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城市更新背景下城市角落生态修复策略

2021-12-24LIQi宋德萱SONGDexuan

住宅科技 2021年12期
关键词:驳岸角落绿地

■ 李 琪 LI Qi 宋德萱 SONG Dexuan

0 引言

随着我国城市建设进入关键的转型时期,城市发展从“求量”转为“求质”,为解决“负生态”“城市热岛”等城市病,各种城市更新策略应运而生。2004 年,张平宇提出,新世纪我国城市进一步发展必然会进入“城市再生”的阶段,并总结运用城市再生理论进行实践时需要注意的问题[1];2007 年,文渊对城市区域功能结构、公共基础设施建设、交通体系、外部空间环境等几方面提出改造手法[2];2013 年,邹兵在城市旧区的更新规划方法上对比了政策规划、增量规划及存量规划的不同之处,认为整理错综复杂的利益关系是存量规划中要解决的重点问题[3];2016 年,陈政高指出,要用城市双修来提升城市发展水平、改善居民生活环境,从而实现城市转型发展并使城市治理能力得到提升[4]。在此背景下,对社会地位、物质条件相对落后的“城市角落”区域进行生态修复显得十分迫切。本文通过对城市角落区域生态环境问题的调研与梳理,提出针对性的可操作策略,以期为城市更新实践提供支撑。

1 城市角落现存生态问题

1.1 城市角落调研

城市角落系指,在城市快速发展过程中,城区或城市边缘出现的现代化程度相对落后的街区或社区,以及处于城市主体空间之外、未受重视的空间场所,其在城市发展的战略规划中处于弱势地位。本文选取上海市一处典型城市角落作为调研对象,分析其生态环境问题。基地位于上海市杨浦区长阳路以南、江浦路以东、济宁路河间路以北、眉州路以西,包含5个街区及一段河流。该地块处于城市中央活动区外缘,且与五角场城市副中心、杨浦区科技创新集聚区较远,具有明显的“城市角落”特征(图1)。

图1 调研对象区位示意图

调研日期为2020 年10 月1—13 日,调研日天气晴朗,适合户外活动。调研采用现场踏勘、走访拍摄、实地测量等方法,并结合卫星地图,得出绿地、水体的尺度、形态、分布、品质等情况,植物的种类、配置现状,以及社区内的资源能源结构等,使用Auto CAD 软件绘制出电子地图以便进一步分析。同时,进行随机问卷调查,深入了解当地居民面临的迫切问题。

1.2 生态问题总结

根据调研结果,总结出城市角落五个方面的生态环境问题。

1.2.1 绿地系统受损

城市角落区域内绿地面积普遍较小,呈分散状态,无法形成连续完整的生态斑块,同时,受损、老化现象较为严重。如研究对象内绿地率仅为11.24%,部分街区不足5%,远少于《上海市城市规划管理技术规定》中的标准,且分布极不均匀,没有形成完整、连续的绿地系统。街区内绿地与杨树浦港、北侧江浦公园缺乏衔接性,导致区域生态效益不足。加之建筑密度过高,道路、外部空间狭窄,常出现停车、杂物占绿地现象,植被遭到破坏(图2)。

图2 绿地分布与现状

1.2.2 水体环境欠佳

由于环境设施落后、缺乏生态循环意识,城市角落水体环境不能满足当地居民的需求。具体表现为:水体景观不足、河水水质差、街区内水循环能力弱等。如杨树浦港由北向南从基地中间穿过,但水质较为浑浊,无水生植物生长,水体的自然净化能力不足,造成了滨水景观的浪费。垂直式混凝土堤岸也阻挡了水的渗透,驳岸丧失生态功能(图3)。基地内其余区域未设置水景,绿地、广场、道路旁等处也缺少生态滞留区域,对雨洪的缓冲能力不足。部分区域排水管网不完善,雨水无法及时排除。且部分建筑缺乏上下水设施,生活用水直接排向狭窄的过道,造成地面积水现象。

图3 水体环境现状

1.2.3 生物多样性缺失

调研区域的植物配置数量较少,在种类方面也略显不足,如杨树浦港东侧两个住区内的植物种类相似性较高,缺少观赏类植物,景观营造显得单调(表1);在动物多样性方面,由于绿化环境受损,难以形成稳定的动物栖息地,导致除少数鸟类外,难以看到小动物的踪迹。

