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關鍵詞:海綿城市;徑流系數;種植陽臺;原位收集;透水鋪裝
城市化是我國社會全面發展的重要推動力,然而高強度、高密集的城市土地改變了原有的生態系統,破壞了原有的自然水文循環機制[1],導致城市大雨內澇、水環境污染加劇、水生態系統退化等一系列水問題日益嚴重。為解決上述問題,我國提出“海綿城市”理念,住建部于2014年10月《海綿城市建設技術指南》,2015年10月國務院再次印發《關于推薦海綿城市建設的指導意見》,海綿城市頂層設計基本完成。目前,海綿城市試點城市已公布兩期,多個省份也陸續出臺推進海綿城市建設實施意見[2]。但是由于海綿城市在國內處于起步和探索階段,關于海綿城市的內涵以及如何因地制宜開展海綿城市建設仍存在較多的爭議,需要結合實際建設進一步探討和研究。給排水系統是海綿城市規劃建設中不可缺少的部分,設計作為城市建設的先行者,應根據實際工程項目特點,因地制宜、避免設計教條化。本文以南寧某高層建筑為例,把“海綿城市”的設計理念巧妙、合理地應用到建筑中去,探討“海綿城市”設計中存在的問題,并提出安全的排水建議。
1項目概況
本項目位于邕江南岸的南寧市五象新區,是邕寧區近期開發建設的重點項目,該建筑為27層辦公樓,建筑設計以注重人和自然的和諧統一,將傳統的平面綠化布置變為立體綠化布置,中間辦公區采用退臺形式,在退臺的最由植物環繞,整個建筑的立面如“花的瀑布”。在海綿城市總體規劃確定的建設目標指導下,根據建筑用地分類和特點進行分類分解,制定項目降雨徑流總量控制目標,確保場地設施安全,尊重自然、順應自然,因地制宜地結合項目景觀,做到低成本、高利用、易維護的海綿城市設計成果。本項目海綿城市設施包括雨水調蓄和雨水利用。雨水調蓄主要有室外雨水收集處理一體化模塊,室內有敞開的露臺雨水收集。雨水再利用有兩方面:室外雨水收集處理一體化模塊處理后的水作為綠化用水,室內有復合過濾器處理后的水作為陽臺綠化用水。該項目海綿城市設計內容包括:室外雨水收集和利用系統;利用退臺式種植陽臺的涵水納水功能,對種植陽臺雨水進行原位收集,就近利用;采用透水鋪裝等。
2設計實例分析
2.1室外雨水收集和利用系統
查找南寧市降雨資料,本項目設計是以年徑流總量控制率不低于80%為控制目標,設計日降雨量為33.4mm。由于項目地勢北高南底,天然存在1.7米的落差,地下室頂板邊線距離用地紅線僅3米,地下室頂板根據地勢有順勢落差,讓雨水匯集到項目最低點,在此處設置有效容積為260m3的雨水蓄水模塊,該模塊集雨水收集、凈化、存儲、利用于一體,施工方便,應用廣泛。
2.2種植陽臺雨水原位收集和利用系統
根據該建筑的退臺式種植陽臺特點,利用種植陽臺的涵水、納水功能,設計時既要保證雨天排水順暢,又要對種植陽臺雨水進行合理收集再利用。由于退臺陽臺為二層一退,相鄰的兩個陽臺的高差為7.4m,充分利用這一高差,對上二層陽臺雨水進行收集,用于本層陽臺綠化用水。在每層種植陽臺處設置一個環保雨水口,內設環保截污框,并在相鄰覆土層內設置雨水復合過濾器,環保截污框可從雨水口口部抽出進行清掏,初期雨水先經過環保雨水口進行雨水預處理,去除雨水中攜帶大顆粒懸浮物,然后進入相鄰的復合過濾器,該復合過濾器可由廠家進行定制,集雨水過濾、收集為一體,過濾器內部分容積充填一定粒徑礫石等填料,部分容積用于收集處理后雨水,出水管接至下二層的綠化用水管。種植陽臺的雨水設計真正做到原位收集,就近利用,利用重力水頭滿足綠化用水需要,無機械動力費用。項目所設計的種植陽臺雨水收集系統剖面圖如圖1所示。
2.3采用透水鋪裝
透水鋪裝是指采用透水性良好的具有空隙的材料鋪設路面,雨水能夠進入鋪裝層面下部結構的內部,通過具有儲水能力的基層下滲到土基,使雨水還原于地下并凈化水質,與此同時降低地表徑流量[3]。本項目采用透水鋪裝路面用以提高道路水體自凈能力,采用透水鋪裝的形式有以下幾種:(1)非機動車停車位、室外停車場采用透水瀝青混合料材料;(2)建筑周圍車行道主道采用透水性水泥混凝土材料,人行道采用透水性路面磚鋪設;(3)建筑周圍花園中采用鵝卵石、碎石及嵌草鋪裝等。通過透水鋪裝,路面的雨水可滲透到路基或是周圍的土壤中加以儲存,排水流入城市管網或蓄水系統。透水鋪裝可以降低綜合雨量徑流系數,是“構建海綿城市”的有效措施,因此在工程設計中應用廣泛。
