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第三节

城市道路绿化的重要作用

城市道路绿地作为城市园林绿地系统的重要组成部分,它既具有城市绿地一样保护城市生态环境、体现城市文化、美化城市空间景观的功能,又具备其作为道路用地组成部分的特殊功能,如协助组织道路交通、降低交通噪声、提供城市避难通道、改善城市道路环境等。这些特殊的使用价值,随着科学技术进步和环境意识的提高,将越来越多地得到社会的认可和重视,从而成为城市建设中不可缺少的内容。

国内外实践证明,城市道路绿化主要可起到保护生态环境、组织道路交通、增添城市景观、体现城市文化、提供防灾功能等作用。

一、保护生态环境

城市化是人类社会发展不可避免的趋势。在城市化进程中,人类将大多数野生生物限制在越来越狭小的范围内,同时也将自己圈在钢筋水泥和各种污染构成的人工环境中,远离了人类祖先所拥有的野趣盎然的生活环境,产生了种种文明病。因此,改善和保护城市生态环境,是人类在城市建设和发展过程中应当高度重视的重要课题。城市道路绿化的生态环境保护功能是多方面的,概括起来主要体现在以下几个方面。

(一)改善城市小气候

因下垫面性质不同,或人类和生物的活动所造成的小范围内的气候叫做小气候,一般是指从地面到100m的高度、水平方向可以从几毫米到几十千米的空间内的气候,这一层是人类生活和植物生长的区域和空间。道路绿化在夏天可以降低道路地表温度和树木附近的气温,在冬天可以提高道路地表温度,在空气干燥时可提高附近地段空气的相对湿度,被人们称为天然的“空调”。

由于小气候影响的范围正是人类生产和生活的空间,研究小气候具有很大实用意义。我们还可以利用小气候知识为人类服务,例如城市中合理植树种花、绿化庭院、改善城市下垫面状况,可以使城市居民住宅区或工厂区的小气候条件得到改善,减少空气污染。

众所周知,行道树具有良好的遮阴作用。在夏季,由于乔木树冠可以减少太阳的直射,减弱大量的日照热能,叶片蒸腾水分又消耗热能。据实际观测表明,树大荫浓、透光率小的树种,依据树木阴影轨迹和太阳运行轨迹,其遮阳效果比较明显。

夏季当阳光辐射时,大约有20%~25%的热量反射回天空,25%的热量被树冠吸收,同时树冠的蒸腾作用需要吸收大量的热,使其周围的空气冷却,而蒸腾作用又可提高周围的相对湿度,也会产生冷却作用,使空气湿润凉爽,因此改变微气候。城市中连接成网状的道路绿化体系,对于缓解城市热岛效应,改善城市小气候,起着重要作用。

据测定,当裸露混凝土路面温度达46℃时,有树荫的地表温度仅为32℃,中午在树荫下的水泥路温度,比阳光直射的水泥路温度低11℃左右,气温降低3~7℃。由于街道和绿地分隔城市建筑,因此,当街道绿地足够宽时能分别与建筑和街道中心形成温差,在夏季炎热时能形成街道中心和道路绿地之间,以及附近建筑与道路绿地之间的局部热岛环流,促进空气流动加速,从而形成凉风、调节气温。

城市的道路特别是滨河道路的绿化带都是城市的通风渠道,如果绿化带与该地区夏季的主导风向一致,可以将城市郊区的气流引入城市中心,因而也可大大改善市区的通风条件,使城区内产生的大量污染气体尽快排出城外,起到城市大气更新的作用;如果道路绿化带垂直于冬季的寒风方向,还可以大大减低冬季寒风或风沙对市区的危害。

在冬季,树冠可阻挡地面辐射热向高空扩散,将阳光照射在地面上的热量截留,起到保温的作用。据测定,有绿化的地面温度比硬化路面高出0.2~4.1℃。常绿树木的保温作用更大。在寒冷风速较高、冷流较强的情况下,在行道树比较稠密的地方,由于高大的行道树能降低风速,绿地内的最低气温明显高于未绿化地段。

(二)净化城市的空气

城市道路绿化通过植物的自身生长特性,有吸收汽车尾气、减低噪声、滞留烟尘、放出氧气等作用,从而可以改善城市道路卫生环境。

根据日本林业厅的计算表明,每公顷树林每年通过光合作用要吸收48t二氧化碳,放出36t氧气;通过呼吸作用要放出32t二氧化碳,吸收24t氧气。以上两项抵消后,则每公顷树林每年要纯吸收16t二氧化碳,纯放出12t氧气。