表1 植被种类

1.2.4 生态空间低质

城市角落内的社区花园、公共绿地、滨水场所等开放空间大多没有经过设计,加之用地条件局促,空间无法区分,导致生态空间品质较差。如住区内部绿地缺少设计、未考虑与居民活动的结合,缺乏娱乐休闲设施,单一大板式绿地也难以发挥生态效益(图4)。

图4 生态空间低质

1.2.5 资源能源低效

调研中发现,由于维护、管理措施不到位,城市角落中缺乏回收、分类设施,废弃物品、生活垃圾等常随意丢弃,产生异味,致使空气品质下降;雨水资源缺少有效的循环利用;仅少数住户安装了太阳能热水器,对可再生能源的利用不足,新型能源结构对生态环境无法发挥有益功效。

2 城市角落生态修复原则

在当今精细化、微量化的城市更新背景下,对城市角落生态环境的修复应注重与城市更新中建筑修补、风貌整治等方面相结合,充分发挥生态系统的基础性、支撑性功能。为加强修复策略的有效性与可操作性,应遵循统筹兼顾、生态优先、整体优化、适当干预等原则。

2.1 统筹兼顾原则

对城市角落进行生态修复,需要统筹兼顾街区环境与城市整体生态体系之间的关系,系统性地考虑修复策略,与周边大环境相适应,避免局部的修复更新与城市整体生态布局发生冲突。城市是由许多大小不同、类型各异的空间所组成,其中,城市角落空间的位置、功能相对次要,进行修复时应从城市肌理、总体生态格局入手,让修复后的城市角落生态系统与城市整体生态网络相协调,延续城市的绿脉与空间特色。

2.2 生态优先原则

城市角落空间多以已建成的人工环境为主导,受损的环境要素不能完全重建,因而要对以往的生态环境进行修复。生态环境修复过程中,应优先保护生态系统的活力,如土壤的渗透力、通风的畅通性、动物栖息地,以及水质、生物多样性等方面。同时,要以服从生态优先为原则,将各种要素的改造与修复策略与区域内的阳光、土壤、水系、风等生物气候条件相协调,以符合生态学规律的方法改善城市角落环境。

2.3 整体优化原则

生态修复是对各种环境要素进行重新整合,使环境质量、能源结构、资源循环达到最佳状态,而不是只注重土壤、动植物等生态要素的修复。因此,要充分认识到城市角落环境质量与生态要素、人工环境、自然环境、居民行为习惯等方面的关联,立足于整体观念,通过制定全方位的、系统性的策略,对各环节进行合理组织,达到整体和谐的效果。

2.4 适当干预原则

在城市角落区域进行生态修复工作,要面对多样的建筑类型与空间环境,对其空间布局、建筑形体、路网等无法作出较大改变,修复设计的规模、尺度等亦被限制。因此,制定生态修复方案时,应尊重当地居民生活习惯,充分了解亟需改造的问题,对原有生态要素、环境要素、建筑物、道路、基础设施等进行有限度的、适当的干预,进行精细化、长周期的可持续开发,避免采取粗暴、短视等不当干预。

3 城市角落生态修复策略与设计实践

城市生态环境不同于自然界的生态环境,它是一种人工生态系统,受到城市建设的各种影响,对其修复不是指完全恢复原始状态,而是达到人、城市与自然的和谐共生[5]。本文以此为目标指引,针对城市角落的生态问题提出相应修复策略,并对调研对象进行生态修复设计实践。

3.1 绿地系统修复策略

3.1.1 恢复受损绿地

由于管理不善、人为破坏等原因,部分城区绿地出现苗木破损、植物老化等现象,绿化景观也不尽如人意。对于这些受损绿地,应找出原因,分门别类进行修复,如绿地被抛荒、停车占用的,加速清理;植被存在破损、老化现象的,进行补种或植被替换;规划绿地内进行建设的,对违章建筑进行拆除;被私有化的绿地,恢复其开放性。除此之外,对于老旧公园应因地制宜进行改造,保护名木古树并合理搭配其他植物,推广立体绿化。

