时间:2024-02-23 15:44:10
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇海绵城市前景,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:U455 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170432207
近年来,我国经济快速发展,城市面临着环境污染严重、生态系统遭到破坏、洪水内涝等一系列的问题。随着人们生态意识的不断增强、环保认识的逐渐提高、对美好生活的不断追求,现代化城市建设要能够适应环境变化和应对自然灾害方面具有良好的弹性,海绵城市的建设理念应运而生并被大力推广。
1 海绵城市概述
海绵城市是一个形象且综合的概念,让城市变得像海绵一样具有弹性,这是我国在借鉴国外先进的雨洪管理理念基础上,提出的适合我国国情的一种顺应自然、与自然和谐共生的城市建设与土地开发、管理、保护的方法。本质是改变传统城市建设理念,解决日益恶劣的环境问题以及由其引发的自然灾害,以生态优先,建设人与自然和谐共处的居住环境,让城市顺应自然、尊重自然,实现城市与环境的协调发展。通过合理的规划布局、科学的技术手段,改进和优化城市水生态基础设施,实现“自然积存、自然渗透、自然净化”三大功能,达到降低城市雨洪压力、涵养水源、净化雨污水土、改变城市微气候、优化城市景观的目的。
2 园林景观设计在海绵城市建设中的作用
建设海绵城市的关键在于构建相应的水生态基础设施,水生态基础设施对应的就是园林景观格局。园林景观设计和海绵城市建设密不可分,发挥着重要作用。通过园林景观设计打造既实用又美观的水生态基础设施,科学、合理、经济地实现水资源的利用,得到最大的生态效益,改善城市居住环境。
3 海绵城市园林景观设计的一些措施
海绵城市园林景观设计就是要综合运用“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,通过合理利用自然环境条件,适当应用先进的人工技术、材料,能有效的整合自然水资源以及保护生态环境,实现城市的可持续发展。
3.1 设置渗透性铺装
海绵城市园林景观的铺装要有渗水、滞水和排水的能力,实现减洪、水质净化与地下水涵养等功能。在道路、广场、停车场等铺装设计中优先采用生态透水材料,如透水沥青、透水砖、鹅卵石等,使雨水能够及时渗入地下,不但起到削减洪峰、减少水土流失、降低“热岛效应”的作用,还能吸声降噪、吸附粉尘污染,效降低投入、减少维护成本,使铺装自然美观,更容易贴合环境生态。
3.2 因地制宜设置排水系统
在海绵城市园林景观设计中,排水系统要能起到滞水、净水、排水以及部分蓄水的功能,设计时应因地制宜,根据当地的高低地势、水流汇聚情况、降雨水平、土壤性质以及植被覆盖等条件,综合分析并进行系统化的科学布置。排水系统分为地面自然排水、沟渠排水和管道排水三种方式,在一般情况下应以地面自然排水为主,沟渠排水和管道排水为辅。地面自然排水依据地形地势建造自然绿地缓坡,雨水在下坡的时候慢慢被吸收,实现滞水、排水的功能,余下的雨水将被导流到蓄水系统中。地面自然排水不仅造价和维护费用较低、不影响土地使用功能而且美观环保,能构成良好的园林景观要素。沟渠排水主要有生态植草沟、溪流、旱溪等形式,设计时应适当增加布置适宜生长的植物和沙石等配置,在植物、沙土的过滤、沉淀作用下,净化水资源、涵养地下水,达到迅速导流的目的。管道排水则能更快速直接的实现径流疏导和排放,设计时应注意考虑排水口的设置,既要保证在低洼雨水汇集处,又要避免冲蚀地表土、植物茎叶和垃圾物的堵塞。
3.3 设计中应考虑利用自然净水
海绵城市园林景观中,自然净化水资源在保护生态环境和节约能源及投资方面具有相当突出的优点。通过土壤和植物的物理、化学和生物学作用原理,有效对水体污染物进行阻挡、过滤和吸附消除。在自然净水系统中,地形布置是关键,能有效疏导水资源;而植物选择是否得当则是重点,将直接关系到净化效果。自然净水的主要过程是先利用缓坡地形来降低水体流速,自然沉淀一些大颗粒杂质,再通过沙石土壤、植物根茎叶的渗滤作用分解水中的污染物, 借助植物吸收水中的一些有害物质和杂质,最终达到净化水资源的目的。
3.4 设计生态节约蓄水系统
海绵城市园林景观中的蓄水系统,应结合相应的水资源净化和再利用技术措施,能够获得最大的景观生态效益,构建成成本投入少、后期养护管理资源消耗小的节约型系统。
3.4.1 雨水湿地
雨水湿地一般为下凹绿地形式,区域内种植灌木、花草乃至树木等植物,降雨的时候能将雨水汇集其中,可短暂或长期的由湿地形态存在,要发挥储存和净化作用,构成良好的景观。这种绿地的植物配置应采用耐涝湿的植物,尽量使用本地植物,以适应本地气候和生态环境,打造出生长茂盛、层次高低错落、品种丰富多样的湿地生态系统。
3.4.2 人工湖
人工湖是园林景观的重要组成部分,也是海绵城市建设中最核心的蓄水场所。在建设人工湖的时候,湖内应结合排水系统,将经过净化处理的雨水、地表水、中水水资源作为补充,以保持水循环的平衡,要根据实际情况配置水生湿地植物、水生动物、微生物种群,慢慢建立起稳定的水生态系统。人工湖沿岸以及浅水区应综合考虑湖体环境特点,模拟天然湖泊,配置不同功能和不同景观效果的植物群落,达到摸拟自然、情景交融的观赏效果,提高水体自净能力,提高环境质量,减少运营成本,实现节约型建设。
3.5 在园林景观中充分利用水资源
水是宝贵的资源,海绵城市本着强调生态节约式的建设理念,在水资源日益紧缺的今天,将雨水资源利用与园林景观结合起来显得尤为关键。在园林景观的设计中,应考虑充分使用水资源,提高水资源的利用率,多措施并,发挥各种创意通过多途径收集的水资源来打造节约型园林水体景观,如喷泉、瀑布、雨水链等,把水资源利用与景观营建结合起来;合理优化利用水资源来浇灌绿地、冲洗道路广场实现经济节约的园林管护,将“耗水型”园林变为“节水型”园林。
4 结束语
通过对海绵城市中的园林景观设计的进一步分析和阐述,了解到在海绵城市中合理进行园林景观设计,不但有效实F自然美观、经济适用,运行管理十分有效。在我国城市建设快速发展的今天,城市建设必须符合可持续发展的战略方针政策,强化相关建设规划设计人员的培训工作,让全社会对海绵城市建设有一个更加全面的认识和了解,通过与园林景观设计的紧密结合,使城市建设更加成熟,功能更加人性化,发挥更显著的生态功能,更好的满足社会发展的需求。
参考文献
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[3]文萍.“海绵城市”建设理念在城市园林中的运用和推广[J]. 现代园艺,2016(10):126-127.
[4]刘书影.园林生态学研究进展――海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用研究[J].农技服务,2016(05):248.
