基于Ecotect分析的老旧小区适老景观更新研究
——以驻马店市纱厂社区为例

2022-01-19 09:08丁芹勤杨子萌陈雅倩
林业调查规划 2021年6期
关键词:太阳辐射老龄化空间

赵 赟,丁芹勤,杨子萌,陈雅倩

(1. 信阳农林学院林学院,河南 信阳 464000;2. 博维筑成设计有限公司,河南 郑州 450000;3. 河南农业大学风景园林与艺术学院,河南 郑州 450000)

近年来,老旧小区老龄化比重逐年增加,时代变迁带来的设施更新,导致老旧小区原有的社区功能和基础建设跟不上步伐,因此老旧小区普遍存在适老性缺失问题,加强老旧小区适老性景观现状及更新策略研究显得尤为重要。

以典型的老旧小区——河南省驻马店市纱厂社区为例,采取实地考察和文献资料收集的方法,剖析老旧小区适老功能的特征问题,结合Ecotect生态模拟软件进行分析,通过建立模型模拟的方式,将场地信息量化为科学图像数据,在保证不大拆大建的前提下,合理地选择适老化改造区域,提升老年人的生活环境品质,以期对城镇中老旧小区的适老改造提供一定的借鉴,并提出适老景观更新策略,为老旧小区适老景观更新提供理论和实践支撑。

1 研究背景

1.1 人口老龄化背景

中国人口老龄化起步比较晚,但发展速度较快。根据《世界人口展望2019》方案预测显示,2025年中国老年人将达3亿人,老龄化率超过20%,正式进入深度老龄化社会,从2000年进入老龄化社会到深度老龄化社会,中国仅用了25年。另外,中国人口老龄化呈现高龄化压力持续加大的延展特征,高龄化一般指80岁以上人口占全体老人(大于60岁或65岁)的比重趋于上升的过程。2000年中国刚进入老龄化社会时,高龄化比率为10%,根据《世界人口展望2019》方案预测显示,2045年该比率将达20%,21世纪末达37%[1]。人口老龄化已成为中国21世纪不可逆转的基本国情,且高龄化演进速度加快,这必然对未来城市中的各种适老设施提出新的要求。

1.2 老旧小区适老化改造的必然趋势

随着城市的发展,大量的商品化住宅建成,城市居民的生活环境有了很大提高,但却忽视了老旧小区的公共环境提升。大拆大建的增量更新规划方式已不适用于现有的城市发展,反而会破坏城市地域文脉和特有时期的城市肌理。国务院办公厅在2020年发布了《关于全面推进城镇老旧小区改造工作指导意见》,指出需要整治小区及周边绿化、照明等环境,改造或建设小区周边适老设施等配套设施,要求有关养老方面的设施增设或改造计划,应主动与城镇老旧小区改造规划和计划有效对接,同步推进实施。老旧小区改造的工作目标是2022年能够基本形成制度框架、政策体系和工作机制;到“十四五”期末,结合各地实际,力争基本完成2000年底前建成的城镇老旧小区改造任务。

2 老旧小区现状调研及适老问题

2.1 纱厂社区基本情况

纱厂社区位于驻马店市驿城区雪松大道中段,毗邻商场、车站、医院、学校,周围服务设施齐全。小区建筑大多建于20世纪80、90年代,占地3.9 hm2,多为6~7层行列式住宅(图1)。

图1 纱厂社区现状平面图

小区建成时间较久,公共设施老化,公共活动场地比较缺乏,静态交通问题突出,严重挤压居民日常活动的空间。目前社区常驻人口为5 628人,60岁以上的老年人口为1 539人,占社区总人口27%,80岁及以上高龄老人为785人,占14%。根据联合国对老龄化社会的界定,65岁以上人口占比7%~14%为轻度老龄化,14%~20%为中度老龄化,20%~40%为重度老龄化。目前纱厂社区的老龄化程度级别为重度老龄化。严重缺乏的适老设施和比例众多的老年人口矛盾尖锐,小区的适老化设施更新成了迫在解决的问题。

2.2 老旧小区存在的适老问题

2.2.1基础设施陈旧,缺乏无障碍设施

纱厂社区建设时间较早,建设缺乏预见性,随着时间推移,几十年前的基础建设早已不能够满足现在的居民需求[2]。小区原有的景观小品、健身设施已经逐渐破损,失去原有的功能。道路年久失修,路面不平且有轻微的开裂,比较容易积水,给老人的出行带来了安全隐患。在有台阶的楼道口及公共空间内还缺乏无障碍设施,无法保证老人安全出行。

