城市道路多层复合式绿色廊道设计研究

Study on Multi-layer Urban Road Greenway Planning

孙帅　陈如一

SUN Shuai CHEN Ru-yi

摘要：城市雾霾已经成为影响城市形象、危害市民健康的重要环境事件，引起了全社会的广泛讨论和关注，政府需要采取一定手段进行治理和干预。城市道路的多层复合式绿色廊道改造模式充分发掘土地的垂直空间潜力，在不扩展道路红线的前提下，显著增大道路绿色空间，利用生态原理解决环境问题。同时将被道路分割的区域重新连接起来，增加道路两侧社区市民的交流，发挥了更多潜在的社会服务功能，符合城市可持续发展的长远目标，具有现实意义和推广价值。

关键词：城市交通；绿道；绿色基础设施；道路绿化；园林绿化；开放空间

Abstract: Urban haze has become important environmental event that damages the city’s image and public health. It has caused extensive discussions and concerns to the whole society, on which the government has to make interventions. Multilayer composite greenways of urban roads fully exploit the potential of vertical space of the land. It increases the road’s green space and solves environmental problems with ecological principles without extending the boundary lines of roads. Divided community areas by roads are re-connected, improving communication between community citizens from both sides of the road. and exploring more potential social service functions. The project meets the long-term goal of sustainable urban development and is of practical significance and promotional value.

Key words: Urban Traffic; Greenway; Green Infrastructure; Road Greening; Landscaping; Open Space

1 大城市雾霾问题及其空气污染来源

可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是造成我国大城市雾霾问题的主要大气污染物，对城市的空气质量和能见度等有重要影响。其中，粒径2.5μm至10μm的粗颗粒物主要来自道路扬尘等原因，2.5μm以下的细颗粒物（PM2.5）主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过化石燃料燃烧而排放的残留物。对于城市中心区而言，在气温低、空气湿度低且空气流通差的状况下，汽车尾汽、轮胎磨损、路面磨损等形成了大量可溶性固体的大气污染物，特别是SOx(硫的氧化物)、NOx（氮的氧化物），汽车等分散式污染源成为形成雾霾的主要原因。

2 城市道路绿带在控制空气污染中的作用和不足

2.1 城市道路绿带的空气净化作用

城市道路作为城市雾霾问题的直接主要污染源，应在源头采取滞纳、吸收、过滤、稀释等措施，其中城市道路绿带发挥的作用首当其冲（表01）。城市道路绿带通过植被生理作用和绿色空间对空气气流的调节作用，可以有效地将城市道路中产生的大气污染物在源头进行治理[1]。同时，城市道路绿带所具有的良好景观效果，可以在视线和心理上缓和空气污染给人带来的不适感，是一种标本兼治的生态治理方法。

2.2 传统城市道路绿带发挥空气净化功能方面的不足

首先，城区道路绿地率不达标，导致植物群落的空气净化功能难以发挥。目前，我国城市道路主要采取“板带”结合的横断面形式，“板”即机动车道或非机动车道，“带”即道路的防护绿化带，“板”与“带”在水平方向依次间隔布置。在当前模式下，道路绿地率（即：道路红线范围内各种绿带宽度之和占总宽度的百分比）成为衡量道路绿带控制空气污染能力的重要指标。根据国家标准，道路红线宽度大于50m的道路绿地率不得小于30％；在40-50m之间的道路绿地率不得小于25％；小于40m的道路绿地率不得小于20％。但在实际情况中，由于城市中心区道路红线两侧紧邻建筑物，虽然交通流量压力不断增大但道路红线扩张征地困难，随着机动车道的逐步加宽，只能牺牲道路防护绿地宽度，城市交通干道两侧只剩一两排乔木绿化的情况成为常态。