0 引言
近年来,我国频繁遭遇前所未有的水资源危机,城市内涝严重,下垫面过度硬化,自然绿地已经成为稀缺资源。我国水资源相对短缺,有一半以上的国土地处干旱、半干旱以及季节性干旱的半湿润区,水资源时空分布不均匀,导致结构性缺乏更加严重。与此同时,我国大部分人口和产业集中在江河湖沿岸地区,甚至处于泛洪区内,加之大陆性季风气候降雨集中等特点,使大多数城乡地区不可避免地遭受洪涝灾害威胁。水资源短缺与水灾害频发已经成为制约我国经济发展的两大重要因素。面对这一严峻形势,我国半个多世纪以来,以工程措施改造水环境、解决水问题,取得很大成就。
在当前水资源矛盾尖锐的情况下,将雨水进行再利用,弥补先天水源不足,缓解城市水问题。我国雨水花园技术尚处于发展初期,收效微弱,利用率低。人们一直视雨水为废弃物,长期以来“一排至之”的做法,不仅浪费了雨水资源,同时也破坏了城市水系统的循环性。在此背景下,我国急需建立一套“渗、滞、蓄、净、用、排”的雨水循环利用系统,应对水危机,助力海绵城市建设进程。
1 雨水花园的理论基础
1.1 可持续发展理论
可持续发展的理论源于人类对于未来社会的担忧,最早应用于林业生产方面。1987年,世界环境与发展委员会的《我们共同的未来》,将其定义为既能满足当代人的需要,不危及下一代人的生存,又使下一代人的需要和生活得到保证。
从可持续发展理念出发,雨水利用将成为未来城市发展的重要参考因素。首先,城市水资源日益短缺,地下水的开采过度以及雨水的初级污染加剧了城市生态环境的破坏;其次,季风性气候影响,许多城市内涝严重,给人民生产生活造成严重损失针对水资源短缺与城市雨洪灾害两大主要矛盾,实现雨水资源的收集与再利用,改善城市水循环系统,提升城市生态环境品质。
1.2 生态设计理论
18世纪下半叶,人类社会迈进工业时代,科学技术迅猛发展。与此同时,全球变暖、城市膨胀、环境污染、资源短缺等一系列城市问题威胁着人类的生存。美国建筑师麦克・哈格出版的《设计结合自然》,标志着生态设计时代的到来。与传统设计相比,生态设计将重点放在城市环境方面,旨在构建结构合理、功能高效的人居环境。
在生态规划设计理论的倡导下,要求规划设计充分尊重自然原有肌理,保护城市生态环境,充分实现自然资源的再利用与再循环。雨水花园技术依据生态设计理念,结合规划地的自然禀赋,使用乡土植物,达到截留污染物、净化雨水的作用,实现城市雨水资源的再利用。
1.3 绿色基础设施理论
绿色基础设施不同于传统“灰色基础设施”,是保护环境、生态、资源的有效途径。
美国环境保护局将其定义为,为提高整体环境质量而设置的自然系统或仿自然人工设施,并将这一概念拓展到雨水径流管理方面,通过自然系统或模拟自然系统的工程措施对径流污染进行控制。
在城市传统发展模式的作用下,城市雨水难以下渗,造成初级雨水径流污染,形成较高的短时雨水径流总量和径流速度,致使城市洪涝灾害的发生。与传统工程设施相比,雨水花园技术不仅前期投资、后期维护成本低廉,而且与景观设计相结合,实现美学、生态等多种功能。
2 雨水花园的类型与结构
2.1 雨水花园的类型
根据实施目标不同,雨水花园可以分为以控制径流污染为目的和以控制径流量为目的两种类型。
第一,以控制径流污染为目的的雨水花园,主要功能为处理污染较严重的初期雨水,一般适用于径流污染比较严重的城市空间,例如停车场、城市广场、城市道路等,结构比较复杂,需设计专门的底部排水沟渠。第二,以控制径流量为目的的雨水花园,主要功能为减少区域内的雨水径流总量,一般适用于处理雨水水质相对较好、汇流面积较小的城市空间,例如建筑屋面、附属庭院、中小学校、居住小区等,构造相对简单,造价低廉,无须设计专门的底部排水沟渠。
2.2 雨水花园的结构
雨水花园通过植物的截留与土壤的渗透蓄滞作用,达到净化初期雨水污染、降低短时雨水径流量以及收集地面汇流雨水的效果。一般其结构主要分为蓄水层、覆盖层、植被与种植土层、人工填料层、砾石层等五部分。
第一,蓄水层主要为滞留和过滤雨水,同时将雨中的沉淀物留在该层。第二,覆盖层主要为提高土壤渗透作用和净化雨水,防止水土流失。第三,植被与种植土层主要为过滤与净化雨水,选择多年生植物,可短时间耐水涝。第四,人工填料层主要为渗水,其厚度应根据规划地的降雨特性、服务面积确定,多为0.5~1.2m。第五,砾石层主要为排除多余的雨水,由穿孔管排入城市管道中。
3 雨水花园的规划要点
3.1 雨水花园的选址
第一,规划建设前必须对场地进行适宜性评价分析。在选址前,应对土壤采样,进行性质分析实验,避免将雨水花园建设于土壤渗透性差、土质松软、保水量低的场地上,以免发生长时间的积水,对城市环境造成负面影响。第二,规划场地应具有适宜的汇水面积,能容纳短时骤增的雨水量。开工建设前,根据该地区相关室外排水技术规范计算场地内的雨水径流量,在城市低洼地带、易积水区设置雨水花园。例如,城市道路、广场等空间,以便于发挥对雨水的控制与利用作用。第三,不能对场地建筑以及其他基础设施造成损害。在开工建设前,应实地踏勘场地基础条件、周边环境特点,减少对基础设施的影响。例如,在居住区雨水利用系统建设中,选址要求距离主体建筑物至少3m,避免浸泡建筑基础。第四,规划场地应保留一定面积的地上或地下空间。依据场地内的雨水径流系数分析,确定雨水花园的建设规模。不同现状条件的项目,所需的雨水花园建设规模不同,留有足够面积的地上或地下空间,便于规划建设。第五,雨水花园的选址与后期维护对环境存在一定要求。例如,雨水花园的选址尽量设置于南向,远离高大乔木根系;场地高差系数小,减少人为施加土方量;控制周边污染源,保障雨水水质中等,降低对雨水花园内种植物的影响。
3.2 雨水花园的规模
在确定雨水花园建设要求后,应采用量化分析法对雨水花园规模进行测算。依据水量平衡分析法,对规划场地的地面雨水径流量、汇流量、蓄水量、下渗量等运用数学科学算法,推演出所需雨水花园的表面积。依据多次流量模拟测试实验,确定雨水花园的积蓄和下渗能力,以及应对暴雨强度测评系数,保证该规划地水文条件各要素值动态平衡,指导雨水花园规划方案的可行性与合理性。
4 结语
作为绿色基础设施的重要组成部分,零散分布的雨水花园所能发挥的作用有限。当代设计师需要建设更多优秀的雨水案例,完善绿色基础设施理念,增强普及性(下转第页)(上接第页)与应用性。雨水花园的建设需要推广到城市的各个角落,发挥各自特定的作用,促进城市生态环境的改善,应对水灾害,适应水环境,平衡水生态,以小见大,为现代海绵城市建设添瓦助力。
参考文献:
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[5] Megregor Partners.环境保护类规划的旗舰――绿色广场[J].潘岳,译.景观设计,2009(3):74-76.
城市道路工程不仅具有保障行人、行车平稳安全通行的功能,也是众多管线工程的载体。城市道路投入使用后,路面上检查井及井周出现井盖失稳、破损、下沉及井周环裂、沉陷等多种形式病害,使道路正常使用功能下降,影响城市景观,甚至给行人、行车带来安全危害。下面就提供笔者亲身施工经历,将检查井井周施工与处理做简要论述。检查井井周路面损坏主要表现为路面裂缝、路基沉陷,究其原因主要是施工时机械碾压不能到位,井盖安装不规范,再则就是不同产权单位对井周夯实推诿责任,敷衍了事造成了上述现象的发生,成为城市道路质量的通病所在。检查井的预防处理大致可按以下步骤进行:
第一就是路床以下井周边的处理,由于检查井和道路一般属不同的产权单位,交叉施工必然会导致井周填筑不实等质量问题的出现,尽管施工单位在回填井周填土时都要进行单独的夯实施工,但毕竟收效不大。实践证明,近年来城市道路检查井周边的路面车辙、沉陷、跳车等现象的产生多为路基处理不实的结果。针对此问题,施工单位往往采取井周1m反挖,掺灰回填处理的补强措施。首先,沿井周撒出1m的处理范围控制线,用小挖机下挖5Ocm,将基坑切成规则矩形,并将挖出的土方环井堆放;回填灰土最好采用集中拌合,然后运到现场分层进行回填,每层控制在17cm左右,虚铺厚度均匀后,适量补充水分,待充分渗透后,用打夯机逐层夯实,不余死角。处理完毕后,用压路机沿井周静碾大面找平。这样处理后,井周路基的强度和稳定性大大提高,起到了很好的抗压和抗剪切的作用,对巩固井周基础收到了预期效果。
第二,就是继续在路面基层实施补强措施,由于基层是整个路面结构的承重层,井周的基层处理是否得当,对路面的质量尤为重要。就拿无锡市来说,日益加重的城市交通,趋于饱和的车流量对城市道路施工质量提出了更为严竣的考验,故无锡的道路基层、底基层筑路材料多采用水泥稳定碎石,主要是利用其后期强度高、板缔陛好的特点,起到延长道路使用寿命的效果。因此井周基层的处理即需要用材料强度来祢补施工碾压不到位造成的影响。首先检查井的高度能够满足摊铺机通过的要求,工人可根据实际情况升降,当摊铺机械通过检查井时,井上部应用钢板遮挡,防止材料落入,减少以后清理检查井的麻烦。压路机碾压至检查井位置时,尽量前后左右碾压到位,初压完毕后,立即对井周1m范围内的基层材料反挖刨松,按剂量掺入水泥,翻拌均匀后,适当补充水分,压路机振压时应尽量将井周前后左右位置碾压到位、密实。对压路机无法接触的死角,人工用打夯机及时夯拍密实。依此法逐层处理,并及时洒水养生。
第三、井盖安装调整高程时要采用机械用的钢垫片,并通过穿钉穿好固定,然后填充环氧砂浆,这样在井盖和卸荷板之间就能形成良好的支撑,施工时有时为减少麻烦采用水泥砂浆来调整井盖高程也是造成今后井盖病害的重要原因之一,因为经过汽车碾压,砂浆很容易松动脱落。
第四、道路中间的重型钢纤维井盖往往比铸铁井盖病害要多,一般是井盖下沉,比井框低下好多,造成这一原因主要是因为经过汽车长期碾压,井盖与井框之间长期受压碰撞,造成井盖井框接触处破损,从而形成井盖下陷,影响行车舒适度,解决这一病害的最好措施是采用铸铁井盖。
第五、井周通过上述处理,从质量上讲已经能够满足行车要求,但井盖高程是否合格,井周路面是否平整,对保证道路行车舒适性、避免等都非常重要。故采取如下施工方案:首先控制检查井高程与基层等高,在路面中、下面层施工时,在井上部扣钢板确保摊铺机平稳通过,然后工人迅速清除钢板上的混合料,抽出钢板,移至下一位置,不影响压路机对井周碾压。铺筑上面层前,需将井盖按照路面设计高程、纵坡、横坡要求准确安装,具体做法是先涨井筒,然后沿道路两侧路缘石扯线控制井盖安装高程、坡度,调试正确后浆砌固定,对井盖周围的空隙用30号混凝土补齐。这样铺筑上面层时,摊铺机可顺利通过检查井盖,及时清除井盖上残留的余料,压路机对检查井部位可反复进行碾压,整个施工过程连贯有序,施工完成后的井周路而平整美观,不会形成跳车点。
以上各种措施是笔者在长期现场施工中总结出的经验和体会,经过实际工程的运用,建成后基本上保证了井周路面的完整性,行车舒适、质量经久耐用,有效遏止了质量通病的蔓延达到了良好的效果。欢迎批评指正,以期共同提高!