3.1.2 织密绿地网格

针对城市角落绿地率不高、绿地分布不均等现象,应对绿地系统进行整体性设计,加密绿地斑块,构建连续、完整的城区绿地系统。鉴于城市角落区域建筑密度高的特点,织密绿地网格可以采用“破硬复绿、见缝插绿”等方式增加小规模绿地,并设计成口袋公园,将其与城市街道、居住空间相融合。依据绿地设施的服务半径,合理确定其位置,使区域内居民可以随时在公园内进行休闲活动(表2)。

表2 绿地修复类型与措施

如调研基地内现状绿地零散、破碎,对住区的绿地增补以增加宅间绿地为主,采用“破硬复绿”的方式,将原住宅出入口两侧、停车场地、闲置空地等处改造为绿地;对街区空间采用“见缝插绿”的方式,改造微绿道和口袋花园。经过对绿地网格的织密,面向城市开放的绿地基本可实现300 m 见绿、500 m 入园的网络(图5)。同时,以街道、巷道为骨架增强绿地斑块的连接性(图6)。具体措施为:用生态树池方式补齐城市道路两旁的绿化带与行道树;对街区内部的的狭窄巷道进行改造,设置微绿道满足通行与绿地的需求;拆除住区间的围墙并重塑地面,增补绿地,将山墙之间的空间开放化处理,形成连接宅间绿地的绿带。

图5 织补绿地网络示意图

图6 绿网骨架示意图

3.1.3 改善道路绿化

城市角落区域,无论是城市道路还是住区内部道路,都存在缺乏路边绿化或绿化单一、缺少层次、停车占用等问题,合适的道路绿化不仅能给居民带来良好的景观、交通体验,还能提供舒适的物理环境。可将道路绿化带结合开放空间设计,置入人行步道和活动场地、活动设施,在改善生态环境的同时也为居民提供了各类活动的舞台(图7);可建设生态停车位,利用植草地坪,使停车与绿化有机结合,植草地坪由间隔排列的小型钢筋混凝土墩和其中种植的地被植物组成,可使地坪保持较高的植被覆盖率(图8)。

图7 改善道路绿化示意图[6]

图8 生态停车位

策略应用中,还要根据实际情况选用生态措施,如调研基地内街道较为狭窄,设计采用生态树池与雨水收集涵道相结合的方式,将道路绿化带改造为促进生态循环的通廊(图9)。

图9 街道绿化修复示意图

3.1.4 增补建筑绿化

城市角落建筑密度过高,地面绿地面积紧张时,可将建筑绿化作为区域绿化网络的节点,用来补充地面绿化的不足,并形成丰富的绿化层次,增加整体绿化网络的生态效能。建筑绿化可以在屋顶和外墙上使用。其中,屋顶绿化主要用于平屋顶,可采用花圃式、草坪地毯式、绿化棚架式等方式,同时,要注意原建筑的承重能力;建筑外墙可用来进行垂直绿化,如公建窗间墙、住宅山墙、阳台等处。绿化方式主要有攀爬式、铺贴式、板槽式等。因此,如基地内地面面积不足,仅依靠“破硬复绿”的方式无法满足生态斑块的全面覆盖,可对建筑质量较好的公建进行立面与屋顶绿化的增补(图10)。

图10 增补建筑绿化示意图

3.1.5 丰富绿地功能

多样的绿地功能可以改善城市角落绿地环境质量差、景观单一、使用率低等问题,并可增强居民参与绿地管理的责任感。如在城市绿地、口袋公园中设置盆景园、菜园,或提供亲子活动使用的植物栽培设施等,这些措施既有利于提高生物多样性,还可增加公共活动趣味性(图11)。

图11 丰富绿地功能

3.2 水体环境修复策略

3.2.1 织补水系网络

对城市角落区域水系的织补有两方面内容:①在街区、住区内部增设水体水景,水的比热容比较大,当水面面积达到12 m2时,可使周边温度降低约10℃[8],因此,可在口袋公园、老旧公园、住区中心绿地等处增设水景;②加强水体的连通性,应考虑城区整体的水体规划,将城市角落的水系与周边区域水系相互连通,同时,综合考虑滨水场所、水岸、水面这三个空间层次之间的相互联系与融合。

