城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)分類方法研究

李欣

摘 要：在對當(dāng)前城市街區(qū)改造中較常使用的生態(tài)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，本文運(yùn)用技術(shù)類型學(xué)的研究方法，對街區(qū)層面的生態(tài)改造技術(shù)分類方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行探討。首先分析構(gòu)成生態(tài)技術(shù)的基本要素，確定判斷技術(shù)類型的要素參數(shù)，從不同技術(shù)構(gòu)成要素出發(fā)分析城市生態(tài)改造技術(shù)要素的特性。通過分類要素、原則和方法的確立，根據(jù)技術(shù)類型要素參數(shù)的相互關(guān)系確定技術(shù)類型劃分的參數(shù)和相互的層級關(guān)系，形成類型劃分的標(biāo)準(zhǔn)體系，并進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)，最終形成城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)分類總表。

關(guān)鍵詞：街區(qū)層面；生態(tài)改造技術(shù)；分類研究

城市規(guī)劃旨在空間層面指導(dǎo)、控制和協(xié)調(diào)城市各個(gè)系統(tǒng)的自身運(yùn)營及其相互關(guān)系，以推動(dòng)城市發(fā)展。自上個(gè)世紀(jì)90年代以來隨著人類對生態(tài)環(huán)境的日益關(guān)注，各種生態(tài)技術(shù)越來越多的被納入城市規(guī)劃的各個(gè)層次和系統(tǒng)中，對于這些紛繁復(fù)雜的城市生態(tài)技術(shù)當(dāng)前已有多種分類方法，例如普遍被采用的技術(shù)要素分類法，但都沒有將生態(tài)技術(shù)納入城市規(guī)劃體系下進(jìn)行研究。如何結(jié)合城市規(guī)劃的空間特性及其系統(tǒng)要素，對現(xiàn)有的各種生態(tài)技術(shù)進(jìn)行分類，這對于城市規(guī)劃過程中生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用將具有重大意義。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，擬建構(gòu)城市生態(tài)技術(shù)總表，作為研究城市生態(tài)技術(shù)的總構(gòu)平臺(tái)。

1 技術(shù)分類方法

1.1 技術(shù)的構(gòu)成要素

根據(jù)《方法大辭典》的定義，技術(shù)構(gòu)成的基本因素包括技術(shù)目標(biāo)、技術(shù)知識(shí)、技術(shù)對象和技術(shù)手段。

技術(shù)目標(biāo)是技術(shù)旨在完成的任務(wù)。生態(tài)技術(shù)使用時(shí)不造成或很少造成環(huán)境污染和生態(tài)破壞，這是生態(tài)技術(shù)最本質(zhì)的特征。生態(tài)技術(shù)應(yīng)力求通過原材料的最充分利用而降低消耗。通過運(yùn)行過程的生態(tài)化循環(huán)控制而避免或減少污染。通過資源的科學(xué)化配置和開發(fā)而獲得最大整體效益。

技術(shù)知識(shí)是科技工作者和人民群眾在改造自然的過程中，在研究、設(shè)計(jì)、制造和使用技術(shù)過程中依托的以及不斷獲得的知識(shí)。生態(tài)技術(shù)應(yīng)建立在現(xiàn)代生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和信息科學(xué)等最新科學(xué)知識(shí)發(fā)展基礎(chǔ)之上，其發(fā)展機(jī)理主要是以生態(tài)學(xué)原理和生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律為理論依據(jù)。

技術(shù)對象是完成技術(shù)人物所針對的客觀對象，在技術(shù)過程發(fā)生之前的客觀存在。技術(shù)對象的基本成分包括物質(zhì)、能量、信息三大基本要素。生態(tài)改造技術(shù)對象主要指被改造的生態(tài)要素和技術(shù)系統(tǒng)。

技術(shù)手段是為了打到技術(shù)目標(biāo)所采用的方法、工具及相應(yīng)的操作過程，既包括工具、設(shè)備等機(jī)械性的勞動(dòng)資料，也包括按照技術(shù)運(yùn)行原理進(jìn)行的方法和流程。技術(shù)手段是生態(tài)技術(shù)研究的主體內(nèi)容。

