“綠色細胞”生態(tài)住區(qū)設計構(gòu)想

謝卓亞 |劉 瑜 |戚智勇 |

2020年1月12日，世衛(wèi)組織正式將一種病毒命名為“2019新型冠狀病毒”（2019-nCoV）[1]。隨著疫情的蔓延，全國各地都開始發(fā)布病毒性肺炎防護的預警提醒，非必須原因盡量不外出，餐飲業(yè)、電影業(yè)、旅游景點等人流聚集產(chǎn)業(yè)都陸續(xù)關(guān)閉，居民的生活也受到極大影響。長時間駐留在家中對身心健康產(chǎn)生消極影響，物資緊缺也造成居民生活上的不便捷，這暴露出住區(qū)在公共衛(wèi)生事件下資源不循環(huán)、社區(qū)不足以滿足居民健康需求等問題。住區(qū)是人居生活的基本單元，改善住區(qū)質(zhì)量是發(fā)展的重要方向。據(jù)推測，我國中長期地產(chǎn)市場會隨著居住條件的改善進一步提升[2]，在疫情下更反映出對住區(qū)更深層次建設的需求。當前我國城市住區(qū)的運營形式，大多數(shù)依然是以消耗資源、排放廢棄物為主的線性非循環(huán)模式，缺乏生態(tài)性和宜居性，居住環(huán)境質(zhì)量普遍偏低[3]。為了填補住區(qū)發(fā)展短板，綠色、生態(tài)、健康、可持續(xù)應當成為住區(qū)的發(fā)展方向，改善城市住區(qū)環(huán)境質(zhì)量能更好地應對疫情，提升居民的身心健康、優(yōu)化城市氣候環(huán)境、促進經(jīng)濟的增長，提升社會的活力。

自2005年政府提出“生態(tài)文明”建設，黨的十八大倡導順應自然的觀念，認為美麗中國建設需落實到社區(qū)層面來，綠色生態(tài)社區(qū)也逐漸從理論走向?qū)嵺`。北京西木社區(qū)通過社區(qū)管理的加強帶動社區(qū)生態(tài)化方向的更新；宋衛(wèi)平提出“藍城”等田園型生態(tài)住區(qū)雛形，用景觀加強人與空間的聯(lián)系，驅(qū)使人親近自然。然而，目前我國生態(tài)住區(qū)還沒有形成定式，規(guī)模不統(tǒng)一，在建設上具有特殊性和單一性而不適合普及應用，缺乏建設活力，難以解決實際的健康問題。因此，本文立足于實際情況，從理論到模型，提出“綠色細胞”生態(tài)社區(qū)模式，以期從多角度研究城市住區(qū)的生態(tài)化，應對讓住區(qū)資源高效利用的同時滿足人與住區(qū)的健康關(guān)系，發(fā)揮住區(qū)的保護防護作用。

