国外绿色基础设施理论及其应用案例-吴晓敏

国外绿色基础设施理论及其应用案例吴晓敏摘要绿色基础设施盯是一种城镇地区长期可持续发展的规划设计途径,目的是基于自然生态系统来创造一种开放空间网络,其思想在当前西方国家得到广泛地应用。本文从理论上阐明绿色基础设施定义、规划原则、类型和相关标准选取伦敦东部绿网项目作为应用案例。中国正处于快速城市化进程中,正面临着生态环境恶化的问题,并且随着土地开发需求的急剧增加而日益突出,绿色基础设施为控制城乡的无序发展提供了一种解决途径。关键词绿色基础设施理论应用伦敦绿网,、、、一、’!,,、。、,、!,吧,!∀∀#∃!%&∃∋!()∗+∀%!,+%−)%!#!.)/,!+∃.+%01∋!/)#∗(∗)+)−2!!+3+−4(.5!∃5!6!∃7)89:/)((∗&.!//)!∋)∃∋!)+#∗)++!+∃.!)+∃).)−%!#!.)/,!+∃3+5&++%∃一ral;一reas.Key叨。川s:(二reeninfrasrruetur。;Theory;Applieation;I刀ndon;Greengrid1城市绿色基础设施理论.2绿色基础设施概念的演进1.1绿色基础设施定义绿色基础设施(GreenInfrastrueture,Gl),作为一个新的术语,目前已经受到欧美国家的普遍认同,起源于199。年中期的美国,强调自然环境在土地使用中的决定作用,尤其是自然生态系统作为一种网络对生命的支撑作用,强调相互的联系性以便取得长期的可持续发展。绿色基础设施概念与生态基础设施(EeologiealInfrastrueture,El)基本一致r’。1999年s月,美国保护基金会和农业部林务局(TheConserva-tionFundandtheUSDAForestServiee)首次提出绿色基础设施的定义:“绿色基础设施是国家自然生命保障系统,是一个由下述各部分组成的相互联系的网络,这些要素有水系(Waterways)、湿地、林地、野生生物的栖息地以及其他自然区;绿色通道(Green-ways)、公园以及其他自然环境保护区;农场、牧场和森林;荒野和其他支持本土物种生存的空间,它们共同维护自然生态进程,长期保持洁净的空气和水资源,并有助于社区和人群提高健康状态和生活质量。”:绿色基础设施并不是一个全新的思想,其最初的来源可以追溯到15。多年以前,美国著名的景观建筑师奥姆斯特德(FrederiekIJaw()lmsted)在规划波士顿“绿宝石项链(EllleraldNeeklaee)”项目时,认识到两个重要问题:“(l)将公园和其他公共空间联系起来,这对人有益;(2)保存和联系自然区避免了动物栖息地的破碎,这对生物多样性有益”。20世纪80年代,对这两个问题的认识并逐渐发展为现代西方绿色通道运动(GreenwaysMove-ment)。直至现在,绿色基础设施概念的提出,与城市公园、城市森林、景观生态、生态网络、绿色通道、生态廊道(GreenCorridorS)、生态足迹(EeologiealFootprints)等理论研究和实践密切相关。从社会历史发展来看,绿色基础设施是我们已熟知“基础设施”概念的拓展。传统基础设施是人工建成的为人的生产和生活服务的设施。在中国,它包括自来水的生产供应、天然气的供应、热水、热气、暖气供应、污水处理、垃圾处理、城市给水排水系统、城市公共交通设施、城市道路、桥梁、通信设施等,这些设施在美欧又被称为灰色基础设施。但是随着环保观念的深人,为了将城市建设为人类更加美好的生活环境,欧美国家基础设施也开始了从灰色向绿色的转变(图1)。绿色基础设施作为一种生命支撑系统,像灰色基础设施一样是生活的必需品,它具有生态作用,既对自然有益,同时也对人有益闭。风景园林管理与工程l夕本文受云南省科技厅社会发展科技计划项目(编号:E080)资助1034城市绿色基础设施的功能和作用根据欧美国家建设实践结果,绿色基础设施有助于保护和恢复生态系统的自然功能,并提供一个未来城乡土地利用和开发的框架,具有生态、社会和经济效益。