低碳理念下的居住区规划初探

刘立均 王 婷

随着我国城市化的加速,未来30年将会有更多的人口涌入城市,城市需要提供更多的住房,住房建设总量将不断加大。不断增加的住房需求,对城市结构、形态以及“低碳城市”的发展均有重大影响。但在现阶段,越来越多的设计师只专注于从开发新建筑材料上来寻求绿色低碳,高新科技的材料虽然能达到节能的效果,但是在生产这些材料的同时,也会产生大量的温室气体,作为建筑规划师,应该把低碳回归到建筑规划设计本身。合理的居住区规划不仅可以大大减少对能源的消耗,为人们创造良好的居住环境,而且往往不需要特殊的投资,只需设计师具有良好的低碳规划理念、手法,在建筑布局、建筑形态、建筑间距和朝向等方面进行优化,就能在低碳方面真正做到事半功倍。

1 选址和规划布局的科学化

在一开始的居住区选址和规划布局中,不仅要考虑该地段地理位置的优劣,将来的发展潜力等因素,更要注意所选地段原有生态植被、地形地貌等的保护和利用,并结合地形条件,减少土方的开挖。除此以外,低碳居住区的选址与用地还得遵循以下几点:1)居住区的用地规模不能太大。大地块的开发建设在诸如整体交通组织、绿化等方面有一定的优势,但也存在很大问题。小区具有明确的界限和出入口进行封闭管理,使公共交通被挡在社区之外,这为居民出行带来了很大不便。大地块在一定程度上鼓励了私人小汽车的出行而减少了步行和自行车出行,导致交通拥堵,增加了能源的消耗与尾气的排放。2)居住区用地功能不能太单一。单一的用地功能,与大地块共同产生了“巨型居住社区”。住区内部的主要功能为居住,较少考虑用地的混合和在一定区域内提供足够的就业岗位,导致城市中大量的钟摆交通与长距离通勤,使得建筑上的先进技术节约的能源又被交通上的能源消耗所抵消,并进一步导致城市交通的拥堵,增加交通的能源消耗。3)居住区不宜在郊区大量低密度建设。由于城市郊区地价相对较低,开发强度也较城市中心低,进而出现低层低密度的别墅型住宅区。低密度的住宅开发形成较疏的公共交通网络必然会导致公共交通出行比例的较低、私人小汽车使用比例高等问题。美国学者在对旧金山湾区的情况分析后得出结论,在居住密度达到一定程度时,机动车交通出行量开始下降,同时公交和步行的比率上升。

2 建筑组合的低碳化

2.1 满足日照

为了保证住宅的日照环境,我国在GB 50180-93城市居住区规划设计规范(以下简称《规范》)中作出了相应的规定。

目前我国很多城市、地方分别制定了当地的日照间距系数(前排房高度的倍数),在工程审批中各城市基本都以此作为衡量标准(见表1)。

表1 我国主要城市不同日照标准的间距系数

从表1可见,若按现行采用的间距系数建房,则很多城市如天津、哈尔滨等按现行的日照间距系数规划设计的居住区住宅的1层～3层住房难以得到足够日照。以天津为例,实际居住区建设中常采用的住宅间距为1.5H和1.2H。对于1.5H间距下,5层～6层的南向行列式住宅,其底层冬季日照要求无法满足,而1.2H间距下,则住宅1层～2层冬季日照都达不到国家标准。因此,调整并提高这些城市现行的日照标准是十分必要的。

要满足住宅的日照,合理的朝向布局也很关键。夏季除屋顶外,西向最强,南向较弱,但冬季有充足的日照,因此南向是获取日照的最佳朝向。在居住区总体设计中必须考虑到具体条件的不同而做出最合理的布局。

除此以外,增加北向房间的采光节能也很重要。北向虽采光照度低,但照度均匀度好,通过在南向墙面设置高反射率的镜面材料将光线引入北向,可使其底层住宅获得北向的反射日光,改善北面房间的采光照度,节约照明用电。

2.2 满足自然通风

自然通风是利用自然资源来改变室内环境状态的一种纯“天然”的建筑环境调节手段,合理的自然通风组织可有效调节建筑室内的气流效果、温度分布,对改变室内热环境的满意度可以起到明显的效果。在建筑单体的规划布局时,居住区的位置应选择良好的环境和地形,要避免因地形等条件造成的空气滞留或风速过大。在居住区内部可通过道路、绿化、水面等空间将风引入,并使其与夏季主导风向一致。

通过建筑组合,也可以提高通风效果。将建筑错列布置,可以增大建筑的迎风面,这样可以使更多的住户达到自然通风。将高低建筑结合布置,较低建筑布置在迎风面,可以避免高层的屏风作用。将长短建筑结合布置,院落开口迎向主导风向,把风通过建筑组合引进院落。建筑疏密布置风道断面小,使风速变大,也可改善东西向建筑通风。

3 低碳住区的住宅选型

住宅的形态和节能之间有很大的关系。节能住宅的形态不仅要求体型系数小,同时需要冬季太阳辐射得热多和对避寒风有力。然而满足这三方面需求所需要的住宅形态也是不一致的。它还受住宅朝向以及风环境的影响。也就是说,每个地区的住宅选型都要符合当地的气候条件,南方的住宅应多注重遮阳通风,北方则更应考虑保暖的需求。

4 低碳住区交通系统规划

私家车是二氧化碳排放的主体,所以减少私家车的使用,提供方便快捷的公共交通系统,是减少二氧化碳的关键。为了减少二氧化碳的排放量,在住区的道路设计时,应优化住区交通网络,提高土地利用率。住区与外界交通方便,住区附近公交系统便利。住区周围至少应有一条公共交通线路,并且最近公交站点距离住区出入口步行时间少于5 min(约400 m),使居民出行优先选择公交系统。住区内交通规划应环境优美有利于步行,吸引居民在住区内多采用步行系统。

5 公共服务设施的设置

便捷而完善的公共服务设施使人们减少私家车的出行。若在住区合理布置公共服务设施,满足人们的日常生活需求,居民便会考虑步行在住区内进行消费,避免了对机动车的使用。

由于GB 50180-98城市居住区规划设计规范制定于计划经济与市场经济过渡时期,过于标准化的限定,忽略物质指标与社会、居民生活间的实际关系及市场规律的作用,已不能适应近年来住宅建设的市场化运作需求。例如,现行规范在规定居住区商业服务设施的项目设置、布置、数量时,往往将居住区作为一孤立存在的体系来考虑。实际上在设计时,当居住区周边商业设施充足,在一定程度上已经满足了居民的全部或部分需要时,居住区内可以少设置或者不设置商业服务设施。高度密集的商业单元对购物者有更大的吸引力,这种形成一定的规模系统的公共服务设施促使居民在住区附近消费,从而减少对机动车的需要,达到节能减排的效果。由此可见,规范应对配套设施灵活性和地区差异性方面给出指导,为居民提供合理的配套设施以减少出行,这对低碳居住区的建设有重大影响。

6 结语

我国低碳建筑的发展还处于起步阶段,所以不能只考虑高新技术的运用,更应该从建筑规划设计本身考虑,从建筑生命全周期角度出发,选择合适的开发策略和建筑技术,才能建造出真正的低碳社区,提高城市可持续发展的能力。

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