浅析城市防灾公园的建设实践
——以南桥新城中心绿地A01-08地块景观工程为例

2018-06-22 02:43上海奉贤园林绿化工程有限公司上海市奉贤区201499
上海农业科技 2018年3期
关键词:防灾顶板公园

赵 青 (上海奉贤园林绿化工程有限公司,上海市奉贤区 201499)

上海市常见的并对城市安全有一定威胁的主要自然灾害有风暴潮、暴风雨、风灾、洪汛、高温、地面沉降和地震[1]。面对以上灾害威胁,上海市需要建设一定规模和数量的防灾避难场所,其中城市防灾公园就是最主要的避难场所。为给类似地区建设城市防灾公园提供参考,笔者在介绍城市防灾公园概念及功能的基础上,以南桥新城中心绿地A01-08地块景观工程为例,围绕该防灾公园的景观建设难点,通过规划设计,提出了具体解决对策,以促进城市防灾公园施工技术的进一步提升。

1 城市防灾公园的概念及功能

城市防灾公园是以防止和减轻地震、洪水等自然灾害引发的次生灾害为目的,具备防灾功能和减灾设施的公共绿地型应急避难场所,同时也是满足市民休闲娱乐及防灾减灾需求的城市公园[2]。

城市防灾公园是依据防灾要求规划建设的城市园林,与供公众游览休息为主的公园相比,其最大的区别是赋予了公园防灾功能,成为临时避难场所及最终避难场所、避难通道。其可以防止火灾发生和延缓火势蔓延,成为医治伤员、安置灾民临时生活的场所,救灾物资的集散地等;防灾公园还具有指挥与运输基地功能和信息中心功能,平时可用于民众学习有关防灾知识。

2 南桥新城中心绿地A01-08地块景观工程概况

根据2007年5月出台的“上海市中心城Ι类应急避难场所规划(初稿)”,奉贤区南桥新城中心绿地 A01-08 地块定位为最高级别Ι类应急避难场所。该景观工程位于奉贤区南桥新城,西接百齐路,东至望园路,北临百兴路,南至百秀路。工程全长约427 m,宽约101 m,总占地面积约43800 m2,其中26000 m2坐落在地库顶板上,其余坐落于自然土上,顶板上方覆土平均高度为1.8m。主要建设内容有绿化种植、土方工程、广场及道路铺装、小花园、停车场、人防出入口美化、管理与服务建筑、光伏电站等内容。项目工程造价2545万元,单价平均为581元/m2。

该景观工程周边半径600 m范围内,多以商务办公和居住为主,在灾难发生时,周边居民步行约15 min即可进入该景观工程的避难场所(避难面积20000 m2以上,以绿地为中心,可满足6000民众30 d以上的中长期避难,人均避难面积约3 m2)。本项目建设将填补奉贤区城市绿地应急避难场所的空白,有利于完善城市绿地的防灾功能,切实发挥绿地的防灾效益。

3 景观项目建设难点及规划设计

3.1 建设难点

3.1.1 立地条件差

本项目地块内有大范围的地下人防停车库,面积约26000 m2,占工程总面积的59%,见图1。该处的土壤保水及排水、荷载控制、植物种植都是需要解决的难题。

图1 A01-08地块的地下人防范围

同时,根据现场踏勘发现,施工场地内存在大量建筑垃圾,杂草丛生,芦苇遍地,存在地表水,施工现场开阔但高低不平。如何高效低毒去除芦苇和杂草、控制地下水位、种植植物、及时排水等是需要解决的难点。

3.1.2 土壤条件差

土壤是植物赖以生存的物质基础,也是植物直立的支撑物,且植物生长发育所需的养分、水分主要由土壤提供。但在该项目地块内,存在大量建筑垃圾,部分土壤有板结,且现场土壤多为中偏碱性,达不到绿化建设行业土壤标准要求(pH为5.5~8.3、EC值为0.15~12 ms/cm、有机质含量≥12 g/kg),对种植植物非常不利。