参考文献
[1]林增忠。市政道路沥青路面建设质量若干问题与对策,福建建筑,2008.03.
[2]周彦忠。对市政道路路面施工有关问题的分析,建材与装饰,2007.09.
中图分类号:TU984
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10017802
1 引言
近几十年来,我国水利事业高速发展,全国各地出现了大大小小的水库电站。然而这些水库电站只能对在空间上已经相对集中的水资源进行利用,而相对不集中的城市降水却没有很好地给人们带来方便,反而在某种程度上形成危害。以2016年为例,南方地区先后出现20多次强降雨过程,全国降水量比往年同期多23%,最大点日雨量达493 mm。虽然我国具有丰富的雨水资源,年均总量超过6万亿m3。然而,我国大部分城市大量雨水资源白白流失,雨水利用率竟不到1%。甚至,我有40%以上的人口生活在缺水地区,有400多座城市缺水,其中108座严重缺水,1.6亿人的城市居民受影响。任何活动都离不开水的参与,水资源不能好好控制并加以利用,已是一个关系到未来国家命脉的问题。
事实上,我国尤其是南方有着丰富的降水,平均年降水量在800 mm以上,而浙江、福建、海南、广东等部分地区的年降水量甚至超过1600 mm。如果能将这些丰富的雨水资源充分利用,将是一笔不菲的经济收入。同时,这种直接利用自然资源的方式,基本不会对环境产生负面影响,对我国的能源结构优化也起着一定的作用。针对这种雨水资源泛滥,却不能有效利用的现象,提出了一种有效利用雨水资源的方案,实现了雨水的多层次利用。
2 城市雨水综合利用方案
2.1 方案原理
2.1.1 能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其他物体,而能量的总量保持不变。在地球与雨水组成的封闭系统中,当雨水从高处下落时,引起系统势能的减少,根据能量守恒定律,雨水势能的减少必然会引起其他能量的增加。
2.1.2 发电设备工作原理
水轮机是一种水力机械,也就是在液体和固体之间进行机械能的转换。水轮机以水作为工作介质,主要将水的动能和势能转变为水轮机的旋转机械能,这种机械能再通过主轴传递出去[1]。
2.1.3 海绵城市
建海绵城市首先要有“海绵体”。城市“海绵体”既包括河、湖、池塘等水系,也包括绿地、花园、可渗透路面这样的城市配套设施。雨水通过这些海绵体“下渗、滞蓄、净化、回用”,最后剩余部分径流通过管网、泵站外排,从而可有效提高城市排水系统的标准,缓减城市内涝的压力。
2.2 方案详细说明
该方案采用的主要载体由集水装置、照明系统、灯柱、发电设备、储电设备、集水系统六大部分组成(图1)。在灯柱顶端设集水装置,并将灯杆设置为空心圆柱,在空心圆柱底端设置有将机械能转化为电能的装置及储电设备,并且在柱底设置集水管道,将雨水二次利用于灌溉等。集水装置收集到的雨水从上端下泄时具有足够的机械能,当其到达底端时,使发电装置产生一定的电能,将这部分电能存储在蓄电池中供路灯照明(图2)。
2.2.1 集水装置
集水装置整体为漏斗状,有一定的集水体积,为了具有一定的美观性并改善照明情况,可以将漏斗四周设计为荷叶片状。漏斗下端设有出水口,相当于冲击式水轮机的喷嘴。出水口处有开合装置,该装置受感应装置控制,当集水达到一定的高度,压力达到设定值时,出水口开放,水流高速下泄,冲击水轮机叶片,带动发电。
2.2.2 灯柱改进
与传统灯柱比较,在空心圆柱内部设有细长圆管,用与引导雨水下泄,空心灯柱的管径厚度需满足强度要求。为方便发电设备和储电设备的安放并且增大路灯的稳定性,可适当增大灯柱下部直径,对于灯柱高度,同一街道灯具安装高度必须一致(发光中心到地面高度)[2]。
2.2.3 发电设备
发电设备为微型水力发电机,安装在灯柱底部。集水漏斗至灯柱底部有一定的水头落差,从引水管道出来的射流沿转轮圆周切线方向冲击轮叶,驱动转轮旋转,将动能转换为旋转机械能。针对不同水头水源,从10 m左右到100 m的水头都可以,水量相对要求不大。根据水头落差并且配合对应的水管要求,可以达到多种功率。使用蓄电池将降雨时产生的电能储存起来,在需要时供路灯照明。
2.2.4 集水系统
在每个灯柱底部设有出水管道,将发电后的雨水收集,统一进入储水设备。下降的雨水通过集水系统汇集进入蓄水池,或者与“海绵城市”工程地下管道系统相通。收集的雨水用于日常绿化带的灌溉、公共厕所冲水、洒水车取水等,当降雨量超过蓄水池容量时,通过感应开关打开池底阀门,将多余的雨水排入城市排水系统。
3 海绵城市系统
“海绵城市”是以“自然积存、自然渗透、自然净化”为特征,字里行间反映出与传统的工程思维下“水适应人”的治水思路截然不同。城市应该是一种“人适应水”的景观,即“水适应性景观”。 “海绵”即是以景观为载体的水生态基础设施完整的土地生命系统,自身具备复杂而丰富的生态系统服务功能,这是“生态系统服务”理论的核心思想,聚焦到“水问题”上,这一理论表明,城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养、雨污净化等功能,这也是“海绵城市”构建的基础。它提供给人类最基本的生态系统服务,是城市发展的刚性骨架。从水安全格局到水生态基础设施,它不仅仅维护了城市雨涝调蓄、水源保护和涵养、地下水回补、雨污净化、栖息地修复、土壤净化等重要的水生态过程,而且它是可以在空间上被科学辨识并落地操作的。所以,“海绵”不是一个虚的概念,它对应着的是实实在在的景观格局[3]。城市雨水综合利用方案与海绵城市系统巧妙结合,解决了城市降水量时空分布不均带来的不利影响。
4 雨水利用综合效益分析
首先,该方案将发电设备和日常公共设施相结合,将雨水的能量充分利用,转化为电能,并且雨水这一天然资源,有着无尽的供应来源,天然环保零成本,且收集方便,无需处理即刻利用;其次,发电后的雨水通过收集二次利用,增加了废水的利用价值,实现了水源的可循环利用;再者,结合“海绵城市”系统,实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。这样既产生了一部分电能,又节约了大量的水资源,实现了雨水资源的多次利用,符合当前我国提倡的经济、环保、绿色的发展理念[4]。
参考文献:
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李方方. 水轮发电机组智能控制研究[J]. 华北水利水电学院,2007(4).
