生态型城市道路的内涵特征与设计技术

2019-07-20祁文洋

城市道桥与防洪 2019年7期

祁文洋

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市 200092）

0 引言

随着我国经济的不断发展，人民生活水平日益提高，对良好生态环境的要求越来越高。保护地球环境，维持生态平衡，寻求与自然和谐发展，走可持续发展道路已成为各国人民的共识。绿色生态已成为我国城市建设发展的主流方向，国民经济和社会发展十三五发展规划提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念。

党的十八大和十八届五中全会分别提出“推进绿色发展、循环发展、低碳发展”和“建设美丽中国”的构想，十九大提出“必须树立和践行绿水青山就是金山银山”理念。生态文明建设是中国特色社会主义必然的奋斗目标，是关系人民福祉、关乎民族未来的大计。

基于“可持续城市交通”的理念，生态环境的可持续是城市交通可持续性的前提和根本，由此以生态环境保护作为目标的“绿色生态道路”应运而生。上海2035规划中提出了建成创新之城、人文之城和生态之城的目标，道路作为城市的重要设施，其生态化设计建造是生态城市建设的必然需求。

关于绿色生态道路，目前尚无官方定义，从概念上包含了绿色公路和生态型城市道路。2013年云南省发布了《绿色公路评价标准》；2016年，交通运输部印发了《关于实施绿色公路建设的指导意见》，将“绿色公路建设标准和评估体系基本建立”作为2020年实现目标之一。

目前，绿色公路相关内涵架构及评价标准体系已初步形成。然而，对于城市道路而言，在海绵城市建设的背景下，主要集中于海绵型道路的研究，而海绵雨水管理系统只是生态型城市道路的设计技术之一。近年来发布的各城市的道路设计导则只是给出了街区道路的设计要素；2018年实施的《绿色生态城区评价标准》中仅提出了“城区道路建设采取有效措施减少对自然环境的影响”的要求。

综上，目前生态型城市道路的内涵概念尚待进一步研究探讨。随着城市更新升级建设的开展，为满足人们对高品质低碳智慧交通的需求，城市道路的功能性也需改善和提升。然而，由于缺少设计手册以及相关评估标准，生态型城市道路的设计建造在一定程度上缺乏合理性，且不具备可复制性。

本文阐述了绿色生态道路的发展脉络，探讨提出了生态型城市道路的内涵特征，基于此给出了生态型城市道路设计的关键技术内容与设计要点。本文可为基于功能升级与品质提升的城市道路设计建造提供参考依据。

1 国内外绿色生态道路的提出

20世纪70年代开始，为解决城市雨水内涝和非点源污染问题，欧美各国开展了雨水设施与管理方面的研究，并已形成系统的雨洪管理体系。基于此，设计建造了一系列绿色城市道路，具有代表性的包括西雅图的S E A道路、波特兰的N E S iskiy o u道路以及洛杉矶的E l m er道路等[1]。其共性设计特征为雨水管理系统与绿化景观的有效结合设计。

21世纪初，在绿色可持续发展的需求下，欧美各国均研究建立了各自的基础设施绿色评价认证系统，并提出绿色即可持续的理念[2]。同时期，我国开始进行绿色公路设计与评估技术的研究。并将绿色公路定义为：在公路全寿命周期内，以创新、协调、绿色、开放、共享为发展理念，最大限度地控制资源占用、降低能源消耗、减少污染排放、保护生态环境，注重建设品质提升与运行效率提高，为人们提供安全、舒适、便捷、美观的行车环境，与自然和谐共生的公路[3]。

2014年10月，我国住建部发布《海绵城市建设技术指南-低影响开发雨水系统构建》，自此，国内学者在剖析国外典型案例的基础上，开始了基于L ID理念城市道路排水设计的相关研究。自此，我国城市道路的设计建造开始向海绵型转变，并将其称为生态道路[4]。通过案例对比分析可知，海绵型道路与欧美国家的绿色道路具有一致的设计理念与建造特征。

近年来，我国学者开展了街区道路设计的研究与探讨，2016年发布了我国首部街区道路设计导则《上海市街道设计导则》，导则中提出了街区道路的设计目标为：安全、绿色、活力及智慧。其中绿色便是指的海绵化设计。随着社会的发展，城市道路设计的侧重点还将有所变化，道路的内涵功能将不断增加。

2 生态型城市道路的内涵特征

2.1 生态型城市道路的定义

生态一词源于希腊文“Oik o s”，意为家和住所。生态一般指生物的生存状态，以及生物之间、生物与环境之间的相互关系；生态还有美好、生动之意，例如明朝刘基《解语花·咏柳》：“依依旎旎、嫋嫋娟娟，生态真无比。”现今生态常用作形容词，用于健康、美好、和谐之意，如生态文明、生态城区等。生态型道路可认为是健康、美观、和谐的道路，生态型是城市道路设计建造技术发展的必然形态。

生态型城市道路应具备绿色生态、交通安全、智能网联、景观友好、空间宜人、低碳出行等要素，以满足行人车辆安全、健康、舒适、高效的交通出行需求。据此，将生态型城市道路定义为：在道路规划设计过程中，综合考虑设计施工运营全过程，统筹兼顾绿色生态、安全管控、智能信息、景观美学、道路空间设计、低碳交通出行规划等要素；在道路的全寿命周期内，最大限度节能环保，实现人、路、自然和谐统一，为人们提供高品质的城市道路空间使用环境。