3設計中存在的問題及爭議
3.1徑流系數理論計算值與實際有偏差
城市化的重要特征之一,就是原有的自然植被不斷被建筑物及非透水性硬化地面所取代,從而改變了自然土壤植被及下墊層的天然可滲透屬性。徑流系數是徑流量與降雨量的比值,該值應該是小于1。規范中對不同種類匯水面的徑流系數規定如下:地下建筑覆土綠地(覆土厚度≥500mm)準值為0.15;地下建筑覆土綠地(覆土厚度<500mm)準值為0.30-0.40、透水鋪裝地面準值為0.08-0.45。盡管該項目按照現有的設計規范及技術指南選擇、計算徑流系數,但合規不合理,本項目的特殊性引出下述問題。由于項目地下室已達到用地紅線內允許的最大用地面積(地下室連線距離用地紅線3.1-6.2米),地下室面積為總用地面積的84%。也就是說紅線內有84%的面積變成不可滲透。該項目按照現有的規定計算出的綜合徑流系數為0.51197,約為48.8%的水量可滲透至地下,即16%的可滲透面積要滲透48.8%的降水量。如果把滲透系數看成:1-準(徑流系數),滲透系數值是不可能大于1,該項目的滲透系數接近于3,明顯與實際不符。事實上,分析得出規范中的徑流系數應該是覆土層內水量未飽和之前徑流系數,隨著降雨量的增大,地下建筑的覆土層內水分飽和,雨量徑流系數將不斷增大,最終接近屋面的徑流系數。換從極限考慮,紅線范圍內都是地下室,按照現有技術指南上的徑流系數選擇、計算,只要保證地下室頂板上方有一定覆土用于綠地或采用透水鋪裝就能降低綜合雨量徑流系數,近一半的雨水可以滲透至地下。問題是整個都是非透水的地下室頂板隔斷,雨水如何滲透。地下室頂板上方的綠地或透水鋪裝只不過是一種障眼法,根本問題是地下室頂板的非透水性硬化改變了原有自然土壤植被的可滲透性,根據現有的設計指南計算出的徑流系數明顯偏小。設計中有條件時適當放大蓄水池的容積,盡量減少洪峰流量,為場區排水留有安全余地。
3.2通過透水鋪裝降低徑流系數條件有限
根據海綿城市透水鋪裝的定義,透水性鋪裝要求鋪裝面層結構具有較好的滲透性能,同時透水鋪裝下面的基層結構也要有相應的透水性,當基層下的土壤透水能力有限或基層條件不允許下滲時(如不透水頂板等),也可以在基層中埋設排水管將水排出。一般常用的透水鋪裝結構從上到下依次為:60-80mm厚的透水面、20-30mm厚的透水找平層、100-150mm厚的透水基層、150-200mm厚的透水底基層、土基。透水鋪裝可以快速滲透表面雨水,進而滲透至土基,多余的雨水由PVC排水管收集,排入周圍雨水管渠。規范定義的徑流量指降落到地面的雨水,由地面和地下匯流到管渠至收納水體的流量總稱。土基上的排水管和地下室頂板上的排水層的排水量實際為透水鋪裝間接的徑流量而非滲透水量,透水鋪裝的徑流系數應取決于土地透水能力。可見透水鋪裝徑流系數取值要綜合考慮其應用場合,地下室頂板上方透水鋪裝的徑流系數不能簡單的按照規范進行選擇計算,設計人員通過透水鋪裝降低徑流系數條件有限。
4結論
盡管“海綿城市”的設計理念大家早已耳熟能詳,但實際工程項目各有特色,如何把這簡單的設計理念巧妙合理地應用到建筑中去,形成經濟、實用、美觀的“海綿城市”設計成果,不斷完善給排水基礎設施,在提高水資源利用率的同時,實現“小雨不積水”“大雨不內澇”的排水目標,是每個設計人員應該考慮的重點內容。同時國家法律法規應根據海綿城市實施過程中出現的問題逐步完善,做好頂層設計的研究,相關海綿城市的產品也應日趨更新和改進,三者同步進行才能保證海綿城市從理論到實際的合理轉變。
參考文獻
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近些年來我國城市化發展進程不斷加快,市政道路建設成為重要問題,道路設計在城市道路建設中占據重要的地位,因此必須對其進行優化設計,使其適應城市建設標準的整體性要求。在本文中將以城市道路設計過程中存在的問題為基準,結合實際情況,探究切實有效的設計形式。
【關鍵詞】
城市道路;設計難點;控制措施
市政道路設計是一項綜合性的工作,在具體布局過程中要求工作人員及時對其進行分析。在城市化布局設計過程中分為主干道、次干道等支路體系,不同類別的道路設計其功能存在一定的差異性,為了滿足城市布局形式的整體性的要求,要從已有布局現狀入手,對道路設計系統進行有效的分析,發現道路設計中存在的問題,進而將道路功能發揮到最大值。工作人員要對其引起重視,對布局形式進行有效的分析,避免出現設計不當的情況。
