历史街区市政基础设施的更新与改造——以绍兴市柯桥古镇规划为例-投稿讲述

1、议题4：综合管廊与地下空间专项规划历史街区市政基础设施的更新与改造以绍兴市柯桥古镇规划为例潘晓玥，毕莹玉，董淑秋，周桢（1北京清华同衡规划设计研究院有限公司 市政规划研究所，北京 100085）摘要：历史街区不仅是特定的文化遗产，同时也是城市范畴内的特定区域，具有保护与发展的双重身份。在当前我国历史街区的保护与实践中，市政基础设施落后现象普遍，空间狭小问题突出，如何在有限的空间内补足基础设施“短板”，改善人居生活环境，形成一套先进、成熟的工程技术体系，需要我们不断地探索。本文以绍兴市柯桥古镇修建性详细规划为例，对江南古镇市政基础设施更新改造方法与技术加以阐述。方案所采用的技术措施与设计方法具有

2、通用性，对于其他同类型项目具有一定的参考意义。关键词：历史街区、设施布局、管网规划、断面设计1. 引言随着我国新型城镇化进程的加快，以及国家对新增建设用地的刚性约束，旧城的城市环境逐渐引起了人们的重视，使得以城市更新等手段促进建成区功能优化与调整，一时间成为了政府工作的重点1。无论是中心区土地价值的重新认识与发掘，亦或是建成区功能提升、环境改善，以及历史街区保护与特色重塑等等，市政基础设施建设及其配套技术都是尤为重要的一个环节2。同时,市政基础设施的完善与改造又是一项集技术性与适应性于一体的复杂工程，这其中又以历史街区的更新改造最为复杂。历史街区一般设施落后，空间狭小，地下管线种类多，安全及技

3、术等限制因素多，且尚没有形成一套先进、成熟的工程技术体系。因此，有必要尽快地研究和建立适合历史街区特点的市政基础设施更新改造技术与方法，为历史街区市政工程改造提供技术指导，改善设施落后的现状。本文将以“绍兴柯桥古镇修建性详细规划”为例，系统地说明江南古镇市政基础基础设施更新改造的方法与技术。2. 项目概况柯桥古镇位于富庶的宁绍平原，是绍兴县的第一大镇，也是浙江屈指可数的著名水乡集镇之一，同时还是浙江省首批的“历史文化名镇”。规划区东距绍兴市区10公里，南距杭州50公里，总占地面积约30公顷，规划对其内部的建筑部分进行修缮、恢复与建设，除新建基础设施外其余全部进行更新与改造。图1规划区概况3.

4、更新改造策略与方法街道狭窄，大部分道路不能通行机动车，市政基础设施落后，大多没有单独的厕所及下水管道，日常炊事以煤气罐或小煤炉为主这似乎是所有历史街区所面临的共性问题。而受限于“历史街区”这一特定限制，补足基础设施“短板”，改善人居生活环境，将有别于传统的技术与方法，需要我们不断地寻求突破，因地制宜地解决实际问题。3.1地下空间综合利用在多数历史街区的改造中，最突出的矛盾是原有空间容量的不足，地上空间的开发与利用将受到传统风貌保护的明显限制。而地下空间由于其可有效地弥补地上空间的不足，对现有城市功能及文物建筑的使用功能进行调配与补充等独特的优势，在应对历史街区的保护与发展上得到了越来越多的应用

5、3。随着地下空间在历史街区中的应用，可有效地解决历史街区狭小空间的管线敷设问题，将电力、通信及给水管道敷设于地下空间的夹层之中，并在地下空间内完成市政管线的衔接与分配，节省出来的地上空间则主要用于雨水、污水及燃气管道的建设，从而改善基础设施条件，提高设施服务水平。此外，垃圾转运站、污水泵站、变配电所等也可转入地下，在进一步扩大地面空间容量的同时，还能改善历史街区的整体风貌和环境质量。3.2压缩管线断面布局历史街区是城市中因历史文化价值而受到保护的特定区域，但和城市一般居住区一样，历史街区也需要为居民提供各类市政服务所需的管线。但其内部建筑密集，街巷宽度多为1.05.0米，极少数可达10米，如果