2.2 生态型城市道路的特征

生态型城市道路应具备6个特征，包括：低影响技术、安全设计、智能设施、美学理念、道路空间以及低碳交通。以下分别对各个特征所涵盖内容进行阐述。

（1）低影响技术

道路规划是城市的发展规划的基础上，依据交通设计结果，进行路网规划与道路选线设计。在进行道路规划设计时，需同时考虑其生态因素，即最大限度降低道路对自然环境的影响。例如，道路的建设会对自然环境产生隔断效应，在进行路网规划时，应采用合并绿地空间的方式，以保持绿地自然环境的完整性。

在进行道路及附属设施设计时，需对道路空间、景观与生态雨水设施进行一体化设计：根据道路功能等级，确定道路空间的布设；道路绿化应同时考虑绿化植物功能及交通碳排放情况，结合排水系统布置特点对绿化景观进行设计；采用功能性的路面，以提升路面服务品质，如透水路面、排水降噪路面或降温路面等；路侧采用L E D环保节能灯等环保节能设施。此外，在进行道路施工建造时，应采用路面再生、材料温拌及智能压实等环保智能技术，以降低道路施工对环境的不利影响，同时提升道路施工质量与效率。

（2）安全设计

安全是对道路设计使用的最基本要求，对于城市道路安全设计评估仍待进一步的研究。未来生态型的道路必然是安全的道路。这就要求在道路设计时，着重于综合车辆、环境、道路使用者，全面考虑交通安全问题，将安全要素融入到道路设计的各个细节。例如，在道路几何设计、绿化景观时，应考虑车辆的驾驶行为需求进行设计。如图1所示，由于在设计时，未综合考虑道路安全与绿化生态的协调性，使得道路绿化植物阻碍了主路与接入道路的行车视线，易发生事故。

（3）智能设施

生态型道路还应是高科技等级道路，即具备较高的智能化水平。由此，需在道路中使用智能设施，如：道路信息自动采集设施、道路状况实时监控设施、车辆自动驾驶布控设施、智能路面技术等。图2所示为道路车速自动监控系统，在一定范围内，分别对各个车道的过往车辆的车速信息进行实时采集，对于超过限速的车辆自动识别并记录车辆信息。

图1 行车视距受阻

图2 车速信息自动监控设施

（4）美学特征

根据道路所处自然环境特点，采用建筑美学、景观美学以及生态学等，对道路几何形态、雨水系统，绿化景观等进行统一设计。道路绿化及景观应与路侧建筑形态、色彩相协调，应具有一定的层次感和立体感。图3所示为上海新华路的绿化与建筑，可以看出图片中树木与建筑的形态搭配和谐，给人以舒展的直观感受。

图3 上海新华路道路绿化与建筑

此外，道路还应具有一定的文化属性，即结合道路所在地区的历史文化背景，兼顾美学感官，对道路景观或街区道路家具进行设计，应能体现出道路景观构造的时间性、地域性特征。

（5）道路空间

道路空间是指道路红线范围以内的空间与形式。此外，对于街区道路道路空间还可延伸至建筑界限。道路空间布设方式主要取决于道路的类型。道路空间设计应注意以下3点：建筑界面有序，依据人性化尺度，具备空间多样性。对于道路地下空间，按照资源集约原则，应按需设计使用综合管廊，且与道路蓄水设施相协调。

（6）低碳交通

在道路规划设计时，应优先考虑低碳交通出行导向相关设计，如推广应用B R T、中运量公交出行等公共交通方式。结合智能设施技术，提高道路公共交通服务品质，并通过政策、信息宣传等策略对低碳交通出行进行导向。另，在道路空间设计时，应注重提升非机动车道、人行步道环境的美观与舒适性，这也有助于促使人们短途时选择非机动车出行。

生态型城市道路规划设计阶段，应以“环境协调性设计”为原则，即在保证道路交通安全和连通性的同时，综合考虑交通建设项目的所有生态环境要素，包括景观学、建筑学、人文历史、自然环境资源和动植物等所有相关利益群体；在施工阶段，应采用环保节能的建造工艺，最大限度降低施工所带来的对环境的不利影响；运维阶段应以智慧化管理为手段，导向低碳高效的交通出行，确保交通安全性，提升出行舒适性。

3 生态型城市道路的设计关键技术

依据所提出的生态型城市道路内涵特征，可将生态型城市道路划分为低影响道路系统、道路安全评价体系、道路智能系统、道路建筑美学体系、街区道路空间综合体系、低碳交通服务系统等6大设计模块，每个设计模块又包含有一系列的关键技术，具体见表1。生态型城市道路的设计模块的选取与关键技术的实施应根据道路建设背景因地制宜，以实现道路与城市环境的和谐统一。

综上，生态型城市道路所体现出的生态，应是低影响、安全、智能、优美、宜人、低碳之意。由此在生态型道路规划设计时，应综合考量生态的各项涵义，制定科学合理的初步设计方案：依据道路所在城市的人文自然环境及政策特点、道路交通与功能需求、道路设计建造投资费用等因素，明确生态型道路的设计目标，基于此对设计模块进行选取，在选定的设计模块中，进一步确定所采用的关键技术内容以及具体实施方式，而后经可行性论证，形成方案。