1市政道路設計要點分析
基于城市道路設計的特殊性,在整個布局過程中,要求工作人員從實際布局現狀入手,根據設計難點和控制重點的發展趨勢,掌握設計要點。以下將對市政道路設計要點進行分析。
1.1彰顯城市特色在城市道路設計過程中,其設計要點要適應區域性發展形勢。隨著人們對文化生活質量要求的不斷提升,在實際發展過程中必須以多元化布局形式為基礎,及時對城市布局形態進行分析,考慮到城市化發展因素的影響,在城市道路布局中體現出城市的布局特點,融入城市化發展氛圍[1]。
1.2彰顯功能特點道路設計對城市經濟發展有重要的作用,在布局控制階段,必須體現出城市的個性和特色,從基礎性布局現狀入手,適應道路設計需求。隨著交通設計形式和瀏覽布局的不斷調整,在具體化設計過程中必須使得城市道路設計體現出其功能特點,避免出現設計失誤的情況。
2市政道路設計過程中存在的問題
根據已有設計形式和布局控制形態的要求,在后續設計階段需要考慮到控制形式及設計格局的要求,對其進行合理設計。但是由于涉及到的影響因素比較多,在設計過程中會存在不同程度的問題,以下將對市政道路設計過程中存在的問題進行分析:
2.1路網銜接不當道路設計要考慮到長遠經濟效益,明確現有設計形式和控制形態,突出設計重點,適應布局體系的整體性要求。但是在整體布局過程中會存在路網銜接不當的情況,嚴重影響城市道路交通的功能。由于城市道路設計多是位于主干道上,忽視了支路設計和規劃,尤其是在貫通性布局階段,主干道的整體承受壓力比較大,對道路后續布局會有嚴重的影響。
2.2網絡節點不通暢對于當前交通布局形式而言,道路設計必須考慮到交通流量、周圍路網及車速等因素,在第一時間對其進行合理的布局。但是在實際設計階段存在網絡節點不通暢的情況,設計人員對實際交通布局形式缺乏一定的了解,在路段和交叉路口設計過程中會存在網絡節點不通暢的情況,、路段和交叉口紅線相同,路網節點的交通流相互等待或避讓降低了道路的通行能力,也造成了道路網絡資源的浪費[2]。
2.3橫斷面設計不合理橫斷面的設計和交通流量之間存在一定的聯系,在道路設計和規劃過程中,會存在橫斷面布局不合理的情況,增加了道路設計的難點。另外在道路整體布局過程中,對交通組織、路段和節點缺乏有效的定性分析,導致行車速度無法在短時間內得到有效的控制,增加管理難度。還有道路功能布局對城市化建設有重要的作用,在管線布局和設計過程中如果忽視了車道數和道路功能的關系分析,必然會增加景觀設計難點。
2.4特殊路段設計不當城市道路特殊路段的設計主要是以盲道設計為主,特殊人群是現代城市結構不可忽視的組成部分,盲人對道路設計有不同的需求,但是當前在城市化道路設計過程中,對盲道設計的重視度比較低,進而會存在設計不當的情況。盲道的設計需要考慮到盲人的實際需求,在現有布局過程中,盲道的設計主要分為行進盲道和提示盲道兩種,對于不同盲道布局形式的要求,如果無法及時明確方向,則必然會導致盲人走錯路。
3城市道路設計的改進措施分析
基于城市發展形勢的特殊性,在整體布局過程中需要明確其中存在的問題,及時對道路設計現狀進行分析,在已有布局控制基礎上,探究切實可行的改進措施。工作人員必須對其引起重視,根據已有控制形式的要求,做好整體布控工作。以下將對城市道路設計的改進措施進行分析:
3.1優化節點形式道路的節點設計對功能分區的布局有重要的影響,要根據不同路段的設計形式,了解集散節點和路徑轉換節點之間的關系,從當前設計現狀入手,考慮到現有布局形式的變化結構,優化措施如下:(1)針對性路口設計對保證交通安全性有重要的影響,在路口整體設計過程中,需要及時對現有的交通政策和控制格局進行分析,充分利用城市布局和交通規劃形式的要求,充分利用道路設計形式,保證設計方案符合城市整體發展需求[3]。(2)協調性根據城市道路設計形式的整體性要求,整個布控形式需要考慮到協調統一的設計原則,在交叉布控設計過程匯總,可適當增加車道數,擴大路口的空間資源,保證路口的通行能力。同時路口也是頻發交通事故的地段,具備協調性設計形式,能保證路口和其他路段一樣的通行能力。(3)綜合性根據道路設計類別和已有布控形式的要求,在后續設計階段,要兼顧到整體布控形勢,對管線和公交站點進行優化選擇。用地范圍的衡量對城市道路設計有重要的影響,在后續布局階段,設計必須以人為本,行人過街設施的設置,應當根據紅線寬度來設置,綠化交通島也可以成為城市的一道風景線[4]。(4)應用性對于已有布控形式的特殊性,在保留現有設計形式的前提下,要充分利用相關影響因素,對其作出有效的評估,適應城市道路發展形勢的要求。此外城市道路的后續設計要適應現有控制形式的發展趨勢,靈活運用當地地形,節約用地和資金,做出既簡潔又美觀的設計。