2.2.2小区绿化率低,植被种植杂乱

绿植种植缺乏,面积较小,种植层次不足。小区植物景观多集中于两栋建筑之间的宅间绿地,有的甚至没有,并且形式单一,居住环境单调乏味,导致老人对室外停留的兴趣度不足。小区内乔木树龄整体较高,且疏于管养,过高的树木影响了建筑的采光通风,对老人的身心健康也造成了比较大的影响[3]。

2.2.3私搭乱建情况严重,公共空间被占用

随着社区居民生活条件的提高,私家车数量显著上升,而原有的小区没有统一规划车位,导致汽车停放占用公共空间。原有小区住户使用面积不足,并且缺乏相关管理,常出现私搭私建的情况,占用了部分公共空间用于堆放杂物与垃圾,使得公共空间严重缺失,户外活动很难开展,不利于老人和邻里之间的交流,易造成心理健康方面的问题。

3 基于Ecotect的老旧小区现状分析

3.1 Ecotect概述

Ecotect 生态建筑模拟软件是由英国Square One公司开发的一款全面的技术性能分析辅助设计软件,其设计理念来源于建筑气候设计系统的分析方法,是这种方法在计算机领域的再现[4]。建筑气候设计系统分析方法是帮助设计人员了解在方案阶段的决策所带来的能耗结果,并且提供信息,使其能够应用能源的观点生成形式,而不是仅仅把能耗作为一种必须满足的限制条件。Ecotect提供了一个交互式的分析方法,包含热环境、光环境、声环境、日照、经济性、环境影响、可视度等综合技术分析功能,分析过程简单快捷、结果直观[5]。

3.2 气象分析

驻马店市位于河南省的中南部,淮河上游的丘陵平原地区,地处北纬32°18′~33°35′,东经113°10′~115°12′,北接漯河,南接信阳。本次模拟采用驻马店市的逐时典型气象年数据CSWD(CSWD格式的气象文件来源于清华大学《中国建筑热环境分析专用气象数据库》)作为此次Ecotect模拟分析的气候数据库,并利用Ecotect中的子软件Weather Tool对驻马店市的气候情况进行分析。使用Ecotect生成的全年逐时干球温度分布和全年逐时湿度分布如图2,图3所示。

图2 全年逐时干球温度分布

图3 全年逐时湿度分布

从图2中可以看出,驻马店四季分明,属于夏热冬冷型气候,年均干球气温在15 ℃左右,最冷是12、1、2月,平均最低温度一般不超过-5 ℃,最热为6月中旬到9月底,平均气温一般不超过35 ℃。图3显示驻马店全年湿度适中,8月湿度较高,年均相对湿度为65%~80%,全年四季分明,温和湿润。

对太阳辐射进行分析,根据全年中过热期和欠热期内的太阳辐射量计算本地的相对最佳建筑朝向(图4)。

图4 最佳朝向分析

根据“坐北朝南”理论,北半球建筑一般都是面向正南,但由于各地区的经纬度、通风情况不同,最佳建筑朝向并非是正南,而是与正南方向有一定的夹角[6]。由Ecotect中Weather Tool对驻马店朝向的分析,当地最佳朝向是南偏东15°,最佳朝向范围为正南偏西15°到正南偏东30°。在适老景观更新设计中,考虑最佳朝向范围要符合老年人身体舒适环境的需要,根据最佳朝向分析结果布置园林小品和园林建筑,将园林“舒适性”发挥得更合理。

3.3 环境分析

3.3.1日照分析

相对其他基于AutoCAD系列平台的日照软件来说,Ecotect软件中日照时间分析功能更强大,可以对全年任意时间点的太阳轨迹和太阳位置进行精确模拟,分析界面更加直观,还可以对地块的日照辐射强度进行精确统计,通过场地累计日平均辐射进行分析,明确规划利用场地内的太阳辐射分布情况,避免产生过多消极空间[7]。