具体体现在绿色基础设施可以提供:(l)清洁的水。尽可能让雨水通过土壤过滤自然渗人地下,利用了水的自净还原功能;植被、绿色空间和雨水的重复使用措施,减少了地表雨水的径流量,在雨水和污水混合排放的系统中,减少了污水外溢数量,一定程度上减少了水排放的污染物浓度下。(2)增强水供给能力。绿色基础设施考虑将雨水通过土壤渗透补给地下水,或者直接流人河流水系,从而保证了人类用水的充足供应和水生态系统的功能,并且雨水的收集和重新利用减少了人对水的需求。(3)清洁的空气。树木和植被通过过滤空气污染物以净化空气,有助于减少呼吸系统疾病,鼓励步行和自行车交通减少汽车污染物的排放。(4)降低城市温度。夏季城市中心的温度有时比郊区高出几度,比如伦敦市中心比郊区绿带处高7℃,较高的温度也意味着地面较高的臭氧浓度,植物可以遮荫、减少热量吸收、水分蒸发,这些皆可以降低空气温度,改善城市热岛效应。(5)减缓气候变化的影响。气候变化的影响因地区而异,绿色基础设施通过雨水地面渗透以减少洪水发生、通过降温减少能源需求、通过绿色植物减少碳排放等。(6)增加能源利用效率。降低城市温度以减少建筑能耗,降低污水处理量能耗,减少自来水供应能耗等。(7)减少投资。研究表明,利用绿色基础设施可以减少灰色基础设施的投人.享受自然给予的“免费”服务。(8)生物多样性。建立多种尺度的生物栖息地,并将其连接,以丰富生物的生存环境和保存生物多样性。(9)大众健康和生命质量。洁净的空气和水是人们生存和健康的基础,多样性的娱乐、教育、健身和回归自然的活动,可以促进社区和谐发展和大众社会交往,并最终使人们生活更加愉悦和健康。总之,绿色基础设施区别于传统的土地利用规划或公共空间利用规划,它将对自然的保护价值同土地开发、经济增长以及灰色基础设施协调起来考虑,而通常的自然环境保护、土地开发只有单一的功能,或者可能与未来持续发展背道而驰。然保自护区城市林地城市公园无车线路河道道路绿化郊区公园城市住宅区服设务施图1基础设施概念的演进(图片来源:参见CDavies,RMacFarlane,CMcGIoin,MRoe,greeninfrastretureplanningguide)1.3绿色基础设施的组成绿色基础设施是一个主要由自然景观要素组成的系统,其系统组成主要有中心(Hub,Core)和连接(Cor-ridor,link)两部分r‘〕(图2),各自的具体功能如下:中心承担多种自然过程的作用,是野生生物的来源和目的地,它可以是自然保护区、国家公园、农场、森林、牧场、城市公园、公共空间、城市林地、采矿场、垃圾填埋场等。连接是中心之间关联的纽带,提供生态过程的流动或生物迁徙的作用,呈线形形态,使绿色基础设施具有网络的功能,可以作为连接的有:国外绿色基础设施理论及其应用案例图2绿色基础设施系统组成示意图(图片来源:)(l)地景联系:即自然保护区与城市公园之间的较大尺度的连接,起到自然生态系统通道的作用,为本土植物和动物提供生存和繁衍之地,同时又可以为大众提供休闲娱乐空间;(2)自然保护廊道((二onservationCorridorS):如河流,它是野生生物生态廊道,同时又可以大众用于休息娱乐;(3)绿色通道(Greenways):线形的无机动车可供人和自行车通行的绿地空间;(4)城市绿带(Greenbelts):在城市的周边或近邻地带,特意保留的较大面积未被开发的荒野或是农业用地,具有线形特征,既用于防止城市蔓延,同时又保护野生环境和城市农业;(5)生态链(Ecobeh):在城市社区和农田间的绿化缓冲区或廊道口,具有生态和社区休闲功能,为城市和农村居民共同享用。2国外城市绿色基础设施规划原则、类型、程序和标准2.1绿色基础设施规划的原则像其他建成的基础设施一样,绿色基础设施需要在开发之前的预先规划和设计,即俞孔坚强调的“反规划心一。