1 構(gòu)建“綠色細胞”生態(tài)住區(qū)模式

生態(tài)住區(qū)也可叫生態(tài)社區(qū)，最早可追溯到英國城市學家霍華德（Ebenezer Howard）在“田園城市”理論中強調(diào)生態(tài)與城市建設的融合[4]；而《寂靜的春天》的發(fā)表激發(fā)起人們對生態(tài)的重視[5]；英國環(huán)境設計師麥克哈格（Ian McHarg）1969年出版的《設計結(jié)合自然》（Design with Nature）中介紹了多種將生態(tài)運用至設計中的方法[6]；生態(tài)住區(qū)的概念被提出是在溫哥華召開的第一次人類住區(qū)大會上，提出在住區(qū)中融入生態(tài)學概念[7]；隨后，社區(qū)資源的循環(huán)利用、自凈型生態(tài)社區(qū)、健康綠色住宅等新理念讓生態(tài)住區(qū)煥發(fā)新的活力。我國生態(tài)社區(qū)興起于20世紀90年代，最早在《21世紀人類生態(tài)住區(qū)規(guī)劃述要》中提出生態(tài)住區(qū)的概念[8]；2001年，我國推出生態(tài)住宅的評估標準；2002年在深圳舉辦第五屆生態(tài)城市會議，提出了生態(tài)社區(qū)的基本性質(zhì)；2018年底開始實行的《城市居住區(qū)規(guī)劃設計標準》提出關(guān)于塑造更健康綠色的住區(qū)生態(tài)環(huán)境等多項要求。當前，我國生態(tài)住區(qū)發(fā)展強調(diào)居民與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，在住區(qū)中人與自然、生物和社會經(jīng)濟文化要平衡發(fā)展[9]。在技術(shù)層面，要保障環(huán)境與住區(qū)的自然結(jié)合，包括資源的再利用、節(jié)能減排等；在社會層面，通過社會與住區(qū)的空間、環(huán)境、交通等多方面聯(lián)系，創(chuàng)造穩(wěn)定的生態(tài)紐帶；在文化層面，保留當?shù)氐奈幕袂疤嵯绿嵘用竦纳鷳B(tài)環(huán)保意識，要讓人自覺遵守生態(tài)發(fā)展準則。住區(qū)與生態(tài)相結(jié)合是未來發(fā)展的趨勢，是保障居民和社會環(huán)境健康的重要方案。

1.1 “綠色細胞”生態(tài)住區(qū)的內(nèi)涵

城市“綠色細胞”源自“城市細胞”構(gòu)建城市不同類型空間的概念[10]，是指在城市中以生態(tài)社區(qū)為基本單元的發(fā)展體系，集合生產(chǎn)、消費、分解等可持續(xù)可循環(huán)功能，并提供居住、娛樂、教育、健康生活、綠色生態(tài)體驗等服務，是一種在城市區(qū)域及周邊發(fā)展的生態(tài)社區(qū)的拓展模式。

“綠色細胞”強調(diào)植物種植在住區(qū)中發(fā)揮的重要作用。住區(qū)是城市生態(tài)系統(tǒng)的基本單元，在城市建設用地中占比最大，是滿足人們基本生活需要的場所，就如同人體內(nèi)部數(shù)量龐大的細胞。如同生態(tài)住區(qū)所倡導的，住區(qū)通過植物種植這一媒介，能類比于細胞在內(nèi)部滿足物質(zhì)的輸入、生產(chǎn)、運輸、加工、分配、回收等循環(huán)功能，促進資源的循環(huán)利用、加強住區(qū)與城市的聯(lián)系，實現(xiàn)“社會—經(jīng)濟—自然”系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。“綠色細胞”在研究利用生態(tài)社區(qū)特點的前提下，設計成內(nèi)部自成系統(tǒng)的生態(tài)社區(qū)，能夠形成以植物為物質(zhì)基礎的資源循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，并保證居民積極的交往參與，構(gòu)建綠色的新型生態(tài)社區(qū)模式。

如果將“綠色細胞”廣泛應用到城市住區(qū)，在空間上聯(lián)動，在功能上聚集，形成高效的生產(chǎn)生活為一體的單位。將在區(qū)域上實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)功能的協(xié)調(diào)、自然資源的高效利用、人工環(huán)境與自然環(huán)境的結(jié)合、健康社區(qū)的高品質(zhì)生活，進而構(gòu)成“生態(tài)城市”的標準。

1.2 發(fā)展生態(tài)住區(qū)的必要性

當前，住區(qū)的發(fā)展已經(jīng)逐漸從滿足人們生活的基本需要轉(zhuǎn)變?yōu)樽非蠖喙δ艿捏w驗空間。從社會角度來看，生態(tài)住區(qū)是生態(tài)建設的基本單元，它為人們提供更優(yōu)質(zhì)的居住環(huán)境，在美觀適用的同時考慮優(yōu)化住區(qū)的生態(tài)環(huán)境；通過對住區(qū)結(jié)構(gòu)的調(diào)整高效利用資源，改變資源單向流動方式，影響城市氣候與環(huán)境；在布局上提高居民身心健康，豐富中老年休憩、鄰里互動、孩童教育娛樂等功能，拉進居民與自然的距離[11]，因此，發(fā)展生態(tài)住區(qū)是十分必要的。