3.2橫斷面的合理設計城市道路橫斷面的設計對城市道路交通功能有一定的影響,近些年來隨著城市布局形式的不斷變化,在后續設計階段為了滿足城市發展和已有控制形式的要求,需要工作人員對道路設計形式引起重視。在主干道上要合理設計天橋和地下通道,緩解路面行人流量。此外為了改善當前道路的通行能力,可以適當增加路面寬度,根據車輛的流量,適當增加車道數。在整體布局過程中,可以適當發揮交通調節能力,及時對現有的布局形式進行調整,充分利用當前地形的優勢,節省資金投入,保證設計的美觀性和簡潔性。
3.3人性化設計近些年來隨著交通事故數量的不斷增加,在道路布局過程中需要做好人性化布控形式,在已有設計基礎上,完善布控形式,使其適應城市發展趨勢。當前在道路具體設計過程中會忽視人性化布控形式,增加交通管理難度。因此在實踐過程中要遵循人性化設計理念,設立有效的布控形式,實現以人為本的設計理念。具體設計流程如圖1。在后續布局設計過程中,可以廣泛收集人民群眾的意見,了解受眾的實際需求,對其進行有效的規劃和布控。使其適應城市設計形式的整體要求。機動車的設計和自行車設計之間存在一定的差異性,在具體布局過程中可以通過邊石高度對其進行隔離,且自行車道同人行道都留有足夠的通行寬度,真正實現以人為本的人性化設計。
3.4安全性設計隨著人們物質生活水平的不斷提升,人們對城市道路設計有一定的要求,在后續布局過程中必須做好安全布局形式。例如為了防止機動車撞入,要設置有效的圓柱墩,很多城市采用的圓球設計形式,將花崗巖磨光,按照固定的距離進行排列,給人們柔和的感覺。此外是排水設計,在雨季,為了避免出現嚴重的積水情況,要做好排水布局形式,在設計階段需要及時確定交叉路口的布控行駛,根據施工精度的要求,對實際距離進行測定,交叉口內的各處坡度應基本勻稱,并保證排水要求。
4結束語
城市道路設計對經濟發展有重要的影響,其本身具有復雜性和特殊性的特點,在整體布局和設計過程中,要求設計師對布局形式引起重視,當前結構設計現狀入手,考慮到區域性發展形勢的要求,選擇最優設計方式。此外道路設計本身存在很多問題,工作人員必須具備一定的工作經驗,提升自身專業素養和專業技能,達到理想的設計布局效果,進而適應城市化整體建設的要求,促進城市的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:建筑設計;問題;對策
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
引言:一個城市的特色與這個城市的文化傳統和建筑風格密不可分。所謂的建筑設計是指結合建筑物周圍的環境以及當地的文化傳統設計建筑。現在的建筑設計往往只關注對建筑物本身的設計而有意或是無意的忽略對后兩者的關注。忽略建筑文化的建筑設計,無論其有多么的宏偉豪華,整個設計也不會給人留下深刻的印象。本文將從以下幾個方面來淺析城市建筑設計中的問題及對策。
一,建筑理念要強調人與自然的和諧
城市建筑與人們日常生活息息相關,建筑設計必須以人為本,從居住行為出發,滿足居住者的需要,如休息,出行,儲物,子女上學等。建筑師在設計建筑物時要在遵循以人為本的理念的同時,考慮建筑物與環境之間的相互影響,積極尋求人與建筑、自然三者之間和諧統一的方法。現在我們有一部分人簡單地把西方的設計照搬過來,不管自己當地的自然條件是不是適合,一定要采用歐洲的建筑風格,如此發展,只會造成更大的能源浪費。設計師們應將人們的需求、自然環境的保護、能源的節約完美的結合到一起。建筑的意義在于建筑要符合當地居民的生活需求,符合當地的自然地理環境,傳承本地的歷史文化,設計師們要繼承和發揚這種設計理念。
二,設計風格要與城市歷史演變規律相一致。
現代化城市的建設中,許多新建筑的設計破壞了原有舊建筑的整體格調,不能保持城市建筑整體效果的和諧。在城市建筑設計工程中,應考慮到新建筑與舊建筑的和諧共存,一起滿足人們生活的需要,要綜合考慮城市以及建筑的演變規律,并遵循這一客觀的必然規律,充分尊重當地的經濟文化背景。