其次，道路防护绿地植物群落结构单一，不能有效地借助复合式植物群落吸污滞尘。源于以下几个原因：第一，城市中心区人流量大，灌木和草本的存在通常会影响人流通行空间，道路两侧的绿带通常被硬质铺装大量代替，甚至连乔木树池也被硬化，道路绿化仅剩树冠层[2]；第二，城区内自行车和汽车对于停车空间的需求，进一步削减了灌木和草本等中下层植物空间；第三，处于对行车安全的考虑，人们通常会将行道树的下层枝条大量修剪，进一步削弱绿带的生态环境调节功能；第四，绿带宽度不足，无法容纳更多数量和更复杂配置结构的绿色植被。虽然乔灌结合或乔灌草结合的立体式绿带植被群落，被学术界普遍认为是较好的道路绿带结构，但在实际城市道路绿化带建设中很难真正实现。

3 城市道路多层复合式绿色廊道模式研究

所谓多层复合绿色廊道模式，即抛弃传统城市道路“板”与“带”在水平方向排布的模式，改为在垂直方向空间中叠加排布，将机动车道转入地下或半地下空间，只在地表保留非机动车道、道路绿带和少量机动车道的复合设计模式。其优势有以下几点：第一，在城市道路红线无法拓宽且满足大流量机动车通性需求的情况下，增加地表绿色空间的宽度，增强道路绿带对生态环境的调节能力；第二，在城市中心区的地表形成多条贯穿城市的绿色廊道，改善城市景观面貌，满足市民对绿色游憩空间需求的同时，有效地将被分割的城市社区在地表联系起来[3]；第三，便于控制和消减城市道路形成的噪声干扰和光污染，也便于收集城市道路中机动车通行所产生的空气污染物，并进行源头集中净化处理，避免其直接排入城市环境中造成空气污染；第四，将过境交通空间与区域内生活性交通空间分离，减少两者之间的干扰。保障大量过境交通快速通行需求的同时，也鼓励区内步行和自行车等慢生活需求。下面通过几个国外最新案例进行详细分析。

3.1 西班牙巴塞罗那拉戈兰维阿绿色道路廊道

巴塞罗那的拉戈兰维阿大街面临着城市道路发展的一个普遍问题：在过境交通和本地交通的双重压力下，原本就捉襟见肘的城市道路空间不堪重负。过境交通是城市的主要动脉，大量的过境车流占据了区域大部分的道路空间。在此情形下，本地交通所需求的道路空间被强行压缩，停车空间无处安放，自行车和步行道更是无法保证，道路防护绿地几乎被放弃[4]。与此同时，过境交通留给区域的却是持续不断的噪声干扰和空气污染，并将区域土地分割成两半。

由阿里奥拉与菲奥事务所（Arriola&Fiol）完成的多层复合式绿色道路廊道改造，致力于发掘道路红线内的垂直空间潜力，将区域道路空间还给当地居民。将过境的机动车和轨道交通空间整合到地下，并集中净化产生的空气污染物；地表只保留区域内本地交通的空间需求，重新构建区域交通微循环；通过错层叠加的方式增加道路绿化的空间，增大道路绿化对区域的防护功能，并同时在绿色廊道内整合，服务于本地居民日常生活的自行车道和步行道。最终，设计师在原来被过境交通占据的地表空间，重新创建一个2.5km长，100m宽的线性公园，整合了新的游乐场、喷泉、露天聚会场、绿色植被和城市家具。除了景观改造，设计师还重点处理了噪声问题，通过下沉车道和顶部订置的隔音屏障，将机动车道产生的噪音影响范围压缩了2/3，噪音水平也从此前的80分贝降低到小于14分贝，有效地保护道路两侧的建筑和公共绿地空间（图01-05）。

通过构建多层复合式绿色道路廊道，设计师成功达成了将区域地表道路空间还给当地居民生活的设计目标，以及治理城市道路噪声影响和空气污染的设计要求，并通过3座步行桥将被道路分割的区域重新连接起来，增加城市道路两侧社区市民的交流，发掘了场地更多潜在的社会服务功能。

