“绿色细胞”生态住区设计构想

谢卓亚 |刘 瑜 |戚智勇 |

2020年1月12日，世卫组织正式将一种病毒命名为“2019新型冠状病毒”（2019-nCoV）[1]。随着疫情的蔓延，全国各地都开始发布病毒性肺炎防护的预警提醒，非必须原因尽量不外出，餐饮业、电影业、旅游景点等人流聚集产业都陆续关闭，居民的生活也受到极大影响。长时间驻留在家中对身心健康产生消极影响，物资紧缺也造成居民生活上的不便捷，这暴露出住区在公共卫生事件下资源不循环、社区不足以满足居民健康需求等问题。住区是人居生活的基本单元，改善住区质量是发展的重要方向。据推测，我国中长期地产市场会随着居住条件的改善进一步提升[2]，在疫情下更反映出对住区更深层次建设的需求。当前我国城市住区的运营形式，大多数依然是以消耗资源、排放废弃物为主的线性非循环模式，缺乏生态性和宜居性，居住环境质量普遍偏低[3]。为了填补住区发展短板，绿色、生态、健康、可持续应当成为住区的发展方向，改善城市住区环境质量能更好地应对疫情，提升居民的身心健康、优化城市气候环境、促进经济的增长，提升社会的活力。

自2005年政府提出“生态文明”建设，党的十八大倡导顺应自然的观念，认为美丽中国建设需落实到社区层面来，绿色生态社区也逐渐从理论走向实践。北京西木社区通过社区管理的加强带动社区生态化方向的更新；宋卫平提出“蓝城”等田园型生态住区雏形，用景观加强人与空间的联系，驱使人亲近自然。然而，目前我国生态住区还没有形成定式，规模不统一，在建设上具有特殊性和单一性而不适合普及应用，缺乏建设活力，难以解决实际的健康问题。因此，本文立足于实际情况，从理论到模型，提出“绿色细胞”生态社区模式，以期从多角度研究城市住区的生态化，应对让住区资源高效利用的同时满足人与住区的健康关系，发挥住区的保护防护作用。

1 构建“绿色细胞”生态住区模式

生态住区也可叫生态社区，最早可追溯到英国城市学家霍华德（Ebenezer Howard）在“田园城市”理论中强调生态与城市建设的融合[4]；而《寂静的春天》的发表激发起人们对生态的重视[5]；英国环境设计师麦克哈格（Ian McHarg）1969年出版的《设计结合自然》（Design with Nature）中介绍了多种将生态运用至设计中的方法[6]；生态住区的概念被提出是在温哥华召开的第一次人类住区大会上，提出在住区中融入生态学概念[7]；随后，社区资源的循环利用、自净型生态社区、健康绿色住宅等新理念让生态住区焕发新的活力。我国生态社区兴起于20世纪90年代，最早在《21世纪人类生态住区规划述要》中提出生态住区的概念[8]；2001年，我国推出生态住宅的评估标准；2002年在深圳举办第五届生态城市会议，提出了生态社区的基本性质；2018年底开始实行的《城市居住区规划设计标准》提出关于塑造更健康绿色的住区生态环境等多项要求。当前，我国生态住区发展强调居民与生态环境的关系，在住区中人与自然、生物和社会经济文化要平衡发展[9]。在技术层面，要保障环境与住区的自然结合，包括资源的再利用、节能减排等；在社会层面，通过社会与住区的空间、环境、交通等多方面联系，创造稳定的生态纽带；在文化层面，保留当地的文化精神前提下提升居民的生态环保意识，要让人自觉遵守生态发展准则。住区与生态相结合是未来发展的趋势，是保障居民和社会环境健康的重要方案。

1.1 “绿色细胞”生态住区的内涵

城市“绿色细胞”源自“城市细胞”构建城市不同类型空间的概念[10]，是指在城市中以生态社区为基本单元的发展体系，集合生产、消费、分解等可持续可循环功能，并提供居住、娱乐、教育、健康生活、绿色生态体验等服务，是一种在城市区域及周边发展的生态社区的拓展模式。

“绿色细胞”强调植物种植在住区中发挥的重要作用。住区是城市生态系统的基本单元，在城市建设用地中占比最大，是满足人们基本生活需要的场所，就如同人体内部数量庞大的细胞。如同生态住区所倡导的，住区通过植物种植这一媒介，能类比于细胞在内部满足物质的输入、生产、运输、加工、分配、回收等循环功能，促进资源的循环利用、加强住区与城市的联系，实现“社会—经济—自然”系统的可持续发展。“绿色细胞”在研究利用生态社区特点的前提下，设计成内部自成系统的生态社区，能够形成以植物为物质基础的资源循环产业链，并保证居民积极的交往参与，构建绿色的新型生态社区模式。