运用Ecotect对用地日均太阳辐射进行全面的量化分析,选取一年之中最热和最冷的夏至日和大寒日,结果如图5,图6所示。

图5 夏至日太阳辐射

图6 大寒日太阳辐射

纱厂社区公共区域夏季和冬季接收到的辐射位置相似,但辐射量不同。夏至日均辐射量最大达到2 150 Wh/m2,大寒日均辐射量只有980 Wh/m2。整个小区中心道路及两侧是接收辐射量最好的区域,应种植常绿乔木与灌木,这样四季都能提供比较阴凉的场地。由于西北区域建筑高度及密度均较低,公共空间及道路两侧日辐射条件较好,其中紫色、红色区域太阳辐射相对较弱,黄色区域太阳辐射较强,所以在靠近建筑的紫色、红色区域宜种植灌木及落叶乔木[8],在夏季能提供阴凉的场地,秋冬落叶后,又能够保证阳光的照射。通过合理的种植植物,营造良好的绿色空间吸引老年人停留、驻足。

3.3.2风速分析

风环境影响着环境的舒适度,但不同季节风向、风速不同,驻马店气候特点是冬冷夏热、四季分明,因此挑选典型季节的主导风向做风环境模拟[8]。选取夏季和冬季两个季节使用Winair进行小区风环境模拟,在行列式的建筑中会比较容易形成明显的风洞和风口[9]。夏季东南风影响下小区1.6 m标高的风环境模拟如图7所示。

图7 夏季风环境模拟

由图7可知,红色区域的风速较强,主要分布在小区西北部和南部主路,这部分区域是夏季老人喜爱停留的空间,可以布置坐椅供老人休息,且要注意太阳光照的遮挡。冬季西北风影响下小区1.6 m标高的风环境模拟如图8所示。

图8 冬季风环境模拟

由图8可知,小区南部的主路上风速较大,在建筑物东西两侧的边缘空间,风速较低,冬季风寒冷,为了避免老人受到冷风影响,可通过植物种植调节阻挡一定的冷风。

4 老旧小区适老环境更新策略

在适老景观改造中,通过Ecotect分析,得出老旧小区当地的气象资料、场地内的日照、风环境数据,在初始的改造设计阶段,可运用景观设计调整场地的“小气候”环境,选择适宜的老人活动地点,为老年人提供一个舒适而愉悦的外部活动空间[10]。

4.1 优化老旧小区种植空间,营造适老景观环境

老旧小区植物配置呈现乔木多、灌木少、层次单一、绿地量不足的特点,植物搭配比较混乱,在前期疏于管理的情况下,仅有的植物景观也较差。根据Ecotect生态分析,对目前太阳辐射比较高的地方应该补栽高大的常绿乔木,从而有效地降低太阳辐射,保证夏天的舒适性,同时保证四季有景可赏。在太阳辐射适中的区域,根据植物习性选择落叶乔木或灌木进行种植,既保证在夏季提供阴凉的场地,秋季落叶后,又能使冬季享受阳光的照射。在太阳辐射过低的区域,则宜种植喜阴的植物。也可以结合建筑物南边、变电站、泵房等消极空间搭配喜阴植物进行种植,以形式多样的袖珍绿地填补火柴盒式的小区空间,达到景观上的美感,吸引更多的老人走出家门,亲近自然。

4.2 规划老旧小区公共空间,提供老人交流场地

在早年规划前瞻性不足的情况下,公共空间被占用,公共设施设置不合理,活动空间缺乏。通过Ecotect生态分析可以在现有小区合理规划公共设施区域,如配电房、泵房等重新规划放置在太阳辐射量少,见不到阳光的空间。也可以根据太阳辐射分析出适宜老人活动的区域。在日照辐射大的地方合理搭配植物,设置老人活动区域。根据风模拟分析,在风速大的地方应当结合绿篱或其他植物搭配阻挡一定的风力,营造良好的局部气候环境,提高舒适度。

4.3 合理设计建筑边缘空间,提高场地利用效率

经过Ecotect软件分析后,小区建筑北侧和西侧的边缘空间环境良好,在夏季阴影时间较长,由于建筑的遮挡冬季风速也相对较低。该区域建筑单元较近,也是老人常驻足的场地。可以合理设计人车分流的道路,搭配植物种植,使该场地具有交通功能的情况下,也成为老人交往活动的主要空间[11]。

5 结语

从适老方向入手,建设老年人宜居环境,对老旧小区的老年人生活环境提出改造策略,通过Ecotect生态分析,科学直观地展示了老旧小区的现状,定量分析气象资料、太阳辐射、日照、风速,得出适宜老年人活动的区域,将定性分区得到了量化,为后续的老旧小区适老改造分析提供思路。

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