中国生态城市建设的思考
——以西方生态城规划发展为例

2021-03-06 09:15曹晨阳武启颖
智能建筑与智慧城市 2021年2期
关键词:生态设计

曹晨阳,武启颖

(广州大学建筑与城市规划学院)

1 概念与内涵

生态城市,是按照生态学原则建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型社会关系,是有效的利用环境资源实现可持续发展的新的生产和生活方式[1]。生态城市规划是围绕区域生态的平衡,实现自然生态、经济和社会等系统的有机统一,从而加强城市整体性和系统性的城市设计规划。

2 生态城市规划与传统规划区别

与传统规划相比,生态规划在城市结构、城市体系、城市形态、土地利用、交通组织方式、资源利用与循环等方面都提出了新的要求。除生态城市理念的提出,其衍生出低碳城市、海绵城市、韧性城市、健康城市等理念,它们各有侧重,相互为现代生态城市规划提供新的思路与方向。

3 西方生态城市规划思想演变

3.1 20 世纪中叶以前生态思想曲折发展

工业革命以前,城市受当时的农业生产力和运输条件的限制,在城市选址、布局等方面对生态思考较少,依靠城市自发演变与生长。工业革命时期造成自然环境破坏,人们开始质疑旧有的城市模式和建设思想,并积极探索新的理论和方式。这一时期对城市思想最具影响力的是霍华德提出的田园城市理论,是生态城市规划设计的重要启蒙思想,在此期间进行了城市美化运动,并提出带形城市等生态规划思想理论[2]。工业革命后,受两次世界大战及经济危机的影响,盖迪斯指出在规划过程要充分的了解和掌握自然条件,方案考虑自然的制约和潜力。

3.2 20 世纪50 ~70 年代生态思想的觉醒

20 世纪60 年代初期,美国的海洋生物学家 R·卡逊《寂静的春天》中,描绘了滥用农药对人类环境的毁灭性灾害,1970 年代能源危机并存的是环境危机的发生向人类敲响了生态危机的警钟。生态开始与建筑融合,1958 年,道萨迪亚斯开始研究人类聚居学,并与社会学、心理学、生态学等学科相互渗透,促进人类对城市的人、自然、建筑和环境进行综合性研究。被动式低耗能建筑技术在1970 年代也发展起来。彼得·卡尔索普和加里·科茨开始发展可持续性社区的想法,对运用生态设计手法设计成的城市和建筑的称呼在某种意义上已超出了太阳能运动。理查德·罗杰斯成立旨在“重建与自然平衡的城市”的生态组织,提倡以紧凑城市形态解决资源和交通危机。生态与景观开始融合,西蒙兹把生态观念全面引入到景观规划中,将专业的触角渗透到城市和区域环境领域,促进了城市生态基础学科的发展。麦克哈格的“设计结合自然”理论指出要在空间上把各个资源筹划在一起并对这些特征做出客观的价值判断。1971 年发起的“人与生物圈”计划研究过程中,联合国教科文组织正式提出生态城市概念,引起了国际学术界广泛的研究和 探讨。

3.3 20 世纪80 年代以后生态思想的热潮

进入20 世纪80 年代以来,人们对以GDP 为导向、高能耗低产出的粗放型增长方式进行反思,并在全世界范围内蓬勃开展以人与自然相协调为目标的生态运动,开始向多方面进行渗透,也包括城市设计领域。生态城市的建设也形成了新的热潮,1982 年,理查德·瑞杰斯特针对如何建设生态城市提出了四项原则,即通过控制城市规模在相对较小的范围内来促进城市质量的提高、提倡小规模的紧凑发展、就近出行原则和保障生物的多样性。1993 年,瑞杰斯特又提出12 条生态城市的设计原则,并于1996 年提出了更完整的关于如何建立生态城市的十项原则。

3.4 21 世纪生态系统思想发展的趋势

进入21 世纪以后,生态城市思想已渗透到城市社会、经济、文化等各个范畴,形成一种城市生态系统思想,人们认同应该把城市作为一个生态系统来认识和理解。同时进行城市生态规模等级的研究,对生态进行分类(比如基于气候、土壤以及动植物聚落条件)和分布模式的研究分析,区分区域中的敏感地区和不敏感地区,有利于在生态的管理运行中确定哪些需要保护、修复以及使用。

4 西方生态城市规划实践探索

4.1 第一阶段:以生态技术和理念应用为特征的生态社区(街区)