如果将“绿色细胞”广泛应用到城市住区，在空间上联动，在功能上聚集，形成高效的生产生活为一体的单位。将在区域上实现产业功能的协调、自然资源的高效利用、人工环境与自然环境的结合、健康社区的高品质生活，进而构成“生态城市”的标准。

1.2 发展生态住区的必要性

当前，住区的发展已经逐渐从满足人们生活的基本需要转变为追求多功能的体验空间。从社会角度来看，生态住区是生态建设的基本单元，它为人们提供更优质的居住环境，在美观适用的同时考虑优化住区的生态环境；通过对住区结构的调整高效利用资源，改变资源单向流动方式，影响城市气候与环境；在布局上提高居民身心健康，丰富中老年休憩、邻里互动、孩童教育娱乐等功能，拉进居民与自然的距离[11]，因此，发展生态住区是十分必要的。

2 “绿色细胞”生态住区的构建

为充分发挥资源的循环利用，在空间布局中融入物质循环的理念，“绿色细胞”拟建出各要素关系紧密且互利互惠的整体，整合住区的空间、物质和管理三个层面，以植物为关系纽带，从空间布局、物质循环和运营管理三种角度研究“绿色细胞”生态住区的构建，它们分别对应着细胞中的细胞质、细胞器和细胞核（图1）。

图1 “绿色细胞”结构示意图

保障物质循环流通是“绿色细胞”中的“细胞器”。垂直农场作为都市农业的一种新形式，承担着住区的公共服务与生产功能。作为近年来解决食品安全和环境问题的都市农业方式之一[12]，垂直农场满足住区的农业种植生产、资源循环利用外还能为住区提供教育娱乐养老等公共服务。此外，参考“第四代住房”理念，住宅为家家户户提供私人的空中花园，提供宜人的景观并满足居民的农业生产需求[13]；在景观上为居民提供更为开发的景观游憩空间，引入垂直绿化技术，为景观提供更丰富的种类与形式。同时，景观与家庭园艺都能作为垂直农场的主要输出目标，实现资源流动。

“绿色细胞”中的空间布局对应“细胞质”，承载并联系了住区的居民、生态环境与各类建筑。建筑布局方面，在充分利用土地资源、提高日照质量、保证组团的通风和降噪等基础上，引入生态设计理念：选用低能耗的材料与产品；应用立体绿化技术提高住区外部空间的利用率；采用海绵城市中透水铺装、屋顶绿化、雨水污水循环系统等[14]。通过对空间布局的设计，合理的利用住区资源。

住区的管理运营对应“细胞核”，是保证生态住区正确运行的核心。通过规章约束、宣传教育、经济管理等手段，加强住区生产、绿色环境与居民生活的联系。随着住区的持续发展，引导新技术与住区居民的融合，保障公共服务设施的持续有效，从而带动整个住区的物质循环。

3 “绿色细胞”生态住区的设计

为对上述理论进行详细说明，从理论上升至实践，本文选取面积约18hm2的地块进行生态住区设计。该设计模型植入“绿色细胞”概念，以公共服务设施和第四代建筑为基本框架、确保物质循环关系，以期构建一种让居民健康、舒适，让居住与自然和谐共存，让绿色资源可循环的“绿色细胞”生态住区（图2）。

图2 “绿色细胞”鸟瞰图

3.1 住区总体设计

“绿色细胞”以环通路网为肌理，以水体景观等“海绵体”为单元，做到宅中有院、院中有园、园中有水。在场地中央设置垂直农场与景观核心，以步道和街区空间串联邻里，延伸生态水景与绿化网络（图3）。

图3 “绿色细胞”平面图（左）和功能结构图（右）

垂直农场是组团间物质交换的中枢，良好的可达性便于居民的聚集和物质的运输。生态廊道与运输通道结合，作为“绿色细胞”的“动脉”，为人们提供自然的开放空间，满足生态住区健康需要。建筑设计参考第四代住宅，各层空间形态错落，其阳台和屋顶作为建筑公共空间活跃的元素之一，增强居民间的交流，形成良好的空间围合。在通风采光良好的地段设置立体绿化开放空间，住区内部交通划分形成相对独立的岛式组团。

3.2 公共服务设施

住区内的公共服务设施包括基础教育设施和公用休闲娱乐等服务设施，基础教育设施包括中小学、幼托等，而公用休闲娱乐等活动，除室外零散分布外，还集成于社区中央的垂直农场（图4）。垂直农场建筑占地约1500～2000m2，高度不超过60m，由裙房与塔楼两部分组成。每层尺寸约40m×40m。建筑综合考虑低造价、模块化、易保养、整体采光需求、城市景观界面等因素。垂直农场基本楼层采用阳光房形式，有利于农作物与绿化栽培，保湿保温防极端天气，为植物提供一道保护屏障。此外，垂直农场还将集物业管理、社区服务、餐饮娱乐、渔业养殖、作物种植等功能于一体，构成复合型绿色住区的服务功能。