3.2 规划设计

3.2.1 水景设施与抗灾用水设施的融合设计

在本景观工程设计中,考虑设置独立的供水管网,以城市供水网管、蓄水池、深井水相结合的方式来提供水源。但在项目施工现场,由于场地立地条件限制,不能挖深井,市政水源无法保证受灾时的供水可靠性。因此,建议应用“海绵城市”雨洪管理的理念,将水池、水流平时作为公园内的一大景观,受灾时即可作为消防用水和棚宿区生活用水的应急水源,实现“平灾两用”。

3.2.2 造型土方的设计

考虑到地下人防的覆土要求(车库顶板绝对标高为2.7 m,荷载允许最大覆土高度为1.8 m),将覆土完成面的绝对标高基本都设计为4.5 m,且运用一些举措来减轻荷载,以营造流畅舒展、高低起伏的微地形,这不仅能满足景观和排水要求,更能起到防火防震的防灾效果。非地下人防区域设计成山水地形,为景观地块的制高点。

3.2.3 树种选择与防灾树木的融合设计

在植物选择上,不仅要考虑到防风和防火的植物品种,如元宝枫、乌桕、银杏等,还要考虑防震、防污染的植物品种和种植布局,以期通过合理的植物配置及选择,起到减轻地震灾害以及防止火灾蔓延的目的,使其成为防灾公园中特殊的防灾屏障[3]。

4 具体解决措施

4.1 采用轻质回填材料填充和结构架空层来减轻荷载

为减轻荷载,采用了轻质回填材料填充和结构架空层等非常规的处理方式,这在造价方面远高于常规处理方式。为避免不必要的浪费,在满足种植植物对土层深度的具体要求和轻质回填材料的相关技术参数的基础上,决定对不同区域选用不同的回填材料,见表1。其中,种植区域选用轻质种植土、椰糠、XPS挤塑板;硬质铺装道路区域选用陶粒混凝土、陶粒、加气混凝土砌块、XPS挤塑板;构筑物区域选用钢筋混凝土、陶粒混凝土结合加气混凝土砌块做架空使用,也可结合选用XPS挤塑板来减轻结构荷载。

表1 种植土及轻质回填材料的相关容重

值得注意的是,虽然轻质种植土以质轻、富含有机质和微量元素、保水保肥性好、疏松不板结和栽培适应性强等优点,适用于车库顶板绿化,但如果在设计中全部采用轻质种植土代替普通土壤,除成本过高外,还会因其防风固定能力不足,导致大型乔灌木的栽植和管理受限。因此,根据回填土的厚度不同,可将普通土壤和轻质土壤以一定比例混合使用,以有限度地减小土壤容重和改善土壤重量;或根据回填土的设计厚度,采用不同的土壤回填类型,以减少轻质种植土的用量,从而平衡造价与荷载的关系。

4.2 高效低毒去除芦苇和杂草

以安全第一、预防为主、综合防除为总原则,合理选用和喷洒除草剂,同时要注意封杀结合、重视封闭(除草于无形)和早期处理等,从而高效低毒去除芦苇和杂草。具体措施有:施工前10~15 d,用一遍枯(敌草快)或红猴(草甘膦钾盐)+福丰(土壤封闭剂)喷施杂草与土表;施工期间,针对以芦苇和茅草等多年生杂草为主的地块,用禾草敌进行处理。

4.3 地下水位控制

本景观地块地下水位偏高,会造成树穴积水,且树木根部因长期浸水,会造成渍害,严重时会引起植物根部腐烂而死亡。因此,建议通过阻断地下水的方式,对该景观地块的自然土区域进行地下水位控制。在每株乔木种植位点下40 cm处,设置直径为110 cm的双臂波纹滤水管盲管和碎石,坡度按照i=0.003排布,以形成地下水上升毛细管断层,通过排水管排入雨水井中,从而有效防止植物根部受到渍害。见图2。

