的,增强植物景观的减排功能。

3.2 采用新材料

采用常温拌沥青路面能达到节能减排的目的,因为与热拌沥青路面相比,常温拌沥青路面的施工温度比较低,可以减小能量的输入以达到节能的目的,而热拌沥青路面在施工时会放出大量的废气对施工人员的身体健康十分不利,还会对周围的大气环境造成严重的污染,而且由于温度较高,沥青还会有一定程度的老化从而降低路面的使用寿命。

采用排水降噪沥青路面,由于该种沥青路面的大空隙率特性,因此其具有较强的吸声、降噪、透水和排水的作用,同时排水路面可以将路面的积水及时排出,消除积水在车辆行驶产生的飞溅,提高行车的安全性,降低行车产生的噪音,减小城市道路对道路两侧居民生活的影响。

在城市道路的两侧护栏上涂覆光触媒材料,利用光催化技术氧化降解空气中的有害物质,消除汽车尾气中的氮氧化物,如采用二氧化钛,在光照条件下使氮氧化物与氧气发生反应最后遇水生成稀硝酸溶液,稀硝酸溶液可以被路面的其他物质吸收。在整个过程中二氧化钛不会减少,同时二氧化钛对环境也没有影响,可以推广使用该技术来减小汽车尾气对城市环境的影响。

3.3 智能交通

在我国的大中小城市普遍存在交通拥堵的现象,这将造成社会资源的极大浪费,并且这完全不能满足人们对低碳环保的要求,因此需采用智能交通来逐渐解决这一现象,如在城市道路运营中减少车辆行驶过程中的停车次数以减少汽车尾气的排放和达到节能的目的。合理地引导汽车行驶路径以降低客货车的行驶延误,减少车辆拥堵与绕行,减小整个道路系统的碳排放量。同时,可在城市道路沿线两侧设置一些环境参数检测仪如检测噪音与碳排放量的专用设备,以提高人们的环保意识。道路照明采用LED照明,其具有节能、环保和使用寿命长的特点,可满足低碳环保的目标,而对于传统的道路照明光源通常采用高强度气体放电灯,虽然具有寿命长、光效高、质量稳定等优点,但其光线中有很大一部分光不能到达路面。

4 结 语

随着我国人们生活质量的提高,人们的环保意识不断增强,可持续发展与生态环保的理念逐渐深入人心,逐渐改变原来不重视环保的城市道路设计理念,低碳校园、低碳道路设计也逐渐引起了人们的重视。因此,人们在城市道路建设时逐渐采用低碳环保的材料、施工设备和加强城市道路两侧的绿化设计,逐渐达到人们对低碳环保节能等多方面的要求。该文对我国城市道路设计中的生态理念、城市道路生态设计中存在的问题、城市道路生态环保技术等方面进行阐述,获得了一些有益的结论,希望对未来我国城市道路的低碳设计工作具有一定参考意义。

[1] 曹 玫,魏雅萍,蔡 玲.城市道路低碳化设计技术综述[J].浙江交通职业技术学院学报,2012,13(3):15-18.

[2] 章 毅.城市道路设计中的生态理念与技术[J].湖南交通科技,2012,38(4):37-40,193.

[3] 刘惠娟.低碳城市理念在城市规划中的应用[J].门窗,2013(2):260,300.

[4] 崔 博,李金卫,郑仰阳,等.低碳城市理念在城市规划设计中的应用与实践——以厦门市为例[J].城市发展研究,2010, 17(11):113-117.

Application of Low Carbon Design in City Road

CHEN Wei-qi,MA Biao
(Anhui Transport Consulting&Design Institute Co,Ltd,Hefei 230088,China)

This article mainly elaborated ecological concept in the design of city road in our country,problems in the ecological design of city road,and ecological environmental protection technology of city road.

ecological concept; city road; environmental protection technology; low carbon design

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.06.032

2014-08-20.

陈玮琦(1986-),工程师.E-mail:33506630@qq.com