一個城市建筑事業的發展與城市建筑風格的形成不是一代人兩代人可以建設完成的,這是在遵循城市發展規律的基礎上通過廣大勞動人民的努力前仆后繼的共同努力的結果。作為設計師,要慢慢積累,潛心研究,找城市建筑發展過程中的客觀規律,并在遵循這一規律的基礎上突破陳規,使新的建筑設計更具文化內涵,使建筑成為傳播城市文化載體。
三,堅持整體性設計原則。
建筑的整體性是指建筑尺度的整體性,建筑空間的整體性,建筑色彩的整體性等。設計師在設計建筑時要做到尊重城市的建筑特色,充分融合這個城市的文化背景,風土人情以及自然環境,并對城市建筑的整體風格、色彩以及建筑小品等內容進行總體布局與構思。否則城市建筑設計的完整性將被打破,將被建筑的歷史長河湮沒。
四,尊重歷史的同時要對傳統民居有所創新。
一個城市的文化蘊含于建筑特色中,設計師在設計新的建筑時要考慮到老的建筑,要充分結合當地的政治文化背景,在保持傳統文化的基礎上獲得新的突破,在追求創新的同時強調高雅,講究文化品位。追求民族文化傳統與現代觀念的多元化,實現本土現代主義設計,創新發展本土設計理念,這應是城市建筑領域的主流。
五,倡導低碳設計
目前我國建筑業正處于蓬勃發展階段,大力推進低碳型建筑迫在眉睫。現階段能源與資源消耗過度,低碳節能型建筑太少,建筑能耗已成社會的巨大能源負擔。據統計,我國的建筑能達到國家制定的強制定節能標準的只有10%~15%,高能耗建筑占80%以上,目前,每年建筑消耗的能源占總能源消耗量的30%。此外,我國只有極少的節能型建筑,每年新增加的建筑中,只有1/10屬于低碳型。建筑能耗已經對周圍的環境造成嚴重的污染,影響著社會的可持續發展。
低碳型建筑要求設計者在設計建筑時利用生態學的理論,將建筑和周圍的環境看成一個統一的整體,使建筑與自然環境形成一個良性循環體系,通過設計、組織建筑內外空間中的各種物態因素,使物質能源在建筑生態系統內部有序地循環利用,獲得一種高效、低耗、少廢、少污、生態平衡的建筑環境。
發展低碳節能建筑可以緩解能源的緊張局面,這是城市建筑發展的趨勢所向。在促進低碳節能建筑的發展過程中,建筑設計工作者們要從建筑設計入手,將建筑節能技術與建筑結合起來,根據地域的不同,開展不同的建筑節能技術的研究,形成具有地域特色的生態節能建筑。
六,結束語
建筑代表著一個城市的形象。新的城市設計要做到將當地的政治經濟文化傳統,地理環境,風俗傳統有機的結合,研究城市的建筑特色,在繼承城市建筑文化的基礎上進行新的創新,傳揚并發展城市的建筑文化。力求達到人,建筑與環境和諧統一的完美境界。
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用地理思維的角度去觀察城市,我們可以了解城市是怎么樣的、為什么是這樣。基于地理信息的直觀表達,可以揭示城市經濟和社會現象的空間關系以及空間結構,城市中的人與環境的內在相互關系、相互影響等。用地理信息去研究城市可以跨過早期的簡單因果關系直接進入現代廣泛流行的相互作用關系論中。城市中的各種因素包括人、社會主體和經濟主體,單個因素活動可能是沒有規則的,如果用地理的角度去研究就會顯現出明顯的空間規律。地理信息作為一種空間表達、空間呈現和空間關系的描述信息,為人類進行空間思維提供了交互語言。借助于地理信息清楚了解城市各種運作的規律,有助于我們對城市進行統籌,在城市的規劃建設、運維管理、應急救災等方面可以做到更好。地理設計是一種將地理科學和GIS方法融入到設計過程中的系統方法學。相對于傳統的城市設計,地理設計更強調了依托地理環境背景,對城市建設進行方案設計。在設計的過程中有一系列的功能、方法、工具和模型根據原有的空間及屬性信息結合當前輸入的設計方案進行動態分析評估,并把評估結果用地理的方式直觀表達出來,快速地為設計者提供反饋互動,讓設計者及時了解設計方案在各個方面引起的影響,進而進行設計方案的迭代修改,直到生成總體效果良好的設計方案。在這個過程中還可以包含信息共享及協同工作機制,讓更多的人和部門同時參與到設計階段中,確保方案的優良特性。地理設計的系統方法及實現工具在日益完善中,隨著時間的推移將越來越多地在智慧城市建設中起到重要作用。智慧城市有多個特征,其中一個主要特征是可持續性。城市運行維護管理的優劣也很大程度地決定了城市的智慧化程度。城市運行維護管理的主要內容包含城市公共設施管理、城市資源與生態環境管理、城市經濟管理及城市社會管理等方面。在城市運行維護管理中,與空間位置相關的內容都可以利用地理信息技術來進行分析處理。利用地理信息技術收集城市運行維護管理信息,分析評估城市管理效果,根據分析評估的結果調適原有的管理體制、方式和方法,努力提高管理的效率、優化管理效果,取得更好的社會效益及經濟效益。讓城市的運行進入一種良性的可持續的狀態中,真正實現智慧城市的建設目標。
