城市更新地區(qū)的管線綜合規(guī)劃方法探討

陳 爽

（昆山市規(guī)劃設計有限公司，江蘇 昆山 215300）

1 概述

城市更新主要指的是將城市發(fā)展過程中不適應現(xiàn)代化城市社會生活的地區(qū)必要的、有計劃的改建活動[1]。城市基礎設施特別是地下管線的建設是行業(yè)發(fā)展的需要，也是解決城市實際發(fā)展的需要。地下管線建設對改善開發(fā)區(qū)人居環(huán)境、增強城市綜合承載力、提高城市運行效率有積極的作用。

城市更新地區(qū)的管線建設一般比較成熟，各類市政管網也已自成系統(tǒng)。但往往由于歷史原因，地下管線的規(guī)劃、建設、管理存在許多不足之處。地下空間利用水平不高，地上、地下管線隨意敷設，架空管線在影響城市景觀的同時，占用了大量的土地資源，也制約了城市經濟社會的進一步發(fā)展。因此，管線綜合規(guī)劃應以城市更新為契機，以梳理現(xiàn)狀管線為前提，從現(xiàn)狀發(fā)展實際情況出發(fā)，重點確定與城市空間布局相關的管線綜合編制方法，落實綠色低碳、集約化發(fā)展目標，提出符合城市更新地區(qū)的管線綜合規(guī)劃模式。

2 現(xiàn)狀管線綜合存在問題及應對措施

2.1 城市更新地區(qū)的管線綜合問題分析

城市更新地區(qū)的市政管線往往由于建設年代久遠，各類管線缺少綜合考慮、整體設計，管線落地無相互協(xié)調，不利于地區(qū)基礎設施的完善。

1）地下空間資源集約化不高，管線建設無序。由于城市各類工程管線建設采用的標準主要參照各專業(yè)的技術標準和相關要求，未按照《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（GB50289）要求進行管線間的協(xié)調與統(tǒng)籌，未實現(xiàn)對城市道路下地下空間資源的合理利用，地下空間資源集約化不高。由于管理權屬問題，各種通信管線各自為政、隨意敷設，占用道路較多管位資源，既造成地下空間資源的浪費，也不便于日常運行維護管理。

2）管位凈距偏小，存在安全隱患。由于建設時序問題，部分管線之間存在布局混亂、間距不足的問題，影響管線的安全運行和維護管理。主要是燃氣管道與電力電纜等管線距離不滿足規(guī)范要求，容易產生危險事故。

3）排水設施標準低，管道老化嚴重。部分地塊排水仍為雨污合流制，排水設施設計標準低；由于缺乏管理，導致排水設施病害較多；排水溝道堵塞，導致雨污水散流，影響道路環(huán)境。

部分管道為歷年逐步形成，老化現(xiàn)象嚴重，無法滿足城市發(fā)展需求。如給水管道普遍使用鑄鐵管，易發(fā)生接口漏水、水管斷裂、爆管事故等問題。

2.2 管線綜合優(yōu)化措施

1）消除安全隱患，規(guī)范現(xiàn)狀管線管位。部分燃氣管線與其他管線間距不滿足最小間距要求，存在較大的安全隱患，應及時進行整改?？山Y合道路改造，優(yōu)化管線布局，確保管線安全間距要求；或根據現(xiàn)場實際情況，采取妥善的保護措施，如加裝套管、修建管溝等。同時，安裝報警裝置實時監(jiān)控，并加大巡查力度。

當現(xiàn)狀地下管線不能滿足未來發(fā)展需要時，經經濟、技術綜合比較后，可廢棄或抽換部分管線。現(xiàn)狀管道需要擴容的，在原有管線基礎上，整合道路下管線空間，增加新的管線?？山Y合現(xiàn)狀架空電力線路入地、通信管道容量不足需新增管道的道路建設纜線管廊，納入電力和通信電纜。

2）尊重歷史，合理布置新建管線。城市道路地下管線布置首先應滿足管線敷設的功能性需求，統(tǒng)籌考慮各種地下管線埋設及后期管養(yǎng)需要，并滿足安全間距要求，預留遠景發(fā)展管位。尊重歷史，規(guī)劃傳承，各板塊現(xiàn)狀管位標準斷面有所差異，應在合理性分析的基礎上，尊重地方習慣做法，并作適應性的優(yōu)化調整?？紤]路面行車的安全性、舒適性，以及景觀效果，管線敷設空間一般次序為：非機動車道-人行道-機非隔離帶-綠化帶-機動車道。