在城市建设中,城市道路占据着非常重要的地位。在城市化建设的不断推动下,城市道路面积越来越大。在当前建设城市道路的过程中,主要应用控制、利用雨水思想,忽视了生态保护,例如大量硬化地渗透能力较弱,洪丰雨季降水量大,容易积水,造成城市积水面积增大;同时,还有很多城市道路表面不透水,也会促进城市热岛效应的发生。此外,城市道路是产生径流和污染物的主要场所之一。因此,控制城市径流非常重要。
1海绵城市设计内容
1.1整体规划内容
海绵城建设要综合整体规划,避免设计不合理、水资源处置不当等。有必要在施工初期利用自然环境,根据城市地理环境,全面排除现有排水系统的问题,减少干扰,在城市道路两侧设计一条天然绿化带和人行道,有效的保留雨水,让雨水充分渗透到地面,让土壤净化雨水径流,所以雨水不容易积聚,然后通过其他设施的建设,有效管理水资源,避免径流量超标的问题,进而促进建设低影响之路目标的实现[1]。
1.2设计城市道路内容
在路面的一般设计中,传统的路面要求必须倾斜1.5~2%,所以在重力的作用下,降水会排入山体,绿化带的建设和道路的高度是有利于积水排放的。但基于海绵城市绿化设计理念的道路建设,必须有一定的高度差,所以当下雨时,雨落到人行道上,收集径流,山路在路面设计中具有一定的高差,使雨水直接流向低路的一侧。另外,绿化带、排水管设计,雨水能够满足大部分绿色植被的需要,水资源将渗入地层被吸收,有一部分渗入地下水后形成地下水,其余部分将流出排水沟。此外,渗水装置可以安装在排水管中,水分直接进入层内,具有渗水装置功能,有效补给城市地下水,管理城市水资源。
1.3设计道路整体结构内容
为了有效管理城市水资源,相关技术人员可通过以下三种方式对路面进行分析:①降雨导致路面雨水积聚,可以通过路面之间的差距使雨水渗透到下面的道路上,有效排放雨水;②基层长时间的水将逐渐渗透到道路上,排水管道布置在道路两侧,能有效排出雨水;③地表水直接进入路基土壤排放。对于前两种排水方式,可以有效降低路面径流系数,达到海绵城的设计要求,但没有完成对路面的渗透作用,雨水不能留给绿色植被,也可以污水净化无效。城市海绵施工规范明确规定,路基土渗透系数不得小于7×10-5cs,城市道路交通量非常大,道路负荷大,不能有效对积水进行渗透。在传统的行人道路设计方式中,预制混凝土是常用材料或使用花岗岩,但在基于海绵城市概念设计道路时,必须使用新的路面渗透材料,具有良好的渗透性,具有生态保护的作用[2]。
2机动车道设计
传统的机动车道设计主要采用无渗透路面,不仅使得路面容易积水,不能补给地下水,还会促进城市热岛效应的产生。道路渗透路面,提高渗透性,有利于地下水资源的补给,减少源头径流。可渗透路面,由于道路损坏防止雨水进入路基,应在上层沥青混凝土路面结构层底加铺不可渗透材料,雨水进入路面结构层,渗透顶面沿横向坡度排放到盲沟,进入路边的雨水检查井或分离区。道路纵坡坡度范围应控制在0.3~6%之间,渗透机动车辆的斜坡应为1~1.5%。
3非机动车道和人行道设计
目前,主要采用不透水路面形式进行人行道、非机动车道的设计,遇到雨天,容易使得路面湿滑,并且容易积水,进而降低道路的安全性与舒适性,并且阻止了地下水的补给。但是海绵城市设计理念建议通过透水铺装方式设计人行道、非机动车道,雨水能够向下渗,不仅能够补充地下水、减少路面积水,还能够对路面湿度、温度进行调节。若路基土的透水能力比较差,还可以通过增设排水管的方式提高其透水能力。此外,透水性人行道、非机动车道的纵坡最好是处于2.5%以下,横坡最好处于1.0~2.0%之间。
4路缘石、雨水口和路肩边沟设计
4.1路缘石
道路边缘作为城市排水设施,可分为扁平垂直石块和石块,平面边缘平坦,海拔高低,雨水径流至绿化带或雨中,站立石面较高比周围的水通过溢流,注意雨水的流动。传统的垂直路边不能使道路很快进入绿化带,为了解决这个问题,穿孔垂直边缘石头,石头和垂直间隙间隔型立式石头形式。
4.2雨水口
雨水入口是城市路面径流的主要收集设施,也是雨水收集的起点。雨口通常位于机动车辆或非机动车道边缘,经常因为雨水径流或道路清洁垃圾进入雨水,雨水严重堵塞,雨水收集效率降低,暴雨将导致城市淹水,产生非点源污染。为了解决雨水喷嘴堵塞的问题和水污染问题,除了传统的雨水除污拦截装置外,还可以设置污水拦截铁栅,取代传统的雨水炉排,方便清洗,铁排侧面可以打开,拦截吊篮可以拦截径流中的小污染物。除了道路,雨水出口广泛应用于沉没的绿色空间和生物拘留设施。如在绿化带排列在雨中,高度应在表面高程与下沉绿色空间之间的最低点之间,径流通过间隙垂直遏制污水拦截进入雨水过滤,雨水渗透主要在绿化带内或吸收饱和,其余雨水从雨水溢流进入市政排水管道系统[3]。
4.3肩侧沟
传统的水泥混凝土侧沟堵塞不美观,而且没有雨水净化功能,而使用沟渠可以解决这个问题,是一个草地景观植被表面沟渠,收集,运输,净化和排放的雨水径流。
5道路横断面设计
传统的城市道路设计是1.5~2%的斜坡排水斜路,雨水通过奥利维尔进入雨管系统,绿色引导石头一侧比巷道呈凸形。道路水平坡度优化分离后,雨水通过路面坡道为凹陷区域,浅层土壤饱和。多余的水通过炉排雨水收集雨水管中的井(高绿50~100mm)。雨水头可设有渗水井,收集的雨水通过渗水渗透到深层,并通过渗流填筑地下水。
6路面结构层设计
城市道路的传统路面结构通常采用不透水泥混凝土或沥青混凝土。据建设部颁布的“技术规范”和“渗透性沥青混凝土路面规范技术规范”,渗透砖、透水混凝土路面应符合道路路面功能规定,符合防水,防滑,防噪声等要求。随着水深的增加,多孔沥青路面通常分为三种:一是通过高孔隙度与相邻水层道路采水设施的形式与表层的组合;地表水进入表层(层)通过盲管进入附近的采水设施;穿过道路后的水面穿透。前两种降雨时减少地表径流,解决“排水”问题,但不能解决渗流、停滞、积水等问题。
6.1目前中国混合料设计方法的一般过程
目标集的外部因素;无效集选择合适的粗骨料分级,并确定最佳沥青。其中,OGFC混合料的孔隙度相对较大,难以通过马歇尔试验法确定最佳沥青含量。为了研究混合料,对国内外相关研究进行比较,结合中国的具体情况,应采取以下三种方法:结合马歇尔试验方法、飞行试验、混合物性能试验确定最佳沥青含量[4]。
6.2采用CAVF方法的渐变设计方法
20世纪80年代,美国经过一列的研究提出了Superpave沥青混合料级配设计。通常情况下,通过CAVF法设计OGFC沥青混合料,骨架孔隙结构可以进一步提高OGFC材料的孔隙度和耐久性,OGFC孔隙率处于18%之上,能够将自由水快速排放出去,同时考虑到车辙和水损害性能。CAVF方法使得渐变设计过程更容易进行定量评估,具有相对较好的工程操作。应用Superpave设计方法与此不同(根据经验,仍然较大)沥青混合料的分级设计更加标准化。但这项法律也需要完善。例如,将聚集体除以4.75mm的方法仍有待讨论。
7结语
本文基于海绵城市理念探讨了城市道路路面结构的设计,为了达到理想的排水效果,在道路路面结构设计过程中,应当基于海绵城市理念,避免采用传统排水方式,可以通过绿化带、草沟、排水管、排水管渗透等方式有效排放城市雨水。在理念下设计道路路面结构,能够补给地下水,缓解排水系统压力,减少径流污染,提高道路安全舒适度,改善城市气候,具有良好的发展前景。
参考文献
[1]孙文佳,张琨,郑艳娜,刘心媚.“海绵城市”理念的研究应用现状与未来展望[J].山西建筑,2017,43(12):99~101.
[2]鞠茂森.关于海绵城市建设理念、技术和政策问题的思考[J].水利发展研究,2015,15(03):7~10.
天时与地利
很少有哪个行业像城市水务一样,短短数年间不断获得国家政策层面的呵护与扶持,成为新兴产业投融资热点。
2013年12月,在中央城镇化工作会议上提出要建设对雨水“自然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市”。此后,海绵城市从倡议逐渐发展为试点项目,考核指标、配套财政政策、建设方针甚至建设指导细则陆续出台。而时下最为炙手可热的PPP项目中,有媒体估算,财政部三批示范项目中约40%与环保产业相关,项目规模最大、对环保产业格局最富冲击力的,便是市政和环境相结合的城市水环境流域治理市场。
2015年4月,环保部牵头编写、国务院的《水污染防治行动计划》(“水十条”)出台,明确提出“到2020年全国水环境质量得到阶段性改善,污染严重水体较大幅度减少”等阶段性目标及金融与环保融合、开发经营权益捆绑、环境绩效合同服务等细化内容。
2015年,深圳市出台《深圳市治水提质工作计划》,全面开展治水提质攻坚战。2016年4月,深圳入选第二批海绵城市建设试点。政策扶持、行业利好、地方发力三者叠加,本届高交会的“治水提质主题展”俨然是深圳交出的一张完美“期中考试答卷”。