2時空地理信息的獲取與利用
智慧城市是依托信息科技和智能技術來實現城市運行管理的及時感知、互聯傳遞、利用和分析,從而創新城市運行、管理、服務機制,提升城市科學管理和決策的“智慧”。智慧城市的主要特征包括全面感知、互聯互通和融合計算等。無論是在過去、現在還是未來,任何人、事、物、組織都必須依附于空間環境內,而對不同時態下的人、事、物、組織的空間存在位置的描述亦是地理信息的一種,這是一種廣泛存在的地理信息,是描述任何事物的位置元數據。從空間維度來看,可以將所有完整的事物主體描述信息看成是地理信息和屬性信息的結合,考慮與測繪地理信息進行區分,不妨把地理信息分類為基礎地理信息和泛在地理信息,而政務專題信息、衛生專題信息等社會要素則是泛在地理信息的一個個子集。可以看到,跳出傳統狹隘的基礎地理信息思維,整合利用基礎地理信息和泛在地理信息,才可以把社會人文的所有對象結合空間思維來思考和決策,這是充分利用地理信息提供城市“智慧”的前提。時間和空間,是自然宇宙的兩個維度,也是城市運行管理服務的兩大通用規則。時空信息的結合,為融合利用城市海量信息指出一條清晰的路徑。城市可以空間為橫軸、時間為縱軸,鉆取城市信息,建設一個智慧城市運行監測平臺,只要盡可能多地接入城市感知信息(比如溫濕度與空氣監測信息、水文水質監測信息、各種定位信息、城市攝像頭、公交刷卡信息、POS刷卡信息、通信基站連網數據、交通卡口信息、ETC不停車收費記錄等等,將感知的概念再延伸一些,還有遙感遙測信息、企業和個人去公共服務窗口辦業務記錄、個人住賓館酒店的記錄、乘車和乘飛機時的身份記錄等等),實現城市信息的大集成,就可以展示城市現在、再現城市的過去、模擬城市未來。想象一下,坐在智慧城市的運行中心,在以大幅地圖為背景的屏幕上,可以看到實時的城市各局部的氣象環境、溫濕度、PM2.5等,可以回顧城市的歷史氣象,還可以模擬將來氣象;可以看到實時的城市人流、車流動態,可以回顧歷史人流、車流,還可以模擬未來4小時、8小時、12小時內的人流車流;可以查看任何一個人或車的運動行進軌跡,還可以揭示其在空間上的時間規律;可以看到水文水質情況,可以回顧和預測水位信息,還可以及時提醒污染變化情況;可以看到實時的城市警情,可以回顧歷史警情,還可以預測未來的警情波動的時間區間和空間區間;可以看到最新的遙測信息,可以獲得地面滑坡、違建的智能提醒,還可以生成應急警告或清違指令;等等。從城市信息化的角度來看,以往主要著力于時間維的信息分析和利用,在智慧城市框架下,在時間維的基礎上結合空間維,時空信息的融合利用,給了城市運籌帷幄的底氣和智慧。城市要獲得和提升智慧,需要持續提升兩個方面的能力,一是充分獲得信息的能力,沒有高度信息化的城市沒資格談智慧,所以智慧城市建設的主要任務之一是延伸信息感知觸角、集成城市信息;二是充分利用信息的能力,如果城市匯聚一個龐大的綜合數據庫,而不加以呈現、分析和利用,那么信息的價值度必然很低,城市也談不上智慧。時空思維是實現城市智能與智慧的主要手段,由于時間一直是城市信息的主要元數據,因此要提升城市智慧,主要面臨的重大挑戰是如何提高城市的空間思維能力:1)如何把從各種途徑采集、感知、分布和匯聚的海量信息進行空間化,將其轉化為泛在地理信息,從而能實現對海量信息的空間呈現和抽取,為城市管理者和服務對象提供空間思維輔助。2)如何賦予計算機系統一些空間業務規則,從而實現城市的空間智能。從地理信息共享服務的角度來看,需要實現城市地理信息(包括基礎和泛在地理信息)的隨需共享,以支撐各行業部門及各種協同應用需求。
3智慧城市的時空信息框架設計
