生态城市设计的新思维—透析两岸建构「海绵城市」的雨洪管理及城市规划设计◆文/吴纲立(金门大学都市计划与景观系系主任)《交流杂志105年6月号第147期(历史资料)》
- 更新日期:112-07-12
在全球气候异变的冲击下,极端气候和暴雨的频率正日益增加,在目前许多城市皆充斥著大量硬铺面及人工地盘的情况下,传统的城市排水设施,已无法负荷极端气候下的暴雨降雨量。如何有效地处理城市中的降雨及增加土地的透水性,以舒缓雨洪灾害之冲击,实为两岸共同的课题。
全球气候异变下的海绵城市规划设计因应
建设海绵城市是提升城市因应气候异变冲击之回复力的有效途径,也有助于减缓沙漠化及生物多样性降低等问题。近年来随著生态城市及城市防灾等思潮的兴起,海绵城市的理念已引起广泛的重视,并成为许多国家的施政重点。在此趋势下,两岸也积极的进行相关城市建设方向的调整。
二○一三年十二月十二日,中国大陆国家主席习近平在中央城镇化工作会议上提出,以后城市建设的方向是要建设具有自然积存、自然渗透、自然净化能力的「海绵城市」。二○一四年十月二十二日,住建部发布了《海绵城市建设技术指南—低影响开发雨水系统构建》,积极地推动海绵城市建设。台湾在多年来推动绿建筑、绿社区的基础下,也陆续在社区及城市尺度推动海绵城市理念的规划设计。
海绵城市理念的推广与落实涉及水利、环工、城市规划设计、防灾、景观,以及城市治理等多重面向的跨领域知识及相关机制之整合,如何在现行的城市规划及社区营造机制下,建构出一套适当的空间规划设计与管理模式,实为一个亟待探讨的课题。有鉴于此,本文尝试对此课题做一初探,先分析海绵城市的理念精神,接著解析几个代表性案例,最后提出可落实理念的规划策略。
海绵城市理念精神及国外借鉴
海绵城市意指将城市建设成像海绵一样,使其在适应环境变迁和应对自然灾害时具有良好的弹性及回复力,下雨时能吸水、蓄水、渗水、净水,需要时则可将蓄存的水释放出来,并加以利用。海绵城市概念源于生态规划设计理念中的基地保水及透水设计等概念,此系列理念强调重视都市的水循环及自然运作,让都市能与水共生(图一)。例如Michael Hough(一九九五)在其名著《城市与自然作用过程》中曾指出,城市建设时应加强土地的透水性,维持都市的自然水循环和自然演替作用。
随著生态城市及减灾城市规划等理念的兴起,海绵城市的概念也出现在生态城市、生态社区及都市防灾等相关文献中,近年来更成为低冲击开发(low impact development)理念中的一个核心论述:强调通过均匀散布、化整为零的雨水源头控制机制,来实现对暴雨所产生的径流和污染的有效管控。
海绵城市及低冲击发展理念现已被应用在不少地方,包括美国马里兰州乔治王子郡、西雅图、洛杉矶、波特兰市等地。类似的概念还出现在西雅图公共事业局提出的SEA计划、日本的雨水贮留渗透计划,以及澳洲针对季节性干旱气候而发展出的水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design)等。这些将都市降雨(甚至是雨洪)看做是一种可循环利用之资源的作法,体现了「从摇篮到摇篮」(from cradle to cradle)的理念精神。例如,西雅图的高点社区(High Point Community)即实施了全面性的社区雨洪管理,利用屋顶与地面的排水设施来收集雨水,并通过雨水花园来滞留和渗透部分雨水,多余的雨水则通过亲自然设计的沟渠输送到社区内的生态滞洪池或洼地(图二),而其街道除具部分透水功能之外,也将多余的雨水导入路旁的生态草沟(图三),这些自然的滞洪设施可以延缓雨水进入城市人工排水系统的时间,达到自然净化的目的,也有助于恢复地下水位的平衡。
两岸海绵城市理念的推动经验
海绵城市理念的落实需靠城市规划设计、工程、模拟分析、维护管理等多方面的配合,方能竟全功。目前两岸已有一些城市开始推动海绵城市建设,例如厦门、济南、青岛、合肥、重庆、上海、深圳、北京、台湾五都等。海绵城市建设不一定要完全依靠昂贵的工程建设(如大型人工蓄水设施),本文强调透过规划设计端的努力,来协助达到相关的目标,以下为几个可供借镜案例之分析。
•深圳蛇口海绵城市规划与模拟
