上海陆家嘴金融城生态示范段人行空间铺装透水设计,强调的是在利用(yòng)大面积花(huā)岗岩不透水材料的前提下,通过设计四种透水模式:通行空间内的沟缝式、平面组合式和边界空间内的明沟式以及绿地休憩空间的雨水花(huā)池式,并将四种透水模式应用(yòng)于东方明珠附近的陆家嘴环路(世纪大道-百步街(jiē)路段)的人行空间铺装上,探讨在金融城这种特定环境中,在对人行空间需要满足高密度人群步行以及短暂停留的整體(tǐ)步行环境下的铺装透水综合设计应用(yòng),实现人行空间的景观效果、空间利用(yòng)以及生态透水性能(néng)三大特性的优化组合,并起到积极的生态推广示范作用(yòng)。
1引言
目前常用(yòng)的透水材料有(yǒu)透水砖类,彩色透水混凝土地坪,钢渣透水路面以及透水沥青道路等,这些透水材料尽管都具有(yǒu)一定的透水性,但仍有(yǒu)一定的局限性。以透水砖类為(wèi)例,就算砖體(tǐ)本身强度够,但整體(tǐ)铺设的结构稳定性容易受到基层强度或是刚度的影响,易导致砖體(tǐ)松动等问题。各项性能(néng)比较好的是彩色透水混凝土,但大面铺开,视觉效果不是很(hěn)理(lǐ)想(表1)。
2 陆家嘴金融城生态透水铺装示范段-铺装材料的选择
上海陆家嘴金融贸易區(qū)是全國(guó)金融类行业最為(wèi)集聚的區(qū)域。其中陆家嘴中心區(qū),俗称小(xiǎo)陆家嘴更是高楼林立,人群密度高。
图1 示范段位置图
本文(wén)选择小(xiǎo)陆家嘴东方明珠附近的陆家嘴环路(世纪大道-百步街(jiē)路段)的人行空间改造為(wèi)生态示范區(qū)。该示范段位于陆家嘴环路靠近东方明珠一侧的人行空间,位于陆家嘴景庭和上海海洋水族馆门前(图1),長(cháng)度约175米,最宽处约23米。该區(qū)域位于陆家嘴金融城核心地段,道路沿線(xiàn)有(yǒu)金融办公楼,五星级酒店(diàn)等高档楼宇空间,因此人群密集度较大,金融白领和游客人流很(hěn)大。
但就目前而言,人行空间铺装的现状為(wèi):
1)人行空间单调,铺装品质不高,与周边楼宇环境不匹配
该路段现状主要是作為(wèi)通行空间,绿地空间采用(yòng)树池和绿篱围合,人行至此无法停留。铺装材料采用(yòng)的是彩色水泥砖和广场砖,铺装品质不高,容易破损,与周边的高档楼宇景观不协调。陆家嘴景庭门前的铺装和上海海洋水族馆门前的人行铺装在材料与风格上不统一(图2)。
2)人行铺装的生态功能(néng)缺乏,节能(néng)环保不足
现状人行铺装材料均是不透水材料,现状树池高于地面,无法满足雨水收集功能(néng),生态功能(néng)缺乏,节能(néng)环保不足。
改造前:
在铺装透水模式的之前,需要对该地块进行重新(xīn)的景观改造设计,要求改变陆家嘴區(qū)域公共空间稀缺,且该地块只是简单通过性空间,并且铺装简陋的现状。通过完善公共空间的功能(néng),提升公共空间品质,最终实现“设施集约”“空间精致”以及“生态环保”,形成具有(yǒu)个性化的使用(yòng)空间的目标(图3),而其中的生态环保目标的达成主要就是通过人行空间透水铺装来实现。
图3 陆家嘴金融城生态透水铺装示范段改造设计总平面图
但是由于陆家嘴金融城内建筑高度密集、商(shāng)业设施齐全、人流密集,因此,在该示范段改造设计上,為(wèi)了营造出金融城的空间风格特征,使其承受高密度人流的踩踏,创造出精致性的商(shāng)務(wù)休闲空间,需要铺装材料能(néng)够體(tǐ)现稳重,沉静的公共空间环境风格,易于营造出典雅,精致性的空间品质,并且硬度高、耐磨性好,经久耐用(yòng),而目前市场上可(kě)以满足以上要求的铺装材料主要是花(huā)岗岩石材,但花(huā)岗岩不透水,针对这一矛盾,本案例中选择大面积的不透水材料(如花(huā)岗岩等)和小(xiǎo)面积的透水材料(如彩色透水混凝土和透水路面砖等)作為(wèi)该區(qū)域公共空间人行道的铺装材料改造材料,并且通过几种生态透水模式设计,即解决了大量花(huā)岗岩铺装透水的问题,同时营造出宜人的步行空间环境。
3 陆家嘴金融城生态透水铺装示范段-铺装透水模式设计
為(wèi)了实现透水,将该示范段的人行空间分(fēn)為(wèi)两种空间类型:通行空间和边界空间(图4),不论哪种空间类型,首先都需要在纵向上设计透水性结构以实现立體(tǐ)透水的目的,然后针对两种空间采用(yòng)4种不同的铺装透水模式设计,这些透水模式先是通过不同类型的铺装材料的平面组合设计,然后各种方式通过空间组合,实现了该路段人行空间透水模式的综合利用(yòng)。