1.2 技術(shù)的分類原則

通常的分類原則主要包含五方面的內(nèi)容：①包含性。包含所用要素和類型；②排斥性。不同類型不相覆蓋；③本質(zhì)性。最能反映事物的本質(zhì)屬性；④目標(biāo)性。分類的目的是達(dá)到最有用、建立最佳秩序以及獲得最優(yōu)效益；⑤客觀性。分類的過程和結(jié)果不是人為的或任意制定的。

參照以上原則，并根據(jù)本次研究內(nèi)容的特征，設(shè)定適于本次研究的分類原則：

（1）最能反映城市街區(qū)改造技術(shù)的本質(zhì)屬性和根本目標(biāo)；

（2）能夠反映城市系統(tǒng)、技術(shù)對象和生態(tài)技術(shù)三個(gè)關(guān)鍵要素的特征和相互聯(lián)系；

（3）有利于城市街區(qū)改造實(shí)踐的應(yīng)用。

1.3 技術(shù)的分類方法

技術(shù)分類是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)，通過比較識(shí)別出技術(shù)之間的共同點(diǎn)和差異，然后根據(jù)共同點(diǎn)將某些技術(shù)歸為較大的類，又根據(jù)差異將它們區(qū)分為具有一定從屬關(guān)系和不同等級的系統(tǒng)。目前技術(shù)分類基本都采用的是以單項(xiàng)技術(shù)構(gòu)成要素為分類標(biāo)準(zhǔn)的“一元”分類框架。

根據(jù)本研究主體“城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)”的主要特征，采用“技術(shù)目標(biāo)——生態(tài)要素——技術(shù)系統(tǒng)”三維分類框架。通過生態(tài)技術(shù)要素中技術(shù)目標(biāo)和技術(shù)對象的不同，將生態(tài)手段進(jìn)行類別劃分。

2 生態(tài)改造技術(shù)要素解析

2.1 技術(shù)目標(biāo)

以城市街區(qū)改造技術(shù)的可持續(xù)目標(biāo)為導(dǎo)向，將城市的生態(tài)技術(shù)納入三個(gè)范疇進(jìn)行細(xì)化。以“加法（+）——產(chǎn)能”表示第一類，該類生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生新的城市能源和資源；用“減法（-）——降耗減廢”表示第二類，該類生態(tài)技術(shù)可以減少廢氣、廢水、廢物的排放或降低能耗；用“加減（-+）——減廢產(chǎn)能”表示第三類，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的生態(tài)循環(huán)，即廢氣、廢水、廢物的循環(huán)利用（吳志強(qiáng)，2009）。

2.1.1 “+”——產(chǎn)能型技術(shù)

傳統(tǒng)生態(tài)技術(shù)通常以減少能源消耗為目標(biāo)，將關(guān)注重點(diǎn)放在不可再生能源的節(jié)能使用上，而忽視了潛力巨大的可再生能源。傳統(tǒng)模式的最高實(shí)現(xiàn)是“零能耗”，而“+”目標(biāo)主要針對城市大量消耗能源和現(xiàn)實(shí)情況，實(shí)現(xiàn)城市自身的“產(chǎn)能”，推動(dòng)城市生態(tài)的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)從“減能”到“產(chǎn)能”觀念轉(zhuǎn)變，例如太陽能光伏技術(shù)。要完成這個(gè)轉(zhuǎn)變，就要將被動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)式的產(chǎn)能模式，推動(dòng)城市生態(tài)的良性循環(huán)。

2.1.2 “-”——減排型技術(shù)

“-”型生態(tài)改造技術(shù)旨在“減排降耗”。主要針對街區(qū)既有建筑和環(huán)境情況，通過改造能夠減少能源流失和污染物排放，例如建筑外保溫結(jié)構(gòu)的改善技術(shù)。這一目標(biāo)可分為兩大方面，一方面是傳統(tǒng)節(jié)能理念中的降低能耗，另一方面則是減少城市建設(shè)、生產(chǎn)及運(yùn)營過程中產(chǎn)生的污染物。后者主要針對廢氣、雨污水及廢棄物的有效控制。