6、按照现行城市工程管线综合规划规范的管线间距要求进行敷设，历史街巷内能够安排的管线种类和数量将很难满足居民的生活需求。同时，随着人们生活水平的提高，对基础设施也提出了更高的要求，设施及管线数量更是只多不少，这无形当中也增加了历史街区市政基础设施更新改造的难度。对此问题，压缩管线断面布局是解决这一问题最简单最直接的方式。3.2.1调整管线排布控制安全距离在管线的距离控制上，借鉴北京旧城历史文化保护的管线排布策略。在北京旧城历史文化保护规划中，经过各个专业公司、管理部门、市政专家共同协商，在采用特殊措施，加强管理的前提下，确定历史文化保护区市政管线敷设的最小水平间距4，如下：表1历史街区管线敷设水平

7、安全距离序号管线名称建筑物自来水雨污水燃气电力电信d200d>200d1000低压中压d2001建筑物1.02.01.00.71.00.30.32自来水d2001.00.50.30.50.50.5自来水d>2002.01.00.50.50.50.53雨污水d10001.00.51.00.51.00.50.54低压燃气0.70.30.50.50.50.5中压d2001.00.50.51.00.50.55电力10kV0.30.50.50.50.50.50.56电信0.30.50.50.50.50.50.53.2.2小型化市政设施与设备的应用除调整管线排布控制安全距离外，还可以通过一些小

8、型化的市政设施和设备实现管线断面布局的压缩，节约敷设空间，下面举例说明：3.2.2.1河马井建筑小区内用河马井井径一般为200630，明显小于砖砌排水检查井（700，不含壁厚）。可在工地现场组装而成，安装灵活方便，不受气候限制，占地空间小，绿色环保。3.2.2.2雨水边沟边沟排水是我国传统的排水方式,它利用道路的横坡将雨水通过地面径流汇到道路边沟内，是一种有组织的排水方式，不但可替代雨水管道，而且比地面径流更有利于雨水天的路面行走，对于难以敷设常规雨水管道的历史街区具有很好的适应性4，5。因此，在有利的地形条件下（场地高于路面）雨水可采用边沟排水或地表径流排放，为其他管线,预留空间。3.2.2

9、.3新型手孔及人孔井线缆交接点的人孔、手孔井的材料、尺寸和构造方式也对节约历史街区地下空间至关重要。传统上电力电信的人孔井和手孔井都是采用砖砌筑的构造方式，虽然简单经济，但施工周期较长，质量控制困难，对于历史街区而言，更关键的问题在于所占空间太大，必须对其数量和规格进行压缩。除减少人孔、手孔数量外，应采用尺寸较小的非标准设计或新型人孔手孔，以适应历史街区的空间特点4，5。在空间布局比较紧张的区域，可采用一些定型化的手孔经及人孔井替代砖砌的电力电缆检查井，节省占地空间。3.2.2.4直埋式阀门一般城市给排水工程中，闸阀、用户连接阀、空气阀、排气阀等各类阀门、地下消火栓等管道附件都要砌筑井室以方便

10、控制和检修，不但要求较大的管线间距，而且使得地面井盖星罗棋布，破坏传统地面的完整性，对于历史街区的景观影响很大。近年来，免维修、产品质量较好的新型阀门不断出现，特别是直埋式阀门技术的成熟已经可以解决历史街区井盖遍地的问题5。3.2.2.5负压式污水管道收集系统负压排水系统，其管道埋深较浅，管径较小（de75de160）,布置灵活，安装简易，可不设或少设污水检查井，全系统密封，依靠真空抽吸排水，不易堵塞，可实现高效集中管理，适于住宅密集、道路狭窄的区域。3.3绍兴地区工程管线建设经验绍兴市是首批国家历史文化名城，已有2500多年的历史，是中国的“文物之邦，鱼米之乡”，故居、庭院、台门等文物古迹分