据测定,在绿化良好的道路上,距地面1.5m处空气中的含尘量,比没有绿化的地段低56.7%;悬铃木、刺槐林带可使空气中的粉尘减少23%~52%,使飘尘可减少37%~60%;女贞、泡桐、刺槐、大叶黄杨都有很强的吸附能力;松树、柏树、樟树的叶子能散发出一些挥发性物质,具有杀菌的能力,可以减少细菌的扩散和传播。道路两侧的绿化草坪还可以防止灰尘第二次再起,从而减少了人类很多疾病的传播。

经测试结果表明,植物的光合作用效率是与单位体积内含叶绿素较多的绿色叶片的三维绿量(即绿量)相关,由于道路绿化以乔木为主,乔木中的绿量较大,所以释氧固碳的功能较为突出。不同绿地类型绿量的差异比较,如图1-2所示。

图1-2 不同绿地类型绿量的差异比较

(三)吸收有害的物质

城市各种工业排污、汽车尾气排出大量的二氧化硫、氯、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化物等有害气体和物质,对于城市空气、水体和土壤等产生大量污染。在有害气体中,最为普遍的是SO 2 和NO x ,这些气体不仅对人体有害,而且对植物也有害。试验证明,在一定浓度范围内,植物可以吸收气体中的有害物作为本身需要的营养元素之一。如硫是植物体氨基酸的组成成分,当SO 2 被植物吸收后形成亚硫酸及亚硫酸盐,然后以一定的速度将亚硫酸盐氧化成为硫酸盐。只要植物吸收的大气中SO 2 的浓度不超过一定限度,就可以连续不断地吸收,城市绿地中乔木对大气中SO 2 的吸收起主要作用,树叶是净化吸收环境中SO 2 的最重要器官,试验研究表明,植物叶片吸收的能力比其所占土地面积高8倍以上。

落叶树木年年长叶、年年落叶,可以不断地净化大气,所以被称为大气天然的“净化器”。每个树种对大气中的污染物抗性不同,其吸收能力也不同。吸收能力强的树种(1g干叶吸硫量在20mg以上)有臭椿、垂柳、悬铃木、银杏、夹竹桃等,吸收能力中等的树种(1g干叶吸硫量在10~20mg)有刺槐、女贞、广玉兰、紫薇、桑树、迎春、苹果、棕榈、滇杨等。落叶树吸收硫的能力最强,常绿阔叶树次之,针叶树吸收硫的能力较弱。不同种植结构类型绿地的单位面积净化能力及吸硫量有差异,复层结构尤其乔木较多的绿地净化能力较强。

绿色植物还能吸收和净化大气中的其他有害气体,如二氧化碳、氯气、氯化氢、二氧化氮、一氧化氮、臭氧等。落叶树吸收氟化氢的量往往是常绿树的2~3倍,如泡桐、刺槐、梧桐。此外,树木对汞、铅等重金属以及醛、酮、醚、苯酚和致癌物质安息吡啉也有很强的吸收能力,因此植物能对被重金属污染的土壤起到重金属的转移固定作用,从而达到对土壤的净化作用。水生植物和沼生植物通过吸取重金属、杀死细菌、吸收有毒化合物而净化水体。

(四)过滤有害的物质

大气中除了受有害气体的污染外,还要受到烟尘、粉尘的污染。烟尘和粉尘中除含有尘埃外,还含有油灰、炭粒、铅屑等金属微粒以及附着在烟尘中的微生物和病原菌等。悬浮在大气中的灰尘浓度较大时,还能减低太阳照明度和辐射强度,特别是可减少紫外线辐射,对人的健康有一定影响。

试验结果证明,树木对粉尘有明显的阻挡、过滤和吸附作用,从而可降低粉尘对大气的污染。树木的减尘作用主要表现在两个方面:一方面由于树木的树冠茂密,使大气下垫面的粗糙度增大,具有强大的降低风速作用,随着风速的降低,空气中携带的大粒灰尘下降,称为对气溶胶和降尘的干沉降作用;另一方面由于树叶表面不平,有的多茸毛,有的分泌黏性油脂或汁浆,空气中的尘埃经过树木,附在叶面上及枝干的下凹部分,起尘埃的过滤作用,风速越大,气体搬运的次数越多,过滤的次数就越多,空气也就越新鲜;蒙上尘埃与乔木和灌木,经过雨水的冲洗,又可以恢复其吸尘的能力,因此,树木是天然的空气过滤器。