3.2 美国波士顿罗斯肯尼迪绿色道路廊道

波士顿城市中心93号高速干道建成于1959年，是一条有6车道的城市高速高架路，设计日车流量为7.5万辆，到了20世纪90年代中期的时候，高架路的日车流量已经超过20万辆，平均每天塞车10个小时以上。每年因燃油浪费、出行延误和上班迟到等原因而造成的经济损失高达5亿美元左右，波士顿市中心不仅成为了有名的塞车之城，体型庞大的高架桥也严重影响了城市景观，并带来源源不断的噪声和空气污染。

罗斯肯尼迪绿道是波士顿“大挖掘（Big Dig）”改造工程的一部分，在12km（7.5英里）的交通廊道空间内，平均向下挖掘26m（85英尺），重塑了一整套地表为城市公共绿地、地下为城市快速路的垂直多层复合式交通体系。具大挖掘官网统计数据显示，该项目不仅将城市快速路车道由6条增至8条，将人们花费在这段道路上的时间减少了62%，而且将之前日益严重的交通堵塞现象降低了约86%，市中心空气中的一氧化碳含量减少了12%。此外，该项目还整合了地表45处共129.5hm2（320英亩）的公园用地，其中包括约11hm2（27英亩）原有高架高速公路的边角空间，查尔斯河奇观岛的约42.5hm2（105英亩）绿地空间，约16hm2（40英亩）查尔斯河滨河绿地空间和2.8hm2（7英亩）波士顿纪念体育场公园空间。新旧绿地不仅被整合成了一个完整的滨海绿色空间系统，而且为城市中心区新增了宝贵的4 800棵树和33 000棵灌木，改造后的绿色道路廊道为人们提供了新的休闲环境、自行车车道、人行道和其它一些环保的生活设施，中心城区人们的生活质量得到改善（图06）。

对于波士顿城市来说，将高架快速干道全线埋入地下，把原高架路的地上部分改建为绿色廊道，使之变成城市的公共空间（图07），不仅意味着消除了高速路产生的噪声、空气污染等不利影响，更意味着被城市道路打断和破坏的城市肌理得以恢复，滨海区与城市中心区联系的更加紧密，市民印象中的海滨城市优美的自然环境获得重现，波士顿城市历史文化发展中注重环境和宜居的城市特色得以延续[5]。

3.3 荷兰玛斯垂克A2高速公路绿色廊道

在20世纪60年代，A2国家高速公路的玛斯垂克市区段原本是一条市内林荫大道，随着经济增长和城市建成区的不断扩张，为了满足快速膨胀的车流量需求，林荫大道与A2国家高速公路相连通成为一条贯穿城市中心区的高速路（图08）。因此带来了3项不利的影响：第一，大量且高速的地表过境车流将整个城市一分为二，非自然因素的阻隔将城市肌理破坏；第二，双向4车道的过境交通，不仅占据了大量区内地表交通空间，而且与本地的生活性道路相互干扰，使两者的使用效率都大幅下降，在有限的道路红线空间内，同时增长的过境交通与本地交通的需求，进一步加剧了土地利用的矛盾；第三，生活性道路系统的缺失，直接影响了当地社区市民的生活方式和生活质量，市民不仅无法进行舒适的步行或自行车活动，而且过街天桥和过街隧道的出现降低了日常出行的方便性，对于社区内行动能力不便的老人和儿童来说影响更大。