展会期间,围绕城市水资源与水环境的综合整治,中电建、中建水务环保、深圳水务集团、法国苏伊士集团、北控水务、碧水源等一批跨国公司、大型央企和国内龙头企业全面展示了水净化、污水污泥处理、防洪排涝、材料设备等一流技术与产品,在高交会这一展示、交易、交流平台上,展现了水务行业发展前景及服务于绿色生活、绿色发展的相关应用。
纵深发展的市场
城市水环境治理的难点在于系统复杂,需要有效集成的技术,各地情况不同、治理方案差异大。随着多地试点推进,海绵城市的概念不断深化。
在“治水提质和海绵型城市建设院士论坛”交流中,中国工程院院士、城市水资源与水环境国家重点实验室主任任南琪表示,最初海绵城市的指导思想是要解决逢雨必涝,然而这一思路有其局限性,“城市暴雨内涝治理是一方面,城市水资源与水环境的改善同样也是非常大的问题,开展海绵城市的建设,必须要统筹考虑城市治水的自然循环与社会循环,作为一个大系统来考虑,从全局和战略的高度进行顶层设计和谋划,统筹发挥自然生态功能和人工强化功能,实现源头减排、过程控制、系统治理,最终目的将是实现地表水资源、污水资源、地下水等统筹管理、保护与利用。”水务环保领域的行业发展空间,正在从单一的市政、水务、废水废固项目,向包括环境修复在内的综合性领域扩张。
围绕水务行业的纵深发展需求,“治水提质主题展”展示了“综合化、系统化”的行业动向。在市政工程与环境修复相结合的思路下,借助示意图、沙盘模型、VR参观体验等,城市水环境流域治理综合技术、项目成为多数参展企业的展示重点。此外,展品中不乏为整体打包方案“量身定制”的业内高新技术成果。
深圳市水务局重点展示介绍深圳河湾流域、茅洲河流域、东部海湾、大空港新城区、龙岗河流域、观澜河流域、坪山河流域等综合整治工程项目的治理方案与成果,深圳水务集团展出水体生态修复技术、分散式集约化污水处理设备等新技术。
中电建水环境公司集中展示水环境治理技术和水生态修复技术,中建水务展出无干扰精准清淤、污染水体植物修复等高度集成化的流域治理集成技术,苏伊士水务工程展出污泥热干化和焚烧、污水处理、水处理及海绵城市的先进技术和成功经验,碧水源展出用于市政污水处理、提标升级改造、高品质再生水处理的大型膜生物反应器MBRU生物膜反应器,以及采用“MBR+DF”双膜工艺的双膜新水厂,北控水务展出兼氧膜分离深度处理技术,中广核环保展出电子束辐照处理工业废水技术等。此外,会场还展出了高强度透水路面建材、微型动物监测预警技术、智能消火栓在线监控系统、无干扰精准清淤工艺等最新材料、工艺。
参展商之一中电建水环境公司表示,水环境治理和水生态修复是中国电建的新兴主营业务,已成为中国电建的三大核心战略业务之一。2015年12月,中电建水环境治理技术有限公司成立,集合中电建全集团治水、治污和环境专家之力,参与深圳茅洲河流域(宝安片区)水环境综合整治项目。这一参展项目是目前国内城市水环境治理第一大项目,对全国城市水环境治理具有示范意义。
国际环保产业巨头苏伊士水务工程,其苏州工业园区污泥处置与资源化项目、扬州污泥干化厂项目展示了特有的专利技术和应用案例,整体布展也体现了国际环保巨头在诸多领域的综合实力和技术储备。苏伊士水务工程亚洲中国区总裁张军向《中国经济信息》记者介绍,本次参展,苏伊士带来了治水机制方面的众多新技术,包括污水一般性处理、污水深度处理、海绵城市、河道治理等,“苏伊士是综合性公司,业务模式、技术路线、技术方案、运营能力都有相应的综合性配套经验。本次参展,既是对公司实力的展示,也希望就业内高新技术有所交流。”
PPP的风口
住建部统计数据显示,建设海绵城市每平方公里投资高达1亿元-1.5亿元,面对巨额资金需求,中央财政补助力度有限,融资渠道亟待拓宽。对此,多项政策均提出积极推广政府和社会资本合作(PPP)、特许经营等模式,吸引社会资本参与海绵城市建设。
PPP模式不仅可以解决公共部门融资难的问题,还可以带来“海绵城市”建设所需先进技术和相关的管理经验,有力推动海绵城市建设。不过,任南琪院士也针对前期试点中发现的问题提出,这一过程应当加强海绵城市专项规划,完善工程设计,建设施工、运营、管理等机制,提高建设和管理的质量,明晰责任人,便于政府监管,对于投融资模式,则应当根据具体城市的总体经济状况,提出发展方向。
我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源是世界平均水平的1/4,特别是水资源在我国“南多北少、东多西少”的分布状况让我国北部以及西北部的城市缺水问题更加凸出[1]。在当前能源缺乏、生态环境日益恶化的严峻态势下,经过不断的实践探索,绿色建筑节能减排、绿色高效的理念逐渐深入人心,成为了建筑行业可持续发展的着力点。建筑给排水节能作为节能工作的重要一环,对于实现绿色建筑起到了至关重要的作用。因此,我们应该积极探索节能新技术,为绿色建筑的实现以及提高我国建筑行业整体竞争力提供抢而持久的助力。
一、“第二水源”的开发与利用
(一)中水回用
中水是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水的水质要求低于饮用水,目前主要被用于建筑施工、道路清洁以及景观用水等。经过调查研究发现,城市供水的80%转化为污水,经过收集处理之后,其中70%以上的中水可以再次循环使用。中水的回收利用具有极其重大的现实意义,这意味着可以在现有供水量不变的条件下,让可用水量至少增加50%。目前中水的回收利用主要是侧重于建筑污水的回收利用。这对现下严峻形势下,提高水资源利用率,实现水资源的可持续利用,缓解我国水资源短缺的现状以及生态环境的保护,提供了现实可行的途径。在我国北部以及西北部的缺水地区,普及中水回用技术,实现污水资源化,这对于绿色建筑的实现以及保障城市可持续发展具有深远的战略意义。
(二)雨水利用
雨水利用是这通过建筑物或者地面滞留水流,经过收集处理之后,用于景观绿化、建筑用水、灌溉用水、消防用水以及厕所冲洗等。2015年10月,国务院办公厅印发了《关于推进海绵城市建设的指导意见》,部署推进海绵城市建设工作。城市“海绵体”既包括河、湖等水系也包括可渗透路面、花园以及绿地等城市配套设施。根据《海绵城市建设技术指南》,海绵城市建设要以城市建筑、小区、道路以及绿地和广场等建设作为载体。对于建筑和小区,可以让屋顶绿起来,在滞留雨水的同时起到节能减排、缓解城市热岛的目的。同时,可以在下雨时吸水、蓄水、渗水和净水,在利用是将蓄存的水“释放”出来并加以利用。这不仅可以在暴雨时减小城市排水管道的压力,更可以滞留雨水,缓解城市缺水现状。
二、热水供应系统的节能
(一)空气源热泵的应用
空气源热泵是通过从周围环境中吸收热量,并把热量传递给被加热物体的一种热量提升设备[2]。通常来说,空气源热泵是以制冷剂作为媒介,利用制冷剂气化温度低的特点,通过与周围空气的热交换吸收外界的热量。在制冷剂汽化后,使用压缩机压缩制热,使之变成高温高压的气体,在更过热交换器与水交换后,通过膨胀阀释放压力,从而回归到低温低压的液化状态。通过这个原理,空气源热泵装置可以源源不断地吸收外界空气的热量,逐渐将水温提高。空气源热泵的应用可以减小人们对电能、天然气的利用,一定程度上缓解了人们对煤炭、天然气等资源的消耗,同时降低了环境污染。
(二)太阳能的利用
太阳能是一种清洁、经济的新能源,并且由于太阳能储量巨大,开发前景良好,目前逐渐被人们广泛运用于热水供应系统。太阳能热水供应系统具有集热效率高、保温性能好、操作方便以及节能安全的特点,目前在全国范围内尤其是用电不方便的偏远山区得到了普遍使用。由于我国人口基数大,“聚沙成塔”,“集腋成裘”,太阳能在热水供应系统和供电系统的应用,很大程度上降低了我国电网的负荷,减小了我国电网的压力。同时,随着太阳能热水器在全国范围内的推广,人们使用电、煤炭和天然气加热生活用水的情况逐渐减少。总而言之,太阳能的使用,将对资源短缺的现状起到很大程度的改善作用。
三、新型节水设备的推广
(一)推广使用优质管材和阀门
传统的镀锌钢管如果发生镀层破损,里面的铁就会和空气发生化学反应,导致管道锈蚀,并滋生各种微生物,污染管道中的自来水。这既导致了水源浪费,还因为自来水中携带的细菌危害了我们的健康。近年来,一些发达国家禁止镀锌钢管作为饮用水输送管,并全面倡导使用PE管、PVC-U管等一些绿色的新型管材[3]。既避免了管道漏水造成的水源浪费,还避免了管道锈蚀的污染问题。
阀门作为建筑给排水中最常用的配件之一,其材料和质量直接影响了用水的质量和节水的成效。一般而言,截止阀止水效果最好,其次是闸阀,最后是蝶阀。在建筑给排水中,我们应该优化设计,同等情况下,选择节水效果较好的阀门。
(二)推广使用节水型卫生器具和配水器具