植物还可以阻隔放射性物质的辐射传播,能够起到过滤吸收放射性物质的作用。常绿阔叶树的净化能力要比常绿针叶树大。据试验研究,1kg的叶1h内可沉积1居里的放射物质,2/3附于叶面,且容易冲洗掉,另外1/3即进入气孔内而被储于叶部组织内。另据美国研究资料,用不同剂量的伽马射线照射5块栎树林,当剂量在1500rad(拉德,辐射剂量的单位)以下时,可以被树木吸收而枝叶不受影响;当剂量超过1500rad时,枝叶会大量减少,但有些树木仍能生长。例如日本广岛原子弹废墟上长出的第一棵新苗就是银杏。可以说明,利用某些抗放射性的树种,在一定程度上可以抗御放射性物质的污染。

(五)减弱产生的噪声

在现代城市中,由于汽车、铁路、船舶、飞机以及工厂、建筑工地的轰鸣和尖叫,使噪声成为现代城市的公害之一。从环境保护的角度看,凡是影响人们正常学习,工作和休息的声音都统称为噪声。当噪声超过70dB(A)时,对人体会产生危害,引起多种不适甚至疾病;如果长期在90dB(A)以上的环境中工作,就可能发生噪声性耳聋,使听力下降40~85dB(A)。在交通频繁的城市干道上,噪声可以达到100dB(A)。

我国城市区域噪声标准《声环境质量标准》(GB 3096—2008)中,规定了城市五类区域的环境噪声最高限值,如表1-1所列。其中5类(即4类声环境功能区)标准适用于城市中的道路交通干线两侧区域,包括4a和4b两种类型,4a为为高速公路、一级公路、二级公路、城市快速路、城市主干路、城市轨道交通(地面段)、内河航道两侧区域,4b类为穿越城区的铁路主、次干线两侧区域。

表1-1 环境噪声限值

要消除和减弱噪声,根本的办法是在声源上采取措施,如果声源噪声不可避免时,采用绿化和选择适当的树种组成林带也可以减弱噪声。测试结果表明,树木的树冠具有不同方向的枝条和分层的叶片,当噪声的声波射到树木上时,一部分被反射,一部分由于射向树叶的角度不同而产生散射,使声音减弱并趋向吸收,同时在声波通过树木时,由于枝叶的摆动使声波减弱并迅速消失;树叶的表面有气孔和绒毛,像多孔纤维吸声板一样能把声音吸收掉。

据测试结果显示,40m的道路绿带可减低噪声10~15dB,高6~7m的绿带平均能减低噪声10~13dB,宽10m的绿带可以减低噪声20%~30%。沿街建筑后退红线5~7m用树木进行绿化,可降低噪声15~25dB。

树木减低噪声的因素关键在于林冠层,树叶的形状、大小、厚薄、叶面光滑与否、软硬,以及树冠外缘凹凸程度等,都与减噪效果有关。采用绿化进行减噪,还要求有一定宽度的绿化带和高密度的种植。阔叶树的吸声能力比针叶树好,由乔木、灌木、草坪和地被构成的多层稀疏林带比单层宽林带的吸声、隔声作用显著。

(六)能有效杀菌消毒

空气中散布着各种细菌,有的还是病原菌。不同性质的地区,空气的含菌量有明显的差别。法国的某统计资料表明,百货大楼内空气中的细菌达400万个/m 3 ,花园路(林荫道)上只有58万个/m 3 。据我国测定,在北京王府井每立方米空气中的含菌量是中山公园的7倍,是郊外香山公园的9.5倍;在南京百货公司每立方米空气中的含菌量是玄武湖公园的3倍,是植物园的20倍。绿地中含菌量少的原因有两个方面:一是绿地空气中灰尘少,含菌量自然减少;二是植物具有杀菌消毒作用。

据测试证明,许多植物都能分泌出强大的杀菌素,具有杀死细菌、真菌和原生动物的能力。植物杀菌是植物保护自身的天然免疫性因素之一。绿地不仅能杀灭空气中的细菌,还能杀灭土壤里的细菌,有的树木还可以杀死流过林地污水中的细菌。例如,1m 3 污水通过30~40m宽的林带后,其含菌量比经过没有树林的地面减少一半,曾对通过30年生的杨树、桦树混交林污水测定,水中细菌含量能减少90%。

当道路绿化在通过医院、休养院、疗养院等区域时,就可以选用杀菌能力强的绿化树种进行区段性的布局;在繁华的商业区,绿化用地常与人流、车流密度产生矛盾,在能绿化布局的地段选择树种除注意美化遮阳效果外,应着重引用杀菌能力强的树种,常见的有紫薇、柠檬桉、大叶桉、苦楝、百千层、夹竹桃,以及樟科、芸香科、松科、柏科的一些种类。