智慧城市的空間基礎框架需要滿足各種情況下的時空信息展示呈現要求,因此需要最大程度地整合城市的各種尺度、各種樣式、各種來源、各種時相的基礎地理信息,具體來說除了基礎的矢量數據、影像數據、實景影像、2.5維等數據外,城市的基本地物,如地下空間、管網、地上城市部件、建筑、橋梁、城市宗地、城市規劃定案等都應納入為基礎地理空間信息的服務范疇。基礎空間數據的共享整合,優先采用數據交換方式實現數據集中,并整理好各地物實體的空間關系,比如社區和宗地的關系、宗地和建筑的關系、建筑和地下空間及管網的關系等,從而形成較完整的城市空間實體數據庫,為城市提供全方位的、高性能的基礎地理信息服務。一些正在規劃、正在設計、正在建設的空間實體,可以通過地理服務方式,到基礎地理信息服務平臺。為滿足智慧城市的時空分析需求,需要將大量的人、事、物、組織等社會人文信息進行精確空間化,生產城市的泛在地理信息。傳統的基于標準門樓牌數據的匹配服務,能滿足標準地址的精確匹配問題,不能滿足非標數據的空間化需求,也不能解決地址描述信息的非標問題。為此,需要從以下5個方面進行智慧城市的時空框架設計:
1)建立位置資源庫,構建豐富的地理標識庫。
在標準地址門樓牌庫的基礎上,混合各種地址編碼技術,采集和抽取大量的城市地理部件或人文地理標識,建立位置資源庫,并不斷地補充完善;大量的城市感知設備都是重要的電子標識資源,要納入位置資源庫統一規范管理。
2)提供強大和精確的位置尋址服務,支撐快速空間化的重要基礎地理服務。
3)與產生城市管理信息的關鍵業務系統結合。
泛在位置信息在業務中進行確認是最為準確的,與各關鍵系統的地址登記模塊進行結合,給結合系統提供選擇性輸入位置描述或空間坐標,能減少非標地址的產生,減少批量空間化的壓力,甚至能獲得一些位置資源標識。
4)建立動態感知信息接入平臺。
大量的前端感知信息要進行空間呈現,需要解決動態信息接入、空間化及基于空間規則的預處理、分發和基于空間地圖的動態展示等所有問題,需要一個統一的信息接入平臺負責處理。
5)提供泛在化的地理信息服務。
智慧城市的地理信息服務要滿足隨時、隨地和隨需的要求,由于數據分布、保密等客觀原因,大量的泛在地理信息還是分布于不同單位,但整體上要按SOA架構,實現分布式的地理信息服務和融合共享服務,滿足智慧城市對地理信息的流程化協同共享的需求。
4應用案例研究———以智慧紐約為例
紐約市作為美國最大的城市與商港,也是世界經濟中心之一,其集中、高效、密集、多樣性及無盡的創造可能性為建設智慧城市提供了先天優勢,智慧紐約設計內容關注于城市環境的5個層面:土地、空氣、水、能源以及交通運輸,期望2030年為全紐約人建設一個更加便利、美麗、健康和平等的城市。目前美國智慧城市設計所遵循的是“紐約市(2007-2030)城市總體規劃”(PlaNYC),主要涵蓋十大模塊目標。通過紐約智慧城市設計案例可以認識到,智慧設計區別于傳統設計,主要體現在所關注方向不僅僅局限于城市的建設和經濟的發展,更需結合智慧城市的發展目標將關注面擴展到市民生活息息相關的各項內容中去。而地理信息技術以其直觀的空間呈現、對空間關系的計算處理能力,為人的空間思維提供了重要輔助手段,從而提升個人或組織的智慧。在以地理信息為載體的智慧紐約的設計建設中,人們通過城市部件的位置,可以找到維護保養單位;通過危急事故區域,可以找到最近的應急資源和隊伍;通過環境污染的演進路線,可以找到污染源;通過傳染病分布分析,可以找到可疑傳染病源;通過個人的位置,可以找到最近的酒店、商店和朋友等,這些都是基于地理信息獲得和提升智慧的具體表現。通過地理信息為載體的資源統籌、分析數據、構建模型,能夠提供良好的城市建設與管理的政策和方法。
5結束語
關鍵詞: 城市規劃設計;合理布局;可持續發展
Abstract: with the rapid development of urbanization, the city has a stricter requirement for designing and planning. Therefore, the city planning designer is required to adapt their work to the designing concept of "reasonableness and comfort". The author mainly elaborates her viewpoints from the basic principle and method of urban planning, its present situation, its traits and its existing problems and solutions to provide reference and guidance for colleagues.
