淺談山地城市道路的綠色化設計

呂文捷

【摘要】綠色交通理念不僅涵蓋了出行方式、交通工具和交通管理方面，還涵蓋了道路本身，道路的設計標準、線形條件直接影響汽車的油耗和排放。通常的道路設計往往只注重工程本身的經濟性和安全性，忽略了建設期間的生態環保、資源消耗以及運營過程中汽車的PM2.5和CO2排放。本文從一個道路設計師的角度，闡述綠色交通理念在山地城市道路設計中的具體應用。

【關鍵詞】山地城市、道路設計、綠色交通

引言

我國西部地區目前正處于城鎮化快速推進過程中，與城市大規模開發建設相伴而來的則是生態環境的惡化、能源的高消耗和二氧化碳的高排放。隨著社會經濟的發展、汽車時代的到來，城市道路擁堵現象越來越嚴重，汽車尾氣排放污染已經取代了煤煙污染成為了許多城市大氣污染的主要來源。

為應對氣候變化和不斷惡化的生存環境，如何運用綠色交通、低碳、生態的理念，緩減城市道路交通擁堵問題，降低汽車尾氣排放；如何利用有限的資源和代價，設計和打造可持續發展的城市道路交通系統，特別是在重慶這樣一個山地城市就變得尤為重要。

1 綠色交通、低碳、生態的概念

通常綠色交通是指為了減輕交通擁擠、降低污染、節省建設和維護成本而發展的低污染、有利于環境保護、多元化的城市交通工具和設施，來完成社會經濟活動的可持續發展的交通體系。綠色交通是通達有序、安全舒適、低能耗低污染三個方面的有機結合，它與解決環境污染問題的可持續性發展概念一脈相承，它強調的是城市交通的“綠色性”。

低碳、生態理論與綠色交通理論的核心是一致的，是通過生態環境保護、節能減排、資源循環再生利用，實現人與自然的和諧相處，建立資源節約、環境友好、社會和諧的現代城市，實現經濟社會可持續發展。

2 山地城市道路設計的特點

因地形起伏大、工程地質復雜，山地城市的道路設計面臨更多的問題和挑戰，需要考慮的影響因素更廣泛，主要表現有如下特點：一是城市被河流或山脈分隔，城市道路涉及到的橋梁、隧道工程多，工程投資大；二是由于地形起伏大，路基深挖高填，土石方數量大，邊坡支擋結構多，對生態環境的影響大；三是為克服地形和高差，道路勢必采用較大的縱坡，從而帶來機動車油耗和CO2排放量的大幅增加；四是道路與周邊地塊使用之間的協調難度大。

3 山地城市道路的綠色化設計的幾個方面

3.1 平面設計

在道路平面設計中，要充分分析地形地貌的特點、工程地質以及生態環境的實際情況，結合城市用地規劃，運用綠色交通的理念，采用地質選線、生態環保選線等手段來開展道路平面設計。

山地城市通常被河流或山脈分隔成多個區域，從而形成組團式的城市形態和空間布局。在地形平緩的區域通常采用交通功能強的方格網式路網結構，而自由式路網結構更加適應起伏較大的地形。在組團與組團之間或臺地與臺地之間，通常選擇有利的地形，規劃設計一些快速路或交通性主干道，解決組團間的交通需求。這樣設計的優點是：道路的工程量大大減少，節省投資，組團或臺地之間天然的生態組團隔離帶得以保留。

對于依山而建的道路，其平面線形設計要因地制宜，采用與地形相適應的曲線元素進行布線，減少對山體的大面積開挖，避開水體、林地，從而達到保護生態環境的目的。

3.2 道路縱斷面設計

在縱斷面設計中，道路所采用的最大坡度和坡長值是設計師首先應當考慮的問題。出于行駛安全方面的考慮，規范中對道路的最大坡度和坡長都有明確的限制規定。設計師通常會考慮降低工程造價而采用規范允許的最大值，卻對投入使用后汽車消耗能源的增加、PM2.5和CO2排放的增加考慮甚少。