鉴于水资源匮乏的现状,一些节水型卫生器具和配水器具也应运而生。经过调查研究发现,节水型淋浴喷头较传统的淋浴喷头,可节约水源达一半以上。由此可见,在我们的日常生活中,节水型卫生器具和配水器具能起到很大程度的节水作用。节水器具和配水器具节水是建筑节水的重要组成部分。这就要求我们在选购日常卫生器具和配水器具时,在经济合理、满足日常需要的条件下关注其节水性能。
结语
地球是我们赖以生存的家园,针对目前由于粗放的经济发展模式导致的矿产资源开采过度、水资源匮乏、全球生态环境逐渐恶化以及温室效应日益加剧的严峻形势,打造绿色建筑、实行节能减排的时代趋势势在必行。我们应该积极开发、利用“第二水源”,减少水源的浪费,提高水资源利用率,建设水循环型的绿色建筑;我们应该积极开发太阳能等新型能源,缓解我国资源短缺的现状;我们应该在供水量不变的情况下,采用节水设备实现对水源的最大利用。
⒖嘉南
中图分类号 S682.19 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0155-02
近年来,建设海绵城市作为实现生态平衡的重要方法,为降低城市内涝频率、缓解水资源缺乏、合理利用雨水资源及解决城市生态环境恶化问题起到了重要作用。喜水湿植物鸢尾运用于海绵城市建设中,可起到涵养水源、净化土壤、修复栖息地等作用。因此,以鸢尾具有广阔的应用前景。
1 特征特性
鸢尾为天门冬目鸢尾科鸢尾属多年生草本植物,又名屋顶鸢尾、蓝蝴蝶、紫蝴蝶、蛤蟆七、扁竹花。S尾株高30~60 cm;须根较细而短,黄棕色,有皱缩的横纹;根状茎紫褐色,二歧分枝,粗壮而肥厚,直径约1 cm,斜伸;叶剑形基生[1],黄绿色,稍弯曲,中部略宽,长15~50 cm,宽1.5~3.5 cm,基部鞘状,顶端渐尖或短渐尖,有数条不明显的纵脉。花蓝紫色,直径9~11 cm,花梗甚短,花被管细长,长约3 cm,上端膨大成喇叭形。外花被裂片圆形或宽卵形,长5~6 cm,宽约 4 cm,顶端微凹,中脉上有不规则的鸡冠状附属物;内花被裂片椭圆形,长4~5 cm,宽约3 cm,雄蕊长约2.5 cm。花药鲜黄色,花丝细长、白色,花柱分枝扁平,淡蓝色,长约3.5 cm,顶端裂片近四方形,有疏齿,子房纺锤状圆柱形,长1.8~2 cm,花期4―5月。蒴果长椭圆状柱形或倒卵形,长4.5~6.0 cm,直径2.0~2.5 cm,成熟时3瓣裂,果期6―8月;种子黑褐色,梨型,无附属物。鸢尾喜湿耐半阴,耐热、耐寒、畏水淹。在我国北方大部分地区,其宿根能露地过冬,不断改良的鸢尾品种中部分还可生于沼泽土壤或浅水层中。
天然鸢尾主要分布于北非、西欧、中欧及巴勒斯坦地区,我国主要分布于中原、西南和华东等地区,常见于海拔800~1 800 m的灌木林缘、阳坡地、林缘及水边湿地。
2 栽培技术
2.1 繁殖
鸢尾具有良好的适应性,喜光耐半阴,耐旱也耐湿,在砂壤土及黏土中都能生长,宜在水边栽植[2],生长适温为14~30 ℃,可用播种、分株方式进行繁殖。
2.1.1 播种。种子成熟后可随收随播,播种后5周左右发芽,成苗率可达75%~85%。干种子可低温沙藏7周,然后用100 mg/L赤霉素溶液浸泡6 h,播于苗床中并保持适宜的温度和湿度。
2.1.2 分株。分株繁殖适合在春末夏初环境温度10 ℃以上进行。将整墩母株的根茎挖出,抖掉泥土,用锋利的刀具将根茎切割成段,每段保留2~3个不定芽并附带其下部旺盛生长的新根,把老根切除促进新根萌发,切口速蘸250 mg/kg α-萘乙酸或草木灰防止病菌感染,晾干后将根茎扦插于土质疏松的砂质壤土中。
2.2 栽植管护
2.2.1 栽植。露地栽植时,选择土质疏松、排水良好的砂壤土,施入腐熟有机肥,并施入过磷酸钙和草木灰等含磷钾成分高的肥料作基肥,将地整平,用50%多菌灵可湿性粉剂200倍液3 g/m2均匀喷施地表,按株行距30 cm×40 cm、深6~9 cm的规格栽植。栽植后将根茎压紧,确保根茎顶部露出土面。栽植后第1次浇水需浇透,以后浇水“遵循见干见湿”的原则。
2.2.2 管护。栽植后及时中耕除草,清除杂草时勿伤根系;盛花期注意及时修剪残花,秋末及时清除枯萎植株和枯叶。栽植后追施适量肥料,4月开花时施肥1次,6月花败时追肥1次,肥料以磷、钾肥为主,随水施肥肥力更佳。生长期内充分保持土壤湿润,露地栽植根据地面情况一般每周浇水1次,使空气与土壤的相对湿度保持在80%左右;进入雨季适时排涝。花谢后根茎休眠期内停止浇水,初冬浇1次封冻水。
2.3 主要病虫害防治
2.3.1 病害。鸢尾的主要病害是叶斑病和腐烂病。当植株被叶斑病侵害后,叶片上通常出现圆形或椭圆形灰褐色病斑,发现此症状后一般使用69%烯酰吗啉可湿性粉剂和75%百菌清可湿性粉剂按1∶1混合配制1500倍液,每2周喷施1次,连续喷施3~4次。腐烂病多是由于土壤水分过多病原菌在土壤中长期存活引起,可用甲基托布津800倍液或多菌灵浸根防治病菌传播,发现腐烂病植株应及时挖出并对病株周围土壤喷洒200倍波尔多液进行消毒。
2.3.2 虫害。鸢尾的主要虫害是蛴螬、金龟子、蚜虫等。其中,蛴螬每年5月底至6月初发生最严重,隐藏在地下咬食根系造成整个植株枯萎死亡。在蛴螬发生比较重的地块,用40%毒钉、50%辛硫磷乳油1 000倍液或80%敌百虫可湿性粉剂 800倍液灌根150~250 mL/株,可以杀死根际周围的幼虫。
3 绿化应用
鸢尾花大、色艳、型奇,如鸢似蝶,叶片剑型青翠碧绿,具有较高的观赏价值,是我国北方春夏季节的主要绿化素材之一[3-4],在园林绿化中得到了较广泛的应用,其喜水湿特性更丰富了当前海绵城市建设的绿化素材。
3.1 水边布景
鸢尾可布景于水景园、沼泽地、湖沟池岸边,根据不同品种的株高和花色差异形成赏心悦目的立体结构和色彩斑斓的视觉效果。依地形和景观要求布置花坛、花台、花群、花丛、花境,实现绿化效果[5]。
3.2 规则栽植
鸢尾专类园或模纹多规则栽植。可根据鸢尾不同品种株高、花色、花期的不同,与其他物种按照设计要求进行搭配栽植,达到品种展示、科学普及的目的和丰富绿化色块的景观目标。
3.3 自然点缀
鸢尾在实际应用中,可以利用其不同种类的不同生态习性进行自然点缀,在自然式地形、植物群落、园林小品以及园路等基础上,或带状分布、或几墩组团、或零星点缀、或绿化空白填充,丰富景观,提高绿化面积。
4 参考文献
[1] 张玉玲.鸢尾类宿根花卉在园林绿化中的应用[J].林业实用技术,2012(8):53-54.
[2] 杨文民,王萍.鸢尾类观赏草在园林绿化中的应用[J].绿色科技,2011(1):10-11.
(1)过于强调软件操作
高职教育需培育高学术,高技能人才;高职教育固然要重视技能,但技能不单单是软件的操作,因为软件只是一种工具而已。设计能力、施工能力本身就是一种技能,是不同于单纯理论的实际操作。就目前高职景观规划课程来看,大多偏重于CAD,PS,SU等软件的实际操作,忽略了学生的设计能力,动手能力,创造能力,解决实际问题的能力,生态意识及社会意识。学生们往往软件操作能力很强,但是设计的实际项目缺乏分析,不够合理。
(2)课程体系及课程内容不够系统
景观规划设计是一门综合性的课程,交叉性很强,涉及内容广泛,需要植物学,生态学,社会学,城市规划等相关学科辅助。首先,就课程体系而言,学生除了基本的景观规划设计课程及CAD,PS,SU等基础软件课程之外,还应了解RS,GIS等信息技术及参数化设计软件课程,景观技术课程,植物搭配课程,景观生态课程等。其次,就课程内容而言,涵盖范围较小,内容不够系统。目前的课程内容除了讲解基本原理之外,主要包含公园规划设计、居住区景观规划、道路广场景观规划和园林植物4个知识模块,这些内容之间的关系是什么?除此之外,还应包含哪些内容?这些都是值得探究和改进的。比如,将知识模块设置为广场规划设计,带状空间场所规划设计,滨水带规划设计,面状景观规划设计,居住区景观环境规划设计等内容的话,学生掌握起来会更直接,更系统。
2.发展方向
(1)以就业为导向的教学内容改革
目前的教学内容基本分为公园规划设计、居住区景观规划、道路广场景观规划和园林植物4个知识模块。而目前景观规划设计岗位多分布在建筑设计公司,园林设计公司,以及小型的设计工作室,涉及到的实际项目主要是以以上4个模块为主,分方案设计、扩大初步设计、植物景观设计、施工图设计等具体岗位。因此新的课程教学目标和内容,除了讲解以上4个模块的基本原理及相应案例外,还应掌握景观项目方案设计、扩大初步设计、植物景观设计等专业技能,能完成各阶段全套图纸设计与文本制作并熟悉相关设计规范。具体体现为①景观设计原理部分,学生应掌握4大模块的设计原理;对气候影响,地形改造,土地利用,植物配置,水资源的了解与掌握。②设计前期工作阶段,学生应了解任务书;会实地测量;能够对实地资料与相关资料的收集与整理,并作出综合分析与评价。③方案设计阶段,学生应会分析并绘制总体平面图及各类分析图,透视效果图等。④扩初设计阶段,学生应会使用CAD表达相关图纸:总平图,道路设计、植物配置、景观节点的平、立(剖)面图等。