二、组织道路交通

城市道路上的绿化带、交通绿岛和分车绿带等,都是组织道路交通、保证行车速度、维护城市交通安全的有力保证。在组织道路交通上主要体现在促进安全驾驶方面,具体包括引导功能、防止事故和促进休息三个方面。路面枯燥乏味的灰色调,容易造成驾驶人员视觉疲劳而引发交通事故,而绿色植物可以缓解这种疲劳。特别是分车绿带和道旁的绿色植物,不仅可以缓解驾驶人员的疲劳,而且还可以起到防止眩光的作用。

国内外经验证明,沿道路的线形有规则地进行道路绿化,可以帮助机动车驾驶员弄清道路的地形和线形,起到视线引导和线形预告的功能。中央隔离带的树木可以遮蔽对面机动车前灯的光线,防止灯光影响视线,提高夜间行车的安全;道路上种植乔木在烈日天气下可阻挡强光,使驾驶人员的视线更加适应环境的变化。通过中央隔离带还可以有效设置道路调头车道、行人安全岛、交通标志等交通设施,有利于道路交通组织;用低矮树木进行密植,可以防止行入冲入车行道,还可以缓和道路飞出车辆的撞击,拦截车辆飞出道路外。道路两旁栽植低矮树木和绿篱,可将步行者和自行车与机动车分离开,防止乱穿马路和在道路上停留。另外,道路绿化可为车辆和行人提供绿荫,在夏季晴天时提高车辆和行人的舒适度;停车场的绿化可使汽车在树荫下不受暴晒,减少对车辆的损伤,并节省车辆启动时制冷的能耗。

三、增添城市景观

随着人们生活水平不断提高,人们对周围环境质量有了更高的要求,城市道路绿化景观逐步走近我们的视野,它不仅是城市空间的组成部分,而且满足人们的交通需要,它同时体现一个城市公民的审美观、精神面貌、文化修养的水平。在城市的景观中被人们感受和体会最多的是道路绿化景观,而道路绿化景观是道路景观中最重要的组成内容之一。

道路绿化景观与建筑物等硬质景观不同,道路绿化景观主要由生命体构成,因此充满生机和活力,时时处于动态变化之中。城市的艺术面貌,常是自然与人工、空间与时间、静态与动态的相互结合、交替变化而组成。城市的艺术布局,也是通过点、线、面相结合形成系统、互相衬托,才能获得完整的艺术效果。在进行城市景观规划时,必须把道路绿化景观列为重要的组成部分,其中风景游览道路的布局与走向是结合自然地形与风景特征,为人们创造良好的空间构图和最佳景观效果。

在道路和建筑组成的环境中,植物可以起到与之进行色彩、纹理等的对比,将自然的色彩和外形引入道路和建筑之中,如乔木在道路上投射的光影变比和在蓝天衬托下的立体轮廓,缓解了城市环境的钢筋混凝土等人工气氛。植物的四季变化,抽芽、开花、结果、果熟、落叶等现象,给人以自然的遐想,带给人以不同的感受。在一些主要路段也可把绿化景观建设成为地标性的景观。

城市中的某些道路也往往成为城市轴线布局的运动线路。每个城市总体艺术布局各有不同,但都往往通过城市轴线来组织城市空间,通过轴线可以把城市空间布局组成一个有秩序的整体,而城市轴线本身又是城市建筑艺术的集中体现。通过建筑群和园林绿地的艺术布局,反映城市的性质和特色,往往成为城市环境的精华所在,世界上一些著名的城市都有各自特有的城市轴线艺术。如我国北京的南北轴线、美国华盛顿的中央绿化车的轴线、法国巴黎的东西轴线等。

由城市地形地貌园林绿化和建筑群体共同组成的城市空间,常常通过城市道路串联并反映出来。城市主干道绿化贯穿整个城市,形成城市整体的景观基调,由于道路长度、功能的不同,道路绿化形式上的变化能使其更好地结合各路段环境特点,体现出不同的个性特征,使城市景观在统一中有变化。道路绿化本身又是运动的城市景观,将城市各主要景观连接起来,形成视觉网络。因此,运用美学原则和艺术手法对道路进行绿化设计,体现出空间层次、韵律起伏和彩色变化,并与道路两侧其他因素相呼应和对比协调,可展现出道路绿化的美,对城市形象起着重要作用。

