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城市绿地绿量控制模式的研究与探讨

2018-11-29何艳红何彦雨

绿色科技 2018年21期
关键词:城市绿地当量叶面积

何艳红,何彦雨

(1河北建设集团园林工程有限公司,河北 保定 071000;2.北京林业大学工学院,北京 100083)

1 引言

在城市绿地的技术指标体系中,最为重要的两个管控指标——绿地率、绿化覆盖率仍然属于平面型技术指标,依照正投影的方法将绿化植被视为一个整体平面化,在此基础上进行计算。两者区别在于绿化覆盖率关注的是绿地上层状况;而绿地率关注的是绿地下层地面的绿化状况。

除绿地率、绿化覆盖率这些国家现行标准外;还存在一些非通用的、研究性的绿量计算指标,如三维绿量、绿当量、叶面积指数、绿视率、垂直绿化覆盖面积。这些指标目前还没有得到实施;并不意味着其不科学,相反从“二维”平面迈向了更加科学的“三维”立体,更加契合植物的实际生长状态,能够综合反映绿化状态。

2 建筑水平面增扩绿地

建筑水平面绿化的主要类型是建筑顶面绿化,此外还包括棚架绿化。地下、半地下建筑的顶面绿化在形式上和屋顶绿化没有太大差别,所以可以将两者共同视为建筑水平面上绿化的一种形式。

建筑水平面绿化简单来说是在建筑顶面上种植绿化植物。20世纪80年代,欧洲、美国和加拿大等国开始认识到屋顶绿化的良好效果。目前建筑顶面绿化发展最早、技术最先进的是德国,德国的建筑顶面绿化率已达10%以上,并且有专业的组织在促进屋顶绿化的发展,同时政府也为该项目提供了有力的支持。中国的建筑顶面绿化还处于起步阶段,但是发展很快,近年来引进了多种国外先进的建筑顶面绿化产品及相关技术,并在此基础上发展形成了多家知名企业,完成了多项知名工程。

3 绿当量

绿当量是指补偿某种单位污染物所需要的绿量。这一定义仅限于对单要素的补给对象,所以称为狭义绿当量。广义绿当量的概念被定义为最低满足所有绿地功能所需要的最大绿量,一般可看做综合绿当量。绿当量是在衡量城市的生态补给能力的基础上提出来的,它包含了对降尘、二氧化碳、二氧化硫等的生态功能的补给方法。针对目前日趋严重的环境污染问题,绿当量在计算如何对环境中的污染物进行主态补偿的指标中,有举足轻重的现实意义。

近年来,城市绿地的生态价值越来越得到重视,学术研究更多地从城市绿地的生态效益出发来思考绿地。城市绿地的生态效益体现在改善气候、净化空气、降低噪音等方面,而在这些功效中,绿化固定CO2、维持碳氧平衡可视为绿化最重要的生态功能。

植物具有固定CO2的功能,地球上动物所赖以生存的氧气主要是通过植物的光合作用形成的。从全球宏观生态层面来讲,植物绿化是遏制地球CO2快速增长的有效措施之一。从城市微观生态层面来讲,城市下垫面的复杂情况导致城市上空气流受阻,削弱了大气的自我净化能力。城市建筑密度很高,导致城市形成上下两个生态世界。以广州为例,19世纪城市平均屋顶面相对高度约为6 m,20世纪中叶高约10 m,70、80年代上升到15 m,90年代又上升到20~25 m。现代城市中,人的活动集中在这样一个“地面”之下,也是城市污染严重的原因之一。所以,城市内部绿地在保持城市内的碳氧平衡、改善空气质量等方面起着至关重要的作用。

绿地的种植形式对城市环境的影响很大。据研究,花竹、草坪、灌木、常绿乔木、落叶乔木吸收CO2的能力逐渐增强。植物吸收CO2的能力主要依靠光合作用进行,而植物光合作用的进行又要依靠植物的叶面,植物叶面积的多寡影响了植物光合作用的能力,也就决定了植物吸收CO2的能力。这就能解释为什么草坪吸收CO2的能力远不及落叶乔木,前者叶面缺少重合,数量稀少,而后者上下垂直重合,数量众多。所以,单位面积的落叶乔木吸收CO2的量可达草坪的25倍之多。

4 叶面积指数

叶面积指数也称叶面积系数,是指植物叶片总面积与土地面积的比值,即叶面积指数=叶片总面积/土地面积。通常,叶面积指数用在农林研究中,在目前城市绿化统计中使用不多,但是其对绿地植物种植具有一定的参考价值。

在农林研究中,叶面积指数反映的是作物群体大小较好的动态指标。作物的产量,在一定范围内随叶面积指数的增加而提高。但是,叶面积指数也不是越大越好,当叶面积增加到一定程度时,林间郁闭,光照不足,光合效率反而减低。如苹果园的最大叶面积指数一般不超过5,若维持在3~4则较为理想。

叶面积指数反映到城市绿地植物配置中来就是草灌木和乔木类植物的搭配问题。在高大乔木下再配置过多的草灌木会使得局部区域内叶面积指数过大,影响光合作用,进而影响到植物生长。在草灌木类植被区尽量不再设计大量的高大乔木,以防阳光的遮挡。维持合理的区域叶面积指数才能使植物生长达到最佳状态。

5 应对绿化荷载与结构强度矛盾的典型方法——削减绿化荷载

建筑顶面绿地的覆土体系采用了一种“浓缩”的生长介质。屋顶花园绿化种植槽内的土壤必须人工调配。这种土壤比常规土壤疏松,透气、透水、肥力效果好。近年来还发展出各种土壤改良剂和无土培养。同时,树种宜选用一些乔木树种的矮化种,选用苗圃培育的树干矮小、树冠较大、水平根系分布广的乔木、花灌木等浅根植物。草皮应选用适应性强、管理方便的草种。

可以采用盆栽、浅水与草坪结合的方式来削减绿化重量。地处旧金山市的威斯汀·圣弗朗西斯酒店屋顶花园采用盆栽植物,并运用了滴灌设备,平均荷载仅为122 kg/m2。

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