该调研基地内现状水景仅有杨树浦港一处,设计在街区内四处较大场地内结合绿化景观补充水景。在城市道路人行道及住区内部主要道路采用透水性铺装,路旁设置生态种植池,并在下方以过水涵道相互连通,将街区内部的水景、种植池及杨树浦港形成网状水体结构(图12)。在增设住区内水景时,考虑到上海处于夏热冬冷地区,为兼顾冬夏需求,住区内的水景采用台阶式驳岸,南侧种植落叶树种,北侧种植常绿树种。夏季水池内蓄水,配合周边植物可降低局部气温;冬季将水排出,阳光照向水池,水池内部可成为活动场所(图13)。

图12 水体系统示意图

图13 住区水景示意图 [7]

3.2.2 增设水体绿化

为使水体景观丰富、增强生态效益,并使其拥有自我净化能力,应对水体进行绿化,构建水生植物体系,以净化水质。如在河道上构建人工湿地,利用浮床作为水生植物的生长载体。植物的根系十分发达,具有水体净化能力,亦可将氧气输入水中,使水生动物能够正常生长。

3.2.3 生态驳岸设计

驳岸是水体环境的重要组成部分之一,既要为市民提供活动场所,又要满足河道防洪要求。在“生态修复”理念下的滨河步道驳岸设计要以生态驳岸为主。生态驳岸强调将人为参与的破坏降到最低,追求驳岸自身的自然调节能力,既有一般驳岸的功能,又能发挥出河流生态效应。针对城市角落区域水体生态驳岸的改造方法主要有:草坡补植、块石护坡、石笼护岸、岸墙改造等措施(表3)。

表3 生态驳岸改造措施

在设计实践中,为改善杨树浦港两侧驳岸生态涵养能力,并提升景观品质,采用阶梯式驳岸,在阶梯上交错布置座椅与树池,将市民休闲、观赏水景与绿化景观相结合,并以亲水平台与植被护坡相结合,发挥水面与绿地的生态效益(图14)。

图14 驳岸示意图

3.2.4 构建街区水循环系统

针对城市角落水循环能力较差的问题,应考虑生活污水无害化处理、洗漱淋雨炊事废水收集利用,屋面雨水、地面雨水收集等内容。市政水网的水经用户使用后排入地下小型污水处理设施,经处理后根据水品类分级利用;同时,使用屋面雨水收集装置、地表径流收集装置,将雨水收集至储水箱或生态水池,屋面雨水经沉淀、过滤后,可用于建筑墙体的垂直绿化,地面雨水可用于绿地景观的灌溉(图15)。如为完善杨树浦港一侧的的雨水管理,设计中结合住区内部的雨水花园,采用源头削减、中段传输、末端储蓄三个层次进行雨水控制,重点调节地表雨水径流,使其接近自然状态下的水体循环条件,并可降低开发影响(图16)。

图15 雨水综合管理系统示意图

图16 雨水管理剖面示意图

3.3 生物多样性修复策略

城市角落生态系统较为缺乏生物多样性,尤其是动物的多样性,应采取措施保护动物的生存空间,为其栖息、觅食、迁移提供安全环境。

3.3.1 生物走廊

在绿色空间中加入生物走廊。城市中的动物需要寻找食物、水源以及同伴,因此,保证其活动路线不出现断点非常重要。使用“软工程”技术如雨水花园、灌木带等,可以为动物提供路线,小动物可以在灌木下穿过或沿着灌木带从一个花园到达另一个花园。

3.3.2 有机维护

使用有机维护方法,削减纯草坪面积。避免使用化学肥料与杀虫剂,可以保护多数有益昆虫,如蜜蜂、蝴蝶等。修剪好的大面积草坪不能给动物提供食物或栖息处,不利于动物生存。因此,要在竖向空间上丰富植物种类,为动物提供多样的生存环境。

3.3.3 树种选择

选用生物涵养量高的树种。一般来说,种植本土植物是维系天然动植物的最好方式,但不同种类植物可以维系的动物种类数量不同,如橡树可以维系500 多种不同的昆虫种类,而银杏只能维系3 种[7]。因此,需要合理搭配,为鸟类、昆虫、小动物提供生存环境。