2011年，西8（West8）与亨姆伯雷（Humblé）建筑事务所的设计师们开始进行道路改造筹备工作，对相关的移动电缆、管道和下水道进行改线研究，并有意识地将道路改造分为地下和地表两部分。地下部分为长2.3km的2×2堆叠隧道，容纳未来的两组双向4车道的区内主干道交通流量和过境交通流量。采用“堆叠”的隧道形式则是得益于将不同去向车流在地表提前分流，以减少车道之间的干扰（图09）。被解放出来的城市中心区地表空间，通过种植约2 000株椴树改造成一条蜿蜒的绿色游憩带(Groene Loper)，从北到南将城市中心区内原本离散的自然绿地相连，游憩带内布置更多适合休闲和生活的步行道和自行车道。复合式绿色道路廊道的规划修建，不仅重新连结了被分隔的市区地表土地，还为市区提供了一个极好的旧城振兴机会：随着环境质量和人气的提升，道路两侧的土地价值随之提升，市中心的建筑物吸引到了更多的商业和服务业投资。宝贵的市中心区域成为兼具生态、休闲娱乐和社会服务价值的土地，不仅更加宜居而且充满活力。

4 城市道路多层复合式绿色廊道的构建要点

4.1 城市多层复合式绿色廊道的适用条件

城市道路是一项综合的城市基础设施，道路空间内不仅容纳了地表行车空间和绿地空间，还容纳了地下的市政道路综合管线空间，因此多层复合式道路绿色廊道的改造与修建，不仅设计复杂、施工技术难度大，而且投资成本高。我国城市在引进国外先进案例之前，应考虑以下几点适宜建设的特征：

第一，对于待建的新规划城市中心区，可以考虑将多层复合式道路绿色廊道纳入规划，已达到未来城市兼具经济发展与生态宜居的建设要求。例如法国巴黎拉德芳斯中央商务新区的规划伊始，就将地表步行休闲空间与地下交通空间综合建设的方案进行了评估，将建筑、交通、市政和生活空间进行了统一的规划设计与建设，节省了建设资金和时间。

第二，对于城区内现有道路，可以首先考虑将露天的下沉式城市快速路进行改造，以降低建设成本。例如，北京市现有约78座下沉式的立体交通枢纽，可以在已建设好的下沉路段区域进行复合式道路绿色廊道的改建工程。此外，还应优先考虑改造的路段包括，交通量大、车速快、污染严重的城市快速路和主干路，这些道路区域的功能更加单一、封闭性更强且生活服务性更弱，适宜进行复合式道路绿道的改造。

第三，对于城区现有道路的改造，还需要综合评估其对城市经济、城市环境、城市生活以及城市文化的综合影响。例如，美国波士顿的“大挖掘”项目工程预计投资220亿美元，对于只有66万人口的波士顿表面看起来不值得。但是作为拥有300多年历史的著名滨海城市，城市中心区的高架路桥和高速路带来的不仅是噪声和空气环境的污染，还将城市与海滨分割开来，城市的历史文化和滨海肌理被破坏，城市的核心价值受到挑战[6]。同时，连接波士顿城区与洛根国际机场之间的海底隧道项目的建设机遇，也引导着设计师将整条高速路置于地下而进行分析和论证。正是基于这些综合因素和机遇，波士顿人才愿意花费巨额投资并耗费15年的时间，来建设多层复合式道路绿色廊道，修复滨海城市宜居的环境肌理和城市文脉。

4.2 下沉式道路废气处理

下沉式道路的结构设计，机动车尾气不易扩散入城市环境，但却会影响隧道内空气质量。

如果单纯地采用通风设施，将隧道空气与外部城市空气进行直接交换，空气污染物的总量没有减少，并且会对地表通风设施附近的城市空气造成集中污染，因此需要对隧道内空气污染物进行专门的集中处理。

我国的研究者们已经开展了隧道内空气污染物净化等相关研究，科技部十一五国家科技支撑计划重点项目“道路隧道空气治理关键技术研究及示范工程应用”，在上海打浦路的隧道空气污染物处理研究试验中，研究者通过静电除尘、污染物低温催化以及污染物浓缩催化的综合处理技术，将NOX、CO、SO2和THC（VOC）等重要空气污染物的净化率提升至90%、80%、98%和65%，并且处理过程可以在一瞬间结束，可以在隧道通风口排放出被净化的空气。