3）分區(qū)指導，重要地區(qū)統(tǒng)籌協(xié)調。重要地區(qū)主要是指某種管線的敷設會造成該區(qū)域景觀上或功能上產生負面影響的區(qū)域。應強化管線布局與城市空間布局的相互協(xié)調，通過分層管控、分區(qū)指導等策略，增強對規(guī)劃實施的指導性。

3 管線建設集約化發(fā)展

3.1 整合高壓走廊通道

研究范圍內的現(xiàn)狀110kV高壓線路采用同桿雙回和同桿單回架空敷設方式。架空線的存在除了影響城市美觀，還在供電能力及安全上存在諸多不足，與城市核心區(qū)的功能定位不相匹配?？紤]一個電纜通道可敷設多條電纜線路，其供電能力遠高于架空線路[2]，為了塑造鮮明的城市景觀，促進城市開發(fā)的經濟性，降低對核心景觀區(qū)的不良影響，規(guī)劃整合現(xiàn)有高壓走廊通道，由原來的4條架空線路通道優(yōu)化為2條電纜線路通道，以達到城市景觀與城市建設經濟的最優(yōu)狀態(tài)。如圖1，圖2所示。

圖1 現(xiàn)狀高壓走廊通道

圖2 規(guī)劃高壓走廊通道

3.2 綜合管廊建設

綜合管廊作為市政管線的一種新型敷設方式，是城市由粗放式發(fā)展向集約化建設、精細化管理轉型的一種重要手段。在建成區(qū)內布置綜合管廊，應以現(xiàn)狀管線和各管線的專項規(guī)劃為依據，以服務地塊為目的，按管線種類多、有管線新增或改造需求的路段來優(yōu)先布置管廊，即管廊適應管線布置。

綜合管廊適建區(qū)應與城市空間布局、規(guī)劃建設用地性質和道路路網規(guī)劃相適應，主要包括：（1）中心商務區(qū)、行政辦公區(qū)等核心功能區(qū)；（2）高壓線下地改造的區(qū)域；（3）交通流量大、地下管線密集的城市主要道路、景觀道路。結合道路改造和地下空間開發(fā)建設同步規(guī)劃建設綜合管廊，規(guī)劃新建綜合管廊5段，總長約12km。如圖3所示。

圖3 綜合管廊布局圖

3.3 路燈、智能化管線同溝敷設

隨著通信技術的發(fā)展，電子城管、治安監(jiān)控、智慧公交等各種社會智能化應用越來越廣泛。一方面，為合理、有序地使用城市道路空間，美化道路環(huán)境，昆山市頒布了《昆山市城市道路桿件整合與管線標識設置導則》，《導則》要求對道路上的桿牌進行梳理，取消不必要的桿牌，原則上道路上只保留交通設施桿件與路燈桿件（“兩桿”），其他標識標牌合并到“兩桿”上，不再單獨設置。見表1。

表1 路燈桿與交通設施桿件整合原則

另一方面，路燈作為城市基礎設施建設的重要一環(huán)，充分展示了“無處不在”的地理優(yōu)勢和自帶市電配套的供電便利，形成了連接城市物聯(lián)網的天然節(jié)點。在路燈桿上搭載各種傳感器及感知設備，利用物聯(lián)網技術，使路燈成為智慧城市信息采集終端和便民服務終端。

為有效落實桿件整合要求、促進智慧路燈建設，智能化線路與路燈線路采用同溝敷設，原則上，弱電線路敷設4根φ100塑料管或鋼管，供公安、交警等單位使用；強電線路敷設2根φ100塑料管或鋼管，供路燈、公安、交警等單位使用。根據規(guī)范要求，強弱電最小水平和垂直間距為0.5m，可以通過敷設屏蔽線、穿鋼管、使用電磁屏蔽電纜等措施縮小弱電線路與強電線路的凈距[3]，原則不小于0.25m。當管線敷設在機非隔離帶或中分帶時，應與道路海綿設計充分協(xié)調，避免和海綿設施的沖突。

