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基于可持续理念的城市道路设计方法研究

2020-04-17陈秋盛

工程技术研究 2020年4期
关键词:城市道路维度理念

陈秋盛

(达濠市政建设有限公司,广东 汕头 515041)

当今,全球各大城市都面临着人口增加、交通拥堵、能源紧缺的巨大挑战,而其中我国正处于城市化的高速发展阶段,这类问题尤为突出。城市交通系统的规划与设计是否合理、具有前瞻性,将决定城市交通网络是畅通无阻还是车满为患、举步维艰;能源使用是否绿色、清洁、高效,将决定城市的能源与环境未来的状态。基于可持续发展的理念,选择适当的城市交通规划和建设标准将发挥显著作用,并在未来几十年内产生巨大的效益。城市道路是城市交通中很重要的一个组成部分,其路线布局、横断面设计、附属设施设置、材料选择等都对城市交通的通行效率、环保指标、经济效益有显著影响。文章以城市道路可持续发展的理念为基础,对城市道路设计方法中的要点进行分析与研究。

1 城市道路的可持续理念

交通是人们生活中密不可分的一部分,同时交通也是化石能源消耗的大户,很大一部分温室气体排放来自交通。因此,交通领域实现可持续发展对人类总体实现可持续发展十分重要。可持续理念是指既满足当代人的需要,又不损害后人满足需要的能力的理念,它包含三个维度:环境维度、社会维度以及经济维度。可持续理念的不同维度之间存在重合互补,但也存在矛盾。环境维度与社会维度之间的矛盾为发展矛盾;社会维度与经济维度之间的矛盾为财产矛盾;经济维度与环境维度之间的矛盾为资源矛盾[1]。为将可持续理念贯彻到城市道路设计中,需要认清可持续发展不同维度之间的矛盾,最终依据城市自身现状作出综合的考量与取舍。基于可持续理念的城市道路设计目的在于更高效地建设环境、社会和经济均可持续发展的城市道路。

1.1 环境可持续

环境可持续指尽量减少对环境的损害。城市道路的建设势必会割裂原本完整的城市土地,同时车辆的尾气排放也是对环境的一大威胁。城市道路的环境可持续体现在对周边土地的协同性高,对于尾气、雨水的吸收效果得到提升,能够最大限度减小对周围自然与社会环境的不良影响。

1.2 社会可持续

社会可持续指要满足人类自身的需要。城市道路设计方案对社会可持续既有正面影响也有负面影响。正面影响有城市通达程度高、道路周边地价上涨、拉动区域市场活力、提高区域生产力等;负面影响有道路周边噪音与空气污染明显增加、事故频率升高、割裂完整土地、分隔社区、影响视线等。

1.3 经济可持续

经济可持续指在经济上投资能够有足够的回报。一方面,只有保证足够高的投资回报率,该项目才有可行性,否则国家可以用同一笔钱投资在其他回报更有竞争力的领域中去;另一方面,经济上亏损的项目必然要从其他盈利的项目上获取补贴才可能收支平衡正常运转,由此就可能造成此地的环保以彼地更严重的环境损害为代价。城市道路规划设计方案的经济可持续可以分为成本与效益两个方面,两者都由直接和间接费用组成[2]。成本中的直接成本包括建设初期一次性的投入成本以及后期路面、附属设施等的运营、养护、维修成本;间接成本指的是城市道路给居民与社会带来的额外成本,例如为了降低噪音、减少灰尘、吸收尾气、处理交通事故等城市道路带来的负面影响,居民与社会所需要付出的成本。效益中的直接经济效益包括如出行时间的节约、运输成本的降低、交通事故的减少等;间接经济效益包括改善大气质量、减少交通公害、改善投资环境、提高生活质量和增加地区吸引力等给其使用者以及全社会带来的效益。

2 基于可持续理念的城市道路设计方法

可持续理念下的城市道路设计需要综合考虑环境、社会与经济的可持续,文章主要从以下四个方面进行分析。

2.1 长远规划城市道路网

城市道路网的规划需要满足城市道路交通运输、城市用地布局及景观环境、各种市政公用设施布设以及防灾救灾及紧急疏散的长远需求。城市道路的等级与功能必须周边用地的规模与性质相协调,保持城市用地与道路的整体协调性,在设计时需要综合周边土地的规划布局,提高出行效率,减少多余的往返路程,同时应注意采取集中与分散相结合的方式[3]。这要求设计规划人员结合所在城市的经济发展、人口增长速度,进行详细的调研与考察,预测未来10年、20年甚至更久以后的各个时间节点上城市人口、车辆、大型商业综合体等的数量分布状态,有针对性地对城市道路网络进行长远的布局规划,并且留有一定的富余空间和安全边际,以便以后对城市道路网络进行调整与完善。