深圳蛇口片区为深圳经济发展的起点,经三十多年的都市化发展,现已出现环境衰退及绿地资源分布不均等问题。配合蛇口片区都市更新的需求,本团队与深圳市规划设计院合作,将海绵城市理念导入蛇口的更新计划,先配合电脑模拟找出暴雨时淹水的高风险地区(图四),再进行现行土地使用模式的检讨,以海绵城市理念进行绿地计划及道路设计的调整,部分成果如图四至图六所示。
•新北市公馆街绿廊道及雨水花园设计
新北市板桥的公馆街为台湾近年来推动城市绿廊道建设与地区环境改造的成功案例,强调生态、小而美、提升保水功能的城市街道绿化及外部空间营造,配合人行空间及自行车道设计,留设出可蓄洪的草沟及雨水花园(图七、八),并营造出舒适的都市角落空间,供人休憩逗留。海绵城市强调化整为零,以亲自然、低成本的手法来改善都市的雨洪管理及公共空间,此项目是一个社区尺度的良好示范,类似作法也陆续出现在台湾的社区生活空间中。
•台南市文化中心外部空间生态水岸改造
台南市文化中心的外部空间原本是一个设置于人造水池上的水泥平台,由于形式过于几何且人工化,加上以水泥做为边缘介面之生态功能不佳(图九),造成空间使用率偏低、生物活动稀少,且水质不佳等问题。经采用生态及透水设计手法进行环境改造之后,营造出多孔隙的水岸环境及亲自然的软性边缘,也增加了近水、亲水空间(图十),如此不仅增加了基地的透水性,亦加强了水质的自然净化能力,如今成为台南市最受欢迎的户外活动空间之一。
海绵城市理念的规划策略研拟
本文强调综合性、源头管控的作法,在都市规划及社区设计尺度,提出以下建议:
一、加强都市水体及绿资源的生态保育
指认重要都市水体和绿地系统的保护范围,加强都市水与绿网路的串连,让湖泊、埤塘、沟渠、湿地及绿廊能与都市纹理相互配合、串联成网,并加强水体的景观功能和雨洪调蓄功能的结合。
二、建构就地处理、分散处理的都市雨洪管理系统
改变以往都市防洪计画将集水区的暴雨径流主要导向集流的大系统治水观念,改以分散式的地区小系统来吸纳洪水,并透过截流分洪、生态绿地蓄洪、渗透减洪等作法,达到洪水分散、就地处理、局部消减、外水内水兼治的雨洪管理目标。
三、加强都市雨洪管理与都市计划机制的配合
于淹水潜势性较高的地区划设滞洪区,限制土地开发的密度与强度;利用绿地、学校、停车场、广场、体育场等公共设施用地及公共建筑,优先设置雨水滞留空间;管控易淹水地区及其上游地区的土地使用变更,要求变更时需留置适当的雨水滞留空间;依据地区环境及排水状况,拟定法制化的雨水滞留空间设计规范。
四、加强空间模拟分析技术的应用,提升民众的风险意识
加强新一代的空间分析及雨洪管理模拟技术之应用(如图四),以强化暴雨灾变的预警能力及政府部门的决策判断能力,并配合防灾教育宣导与民众参与机制的结合,加强科学性分析在民众参与及民众风险意识提升上的成效。
五、加强雨洪管理与绿地计划的配合
配合都市计划定期检讨,增设滞洪设施;在公园绿地内设置生态滞洪设施,并结合景观设计,打造适合民众休憩的生态滞洪空间;建构兼具景观、生态、滞洪功能的水与绿网路;加强法规管控与奖励机制的并用,要求开放空间需配合绿化,增设雨水贮留空间。
六、配合多元绿化,加强社区水循环
加强社区绿资源的生态功能与雨洪调蓄功能的结合,整合公园绿地、绿廊道及基地的绿化空间,建构完整的地区生态蓄洪绿网,以雨水花园、草沟、绿屋顶、人工湿地、透水道路、透水铺面等来加强社区内的雨水渗透、滞留及净化功能(图十一),并结合社区开放空间设计,设置参与式的滞洪水广场。
从生活空间的生态改造做起
本文以营造海绵城市及生态城市的角度切入,探讨如何加强都市雨洪管理与城市规划设计的结合。透过对理念及案例的分析,本文提出相关规划策略,期能借由调整土地使用、绿地计划及生态街道设计,改善城市的保水与透水能力,达到「与水共生」的目的。本文的案例显示,海绵城市的建构,不应完全依靠昂贵的大型工程建设及人工蓄水设施,从社区生活空间的生态改造及每个家户的行为开始,将保水、透水及水循环利用的观念导入,应为一个不错的起点。
主要参考文献
1.吴纲立(二○○九)《永续生态社区规划设计的理论与实践》。台北:詹氏书局。
2.吴纲立、邹志翀、单梁、向畅颖(二○一五)〈应对气候异变的海绵城市雨洪管理及规划模式〉,《二○一五年中国城市规划年会论文集(光碟版)》。
3.禾拓工程顾问公司(二○一一)《板桥公馆街林荫大道景观工程规划设计报告》,新北市政府委托。