4.3 绿色廊道作为缓解城市空气污染的辅助性方法

城市道路采用深入地下的多层复合式绿色廊道模式，并不是单一的或是一劳永逸的道路空气污染解决方案，其他合理的解决方案包括：合理的城市功能分区布局，减少单一的城市功能区，增加具有工作、商业、生活和居住等综合功能城市功能区，可以有效地减少因城市人口在不同功能区之间流动而产生的交通流量，从而减轻城市道路污染排放；在城市的规划建设过程中，规划更加完备便捷的公交体系和轨道交通体系，鼓励大众采用公共交通和自行车等绿色出行方式，减少机动车使用数量才是解决问题的根源所在；开发并推广电动或燃气动力汽车也可以从根本上减少城区道路空气污染物的排放量。综上所述，增加城市道路绿带应该被定义为一种缓解城市空气污染的辅助性方法。

5 北京构建多层复合式绿色廊道的挑战与机遇

北京中心城区城市道路红线拓展空间余地小，在巨大的机动车通行压力下，城市道路向高架路桥发展，交通拥堵时庞大的马路停车场向城市输送着大量空气污染物。虽然现行的绿化策略通过增设垂直绿化增加了一定的绿化面积，但植被总量有限导致实际效果不佳。另外，当城市道路被抬高之后，虽然空气流通更加顺畅，机动车产生的空气污染物更容易被新鲜空气稀释并扩散排走，但是空气污染物总量并没有减少。庞大的北京城市建成区面积使得空气污染物不易扩散到郊区，就市区本身而言空气污染物总量仍然在不断积累，以至城市雾霾问题持续困扰首都。

城市雾霾已经成为影响北京城市形象、危害北京市民健康的重要环境事件，2013年1月13日北京市气象台发布有气象预警史以来首个霾橙色预警信号，北京城市上空霾的厚度达到1-3km，引起了全社会的广泛讨论和关注，政府需要采取一定手段进行治理和干预。多层复合式绿色廊道模式充分发掘土地的垂直空间潜力，在道路红线没有横向扩展空间的前提下，显著增大道路绿色空间，利用生态原理解决环境问题，符合城市可持续发展的长远目标。同时，北京市的主要环路已经拥有一部分下沉式路段，便于作为试验区段进行改造，将国外先进设计理念进行本土化尝试，具有示范效益。

注释：

表01由作者整理绘制；图01-05引自Arriola & Fiol arquitectes事务所官网http://arquitectes.coac.net/arriolafiol/;图06-07引自大挖掘官网www.bigdig.org.uk/;图08-09引自west8事务所官网http://www.west8.nl/

 

参考文献：

[1]仇保兴.滨海“绿道”为生态文明领航[J]. 风景园林, 2012, (3) : 24-28.

[2]傅凡.城市绿道与步行系统[J]. 风景园林, 2012, (6) : 157.

[3]阿查纳·萨玛,钟惠城.作为景观协同工具的绿道[J].风景园林, 2010, (6) : 48-51.

[4]吕锐锋. 2000/1991深圳市绿道网的建设与管理[J].风景园林, 2012, (3) : 30-33.

[5]Conine,A.Xiang,W.N.Young,J.&Whitley,D. Planning for multi-purpose greenways in Concord, North Carolina[J]Landscape Urban Planning,2004,68,(2-3):271-287.

[6] Matsuoka,R.H.&Kaplan,R. People needs in the urban landscape: Analysis of Landscape and Urban Planning contributions[J]Landscape Urban Planning,2008,84,(1):7-19.

 

作者简介：

孙帅/1986年生/男/山西人/北京林业大学园林学院2010级博士生/研究方向：城市绿道规划设计研究（北京 100083）

陈如一/1988年生/女/河南人/北京林业大学园林学院2011级硕士生/研究方向：风景园林规划与设计（北京 100083）