2.2 利用大数据作为设计指导

如今国内各大城市由于人口虹吸效应以及自身发达的经济水平,小汽车数量远远超过了当初城市道路规划设计时的预测交通量。传统上对于缓解城市交通拥堵问题的解决方案一般是单纯地扩大城市道路的规模与数量,然而在城市“寸土寸金”的情况下,对于城市道路的新建、改建、调整提出了更高的要求,需要综合考虑多方面因素,并且通常无法做到兼顾,必定会有所倾向、有所牺牲。所以这种传统的“以量取胜”的思路不再适用,而应该转变为依靠现代先进的大数据手段收集城市道路的各项数据,如交叉口处各方向的单位时间车流量、行车速度、行人数量等。在对海量数据进行有效整合、提取后运用专业手段分析交通拥堵的症结所在,争取在现有城市道路的基础上,通过实时指挥、调度、调整信号灯配时等手段来有效缓解城市道路交通拥堵的问题,缓解城市道路的供需矛盾,如图1所示。经过处理后的有效数据是可以保存下来的,通过长时间的积累,大量有效的过往数据分析及调整手段能够为将来的城市道路的规划设计提供非常有价值的参考,实现可持续发展。

图1 利用大数据指导城市道路的运营与后续设计

2.3 融入海绵城市思想

当前许多城市部分路段在雨季很容易出现积水内涝的现象,直接影响到城市道路的通行效率,同时过深的积水还可能危及车辆和行人的安全。可持续理念要求设计人员在城市道路设计阶段将未来可能发生的大雨、洪水等自然因素考虑进来,融入海绵城市的设计思想。

(1)在机动车道、非机动车道这些采用沥青路面的路段,可以考虑将常规的密级配沥青混凝土替换为开级配的排水沥青混合料。由于大空隙的存在使得雨水能够快速下渗至路表以下再沿横坡侧向排出,大大减小了路表水膜,提升行车的安全性与舒适性,并延长了路面寿命,如图2所示。需要注意的是,与此相匹配的排水系统也要作出相应调整。同时由于城市道路的重轴载分布相较于高速公路而言少了许多,排水沥青路面抗剪能力较弱的缺陷就被弱化,所以排水沥青路面在城市道路中的应用是非常契合可持续理念的。

图2 采用排水沥青路面的城市道路(左侧)

(2)在人行道上可以采用透水砖,原理与排水沥青混合料相似,目的都是将排水的过程由路表转移到路面内部,提升安全性、舒适性的同时还能在夏天炎热季节起到储水降温的作用。在绿化带中可种植吸水性好的植物,也可灵活采用下沉式绿地,达到储水调节气温的目的,充分吸纳富余降水,保证城市交通的正常运作[4]。

2.4 保留城市的人文历史气息

城市道路不仅承担着城市交通动脉的功能,同时也承担着反映一座城市人文情怀、历史气息的职责。每一座城市都有自己特有的历史文化,这些在城市道路景观、与周围建筑匹配度等方面都能得到体现。设计人员需要结合所在城市的人文历史特点,针对性地在细节上进行城市道路景观、绿地、横断面布局、与周围历史建筑风格匹配的设计,而不能采用千篇一律的模板化设计,这样会使城市的人文历史气息丢失,在未来则无法体现城市的独特魅力,是一种历史文化的失传。

3 结束语

近年各大城市人口增加、土地资源稀缺导致的交通拥堵问题日益凸显,这种背景下城市道路设计的可持续发展势在必行。文章对城市道路环境、社会、经济三个维度的可持续发展理念进行分析,并从长远规划城市道路网、充分利用大数据作为设计指导、融入海绵城市思想、保留城市的人文历史气息四个方面对城市道路设计方法中的要点进行分析与研究,将可持续理念贯彻到城市道路设计的各个环节,促进城市道路建设的发展。

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