2.1.3 “-+”——產(chǎn)能減排型技術(shù)

“-+”型生態(tài)改造技術(shù)是將產(chǎn)能與減廢技術(shù)結(jié)合，形成復(fù)合型技術(shù)，在減廢的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)街區(qū)內(nèi)部的自我循環(huán)，例如雨水回收利用系統(tǒng)等。以污水處理廠的廢棄物利用技術(shù)為例，通過淤泥氧化行程沼氣進(jìn)行產(chǎn)能，減少了處理廠的廢物排放，同時(shí)也增加了城市能源。

2.2 生態(tài)要素

城市生態(tài)技術(shù)包含了多種不同的要素。城市生態(tài)技術(shù)包含了多種不同的技術(shù)要素。The Global Directory for Environmental Technology將環(huán)境技術(shù)要素分為能源、水資源、土壤、垃圾、空氣、噪音六大類。

根據(jù)前文中對街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)的匯總分析，參照其中街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)的主要作用對象，補(bǔ)充土地使用和生物多樣性兩項(xiàng)直接作用對象的要素，將街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)的生態(tài)要素分為能源、水資源、空氣、固體廢棄物、土地使用、生物多樣性六大類。

2.3 技術(shù)系統(tǒng)

從本分類框架的實(shí)際操作角度入手，為了更好的將本研究結(jié)果作為我國進(jìn)行街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)的案例研究基礎(chǔ)和參照，將城市生態(tài)技術(shù)納入城市規(guī)劃空間體系，根據(jù)《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》GBJ137-90用地分類、用地性質(zhì)的劃分方法對城市生態(tài)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)系統(tǒng)分類。

在對《標(biāo)準(zhǔn)》用地分類的十項(xiàng)大類中，根據(jù)本研究主體基本為城市中心區(qū)的現(xiàn)實(shí)特點(diǎn)，選取其中的交通設(shè)施系統(tǒng)（包括對外交通）、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、公共設(shè)施系統(tǒng)以及居住系統(tǒng)五大類。其中，交通設(shè)施系統(tǒng)與道路廣場用地、對外交通用地相對應(yīng)；基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)與市政公用設(shè)施相對應(yīng)；綠化系統(tǒng)與綠地相對應(yīng)，也包括垂直及屋頂綠化技術(shù)的實(shí)施；公共設(shè)施系統(tǒng)與公共設(shè)施用地相對應(yīng)；居住系統(tǒng)與居住用地相對應(yīng)，也包括民用建筑中的生態(tài)改造技術(shù)實(shí)施。

2.4 城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)分類框架構(gòu)建

街區(qū)層面生態(tài)技術(shù)表的第一維度是技術(shù)目標(biāo)，即在明確該項(xiàng)技術(shù)的適用范圍后確定其可能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)目標(biāo)；第二維度是技術(shù)系統(tǒng)，即該技術(shù)在城市的哪個(gè)系統(tǒng)（依據(jù)城市規(guī)劃對于城市系統(tǒng)的劃分）中被采用；第三維度是技術(shù)要素，最后判定該技術(shù)所包含的技術(shù)要素。由此所有的城市生態(tài)技術(shù)元技術(shù)均可被納入城市生態(tài)技術(shù)表，并可以對其進(jìn)行編碼，以便查找和詳細(xì)了解。

由此構(gòu)建的“城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)分類框架”如下圖所示，此為適用于某一個(gè)空間層次的元技術(shù)分類表格，完整的城市生態(tài)技術(shù)表可以由此為基礎(chǔ)向其他城市空間層面延伸，由多個(gè)單元表格共同構(gòu)成。

3 分類方法實(shí)證檢驗(yàn)

3.1 以“-”類技術(shù)分類為例

通過對歐洲SURBAN數(shù)據(jù)庫22個(gè)城市街區(qū)生態(tài)改造案例中所使用的技術(shù)類型進(jìn)行分類研究，將所使用的70項(xiàng)生態(tài)改造技術(shù)根據(jù)技術(shù)目標(biāo)分類匯總。案例使用的“—”類技術(shù)共22項(xiàng)。技術(shù)系統(tǒng)分布在交通設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施、綠化系統(tǒng)和居住系統(tǒng)。生態(tài)要素涵蓋能源、水資源、空氣、固廢和土地使用。