11、布于绍兴市的不同地区。正是由于其历史文化的特殊性，绍兴市在文保方面也卓有成就，历史街区的保护管理及工程管线的建设更是别具特色。3.3.1共同沟建设在绍兴仓桥直街（位于越王城历史街区内）、红旗路历史街区、八字桥历史街区等区域的市政工程改造中，采用了一些简单的共同沟形式，集约化地有效利用城市道路下的空间资源，在有限的空间内布置多种管线，提高市政管理水平，避免了反复开挖。这种改造方式，在绍兴地区得到了较好的应用，并已经形成一定规模。 图2绍兴地区共同沟建设共同沟深一般为1.21.5米，外侧宽度为1.3米左右，并视街道的路幅而定。共同沟分上、中、下三层，底层如需要可排雨水，中层为电力，上层为电信、广电

12、等信息管线，沟两边可设置污水、给水及燃气管道。3.3.2“三维”空间利用3.3.2.1电力、通信管道分层排布根据绍兴地区电力、通信部门的实际工程需要，管线敷设时多采用预埋d100钢套管的方式，后期需要时再进行穿线。而单就通信管道而言，一般联通、移动、广电、电信等多家公司均需要单独使用1个通道，因此管线在设计时多按6孔进行预留，简言之通信管道在敷设时就需要占据0.6-1.0米的空间，这无疑会使原本就狭小的街巷管线敷设条件更为艰难。为解决这一实际问题，绍兴地区在实际管线敷设时合理地解决了之一问题，充分利用了地下的三维空间，检查井室交错分布，管孔分层排布，有序合理的穿越检查井室。图3通信、电力管线分

13、层两侧排布图4通信、电力管线分层同侧排布3.3.2.2各类工程线“W”型分布在街巷空间十分有限（1.0米2.0米），且又需要同时敷设多种工程管线时，绍兴地区曾采用如图所示的管线错层布置方式，即电力、给水、通信管道敷设在上层，雨污水管道敷设在下层，呈“W”形态布置。采用这种错层敷设的方式不仅能满足各类工程管线的安全敷设距离，还能实现狭小空间敷设多种管线的需求。图5各类工程管线错层分布3.3.3井室共建与共享受建筑基础、结构特征及人们生活习惯的影响，雨水边沟等小型化排水设施在绍兴地区的几乎很少应用，也就是说当地的雨水，或通过地表径流，或通过雨水管道收集后排放，这就使得通过雨水边沟节省敷设空间的做法

14、行不通。因此，从节约敷设空间的角度出发，并考虑雨水、污水的排放特征、水质特性、建设方式、管材及附属构筑物等均较为相似的特征，在绍兴地区经常将雨污水井室共同建设、合用一砖（240）的间隔墙，将节省出来的雨污水管道间距用于其他管线的敷设。图6雨污水井室的共建与共享4. 方案设计4.1市政基础设施规划4.1.1负荷预测规划区占地面积30公顷，用地类型包括、旅馆、餐厅、娱乐文化场所等，总建筑面积约为30.06万平方米，则规划区各项负荷预测如下：表2负荷预测给水指标负荷总量居住80m³/(ha·d)178.4m³/d2883.8m³/d公建9L/(m²&

15、#183;d)2705.4m³/d污水-给水量的85%-1750m³/d电力居住50W/m²9300kW15500kVA公建60W/m²燃气居住2.3Nm³/(a·m²)1050Nm³/d140Nm³/h公建3.5Nm³/(a·m²)环卫-1kg/（d.人）-2.2t/d4.2.2设施规划及布局根据负荷预测，确定规划区内市政基础设施规模及分布如下：给水：沿各区域内主要道路敷设DN200给水管，并考虑室外消防的要求形成DN150主环网，从环网接出DN150、DN100给水管配送

16、至各栋楼前，管网水压满足4层楼水压要求。污水：规划设置2座污水提升泵站，结合公园及地下空间布置。规划一泵站设计规模250立方米/日，规划二泵站设计规模700立方米/日，区内污水经收集后最终排入绍兴污水处理厂统一处理。雨水：规划区雨水排除采用场地排水、管道排水及盖板沟排水相结合的方式，以管道排水及盖板沟排水为主，场地排水为辅，就近排入区内水系。电力：规划设置3座10kV高配室，16处配电所，其中8处为地下室配电所，5处为箱式配电所，其余三座结合高配室建设。低压电缆线路采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，四芯同截面积，主干线截面为240mm²，分支线截面150mm²，入户线路截面积不小