Key words: urban design and planning; Rational layout; sustainable development
中圖分類號:G322.1文獻標識碼:A 文章編號:
1.城市規劃設計應了解的幾點問題
1.1 城市規劃設計的目標
城市規劃設計的目標總的來說就是讓城市的居住環境更舒適。城市規劃設計師需要在做城市規劃設計時找出問題,及時的總結問題,不斷的對城市規劃做一些必要的調整、修改。
1.2 城市規劃設計的綜合性
城市規劃設計師不僅要有形象思維的能力,而且要有把城市各要素高度抽象化進行邏輯思維的能力。這就需要設計師在設計的時候要保持形象思維和抽象思維的協調。現代的城市規劃不僅僅是工程規劃,更是社會發展與環境規劃。這一要求本身就需要設計師上升一個高度,另外,設計時應該具有扎實和全面的專業知識,對建筑設計要相當的敏感,隨時捕捉能為自己帶來設計靈感的信息。城市規劃工作是一個團隊合作的產物,所以需要各部門專業人員的分工合作才能完成。
1.3 城市規劃設計的公眾參與
政府作為公共利益的代表,必須通過對市場強有力的調控,來保證城市在發展中“堅持以人為本,追求和實現城市、人、自然的和諧統一”,讓廣大市民參與到城市規劃中,才能避免公共利益被資本侵蝕,才能保證城市發展能夠為民眾而不是只為資本“謀求更多的福祉”。世界許多城市的調查表明,若市民存在較強烈的主動參與意識,則規劃實施在組織管理上將十分順利,反之,則給規劃及實施帶來麻煩,甚至會拖延或阻礙規劃目標的實現。
2.城市規劃設計的現狀
2.1 城市規劃設計對城市發展失去調控作用
這種“規劃失效”表現為兩方面: 一方面是許多城市總體規劃尚未到期,但城市建設規模已經完全突破原定的框框,許多城市為期20 年的規劃指標在5 年內“完成”已成為“常識”;另一方面總體規劃的實施進程滯后于規劃的期限。基礎設施不能合理布局和相互銜接,反映在道路建設上就是修了挖,挖了又修,老百姓戲稱為城市道路應安上拉鏈。
2.2 城鄉規劃體制分割,城郊接合部建設混亂
城市郊區的規劃管理沒有具體細則,因而在城市總體規劃編制過程中只能將其劃成空白地帶。實際工作中,規劃部門與土地管理部門采取分而治之的辦法,使得城郊接合部成了“兩不管”的臟、亂、差地帶,造成引人注目的“城市郊區病”。
3.城市規劃設計中目前所存在的問題
3.1 以物質環境建設為尺度的規劃設計模式,缺乏生態可持續發展觀念
物質性的規劃設計模式在具體操作過程中往往表現為“經濟理性”和“發展優先”的思想。城市規劃中的景觀與綠地規劃仍停留在追求空間視覺效果的形式層次,強調人工對環境的改造,以期在短期內獲得嶄新的景觀。傳統的園林與綠地規劃設計偏重于內容的安排和形式的賦予,往往采用單一的修飾物質環境的方法。園林和綠地的規劃以娛樂性和舒適性作為規劃的模式與評價標準。城市規劃中的可持續生態環境規劃僅僅注重于技術的運用,而忽視了規劃手段本身。我國現行的城市生態環境保護規劃模式是以環境保護技術作為理論基礎,其主要內容在于控制“三廢”等的排放,并以其作為評價的標準,偏重于利用技術手段對水污染、大氣污染、聲環境等物質層面上的治理與保護,主要的保護手段為末端治理式,仍屬一種被動式的保護規劃模式。
3.2 不注重地方特色,盲目套用大城市設計模式,小城市結構形態環境雷同
城市規劃中“技術烏托邦”的思想與文化的趨同性帶來城市規劃色的缺失。我國目前城市規劃設計模式是以功能主義的基礎,以規劃技術作為主要規劃手段的模式。尤其是文化的趨同在城市的規劃與建設中成為現實,技術性文化占主流地位的結果是城市規劃與人居環境日趨同質化。城市規劃對特色的認識有待全面,主要體現在以下兩個方面:
(1) 只是注重規劃中的物質特色,忽視了小城市特色中的非物質要素。城市規劃中注重城市內容要素( 建筑、設施、管理機制、技術手段、城市功能等) 的共性方面,沒有注意到諸如山川水勢、建筑材料、文化、歷史、地方技術等構造城市素材的特色方面。
(2) 城市特色應是一個整體,從結構形態規劃,用地總體布局到詳細規劃、單體設計的各個步驟,從城市總體景觀到街道、建筑都是其特色所在。我國小城市詳細規劃的模式是先由道路交通控制劃定的地塊的大小、形態等,然后在地塊上布置形態各異的體量并依此而制定詳細規劃,各個建筑單體也標榜自我,以營造各自的特色,城市規劃設計中套用大中城市的規劃模式,造成城市原有特色的消失。在規劃設計不注重原有的地形、景觀特色,造成城市特色多樣性的減弱和原來良好的社會空間與城市肌理的破壞,這也是減弱城市特色的一個方面。
4.城市規劃設計的提升
4.1 規劃理論
城市規劃不能僅僅限于理想模式的探討,還要注重務實,從我國的特有國情出發,及時調整思路,加強應用理論的研究,以動態地解決城市發展中存在的問題。城市規劃中規劃研究是基礎,規劃技術是保證,規劃實施是關鍵。
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