(2)高职院校的学生必须经过基础理论,专业理论,顶岗实习,最后到职场的过程,每个环节都是必不可少的。首先,必须加强基础理论课程教学。虽然高职教育与本科教育不同,高职教育更加重视实践,但基础课程是提高职业技能的奠基石,是学生的职业道德及行业规范的重要体现。其次,专业理论应实行项目化教学。教师必须是有实际项目操作的经验和能力,带领学生共同参与到实际项目中来,在做项目的同时,帮助学生掌握解决实际问题的能力,创意创新的能力,软件操作能力。再次,顶岗实习环节是强化专业技能的重要手段。顶岗实习要鼓励学生走出去,到国外,到长三角,珠三角等经济发达地区进行实习锻炼,了解新锐的设计理念及先进的设计技术,开阔设计视野。
(3)积极推进师资建设
培养高技能学生的前提是教师必须专业,推进师资建设包含两方面含义:首先,在校教师需走出去,一是到企业中,接受锻炼,了解最现实的行业需求;二是参加相关培训,接触新观点,新理念。比如,自去年起,景观行业兴起了一股“海绵城市”的建设,“海绵城市”的设计理念被应用到很多景观设计中。可是什么叫“海绵城市”?它是如何应用到景观规划设计中的?应该用到什么样的环境中?具体实施过程中的流程及技术是什么?对于教师来讲,如果没在企业中接触实际项目或参加相关专题培训,很难将“海绵城市”的设计理念带给学生。其次,尽可能聘请企业员工到学校进行专题讲座,企业员工来自生产,实践一线,熟悉各种类型的景观规划设计的设计规范及设计方法,他们会用实际工作的角度给学生讲解现实而直观的实际案例。
(4)采用灵活的教学方法
目前教学方式主要有讲授法、案例讨论法、参观考察、点评作业等方法。这几种教学方法在应用时要协调统一,灵活运用。比如,对于高职学生来讲,可能对单一的讲授法不敢兴趣,因此可以将案例讨论法作为知识传达的重要方式,对某个案例进行深入、细致的讲解、讨论,会比讲授法的效果更好。除此之外,应以教师工作室为教学平台,形成师傅带徒弟的教学模式。学生跟着老师做项目,讨论方案,学习软件的灵活运用等;与此同时,老师也可以将某些设计理念及原理告知学生,并让其学会使用。
中图分类号:TU986,S73
文献标识码:A 文章编号:16749944(2016)07005704
1 引言
上海市土地制约和绿地建设的矛盾难以调和,亟需大力发展可替代的绿化资源,它应具有生态效益高、不受用地限制等特征,因此,立体绿化近年来广受关注。在“十三五”规划的开局之年,对上海市立体绿化的未来发展趋势进行分析与研究,是必要且极具现实意义的。
1 上海市立体绿化的发展动态
2.1 生态效益与城市愿景
立体绿化的生态效益十分显著,主要表现为以下几个方面:①固碳作用。通过光合作用,吸收二氧化碳;②调节微气候。具有明显的降温增湿作用,通常可降低墙体表面温度15 ℃,室内温度2~4 ℃,增加湿度8%~12%;③净化空气,杀灭细菌。滞尘作用十分明显,某些植物具有杀菌功能;④美化城市环境。尤其是常规绿地无法涉足的场地。
立体绿化是助力上海市实现城市愿景的有力保障。根据已公布的《上海市城市总体规划(2015~2040)纲要概要》,上海市的发展愿景表述为“追求卓越的全球城市,一座创新之城、生态之城、人文之城”。“生态之城”已明确作为上海市的战略目标,包含“发展绿色产业和绿色建筑”,实现“提高环境质量”、“维护生态环境安全”和“能耗与碳排放下降”等子目标。立体绿化是一种绿色产业,同时也是绿色建筑的重要组成部分,其生态效益能够推动这些目标的实现,势必受到社会的广泛关注和政策的大力支持。
2.2 市场前景与政策支持
上海市立体绿化资源总量巨大,开发前景广阔。2013年上海市中心城(外环线以内)未建公共绿地约3887 hm2,全市可绿化屋顶面积超过3000 hm2,主要集中在中心城,若考虑垂直绿化等其他形式,立体绿化资源将达到未建公共绿地的数倍。在中心城开发公共绿地,存在天价动迁费问题,而立体绿化不存在这一问题,相反会随着建筑建设量的增多而同步增长。立体绿化在缓解绿地用地矛盾、改善城市生态、美化城市环境方面具有明显的优势,一直受到市政府的大力支持。上海市“十二五”期间的立体绿化已累计建成163.5 hm2,“十三五”期间,计划新建200 hm2以上[1]。
从城市规划层面来看,立体绿化具有战略意义。《上海市生态空间规划2016-2040》已明确将立体绿化面积作为一项重要的评估指标,规划“通过中心城产业用地转型及多层次立体绿化建设,提升中心城环境品质,构建中心城城市森林”。《上海市立体绿化专项实施规划》已编制完成,将明确立体绿化的规划目标和空间布局,落实相关区县实施任务计划,提出相关配套措施,保障生态空间规划的逐步落实到位[2]。
3 上海市立体绿化的现状问题梳理
3.1 低附加值阻碍行业发展
当前,立体绿化存在附加值较低的问题。其成本与常规绿化并无多少差异,功能上也不存在优势,因此人们对立体绿化并不重视。本市立体绿化企业反映,在超过一半的项目实施过程中,感受到业主单位对立体绿化漠不关心,常因管理问题造成施工进度落后和苗木损耗[3]。
究其原因,首先应从认识层面进行检视。人们对立体绿化的认识还处在深化过程中,目前有两种较常见的错误倾向,可概括为“表象化”与“局限性”,对深入发掘立体绿化的附加值有阻碍作用。“表象化”是指将事物的外在形式等同于事物的本质,提到“立体绿化”即把它等同于“屋顶绿化”、“垂直绿化”等。设计人员会因此陷于先入为主的泥潭,其结果是设计出更多的“绿化过的屋顶”和“绿化过的立面”,难以发掘新的需求。“局限性”是指自我局限于事物本身来认识事物,割裂了立体绿化与建筑、城市、人和环境的普遍联系。从行业自身来看,常将立体绿化限定于建筑的节能表皮或装饰物,较少从海绵城市、生态城市等领域探索立体绿化的可能性。从相关行业来看,很多建筑在设计之初即缺乏对立体绿化的考虑,造成施工和养护的困难。立体绿化本应是绿色建筑、海绵城市、生态城市等有机整体的不可或缺的组成部分,只有将绿化、建筑、城市、环境和人的需求广泛联系起来,才能顺应时代需求,不断创新,这才是提高附加值的根本途径。
3.2 企业技术与服务能力较为薄弱
在技术与管理方面,上海市立体绿化企业普遍存在如下问题[3]:一方面,企业中专门从事立体绿化的技术人员数量严重不足,相关从业人员立体绿化技能不强,表现为对标准规范、技术规程的理解和实际应用水平不高。虽然上海市于2010年和2014年分别了《屋顶绿化技术规范》和《立体绿化技术规程》,但企业中的技术人员仍存在未全面掌握这些标准和技术规程的现象,在立体绿化的实施过程中,施工人员也表现出对关键技术操作熟练程度不够的问题,在新材料和新技术的了解和应用上,也难以和国外企业一较高低。另一方面,目前立体绿化企业较重视设计和施工,规模较小的企业在后期养护业务方面投入不足,行业整体的维护人员数量和能力尚不能满足市场的需求。
3.3 市政项目养护松懈,配套政策应加强引导
在立体绿化的实施方面,商业项目与市政项目存在较大差异。商业项目主要依靠业主投资,立体绿化能够提升环境品质,进而提高店铺租金和地产价值,因此商业项目的业主积极性较高,在建设立体绿化后,一些商业广场考虑到自身商业形象,立体绿化养护较好。但在市政项目中,资金主要靠市区两级财政补贴,但却因为管理松懈,后续养护责任落实不到位,绿化大面积枯黄的现象时有发生。
对于配套政策,立体绿化企业多数希望得到力度更大、范围更广的政策扶持:如将现有政策规定的立体绿化面积部分折算公共绿地面积改为一比一折算,从而推动更多的业主、企业积极建设立体绿化;此外,立体绿化企业希望扩大补贴对象的范围,如将项目补贴资金部分转移,对立体绿化企业建设量进行折算,直接补贴到建设企业手中[4]。
政府在研究配套政策时,应明确公建项目中立体绿化的养护职责,细化罚则。对作出创新研发的企业应给予多种形式的奖励和支持,通过提高服务水平增加业务量,引导企业朝着技术进步的方向努力。
4 未来五年立体绿化的发展趋势分析
4.1 规划设计层面
4.1.1 从消费者的多元需求出发
“十二五”期间,上海市立体绿化还处于政府主导的推广阶段,“十三五”期间,这一局势将转变为以市场为主导,根据消费者的多元需求提供多样化的产品。一方面,人们对城市的生活环境质量越来越关注,PM2.5浓度已成为每日监测的指标,国内绕空气过滤净化的产品销量巨大。另一方面,绿色环保理念深入人心,通过立体绿化来改善环境的市场需求与日俱增,个性化要求也逐年提高。