4 低碳節(jié)能基礎設施建設

4.1 海綿城市實踐

海綿城市建設作為一項新的理念與實踐，對既有管線基礎設施提出了新的發(fā)展要求，而道路海綿化建設以及道路周邊海綿設施建設是海綿城市建設的重要組成部分[4]。

城市道路應在滿足道路基本功能的前提下達到相關規(guī)劃提出的海綿城市控制目標和指標要求，道路海綿技術措施的選擇應以因地制宜、經濟有效、方便易行為原則。路面雨水宜先匯入道路紅線內綠化帶，采用開口路緣石，排至下凹式綠地、植草溝等綠色雨水基礎設施。同時市政道路的海綿城市建設還需充分利用規(guī)劃區(qū)域內水系的調蓄空間和道路分隔帶，當道路紅線寬度大于40m，且為雙幅路時，應雙側布置雨水管，條件允許情況下，可在機非隔離帶或中分帶設置海綿設施。為保障暴雨時排水安全，海綿設施內需設置溢流式雨水口，海綿設施內雨水經調蓄凈化后最終排入市政雨水管。

4.2 區(qū)域能源建設

1）污水源熱泵實施方案。污水源熱泵系統(tǒng)是以城市污水原水、處理后的二級水或中水等作為熱泵的低位熱源，借助熱泵機組系統(tǒng)內部制冷劑的物態(tài)循環(huán)變化，消耗少量的電能，從而達到制冷制暖效果的一種創(chuàng)新技術。污水源熱泵具有運行穩(wěn)定可靠、環(huán)保效益顯著等優(yōu)點。

研究范圍內的現(xiàn)狀污水廠夏季尾水溫度為24～28℃，冬季溫度為12～15℃，水溫條件良好。日污水處理量設計規(guī)模為7.5萬t/d，平均進水量為6.8萬t/d，尾水利用率取80%，污源熱泵系統(tǒng)每日污水量為6萬t/d，則污水源熱泵系統(tǒng)最大可供建筑面積為13.2 萬 m2。

表2 各月平均日污水處理量一覽表

表3 各月平均污水水溫一覽表

現(xiàn)狀污水處理廠出水水質滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A標準，污水源熱泵可以直接利用從污水廠排放的尾水作為熱泵機組的熱源。

能源站機房擬設置在污水處理廠西側，選用4臺離心式熱泵機組，采用二次泵系統(tǒng)形式承擔區(qū)域總負荷?？紤]到能源站未來增容的情況，室外管網與用戶側的連接采用間接連接方式，系統(tǒng)末端采用風機盤管形式。

為減少污水熱能輸送能耗和降低能源站建設成本，污水源熱泵能源站最大輸送距離宜控制在1.5km。如圖4所示。

圖4 能源站管線布置圖

2）效益分析。

（1）污水源熱泵。參考國內污水源熱泵項目實際運行情況，在夏季尾水進水溫度為25℃時，機組性能系數為4；冬季尾水進水溫度為12℃時，機組性能系數為4.7。

在夏季每產生1kWh冷量，所需電量為0.25kWh，折合為0.08625kgce；冬季每產生1kWh熱量，所需電量為0.21kWh，折合為0.07245kgce。冬季和夏季共消耗0.1587kgce。

（2）天然氣分布式能源。若采用天然氣分布式能源站供應，將天然氣燃燒后獲得的高溫煙氣首先用于發(fā)電，然后利用余熱在冬季供暖，在夏季通過驅動吸收式制冷機供冷。

以內燃機+溴化鋰機組形式為例，天然氣轉化熱、電效率分別約為50%、30%，溴化鋰機組熱力系數為1.2，則夏季每產生1kWh冷量，所需天然氣0.15m3，折合為0.183kgce；冬季采用燃氣鍋爐供熱，每產生1kWh熱量所需天然氣0.1m3，折合為0.122kgce。冬季和夏季共消耗0.305kgce。

（3）效益對比。從產生冷熱量的角度來說，夏季每產生1kWh冷量，污水源熱泵站需消耗標準煤0.08625kg，天然氣分布式能源站需消耗0.183kg，污水源熱泵站相比天然氣分布式能源站節(jié)能約52.9%；冬季每產生1kWh熱量，污水源熱泵站需消耗標準煤0.07245kg，天然氣分布式能源站需消耗0.122kg，污水源熱泵站相比天然氣分布式能源站節(jié)能約40.6%。見表4。

表4 污水源熱泵與分布式能源效益比較

5 結語

城市更新是提升城市內涵和品質、增強城市綜合競爭力的必然要求，隨著城市發(fā)展方式的變化，有機的、綠色的城市更新將成為城市發(fā)展的主旋律。而市政管線是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”，對于城市更新區(qū)域的管線綜合規(guī)劃，應結合地區(qū)整體發(fā)展狀況，以尊重現(xiàn)狀為前提，以與城市布局協(xié)調發(fā)展為導向，貫徹集約發(fā)展的管線綜合理念，因地制宜的打造低碳節(jié)能的綠色基礎設施。