图2 控制地下水位的盲管排布设计

4.4 土壤改良

对景观地块先进行深耕细翻,然后再全面清理石块、废弃水泥板等建筑垃圾。还要对土壤进行物理改良,即施工前翻晒土壤(深60 cm),且通过浇灌来降低土壤含盐量,并对表层30~40 cm的土壤进行置换,且拌入有机肥料,以提高土壤肥力、改善植物生长条件。此外,在种植乔木时,采用加放人工透气管的方法,人为地改变土壤中的透气空间,使大气能深入土壤中,改善植物根部的透气性[4],人工透气管放置于树木根部,管长以从植物根部至地表为宜。

4.5 应用“海绵城市”理念

本景观地块应用了“海绵城市”理念,通过运用蓄水旱溪花境、人防车库顶板绿化排水系统、透水铺装等一系列技术,不仅解决了顶板积水损坏结构层的问题,还将雨水有组织地排放蓄存于蓄水池内,以进行再利用和提供应急水源,实现“平灾两用”。

4.5.1 蓄水旱溪花境

本景观地块营造了长160 m、宽约2.7 m、总面积约440 m2的蓄水旱溪花境,以有效过滤、吸附雨水径流中的污染物,并降低水平BOD5浓度,去除水中的N、P、Pb、Zn、Cu、Al 等[5]。

同时,蓄水旱溪花境还具有“蓄”(可蓄水)、“渗”(水可渗透)、“净”(水能净化)、“滞”(能滞留雨水)、“用”(雨水可利用)、“排”(雨水最终可排出)的作用,在暴雨中能起到辅助市政排水管道、共同承担雨水运输的作用。也就是下雨时水流到旱溪,中间短时间即可形成一条小溪流,起到蓄水作用,随后水慢慢渗透到地下并净化、滞留;同时,旱溪中还设有相应的雨水溢流口,当雨水超过一定水位高度时,将通过溢流口进入PVC排水管,并运输至蓄水池。见图3。

图3 蓄水旱溪花境水位示意

蓄水旱溪花境的植物选择应以适应性强、观赏期长、可粗放管理的植物为主,例如穗花婆婆纳、密花千屈菜、紫娇花、柳叶马鞭草、矮蒲苇、花叶蒲苇、细叶芒等,这样不仅能提升绿化生态效益,还能增加植物的景观变化。

4.5.2 人防车库顶板绿化排水系统

人防工程顶板排水的传统做法是用石子或陶粒构筑透水排水层,并用级配砂石构筑过滤层,这种做法既占空间又占重量,在车库顶空间及荷载受限的条件下,将直接影响种植土的厚度,进而影响后期绿化的景观效果。本景观地块利用蓄排水板及聚酯无纺布等新型材料构筑蓄排水系统,由于多了隔根层、疏水层、隔土层等,保证了顶板防水层不会被根系破坏,且该蓄排水系统在满足疏导、排泄顶板上积水的同时,既能将雨水有组织地排放蓄存于蓄水池内进行再利用,还具有辅助防水、保温和隔震等功能,符合环保、节能的理念。

4.5.3 透水铺装

透水铺装即通过采用大空隙结构层或排水渗透设施使雨水能通过铺装结构就地下渗,从而达到消除地表径流、涵养水源等目的。本景观地块中,主路、中央漫步道、黑色沥青车行道路、小广场、小花园嵌草石板地面等都采用透水性材料,面积共约2800 m2,占总硬质铺装面积的35%。通过透水铺装,不仅可利用其保水功能,为形成地下水库提供必要的地水资源调度,且由于透水铺装的级配层具有过滤污染物的能力,可减轻污水处理系统的负担[6]。见图4。