图4 人行空间的两种空间类型
图5 陆家嘴金融城生态透水铺装示范段-铺装透水模式设计应用(yòng)图
3.1透水性铺装的纵向结构层
一般的人行道路断面结构可(kě)以分(fēn)為(wèi):面层,基层,垫层,土夯实层,而导致道路不透水的主要在于面层和基层,因此本案例中,面层采用(yòng)的透水性材料(如透水烧结砖,砂岩,露骨料透水混凝土等)以及不透水花(huā)岗岩通过各种组合方式形成平面形式,然后采用(yòng)透水混凝土為(wèi)基层,级配碎石為(wèi)垫层。遇到下暴雨的时候,单一靠土壤透水排水容易导致垫层积水,因此在碎石垫层每隔2m设置R30PVC万孔管,万孔管直接接大容量的排水沟,保证垫层不积水。同时為(wèi)了增加结构稳定性以及过滤作用(yòng),在碎石层与土路基之间增加土工布(图6)。
图6 透水性路面的纵向结构图
3.2 通行空间的铺装透水模式
通行空间是人行公共空间中重要的功能(néng)空间,它主要承担人的通行功能(néng)以及短暂停留的功能(néng),结合陆家嘴金融城整體(tǐ)空间氛围,采用(yòng)以花(huā)岗岩為(wèi)主的铺装,在透水模式上主要采用(yòng)下列两种模式:1)如果铺装完全采用(yòng)花(huā)岗岩时,采用(yòng)渗水明沟排水模式;2)否则就采用(yòng)花(huā)岗岩材料与其他(tā)透水材料的组合式透水模式。
3.2.1渗水沟透水模式
渗水沟透水模式指在通行空间中完全运用(yòng)不透水铺装材料的情况下,用(yòng)缝隙式明沟盖板排水的形式实现不透水材料的透水问题:根据不同场地的排水要求,在排水需求较小(xiǎo)的地块内设置缝隙10mm容量较小(xiǎo)的渗水沟,在排水需求较大的地块边界设置缝隙15mm容量较大的渗水沟(图7、8)。然后通过缝隙将水排到排水沟中,再通过基层的透水混凝土使雨水向地下渗透,超过透水混凝土渗水能(néng)力的过多(duō)的雨水,如果是小(xiǎo)容量的渗水沟,则是通过每隔2m的万孔管收集最后汇入市政雨水井,如果是大容量的排水沟,则通过排水管排到市政雨水井,达到减缓雨水量的目的,而10~15mm的缝隙在人行走过程中几乎是可(kě)以忽略的。
图7 小(xiǎo)容量渗水沟
8 大容量渗水沟
陆家嘴环路的现状场地地势是从商(shāng)铺一侧向机动車(chē)道逐渐降低,降雨时,此处的雨水会随着地势流向机动車(chē)道的渗水沟,因此在靠近陆家嘴景庭和上海海洋馆一侧主要采用(yòng)的小(xiǎo)容量渗水明沟透水模式(图9)。
图9 小(xiǎo)容量渗水沟现场施工图与实景图
靠近机动車(chē)道一侧的步行道地势较低,在遇到降雨较大的情况下,容易汇集较多(duō)的雨水,因此设计采用(yòng)大容量渗水沟透水模式(图10)。
图10 大容量渗水沟现场施工图与实景图
组合式透水模式主要是采用(yòng)两种类型的铺装材料,即透水铺装材料和不透水铺装材料相结合,在平面上组成不同的铺装图案,构成点、線(xiàn)、面三种生态化透水的铺装形式(图11),通过透水点、透水带、透水面达到生态透水的目的。
图11 平面组合式透水模型图
同时在透水性结构上,采用(yòng)透水性的基层材料,以达到立體(tǐ)透水的目的。根据场地的特征和排水需求的大小(xiǎo),组合式的透水性结构有(yǒu)两种:一种是在排水需求较大的地块,基层全部采用(yòng)透水材料;另一种是在排水需求较小(xiǎo)的地块,基层局部采用(yòng)透水材料(图12)。
图12 基层全部和局部采用(yòng)透水材料的组合式模型图
在此案例中,在主要的通行區(qū)域陆家嘴景庭的南侧采用(yòng)面式透水(图13),同时将線(xiàn)式透水应用(yòng)于整體(tǐ)通行空间中部(图14)。这些地段通过营造充满现代感的空间氛围改造形成聚集广场,基层垫层全部采用(yòng)透水材料,促进雨水下渗,以防此处形成积水,阻碍游人聚集交流。
3.3 边界空间的明沟式透水模式