绿色基础设施应与灰色基础设施整合规划设计,以发挥二者的协同作用。绿色基础设施应该由规划师、开发商、土地所有者、政府管理机构达成共识的,并作为未1035来的规划、政策、土地保护以及开发计划的基础。与其他规划相比,绿色基础设施规划具有特定的原则「幻:2.1.1绿色基础设施应当作为一个体系来保护和发展过去一个世纪,大多数国家的土地保护措施集中在公园、保护区或其他独立的具有自然或文化遗产价值的区域。动物生境孤立就不能繁衍发展,自然连接被切断则生态进程和功能就受到影响,比如自然区域可以吸收营养素、补充地表和地下水、吸收或减少暴雨降水、活化土壤等诸多功能。绿色基础设施如果按照公路路网一样的体系得到发展,这有助于尽可能减少人类建设快速增长给生态系统功能和服务所造成的不利影响。2.1.7绿色基础设施涉及不同的利益相关者绿色基础设施通常涉及各级政府管理机构、研究和教育机构、土地所有者、环境保护组织、社区等多个利益相关者。他们具有不同的背景和需要,成功的绿色基础设施应该建立这些利益相关者之间的联盟和相互关系,不管是公共的还是私人的,只有他们的通力合作才能完成这项目标,可以采取公开的论坛和讨论,激励他们共同参与。2.2绿色基础设施规划类型和尺度2.1.2在开发之前就应该进行绿色基础设施的规划和设计恢复自然生态系统比起保护已经存在的自然要昂贵得多,比如人工湿地或其他恢复生态的工程项目既需要大量投资,而且其发挥生态功能尚需要很长的时间。因此,绿色基础设施应在其他开发项目规划建设之前完成,以确保一些关键生态功能的中心和连接得到保护。绿色基础设施规划与空间尺度紧密相关,不同的尺度如区域的、城市的、邻里的,规划设计内容不尽相同(表1)。绿色基础设施规划的尺度表1尺度级别…绿色基础设施主要构成区域级(Regi(〕nal)2.1.3连接是关键绿色基础设施建设的预期的结果就是发挥其作为整体生态系统的功能,而不是分开的、无关联的各自然区域的随意集合。将公园、保护区、滨水区、湿地以及其他绿色空间的连接对于生态过程和服务至关重要,比如排放和过滤雨水、存储和清洁淡水、清洁城市空气、保持人体健康、保持野生动物种群的多样性等。次区域(市级)或县级(Subreg一onal/eounry)市区级(Disrriet/})or()ugh)国家公园、国家自然保护区、主要河流廊道、国家文化遗产、国家徒步旅行网络、国家自行车网络重要的规模大公园、森林公园、当地的自然保护区、河流廊道、文化娱乐走廊、海岸线城市公园、花园、河流廊道、绿色通道、自行车道、运动场、其他绿地、林地、水库、水体、湿地、海滨邻里级(Neighl)orhood)街景(树木、花坛)、庭院、墓园、小的水体、河流、农田、林地2.1.4绿色基础设施存在不同的尺度从行政区域上讲,绿色基础设施存在地区级、城市级、社区级以及邻里级等不同尺度,战略性的绿色基础设施建设就是连接城市、城镇、郊区、农村以及野外自然区,使各种绿色空间元素和功能集合起来共同发挥作用。(来源:〔’I)av.es,RM、、(.FW:、rl:旧。,〔’MeGloin.MRoe)2.3绿色基础设施规划相关标准2.1.5绿色基础设施立足于以科学为基础以及土地规划学科理论和实践的发展没有任何一个单一的科学或学科可以声称能够促使绿色基础设施向前发展。绿色基础设施依托于科学合理的土地规划,有赖于生态保护、景观生态学、城市和区域规划、景观设计、地理学和土木工程等各相关学科专业知识的支撑。2.1.6绿色基础设施是一项重要的公共投资绿色基础设施的功能、价值和益处是每一个人都可以获得的。创造互相联系的绿色空间形态可以使社区受益于资源的保护和恢复、休闲以及其他公共价值,更重要的是战略性的绿色基础设施可以减少对其他灰色设施的需求。如绿色基础设施可以减少遭受水灾、火灾、地震以及其他自然灾害的危险。认识到这些,就能明白这项公共投资的必要性,将绿色基础设施作为一个基本的预算项目,像其他灰色基础设施一样,包含在年度预算中。欧盟国家提出《绿色基础设施规