这一阶段主要以瑞典、丹麦等北欧国家为代表,如哈默比湖城、马尔默西港生态城市设计等。起始于生态技术的突破——生态建筑,形成完善于微观设计领域——生态社区。

4.2 第二阶段:系统地进行生态城的建设

从2002 年开始,欧盟选取了7 个中小城市开始配合系统的“生态规划”理论研究进行“生态城”建设的试点,如芬兰的Tampere、德国的Tübingen、奥地利的BadIschl,关注重点为城市结构、交通、能源和物流、社会经济。

5 规划实例—奥地利太阳城城市设计

林茨太阳城是在托马斯·赫尔佐格教授建议下由多位知名建筑师组成的团队来开展设计工作,是生态城市设计的典范。

5.1 总体构思

在林茨南部皮希灵周边的地带,建立可容纳近2.5 万人的这一开发区。在区域内利用太阳能来建设不同建筑,营造不同室外空间[3]。

居住区形成若干功能混合“节点”,居民到达各自社区中心的最大距离只有350m 左右,在人们步行可达范围内;设计绿色自行车道,通向距离市中心只有几千米的地方,限制外部交通和化石燃料的燃烧;调整区域公共交通网络的密度和分布,减少市内居民对私家车的依赖,使人们不必驾驶私家车去短距离和中等距离的地方;设计新的有轨电车提供通向林茨市中心的快捷联系。

居住建筑设计还结合了太阳能应用。认真考虑了人们日常使用的各种开放空间,进行配套景观的设计,既承担休憩作用,还承担雨水与排水设施的过滤性作用。

5.2 设计亮点

在整体城市设计中体现生态理念,如空间环境营造、能源利用、废弃物及水循环处理等。

图1 太阳城总平面图

1)空间环境营造

太阳城距林茨老城中心的直线距离约为6.7km。加之目前从太阳城自身尺度来看,其东西与南北直径最长也都接近700m 左右。在此基础上,鼓励使用轨道交通、公交车辆和非机动交通,从而降低私家车的使用。在城市设计中,首先将社区设置中心,其400m 服务半径覆盖几乎所有城区。便捷的公共交通与自行车道将相距不足10km 的老城中心与太阳城中心串联在多个规划社区群落之中。

建筑设计中,公共建筑设计以社区中心为主要的商业和交通节点,其他公共建筑在其周围分散分布。建筑通过高度独立的木材外立面和较少的室内墙体分隔实现节能和灵活的空间利用并降低造价,通过材料与室内空气的被动式热交换来调节室内温度并减少CO2排放。住宅设计在立面设计中,窗户与外立面面积之比超过30%~40%,扩大采光面积[4]。与此同时,外围玻璃金属幕墙材料的选用减少室内外热量交换,内部墙体和楼板与外部幕墙接触面尽量减少,以此获得最佳的保温效果。利用通风设施之间的微气候效应营造合理的室内通风,体现被动式建筑理念。

对于开放空间营造,设计中将交通空间与自然环境融合,减少使用硬质铺装,并通过自行车道与人行道的合理规划,巧妙地在自然空间中利用自然光照,使人们更加愿意亲近户外环境。通过营造恢复湖泊水系,为居民创造亲水 空间。

2)能源利用

设计师充分利用自然光照,使自然光照在建筑空间中充分发挥作用,节省人工光照,从而方便人们的生活和办公[4]。同时,太阳能技术还可满足居民供热、供暖的要求,多余电量还可满足城市基础设施的运营。生物能的利用是将生物有机废料作为供热及发电的原材料,例如自然环境中的植物落叶枯枝及动物粪便等,都可作为生物燃料。

3)物料循环

社区中设置垃圾分类回收设施,并实行垃圾分类。在废水处理上,采用了节水与回收利用的策略。如安装了可以将尿液与粪便分离回收的特殊免水马桶。利用引流槽流进长满草类的水渠和凹地或石子铺地来收集雨水,有效地发挥植被草地的储水功能。

6 思考与总结

西方生态城市规划理论的研究需要多学科的交叉融合,就国内来讲,还处于研究国外理论和探索阶段,与此同时,规划理论并不具有普适性,例如新城市主义适合美国的发展,但在国内的这种方式比较难以实现,因此任何一种理论都不一定适用于所有城市,需要在城市建设中进一步探索。

在生态城市建设中应强调城市与自然系统均衡发展。所有生态城的特征收敛于“短距离(出行)的城市”这一核心理念。即城市功能在短距离内即可完成;交通体系不再强调“快速”,强调更为生态的绿色出行方式。通过精良设计、富有吸引力的公共空间、绿地系统、以及良好保存的城市文化遗产,体现更适于居住和生活的特征,并进一步对人的健康、安全、福利产生积极 影响。

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