2 “綠色細胞”生態(tài)住區(qū)的構(gòu)建

為充分發(fā)揮資源的循環(huán)利用，在空間布局中融入物質(zhì)循環(huán)的理念，“綠色細胞”擬建出各要素關(guān)系緊密且互利互惠的整體，整合住區(qū)的空間、物質(zhì)和管理三個層面，以植物為關(guān)系紐帶，從空間布局、物質(zhì)循環(huán)和運營管理三種角度研究“綠色細胞”生態(tài)住區(qū)的構(gòu)建，它們分別對應著細胞中的細胞質(zhì)、細胞器和細胞核（圖1）。

圖1 “綠色細胞”結(jié)構(gòu)示意圖

保障物質(zhì)循環(huán)流通是“綠色細胞”中的“細胞器”。垂直農(nóng)場作為都市農(nóng)業(yè)的一種新形式，承擔著住區(qū)的公共服務與生產(chǎn)功能。作為近年來解決食品安全和環(huán)境問題的都市農(nóng)業(yè)方式之一[12]，垂直農(nóng)場滿足住區(qū)的農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)、資源循環(huán)利用外還能為住區(qū)提供教育娛樂養(yǎng)老等公共服務。此外，參考“第四代住房”理念，住宅為家家戶戶提供私人的空中花園，提供宜人的景觀并滿足居民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求[13]；在景觀上為居民提供更為開發(fā)的景觀游憩空間，引入垂直綠化技術(shù)，為景觀提供更豐富的種類與形式。同時，景觀與家庭園藝都能作為垂直農(nóng)場的主要輸出目標，實現(xiàn)資源流動。

“綠色細胞”中的空間布局對應“細胞質(zhì)”，承載并聯(lián)系了住區(qū)的居民、生態(tài)環(huán)境與各類建筑。建筑布局方面，在充分利用土地資源、提高日照質(zhì)量、保證組團的通風和降噪等基礎上，引入生態(tài)設計理念：選用低能耗的材料與產(chǎn)品；應用立體綠化技術(shù)提高住區(qū)外部空間的利用率；采用海綿城市中透水鋪裝、屋頂綠化、雨水污水循環(huán)系統(tǒng)等[14]。通過對空間布局的設計，合理的利用住區(qū)資源。

住區(qū)的管理運營對應“細胞核”，是保證生態(tài)住區(qū)正確運行的核心。通過規(guī)章約束、宣傳教育、經(jīng)濟管理等手段，加強住區(qū)生產(chǎn)、綠色環(huán)境與居民生活的聯(lián)系。隨著住區(qū)的持續(xù)發(fā)展，引導新技術(shù)與住區(qū)居民的融合，保障公共服務設施的持續(xù)有效，從而帶動整個住區(qū)的物質(zhì)循環(huán)。

3 “綠色細胞”生態(tài)住區(qū)的設計

為對上述理論進行詳細說明，從理論上升至實踐，本文選取面積約18hm2的地塊進行生態(tài)住區(qū)設計。該設計模型植入“綠色細胞”概念，以公共服務設施和第四代建筑為基本框架、確保物質(zhì)循環(huán)關(guān)系，以期構(gòu)建一種讓居民健康、舒適，讓居住與自然和諧共存，讓綠色資源可循環(huán)的“綠色細胞”生態(tài)住區(qū)（圖2）。

圖2 “綠色細胞”鳥瞰圖

3.1 住區(qū)總體設計

“綠色細胞”以環(huán)通路網(wǎng)為肌理，以水體景觀等“海綿體”為單元，做到宅中有院、院中有園、園中有水。在場地中央設置垂直農(nóng)場與景觀核心，以步道和街區(qū)空間串聯(lián)鄰里，延伸生態(tài)水景與綠化網(wǎng)絡（圖3）。

