建筑技术在新型城镇化建设中的运用

中国建筑西南设计院有限公司“城镇化建设”课题组

(中国建筑西南设计研究院有限公司课题组成员：院党委书记张宽，执行总建筑师郑勇，副总工程师戎向阳、毕琼、徐建兵、王建军、黄陆、胡俊)

0 引言

改革开放以来，随着国力的强盛，中国已进入中等收入国家行列，但发展还很不平衡，尤其是城乡差距量大面广，差距就是潜力。推进城镇化，是要走工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展的路子。城镇化是现代化的应有之义和基本之策。

建设可持续发展的城镇，离不开社会、经济、政策、产业、技术等方面的支撑和研究，本文拟对建筑技术在城镇化建设中的运用进行研究和探讨。

1 先进和科学的设计理念

1.1 “产城一体”的规划理念

随着社会的进步，人们越来越认识到新城镇发展中产业和城市之间相互协调发展的重要性，因此“产城一体”的理念随之而出，将产业功能、城市功能、生态功能融为一体是城镇发展的根本和必然。在过去的城镇建设实践中分别从城镇功能复合，职住平衡布置，公服配套完善，绿色交通发展，功能布局融合等多个方面对“产城一体”的建设理念进行了有益的探索(见图1)。

新城镇建设从规划之初就应坚持“产城一体”的规划理念，打造宜居宜业的新型城镇。

1.2 科学、安全的选址和建设

城镇化建设之初，要注重选址的科学性和安全性。生态环境的脆弱和众多的地质灾害，要求选址时要充分考虑到生态环境的保护和地震、洪水、泥石流等地质灾害的影响。

1.2.1 选址要注重生态环境的保护

在对城市建设用地进行选择时，必须先进行生态敏感性分析与生态适宜性评价，划分生态敏感区和不敏感区。必须坚持以不敏感区或低敏感区作为城镇建设用地。

1.2.2 选址要注重对地质灾害的控制

对地震带、泥石流冲沟等地质灾害的调查和分析，划出地质灾害的具体位置和影响范围，在城镇建设中将灾害两侧设置为生态控制绿地，原则上严格禁止任何建设活动。

1.2.3 选址要注重保护基本农田

农业是人类生存的根本，也是国民经济建设与发展的基础产业。我国通过划定基本农田保护区来对基本农田实行特殊保护。因此，在城镇选址中应尽可能选用丘陵或土地资源贫乏的地方作为建设用地，有效保护基本农田。

图1 天府新区“产城一体”实践

2 生态、人性的规划设计

2.1 自然、生态的城镇总体规划设计

城镇是人类活动的结晶，而自然则是人类生存之本源，结合山水林田规划城镇空间是实现自然与人文协调发展的重要途径。规划应与自然、生态相结合，城镇建设应充分采用“反规划”的设计手法，保护山水林田，使其成为城镇的有机组成部分。

在城镇规划和建设中要首先确立生态系统的保护规划，以指导对山水林田资源的保护、改善与开发等。捷克小镇克鲁姆洛夫则充分体现了自然与城镇的完美结合(见图2)。

图2 捷克小镇克鲁姆洛夫

2.2 注重集约化的规划设计

当前城镇发展资源消耗加剧，人地矛盾突出。城镇空间的无序蔓延，不仅造成土地资源锐减，还制约着城镇内部规模效应、集聚效应和集约效应的发挥。

因此，在城镇化的规划设计中，应强调集约化的用地利用，通过提高土地开发强度或建设建筑综合体等方式释放土地潜在价值，充分利用好土地资源。

2.3 人性化的城镇空间设计

城镇化，而非城市化。城镇空间设计要特别注重人性化的尺度，人的步行要求，既要避免交通拥堵、环境污染严重等老问题，也要避免当前很多城镇建设中大马路、大广场的形象工程建设。

在欧洲国家的许多小镇如：捷克的克鲁姆洛夫(见图3)等，为我们的城镇化建设提供了很好的范例，适当的街道和广场的尺寸，自然山水的融合，体现了城镇空间的亲切。而这种亲切，自然的城镇空间又为它带来了发达的旅游业，“产城一体”在这里得到完美诠释。

图3 捷克的克鲁姆洛夫小镇

2.4 城镇风貌保护的建筑设计

城镇化建设应避免“千镇一面”的现象，充分融入地域文化。传统的城镇肌理和风貌文化是在历史发展过程中结合自然和人文条件而慢慢形成的，在新城镇化建设中要加以保护和发展。

四川的民族文化和地理环境的多样性带来了地域文化丰富多彩，地域文化应从自然环境、文化环境、空间色彩、建筑材料等多个层面融入到城镇建设中(见图4)。

图4 四川城镇建设

城镇建设应加强风貌的设计，以构建城镇特色为主引导城(镇)区的城市设计，组织编制特色地区、重点地区的城市设计，培育若干集历史文化、自身特色、现代理念于一身的特色城镇风貌。

3 低碳、生态的节能技术

生态建设是城镇化建设可持续化发展的重要环节，因此，必须注重低碳和生态建筑技术的运用。

3.1 被动式建筑生态节能技术

在漫长的历史发展中，四川传统民居蕴含了许多生态节能的经验：建筑因地制宜，良好的朝向选择带来了自然通风和采光，独特的川西林盘平面布局，改善室内温湿环境质量，营造了怡人的建筑环境。