图4 垂直农场示意图

3.3 生态住宅设计

住宅分为居住组团、建筑单体、绿色空间三个层次。组团以单元区分，打造符合当地气候环境和城市文脉的绿化空间，并在采光通风良好处连续集中规划公共绿地；建筑单体空间在每户新添私人院落或阳台，楼顶开设屋顶绿化，与住宅用户公共区域相连接，提高楼层居民交流沟通，优化内部环境。每户院落也相当于独立的绿色空间与外部融洽，让人们自由种植农作物、花草。按照每层户型2～4种规划，采用装配式建筑构造，根据地形调整层高，则18hm2约能容纳5000～8000人（图5）。

3.4 景观设计

规划在生态住区中形成点线面结合的绿色空间。中央水面、垂直农场构成住区景观面，成为景观绿心，净化空气、改善内部湿环境。由绿植和水体构成生态绿化走廊，通过路网渗透至各个单元，再由各单元公共绿地景观构成绿化空间的点状元素。

生态住区水体景观原则是以生态为本，提供绿色、开放、自然的公共活动场所。以水为核心，打造承载住区水循环、控制内涝、稳定社区湿环境的丰富滨水景观。以休闲娱乐为主题，滨水步道、广场为居民提供休憩、交流场所（图5）。

图5 建筑空间（左）和绿化空间（右）示意图

3.5 住区交通

除划定红线的道路系统外，规划层次清晰的内部交通系统。组团均相对独立，以连通的环状内部道路系统与城市道路合理衔接；组团内通过生态水系、景观步道等串联。单元内部及相互之间沿景观河道等规划以步行、自行车等游览性交通为主的交通空间；相邻单元之间规划内部的交通通道。住区内部的交通与外部规划城市公共交通设施吻合，保障居民出行通畅，根据不同出行目的和距离可以选择多种出行方式。机动车停车利用绿化的高差与留白，布置为地面和地下等多种方式相结合的形式，减小对人流和景观轴的影响。此外，还可以在适应地形的基础上对部分组团的集中绿化设置阶梯式步行平台，充分将住区的交通与景观嵌合，提高景观的利用率与舒适度。

3.6 住区可持续发展体系构建

植物生产是“绿色细胞”生态住区的核心，通过植物，将垂直农场中的农产品、立体绿化技术、绿色住宅屋顶、第四代建筑阳台与生态住区相联系，构建类似于生态系统循环的体系和“生产—生活—生态”相互作用的产业链[15]。

生产：除传统种植外，垂直农场、家庭庭院、屋顶等还为生态住区物质生产提供农产品、果蔬、绿植等；利用太阳能、风能、地热能等为住区供应能量，减少物质输入，增加物质产出，促进产业链的形成。

生活：居民在生态住区户外环境中能欣赏到坐落在各处的由垂直农场生产带来的绿色花园和景观小品；在室内能直接体验垂直农场生产的绿色家装、家庭园艺和绿植盆栽；在农场内感受种植农产品的休闲时光。

生态：生态住区景观规划和立体绿化技术引用为住区带来更丰富、规模更大的绿化量，改善了住区的环境质量，对城市环境产生正效应；茂盛的绿植是天然的海绵体，能更好的抵御暴雨、沙尘等恶劣天气；生产生活垃圾能为绿植提供肥料，绿植调节住区小环境等，节约资源，改善资源循环流通。

结语

在新冠疫情下，城市住区限行、店铺关闭导致食物紧缺、店铺关闭、居家办公生活枯燥，人们开始重新审视过去因城市快速发展，人口高度聚集带来的各种安全隐患，并重视起住区和社区未来的发展方向。“绿色细胞”生态住区设计能在住区环境中为居民创造舒适的绿色健康环境，通过发展农业解决食物短缺或供应不足等问题，种植活动来丰富住区娱乐生活调节并缓解居家压力，改善城市居住环境。生态住区的设计与建设一方面降低了疫情传染的风险；另一方面也推动了住区环境质量的提高，为城市住区发展提供有益的建设参考和理论指导。

将生态住区在城市中推行是一种非常复杂的项目，不仅需要更多角度的理论支撑，还需技术、管理、资金等方面的共同协调，本文未对理想模型进行验证，下一步有必要对相关实践和研究提供进一步的探讨。

资料来源：

文中图片均为作者自绘。