國內外的一些實驗數據表明：道路坡度每增加1%，汽車上坡的耗油和CO2排放就會大幅增加。因此，設計師應當根據道路的交通特性、交通量的大小，綜合考慮工程投資、運營階段的油耗和CO2排放，合理確定設計采用的最大縱坡和坡長值，實現汽車在坡道上的低耗油、低排放，創建低碳道路。一般情況下，交通性的干道或重載交通道路，最大縱坡宜控制在規范的推薦值以內，而對于交通量小的服務性支路，地形特別困難時才采用規范允許的極限值。

在道路縱斷面設計中，設計師應當將凸形豎曲線的頂點置于地形制高點附近，將凹曲線的頂點放在地形較低的沖溝附近，使得縱斷面線形更加貼近自然地形，從而達到減少道路土石方挖、填數量，節約投資的目的。但在縱斷面設計中應避免出現鋸齒形縱坡，因為鋸齒形縱坡不但會增加汽車能源的消耗，而且不利于道路雨污水的排放，對汽車行駛的舒適性也有較大影響。

3.3 交叉口渠化設計與ITS智能交通

對交叉口進行渠化設計以及采用綠波帶技術、ITS智能交通是運用綠色交通理念，從“點、線、面”三個方面打造綠色、低碳、暢通的城市路網系統的重要手段。ITS智能交通技術的運用，可以大大減少行車的延誤、提高行車速度，保證整個路網交通的均衡有序、交通流量的平穩性和連續性，實現道路資源的高效率使用，從而達到緩堵、節能、減排的目的。

在道路交叉口設計中，按照交通量預測情況確定左、右轉彎待行車道的數量和長度，對交叉口進行渠化設計，可以減少交叉口的延誤時間，提高道路交叉口的通行能力和服務水平，從而達到減少有害氣體排放的目的。

3.4 道路景觀綠化、慢行系統設計

隨著社會經濟的發展，居民對道路景觀、環境的要求在逐步提高。設計師應合理確定道路綠化的橫斷面布置，因地制宜選擇草皮、灌木和喬木，在路基邊坡采用生態工法進行防護；在人行道和分隔帶上進行樹種、樹木大小、色彩、空間高低的搭配布置，打造與道路兩側用地性質相適應、與兩側建筑形態相協調的色彩豐富、四季變化的立體綠化的城市生活空間，使得道路成為城市的一道道亮麗的風景線。

步行交通約占人們日常出行的30～50%，在道路設計中應當以人為本，優先考慮步行系統。高品質的人行系統應該連續無障礙，具有足夠的寬度、擁有良好的照明系統和舒適安全的環境。道路交叉口應設置人行過街斑馬線和信號燈，方便行人過街；在車流較大的交通干道以及人流量大的交叉口則應考慮設置過街天橋或地道，以確保行人過街安全；公交停車港盡量靠近軌道車站，實現零距離換乘；而對于山坡綠地，可以沿山坡設置步道，供居民登山、休閑、健身。

3.5 節能減碳材料和工藝的使用

在道路設計中采用低能耗、低排放、低污染的建筑材料或工藝，是設計人員運用綠色交通理念，打造低碳、生態道路系統的重要手段。

瀝青路面具有行車平順舒適、耐磨、降噪、易于維修和養護等優點，黑色化的路面設計還可以大大減少水泥的使用。橡膠瀝青在消耗大量的廢舊輪胎的同時，較傳統技術施工期間能夠節能40%、溫室氣體排放減少50%、有害氣體瀝青煙排放減少90%。

采用鈍頭鋼筋可以減少鋼筋的彎鉤長度，采用鋼筋機械連接技術可以減少鋼筋搭接的長度。西部地區的石材比較豐富，在城市道路設計中應當考慮就地取材，采用條石、片石砼替代素砼修筑擋墻，不但能夠減少水泥的使用，還能夠降低工程造價。

4 結語

最近，黨中央提出了“十三五”時期全面建成小康社會新的目標，明確要求生態環境質量總體改善，生產方式和生活方式綠色、低碳水平上升；同時提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念。由此可見綠色、低碳發展的重要性非同一般。

城市道路與社會經濟發展、居民生產生活的環境息息相關，在交通擁堵、環境污染日趨嚴重的今天，運用綠色交通、低碳生態理念來設計、建設城市道路系統是解決交通擁堵和環境問題的有效途徑，也是實現城市可持續發展的唯一辦法。作為一名道路設計師，我們應當將綠色交通、低碳生態理念貫穿在道路設計的全過程，這既是我們的義務，更是我們的責任和使命。