被动式建筑设计技术是通过合理规划、平面布局、朝向选择以及围护结构构造等建筑设计的方法来实现的，不采用或尽可能降低空调和采暖设备的利用。比如：在太阳能资源丰富的川西高原地区，大力推行被动式太阳能建筑，实现无能耗的采暖；气候湿热的夏热冬冷地区采取诱导自然通风、增设遮阳等被动式技术。被动式的建筑节能技术一劳永逸，在建筑的全寿命周期内却可以节约能源50%以上。

被动式建筑设计技术有效、生态、低成本，是当前城镇化建设中必须大力推广的建筑技术(见图5)。

3.2 利用再生能源的节能技术

四川有丰富的可再生能源，包括浅层地热能、太阳能和生物质能等可再生能源。

3.2.1 浅层地热能包括地表水、地下水和土壤源热能，在建筑使用时常称为地源热泵技术

地源热泵空调技术是一种使用地热能的高效节能、环保型的技术，利用贮存在地下岩石和流体中的热能，可以为建筑物供热和制冷。地源热泵系统分地下水热泵系统、地表水热泵系统和土壤源热泵系统3 种形式。

四川省部分地区地表水和地下水资源丰富，为地下水热泵系统和地表水热泵系统的应用提供了有利条件。土壤源热泵系统则适用于冬季需要采暖、夏季需要空调的地区(见图6)。

3.2.2 川西的太阳能较为丰富，但是利用效率较低，可以适当考虑在当地的建筑中推广使用太阳能采暖和太阳能光伏发电技术

图5 被动式太阳能利用

图6 地源热泵示意图

太阳能采暖分为被动和主动两种形式。被动式太阳能采暖在上文已经提到。而主动式太阳能采暖是通过高效集热装置收集获取太阳能，然后由热媒将热量传送至建筑物内进行分配使用，达到利用太阳能“低能耗”采暖的目的。

太阳能光伏发电技术是当今利用太阳能发电的主流。太阳能电池板将太阳辐射能转换为电能(见图7)。太阳能光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得、维护简便、规模大小随意、方便与建筑物结合等特点，无论城镇建设规模大小，只要地理位置和日照条件许可，都可推广应用太阳能光伏发电技术。

图7 太阳能光伏发电

3.2.3 生物质能发电技术

生物质能是指生物周而复始、自然生长所带来的物质能量，具有一定的可再生的特性，是四川的优势资源之一。

生物质能发电技术作为农作物秸秆及荒地柴薪的高效利用方式是近年发展极快的应用技术，它是火力发电的一种特殊方式。生物质能发电技术对于农作物秸秆及荒地柴薪统一回收处理，保护了自然环境，惠及千家万户，在城镇化的建设中前景广阔。

3.3 节约水资源的雨水收集技术

雨水是一种相对洁净的水资源，而四川地区年降雨量：1 000～1 300 mm，可利用雨水资源：5.0 亿m3，并且占全省年总用水总量的19%。如何有效的利用城镇雨水资源是水资源技术的重要环节。

雨水利用规划应以雨水收集、雨水入渗、调蓄排放等为重点。科学的雨水收集技术系统是维护自然界水循环环境的需要、节水的需要、修复城市生态环境的需要、抑制城市洪涝的需要(见图8)。

4 安全、环保的建造技术

4.1 保障建筑安全的抗震技术

四川是一个地震频发地区，提高房屋的抗震性能，减少建筑的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失是我们的目标。

抗震技术分为：隔震和消能减震技术两大类。

1)隔震：通过在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成的具有整体复位功能的隔震层(见图9)，以阻止水平地震作用向上部结构传递，从而达到减弱结构地震反应的效果，在美国、日本等多震国家广泛应用。

2)消能减震：在房屋中设置消能器(见图10)，通过消能器的相对变形和相对速度，以消耗输入结构的地震能量，达到预期防震减震的要求。

4.2 保护水源安全的污水回用技术

四川是我国两条大水系(长江、黄河)的上游水源保护地，加强水资源直接循环利用，减少排放量是水源上游城镇的职责。

图8

图9 隔震垫

污水的回用技术(中水系统)主要是对污、废水进行过滤消毒后，可作城镇绿化、冷却循环水补水、景观用水、洗车用水、自来水水厂的水源。中水技术加强了水资源的重复利用，减少了污水排放，对生态环境的保护有极大的帮助。

4.3 固体废物的分类回收和处理技术

当前，由于城市化进程加剧、居民生活水平不断提高以及商品消费量的迅速增加，国内外城市垃圾的排放量也随之增加。不断增长的城市生活垃圾不仅影响着城市环境，也危害着居民的身心健康，成为世界各国普遍存在的社会问题之一。

就我国现行的生活垃圾而言，其成分一般分为4 类：可回收垃圾、厨房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

图10 耗能减震支撑

可回收垃圾和厨房垃圾可通过综合处理回收利用，可以减少污染。有害垃圾需要特殊处理，以确保环境安全。

固体废物的科学处理可有力地加强环境和水资源的保护，对建设可持续发展的城镇化建设有重要的意义。

5 结语

中国的城镇化建设是中国经济发展的必然趋势，而城镇化建设的可持续发展，是城镇化进程中不可或缺的重要一环。其中建筑技术的支撑是极其重要的，随着城镇化建设的进一步推进和建筑技术的科学运用，中国的城镇化建设有极其积极、美好的前景。