未来五年,立体绿化市场将具有多样化的特征,它将不再是一片匀质、乏味的绿色,而将具有多样化的形式、色彩及功能。近两年来,上海、杭州等城市相继在高架上采用月季作为悬挂绿化,周边城市相继效仿,就是这一趋势的端倪。高架上的月季维护工作和程序较为复杂,人工成本高,除日常浇水追肥外,还需在盛花期后修剪花蕾,维护工作在夜间进行,并需事先通过交管部门批准。如果说在高架这种非休闲场所里都需要、且能够设置月季,那么在其他场所设置花卉、色叶植物就更不成问题了。商场、写字楼、学校、医院等立体绿化的既有客户群,将对立体绿化提出更多的个性化要求,具备多彩、花香、保健等高附加值的立体绿化,将成为企业必须开发的核心产品。
4.1.2 业务向宏观规划领域延伸
立体绿化业务将拓展至整个城市的尺度。近期编制完成的《上海市立体绿化专项实施规划》就是这一趋势的体现。一方面,改善城市气候环境的需求十分迫切。随着极端天气的频发,城市热岛效应在短期内难以解决,人们不得不寻求避免在“水深火热”中讨生活的途径。另一方面,从规划层面落实立体绿化,力度大、范围广,将从根本上改善城市微气候,具有显著的生态效益。未来政府招标的规划设计项目中,必然会出现包含改善城市微气候的内容和要求。随着国内外企业同台竞争的加剧,凭借实时监测和遥感数据来说话,综合热力学分析、微气候模拟、特种植物研发等技术,通过建设量和资金的最优组合,将一个区域的微气候改善到理想的区间,是企业未来技术研发的主攻方向。因此,如何进一步开发立体绿化的生态功能,如何从规划层面将这些功能以百倍、千倍的乘数效应扩大发挥,是未来5年的各相关行业研究的重点。
4.1.3 面向多系统的融入式发展
未来五年,立体绿化将与绿色建筑、海绵城市、智慧城市等系统进一步融合,立体绿化将不再作为一种附属物,而是与这些系统紧密结合,发挥立体绿化生态效益的同时,融合各类系统的主导功能,呈现你中有我,我中有你的融入式发展模式。独立存在的立体绿化将成为历史,一套城市生态智慧系统将初具雏形。
在绿色建筑方面,建筑的设计理念将首先从绿色生态环境出发,而非传统的空间功能和表皮设计,出发点的不同将彻底改变建筑的形式和结构。从2013年建成的意大利米兰“垂直森林”双子塔,可以窥见未来绿色建筑的发展趋势,超高层的建筑与大型乔木、灌木相结合,建筑与“立体绿化”融为一体,去掉所谓的“立体绿化”后,建筑随之失去存在的意义。未来五年,立体绿化将不再是一层屋顶草皮或框架上的盆栽,它将摆脱传统观念、建造结构、场所空间的束缚,如流水一般化于无形,但又无处不在、无处不绿。
在海绵城市和智慧城市领域,立体绿化也将呈现出融入式的发展趋势。立体绿化将成为拦蓄、利用城市雨水的重要环节。目前,具有独立的雨水储存利用系统的立体绿化,已有样品实验成功,它由太阳能驱动,十分绿色环保。在立体绿化的后期维护和管理方面,引入智慧城市先进技术势在必行。未来五年,立体绿化将从规划层面深入推广落实,在总量达到一定程度后,日常管理维护势必通过物联网技术以降低人工成本,接入智慧网络的立体绿化还将成为微气候监测、大数据共享的综合数据信息平台,在可持续创新的大背景下,将发挥出以百倍、千倍计的系统效益。
4.2 经济技术层面
4.2.1 自我维持的生命系统
当前,立体绿化的最大问题在于后期维护方面,在室外环境维持植株的生命最难解决。上海夏季酷热,冬季结冰,对植物和设备元件都是不小的考验。世博展览中心和宝钢大舞台的立体绿化,在世博会期间曾惊艳一时,但会后由于人为的疏于养护,也曾大面积枯黄,作为新闻见诸报端。立体绿化本身是生命体,是否能够自我维持,是立体绿化成功的关键。自我维持不是说丝毫不用人工养护,而是应该在能量、物质方面有一定的自给能力,不同气象环境下具有一定的防护能力。在能量方面,立体绿化应该使用太阳能、风能等绿色能源,并具有储存和转化这些能量的功能;在物质方面,主要是雨水的收集和利用。有非常多的植物都能适应上海的气候和垂直绿化环境,只要做到在市政停水断电的情况下,也能通过自身的能源、物质系统保障植物的供水,就能够避免许多因人为疏忽带来的后期维护问题。
4.2.2 兼具生态效益与经济效益
立体绿化的经济效益至今都是人们较少谈论的议题。人们最常讨论的是,立体绿化能够降低室温,起到节能减排的作用,但这只是一个实验数据,上海城市生活的实际情况是,室外空气温度整体很高,只要开着窗,室内温度就不可能降低。只有从规划层面铺开建设立体绿化,才能对城市的整体气候环境起到作用,这也从侧面反映了立体绿化需要财政补贴才能推广的原因,即点状的立体绿化建设,生态效益十分有限,投入与产出不成正比,这是立体绿化较难在居住社区推广的主要原因。
未来5年,立体绿化在经济效益方面应有所突破,宜结合城市农业、休闲园艺等多种热点,与多种业态进行融合。例如,2014年,上海市闵行区某知名购物广场建设了占地3000m2的“屋顶农庄”,为市民提供亲手栽植果蔬并收获果实的体验,针对不同时令和季节,提供不同的栽植品种,由客户购买小苗并租赁养殖器皿,农场工作人员可以进行日常管护,植物成熟时通知客户来收菜,目前蔬果已多达百种。运营两年来拥有年均20万人次的客流量,无疑是十分成功的[5]。客户大都是周边的居民,通过种菜的活动增强了社区居民的友谊,也为商家凝聚了人气,立体绿化与商场形成了共赢的业态组合模式,开拓了居住社区的立体绿化新市场。
4.2.3 强调生态防治功能
未来5年,在立体绿化建设量逐年扩大的同时,应注意蚊虫的生态防治。近年来,我国城市公共安全领域出现了新的问题与挑战,以登革热为代表的蚊虫携带病原体传播的疾病有增长的趋势。上海市小区环境中的蚊虫数量不在少数,病原体的主要携带者为白纹伊蚊,在全市范围分布广泛。白纹伊蚊繁殖力极强,小型积水也能滋生,防治的最好方法是“生态防治法”,主要手段为避免积存雨水、污水。立体绿化首先应避免积水的问题。室内垂直绿化常配套废水收集装置,位于垂直绿化基座底部,会存在积水问题,除及时排除外,还可考虑设计其他方式,如结合观赏鱼缸,养殖一些灭蚊观赏鱼类,如孔雀鱼,可有效灭除蚊子虫卵及幼虫,还可利用养鱼水浇灌植物,达到增强观赏效果、蚊虫生态防治、资源循环利用的三重效果。其次,在植物的选择上,可选择搭配具有驱蚊效果且适应上海气候的植物品种。
4.3 创造新的需求
4.3.1 模块化带来的无穷可能
传统的绿地景观植物一旦落地生根就难以改变,其种类、季相只能由景观设计师和业主提前预设,不存在受众、客户自行调整的可能,而且一经实施,景观的特色在数年内基本会保持一致。立体绿化的模块化结构单元,决定其能够具有传统绿地景观所不具有的特殊优势,即更换和组合。例如,立体绿化可以随季节进行更替,一年四季都能体验到植物最美的一面。而且经过一季的展示,价值较高的植物可以回收养护,等到来年再次投入市场,即便过去的客户不再订购此类产品,还会有其他客户希望进行尝试,如此循环利用可以有效降低购买成本,创造更多的消费者和市场价值。深入细分既有的需求,将其进行合理的搭配,可提供的立体绿化产品将多到不可计数,这其中蕴含着巨大商机。
模块化的结构单元还便于搭建成不同的构筑物形式。目前建筑设计领域较为前卫的有机形态建筑,多使用金属、玻璃或混凝土模块作为建筑表皮,虽然建筑形态是有机的,但建造的逻辑却是模块化的,模块化的立体绿化正好能适应这一建造逻辑,随着人们对无生命建材的视觉疲劳,立体绿化必然将作为新的选择。立体绿化应适应未来的市场需求,开发出更为灵活多样的模块结构。
4.3.2 “立体绿化+”,未来绿色科技新景观
立体绿化可以说是一种动态的景观,它可以搬来挪去,可以随人们的意愿,走进传统绿地景观不能涉足的人类活动场所,基于与人类更亲密的接触机会和自身的技术含量,将萌生出全新的绿色科技新景观。例如,在夏日炎炎的室外公共场所,如配备了立体绿化的公共候车亭,立体绿化通过自身的探测系统,监测到室外温度过高,空气湿度过低,候车亭中还有人在等车,随即打开净水喷雾加湿系统,为场所降温,并启动雨水循环利用系统,给自己浇水,完成一次与外部环境的交互活动。这些技术本身已十分成熟,但如果将之与立体绿化相结合,会带来全新的绿色科技体验。“立体绿化+”的开发模式,将引发新一轮绿色科技的应用创新,成为未来五年的新热点和新景观。
5 结语
“十三五”期间是上海市立体绿化发展的黄金五年,政策扶持力度将进一步加大,各种市场机遇多于技术瓶颈,只要顺应市民需求,追求核心技术,抓住市场机遇,提高立体绿化的附加值,优化后期养护管理,就完全有机会开拓出更为广阔的市场前景,营造出生态改善、技术创新、行业发展的多赢局面,未来的“城市森林”已隐约出现。
参考文献:
[1]陆月星.加快立体绿化发展,建设生态宜居城市:上海市立体绿化发展概况和前景展望[J].国土绿化,2014(10).
[2]方 岩.上海市立体绿化推进情况及发展构想[R].上海:2014上海建筑绿化技术高峰论坛,2014.