四、体现城市文化

国内外城市发展的经历表明,深厚的文化积淀是形成城市文化品牌的重要源泉。好的城市文化品牌是城市的内在素质和文化内涵的外在表现,同时也是城市的整体风貌和特色,是城市文化价值的体现,它可以起到升华城市形象、凝聚城市精神的作用。但是,随着社会经济和科学技术的快速发展,城市中所用的建筑材料趋向一致,导致以建筑为主体的现代城市景观越来越成为千城一面,体现城市独特文化的因素正在逐渐减少和消失。

城市文化的特征之一就是地域性,而乡土植物是能够反映本地地域特征的重要文化要素。在这方面,城市道路绿化采用的多是反映城市所在地域自然植被状况的地带性物种,所以很容易使城市形成特有的地域风格,地域性很强的乡土植物可以为植物配置提供广阔的文化资源。在丰富的植物品种中,乡土植物是最能适应当地自然条件的,不仅能达到适地适树的要求,而且还可以代表一定的植被文化和地域风情。如北方一些城市的白杨树代表着无畏精神,南方城市的榕树、棕榈类是典型南国风光的代表。从一个城市的植物景观上,不仅能看出一个地方性格和风格,同样能看出一个地方时代文化的特征,或地域文化特色。

最近几年,评选市树市花的活动在各地如火如荼地开展。我国大多数的市树市花是一个城市的居民经过投票选举,并经过市人大常委会审议通过而得出的,并且是受到大众广泛喜爱的植物品种,也是比较适应当地气候条件和地理条件的植物。因此城市往往在一些主要体现城市内涵的道路上运用市树市花作为道路绿化的树种,利用它们本身所具有的象征意义来作为该地区文明的标志和城市文化的象征。

成功城市道路绿化的经验证明,利用市树市花的象征意义与其他植物或小品、构筑物相得益彰地配置,可以赋予浓郁的文化气息,不仅对市民起到积极的教育作用,而且也满足了市民的精神文化需求。例如,国槐在民间是吉祥、幸福、美好的象征,中国人民自古以来把它作为吉祥树、幸福树,它代表顽强不屈、坚韧不拔的品格。再如,楸树高大通直的枝干,优美挺拔的风姿,淡雅别致的花朵,稠密宽大的绿叶,光洁坚实的材质,能够代表劳动人民宽广的胸怀和坚韧的性格,可以展示人们热爱生活、奋发向上的精神风貌。

五、提供防灾功能

城市道路具有防灾避难的功能,从古代就已经认识和利用。意大利西西里岛东南部的海湾城市卡塔尼亚,在1693年的震后重建规划中,摒弃了狭窄、曲折的街巷系统,取而代之的是宽阔、笔直的城市大道,以保证即便房屋倒塌民众仍能安全地离开他们的住宅,并规划建设一些特大型广场,以保证地震发生时民众有疏散避难的开阔场地,大道两旁种植行道树以防物体直接砸到地面上的避难人员,为道路绿化赋予城市防灾的功能。

行道树具有防风的作用,其防风能力可在树高11倍的距离内起作用,同时对防震防火也有一定的作用。特别是多列的行道树或树群绿地,行道树能起到良好的防火作用。这是因为行道树受热时会吸收热量,放出大量的水蒸气,而产生冷却四周空气的作用,进而可阻止水力的前进。日本在1923年关东曾发生8.3级的大地震,在发生地震不到半小时,东京市就有136处起火。当时有很多人逃到市内后乐园、上野、皇居等公园,以及滨离宫等大面积园林绿地而得以幸免,这些公园绿地成为居民躲避火灾的安全岛。这些公园绿地除了水面和空间起阻隔作用外,树木本身具有防火功能也起到重要作用。

据研究,珊瑚树(法国冬青)的防火功效最为显著,这种常绿树叶厚、冠浓、含水量极高,当大火焚烧时,即使全熏黑、叶片全部烧焦,也不会产生火焰,使火势无法蔓延,是防火树木中的珍品。银杏树的防火能力也很强,日本工业城市已把银杏列为防火防震的重要树种。另外,栎类、臭椿、泡桐、白杨、法国梧桐、交让木、八角金盘、青栲、女贞、大叶黄杨、冬青、石楠、棕榈、蒲葵、广玉兰、木荷、苦槠、黄檗、柳树、梓树、槭树等,都具有不同程度的防火能力。在工矿区、社区用防火树栽种行道树等绿化带,构筑防火林带,对于保护资源和居民的生命财产安全具有重要的作用。

总之,城市道路绿化的功能和层次可概括如图1-3所示。

图1-3 城市道路绿化的功能和层次 9Qf3B2A6grFn8dkZuxZBBQolP3QAehp5AhNKCJ9znCMwNlWhCvynIq3FGTiVRhD8

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