边界空间指人行通道与绿地、建筑或者设施的交接空间(图4)。该类型的空间不便于行人通行,但需要承载人行道上的一些功能(néng)设施:如花(huā)坛、树池、坐(zuò)凳等,因此边界空间的透水可(kě)以结合这些设施进行设计,在人行道与绿地或者建筑的交接处,采用(yòng)鹅卵石覆盖的明沟模式。传统明沟的垫层采用(yòng)的是不透水材料,明沟底部每隔一段距离会设置一个排水管道,将明沟收集的雨水全部排入市政的雨水管网。而本次设计中,基层全部采用(yòng)透水材料,因此雨水排入明沟后,通过基层的透水材料向下渗透,同时再通过排水管道将多(duō)余的雨水排入市政的雨水管网。
在海洋馆门口两侧的花(huā)坛与人行道的交接处,用(yòng)覆盖鹅卵石的明沟联系两种空间,使人行道上的雨水排入明沟中,然后再通过透水材料渗入地下(图15)。
图13 平面面式透水模式应用(yòng)具體(tǐ)范围及实景图
3.5 陆家嘴金融城生态透水铺装示范段-透水模式系统介绍
陆家嘴环路人行道的排水方向是从陆家嘴景庭到市政道路上的雨水井。如果遇到比较大的降水,雨水在经过陆家嘴景庭旁边的缝隙式小(xiǎo)容量渗水沟时,一部分(fēn)雨水就从小(xiǎo)缝隙中被排入明沟,然后再逐渐下渗,来不及被排入的雨水再通过组合面式透水时,又(yòu)有(yǒu)一部分(fēn)雨水将通过面层的露骨料和基层的透水混凝土和级配碎石等被渗入地下,多(duō)余的雨水中还有(yǒu)一部分(fēn)会被雨水花(huā)池边上的进水管(图17)收集,然后被排入雨水花(huā)池,再被水生植物(wù)净化、最后逐渐被下渗。最后一道关口就是通过缝隙式大容量渗水沟,通过其上比较大的缝隙,将雨水排入其下的明沟,在通过明沟内的透水结构层渗入地下。经过四重截流、储存与渗透、最后排入城市市政雨水井的雨量将大大减少,因此,通过这种透水材料以及透水结构的组合设计可(kě)以在降水量较大的情况下减轻市政雨水管网的雨洪压力(图18)。
图18 陆家嘴环路人行铺装生态化透水系统剖面图
以上海地區(qū)降水(3年暴雨强度)為(wèi)例,P=3年,T=10分(fēn)钟,依据暴雨强度公式计算得出降雨强度:i=168升/小(xiǎo)时/平米;根据行业JC/T945-2005《透水砖》检测标准和上海市行业标准SZ-C-B06-2007《透水性水泥混凝土人行道应用(yòng)技术规程》,透水混凝土透水系数(单位时间单位面积的透水量)大于1mm/s,产品试验表明,透水混凝土地面拥有(yǒu)15%-25%的孔隙率,能(néng)够使透水速度达到31.18~51.96升L/h/M2 ,在一般的硬质路面(混凝土),径流系数取0.9,那么透水混凝土地面在相同单位时间和面积下能(néng)迅速渗透地表暴雨径流水量的20.6%-34.4%,以最高值34.4%為(wèi)单位参考,完全不透水材料铺装,渗水率為(wèi)0%,完全用(yòng)透水材料铺装,渗水性為(wèi)100%,取相同面积的不同组合模式样品进行透水系数试验室分(fēn)析,初步得出结论(表2)。
表2 暴雨情况下不同透水模式的渗水率比较
4 陆家嘴生态透水铺装示范段的生态教育功能(néng)
该地段处于小(xiǎo)陆家嘴东方明珠區(qū)域,人流密集,有(yǒu)众多(duō)的金融白领及游客等,因此此处的生态铺装,可(kě)以通过户外展示、體(tǐ)验、宣传牌解说等小(xiǎo)型化、人性化的方式对来往人群进行生态教育。比如其透水原理(lǐ)可(kě)以通过宣传牌解说的方式对人们进行展示通过采用(yòng)通俗的语言配相关设计模型、施工照片等对人们进行生态解说,介绍生态透水铺装和雨水花(huā)池所起到的生态效果。
5 结束语
通过陆家嘴生态透水铺装示范段的改造,不仅景观效果大大提升,同时还可(kě)以起到一定的雨水下渗的作用(yòng),减少短时间内的路面积水,更為(wèi)重要的是,它已从单一的通过性空间升级成為(wèi)既可(kě)通过、又(yòu)可(kě)驻足休憩、并且具有(yǒu)生态示范作用(yòng)的多(duō)功能(néng)空间(图20)。通过现场观察和对周边店(diàn)铺工作人员进行访谈,发现来往人群对改造后的人行空间评价较好,人气旺,起到了良好的生态示范作用(yòng)。虽然局部的生态透水铺装对城市整體(tǐ)生态环境的改善作用(yòng)不大,但此处铺设的生态透水铺装将会对陆家嘴金融城甚至整个城市的生态透水铺装的推广起到一定示范作用(yòng),如果城市中生态透水铺装的应用(yòng)能(néng)达到一定面积,将对改善整个城市生态环境起到重要作用(yòng)。
——上海选泉建筑景观规划设计有(yǒu)限公司 林选泉 刘月琴
来源:园林杂志(zhì)