4.6 植物配置

4.6.1 功能要求

图4 透水铺装结构示意

本景观地块在进行植物配置时,应依据植物功能要求来选择相应植物进行种植。(1)满足防震功能。数据显示,直径0.2~1.0 m的树木可承受1 t的重物而不至倒塌;直径0.7~1.0 m、树冠宽度6 m、高度10~12 m的大树可抵挡两层楼房的重量[7]。(2)满足阻隔热辐射功能。发生火灾时,由热辐射引起的蔓延是火势扩大的最主要原因,而树木的枝叶可以遮断热辐射。(3)满足防火功能。一些含水率高、含油率低的植物能较好地阻隔火势的蔓延,例如一棵成年的银杏树,具有70%的含水率[3]。不同防灾功能所对应的植物:防风树种主要有樟子松、湿地松、鹅掌柴、元宝枫、乌桕、重阳木、金钱松、池杉、罗汉松、枫杨、榆树、榉树、朴树、桑树、栾树、苦楝等,防火树种主要有银杏、金钱松、海桐、枫香、乌桕、珊瑚树、棕榈、大叶黄杨、山茶花、灯台树、女贞、悬铃木、雪松、鹅掌楸、青桐、梧桐、洋槐、垂柳、杨树、麻栎、白蜡等,防污染树种主要有茶梅、紫薇、广玉兰、小叶黄杨、合欢、山茶花、夹竹桃、龙爪柳、苦楝、黄连木、泡桐、梓树、梧桐、香樟、女贞、朴树、大叶黄杨、栾树、白蜡、榔榆、蚊母、枸骨、柽柳、无患子等,滞尘力强的树种主要有银杏、栾树、刺槐、国槐、臭椿、腊梅、构树、重阳木、元宝枫、榆树、朴树、悬铃木、泡桐、榉树、广玉兰、梧桐、木槿、丁香、紫薇等,防震树种主要有深山含笑、石楠、杨树、榆树、银杏等。

4.6.2 功能区绿化布局

由于各功能区的主要功能各不不同,因此相应的绿化布局要求也不同,具体见表2。

表2 不同功能区绿化布局

4.6.3 立面植物配置模式

在本景观地块立面植物配置上,结合高低起伏的地形和蓄水旱溪花境,在地形高点栽植复层结构防灾林,不仅可形成层次感强、景观丰富的景观效果,还具有防灾功能,例如可阻挡火、水、毒气、噪音等各种灾害源等。见图5。

图5 立面植物配置

4.6.4 大树种植要点

为营造整体景观效果,本景观地块内还需种植大的乔木,为保证大树种植的安全性、合理性,通过标注地下车库柱子的具体位置,结合柱子位置定点、定位在柱网局部加高土壤种植大树。

树木品种宜选择浅根性植物,以便在较薄的土壤中也能茁壮成长,如银杏、金钱松、含笑、玉兰、桂花等。同时,由于大树体量大、高度高,需对人防车库顶板的大树进行支撑固定,下部采用井字形钢支撑,上部采用三角钢索支撑(钢索由双条直径为6 mm的钢线扭成),并设桩拉线。

5 结 语

综上所述,在南桥新城中心绿地A01-08地块景观工程建设实践过程中,围绕施工过程中面临的一些问题,通过规划设计,提出了具体解决对策,并通过施工技术的运用使该景观呈现出一个良好的“平灾结合”的运行状态。本景观项目的建设实践为建设城市防灾公园及进一步提升城市防灾公园施工技术积累了宝贵的经验。

[1] 袁媛,任晓崧.关于上海市防灾公园规划与建设的探讨[J].防灾减灾工程学报,2010,30(4):452-458.

[2]惠光秀.高密度城市防灾公园绿地规划实例[J].园林,2012(5):38-41.

[3]陈艾洁,胡磊,刘广军,等.防灾公园植物配置原则及选择[J]. 绿色科技,2012(2):40-41.

[4] 李小娟.盐碱地上的绿化种植技术在工程中的应用[J].花卉, 2016(2X):116-118.

[5]程羽薇,季翔,潘瑞超.城市公园与防灾公园的整合设计[J].中外建筑,2011(7):112-113.

[6]马紫薇.城市广场景观铺装设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2015.

[7] 唐颖.SUSTAIN支持下的城市降雨径流最佳管理BMP规划研究[D].北京:清华大学,2010.

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