3.2 技術(shù)框架中的技術(shù)分布

將案例庫中所使用的70項(xiàng)生態(tài)改造技術(shù)分別列入技術(shù)總框架中，由于篇幅所限，表5僅將每類技術(shù)的總數(shù)量列出?？梢钥闯觯捎诮謪^(qū)層面的改造項(xiàng)目多為居住街區(qū)的改造，所以生態(tài)技術(shù)大部分集中在基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)和居住系統(tǒng)；此外，能源相關(guān)的技術(shù)也占了總數(shù)的三分之一左右。相比較之下，水、空氣、生物多樣性等技術(shù)要素的技術(shù)種類較少，但是應(yīng)用案例較多。

4 總 結(jié)

當(dāng)前，國內(nèi)外并未對街區(qū)層面的生態(tài)技術(shù)形成一致的定義、概念及其所包含的內(nèi)容，對其的分類研究也未能和我國的城市規(guī)劃和建設(shè)管理系統(tǒng)相切合。本文在對當(dāng)前城市街區(qū)改造中較常使用的生態(tài)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用技術(shù)類型學(xué)的研究方法，對街區(qū)層面的生態(tài)改造技術(shù)分類方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討。

本文將生態(tài)技術(shù)納入城市規(guī)劃體系下進(jìn)行研究，結(jié)合城市規(guī)劃的空間特性及其系統(tǒng)要素，對現(xiàn)有的各種生態(tài)技術(shù)進(jìn)行分類，可以為我國城市可持續(xù)發(fā)展提供有參考意義的城市街區(qū)生態(tài)改造技術(shù)的類型框架。

參考文獻(xiàn)

[1] http：//www.eco-web.com/.

[2] Douglas Farr. Sustainable urbanism - urban design with nature. Foreword by Andres Duany.

[3] Compact Cities and Sustainable Urban Development - A Critical Assessment of Policies and Plans form. Edited by Gert de Roo and Donald Miller. Ashgate Publishing，2000.

[4] SURBAN - database on sustainable urban development in Europe. http：//www.eaue.de/.

[5] www.stadtentwicklung.berlin.de/.

[6] KUKA. Hannover Kronsberg： Realisierung einer nachhaltigen Planung. 2000.

[7]Institute of Physics in Berlin-Adlersh of Urban Ecological Model Projects.

[8]劉蔚華，陳遠(yuǎn)主編.方法大辭典，山東人民出版社，1991.02.

[9]代錦.生態(tài)技術(shù)：起因、概念和發(fā)展[J].科學(xué)技術(shù)與辯證法，199411（2）.

[10]唐燕.生態(tài)住區(qū)的適宜技術(shù)研究：[碩士學(xué)位論文].天津：天津大學(xué)建筑學(xué)院，2003.6.

[11]唐燕，運(yùn)迎霞.生態(tài)住區(qū)的技術(shù)路線與技術(shù)評價(jià)，2004，3：77～79.

[12]元炯亮，郝存江，劉景洋.生態(tài)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建的原則和方法.中國人口·資源與環(huán)境，2003Vol.13（6）：109～112.

[13]汪維，韓繼紅，安宇.綠色住宅技術(shù)集成與示范.住宅科技，2006，3：16～21.

[14]潘春明.自然的睿智——2005日本愛知世博會(huì)的生態(tài)技術(shù)應(yīng)用介紹.園林科技，2006.32～34.

[15]吳志強(qiáng)主編，上海世博會(huì)可持續(xù)規(guī)劃設(shè)計(jì).中國建筑工業(yè)出版社，2009.5.

[16]肖湘云.用生態(tài)技術(shù)恢復(fù)生境.中國林業(yè)，1996，6：43～45.

[17]翁奕城.國外生態(tài)社區(qū)的發(fā)展趨勢及對我國的啟示.住宅研究，2007，3：31～35.

[18]周宏春.生態(tài)技術(shù)：可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支撐.中國人口資源與環(huán)境，1995，Vol.5（2）：21～23.