3.4 生态空间优化策略

3.4.1 重塑生态场地

在城市角落空间内,缺少完整的用地面积,但在建成环境中又有一些面积较小的、未经利用的区域,对这些空间进行生态化重塑,可以满足居民的户外使用需求。如口袋公园是散布于城市中的小型绿色斑块,具有面积需求不大、设置灵活、空间多样等特点,容易放置在密度较高的城区空间中。对于街区内部需要重塑的场地,其位置更加接近居民,可采取微庭院重塑的方式,进行小尺度介入,避免不必要的资源浪费。

调研基地内公共空间多数都需要进行生态重塑,以一处路边场地为例,该场地原为一片空地,位于道路转角,现将其设计为口袋公园(图17)。地面铺装遵循亲近自然、绿色生态的原则,人行区域铺设透水混凝土、植草砖等透水性材料,人行道旁点缀石材与木材料。

图17 口袋公园生态重塑

3.4.2 改善滨水空间

滨水区域仅有通行功能是对水景的浪费,无法带动区域活力,应在不损害生态效益的同时,重塑水岸环境,充分利用自然资源,提升城市角落活力。重塑滨水空间的方法主要有:①空间结构设计,按照区域空间体系规划,使滨水空间的结构与城市空间有效连通,形成整体;②合理组织空间节点,按照一定序列适当安排各类空间,使整体具有自身的节奏感;③拓展空间功能,应对地面层、滨水层提供多种功能,如漫步、娱乐、健身以及展览集会等;④交通路线多样化,梳理地面步行网络、非机动车网络和水面交通,形成相互衔接的交通系统。

3.5 资源能源优化策略

3.5.1 绿色基础设施

优化城市角落区域能源结构是实现节能减排、低碳城市的有效措施,也是生态修复设计中的一项重要环节。主要措施包括:①被动式太阳能利用,如减小北立面窗墙比、南侧墙体设置储热材料、利用阳光间等附加空间成为气候缓冲区等;②安装太阳能集热系统,一般设置在建筑屋顶,利用太阳辐射为集热器提供能源,给居民输送热水;③增设小型风光互补发电系统,由小型风力发电机组、太阳能光电板、控制系统、蓄电池等部分组成,有利条件下能够在白天与夜间不间断进行发电,弥补了独立系统各自的缺陷(图18)。

图18 小型风光互补发电系统

该设计实践中,在街区内有条件的平屋顶住宅屋面增设小型风光一体发电站与风力热泵,将其产生的电能输送至储电站储存,用于补充道路照明、机械停车等住区公共设施的用电,可减轻城市电网压力。同时,地面小型沼气池提供的天然气可作为居民用气的补充,产生的沼液、沼渣用于绿化景观的施肥,将资源、能源利用达到最大化(图19)。

图19 街区能源系统示意图 [7]

3.5.2 资源回收利用

生活垃圾应进行分类收集,按需回收,实现物尽其用的目的,以解决城市角落资源难以循环问题;配合一定的激励措施,使人们养成垃圾分类的习惯,并规范运输过程,避免运输过程中的再次污染;街区内还应对废弃物有初步的处理能力,实行初拣、回收再利用。如设置自助式旧物回收系统,通过自助收集箱、奖励措施,促使居民自觉把不需要的旧物放入其中,再由专人定期进行处理。回收处理设备可视街区大小配置,如规模较大的住区可单独设置,规模较小的街区可以联合规划。

4 结语

本文通过实地调研、问卷调查等方式,梳理了城市角落亟需修复的生态环境问题,针对性地提出绿地系统、水体环境、生物多样性、生态空间、资源能源等五方面的修复策略。通过策略应用验证其可操作性,并总结出城市角落区域生态修复设计的一般步骤:①上位规划解读,把握好基地在城市总体规划、城市生态格局中的位置,使城市角落生态修复融入城市整体发展;②现状研判,通过实地调研、环境参数测量等方式,摸清基地现状;③问题分析,对基地现状进行分类分析,找出生态环境破损成因;④策略应用,根据生态受损成因,选取相应的修复设计策略;⑤结合实际情况,选择具体修复措施与技术手段,将生态修复落到实处。

生态修复是一项多学科交叉的复杂工程,本文主要从城市设计、外部空间等角度提出修复策略,对于生物学、行为学及管理政策未作深入探究,有待于后续研究进行补充,共同为此类城市更新实践提供有益参考。

(致谢:感谢周伊利博士对论文的审阅和修改建议。)

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