17、于16mm²。通信：规划设置4座小型通信机房，均位于地下空间。基站建设采用路灯型小型化基站，服务半径约为100米。燃气：保留现状中低压调压箱，新建3座天然气中低压调压箱，总流量达到140m³/h，中压A级0.4Mpa，低压4Kpa，采用壁挂式调压箱。环卫：结合公建设置5处公共厕所，垃圾收集站3处，结合广场、公园绿地设置。图7市政基础设施规划布局4.2管线平面布局历史街区的管线排布是其基础设施更新改造最为重要的一个环节，要在有限的空间内尽可能多的安排的管线种类和数量，以便为居民提供各类市政服务。在绍兴柯桥古镇市政基础设施更新改造的设计中，不仅吸取了绍兴当地的工程实际，参考了同

18、类型街区的改造经验，同时还充分考虑了规划区周边的市政管线接口条件、保护区内路幅宽度、地下空间的分布、各用户的需求、设施分布以及各类工程管线建设的限制性条件等因素。图8更新改造方案的形成4.2.1市政管线接口条件规划区范围内被浙东运河及管墅直江分隔成四个相对独立的区域，每片区域均依托周边市政管线形成独立的供给分区。其中，给水、电力、燃气、通信管线受高程影响很小，区内管线可顺畅与外围管线衔接，且每分区均能实现双路供给的需求。区内雨水管道亦可顺地表或通过雨水管道收集后排入浙东运河、管墅直江及寺岔河。对于污水管道，由于每个分区外围只预留有一处污水接口，接口处埋深多为1.31.9米，管道埋深较浅，而规划

19、区内整体地势又相对较平，按各设计管段的最小水利坡度考虑，区内污水很难顺利的排出，因此需要借助污水提升泵站来满足污水集中处理需求。4.2.2道路宽度及布局结合用地布局及规划方案，规划内的道路宽度介于1米至13米之间（含绿化带），以米单位共可区分为12类断面区间。从分析结果来看，在考虑广场及带状绿化带的前提下，规划区内道路宽度不足4.0米的路段仍占到50%以上，近四分一的路段宽度在3.0米以下，管线敷设空间十分有限，需合理的进行市政管线的排布。图9规划区路幅宽度4.2.3地下空间分布根据规划区的空间布局，规划区内共设计了81589平方米的地下空间，其分布如图所示：图10规划区地下空间分布由于规划区

20、内的地下空间在设计时尽量连片布置，为地下管线的敷设、进线、出线都创造了良好的条件，同时也适当的缓解了管线敷设空间局促的尴尬。4.2.4管线布局方案柯桥古镇的市政管线在布局时优先考虑地下空间的综合利用，将给水、电力、通信管道更多地敷设于地下空间之中，为燃气、污水、雨水管线预留充足的敷设空间，并以绍兴地区的经验做法为先导，使管线敷设更符合当地的实际情况。同时，由于历史街区的空间狭小，一般应优先敷设居民生活所必需的且无法采用其他替代方式提供服务的市政管线（规划区设计不考虑分散式污水处理），即给水、电力、污水、电信四种管线，取消或合并雨水管道，燃气管线根据需求适当建设，当电力、通行管线不具备地下敷设条

21、件时，可通过沿墙壁明敷的方式解决供给需求。柯桥古镇市政管线综合的平面布局方案如下：图11市政管线综合布局方案4.3管线断面形态在管线断面设计时，结合道路分布及每条道路下所敷设管线的种类和数量，合理确定断面的布局形式，部分路段由于所需敷设管线较少可适当放大管线间距，部分路段所需敷设管线数量及种类较多需采用共同沟的形式，部分路段市政管线结合绿化带及广场等开敞空间设置最后按道路宽度给出了26类47种不同的断面设计指引：图12市政管线断面形态示意5. 结论科学的市政设计与各专业的协同攻坚是完成历史街区市政基础设施更新与改造的重要保障。（1）历史街区在进行保护规划及方案设计时，需要适当考虑市政基础设施的敷设需求，合理地进行地下空间、公园绿地及广场等开敞空间的设计，为管线敷设创造条件。（2）雨水边沟、负压排水