圖3 “綠色細胞”平面圖（左）和功能結(jié)構(gòu)圖（右）

垂直農(nóng)場是組團間物質(zhì)交換的中樞，良好的可達性便于居民的聚集和物質(zhì)的運輸。生態(tài)廊道與運輸通道結(jié)合，作為“綠色細胞”的“動脈”，為人們提供自然的開放空間，滿足生態(tài)住區(qū)健康需要。建筑設計參考第四代住宅，各層空間形態(tài)錯落，其陽臺和屋頂作為建筑公共空間活躍的元素之一，增強居民間的交流，形成良好的空間圍合。在通風采光良好的地段設置立體綠化開放空間，住區(qū)內(nèi)部交通劃分形成相對獨立的島式組團。

3.2 公共服務設施

住區(qū)內(nèi)的公共服務設施包括基礎教育設施和公用休閑娛樂等服務設施，基礎教育設施包括中小學、幼托等，而公用休閑娛樂等活動，除室外零散分布外，還集成于社區(qū)中央的垂直農(nóng)場（圖4）。垂直農(nóng)場建筑占地約1500～2000m2，高度不超過60m，由裙房與塔樓兩部分組成。每層尺寸約40m×40m。建筑綜合考慮低造價、模塊化、易保養(yǎng)、整體采光需求、城市景觀界面等因素。垂直農(nóng)場基本樓層采用陽光房形式，有利于農(nóng)作物與綠化栽培，保濕保溫防極端天氣，為植物提供一道保護屏障。此外，垂直農(nóng)場還將集物業(yè)管理、社區(qū)服務、餐飲娛樂、漁業(yè)養(yǎng)殖、作物種植等功能于一體，構(gòu)成復合型綠色住區(qū)的服務功能。

圖4 垂直農(nóng)場示意圖

3.3 生態(tài)住宅設計

住宅分為居住組團、建筑單體、綠色空間三個層次。組團以單元區(qū)分，打造符合當?shù)貧夂颦h(huán)境和城市文脈的綠化空間，并在采光通風良好處連續(xù)集中規(guī)劃公共綠地；建筑單體空間在每戶新添私人院落或陽臺，樓頂開設屋頂綠化，與住宅用戶公共區(qū)域相連接，提高樓層居民交流溝通，優(yōu)化內(nèi)部環(huán)境。每戶院落也相當于獨立的綠色空間與外部融洽，讓人們自由種植農(nóng)作物、花草。按照每層戶型2～4種規(guī)劃，采用裝配式建筑構(gòu)造，根據(jù)地形調(diào)整層高，則18hm2約能容納5000～8000人（圖5）。

3.4 景觀設計

規(guī)劃在生態(tài)住區(qū)中形成點線面結(jié)合的綠色空間。中央水面、垂直農(nóng)場構(gòu)成住區(qū)景觀面，成為景觀綠心，凈化空氣、改善內(nèi)部濕環(huán)境。由綠植和水體構(gòu)成生態(tài)綠化走廊，通過路網(wǎng)滲透至各個單元，再由各單元公共綠地景觀構(gòu)成綠化空間的點狀元素。

生態(tài)住區(qū)水體景觀原則是以生態(tài)為本，提供綠色、開放、自然的公共活動場所。以水為核心，打造承載住區(qū)水循環(huán)、控制內(nèi)澇、穩(wěn)定社區(qū)濕環(huán)境的豐富濱水景觀。以休閑娛樂為主題，濱水步道、廣場為居民提供休憩、交流場所（圖5）。

圖5 建筑空間（左）和綠化空間（右）示意圖

3.5 住區(qū)交通

除劃定紅線的道路系統(tǒng)外，規(guī)劃層次清晰的內(nèi)部交通系統(tǒng)。組團均相對獨立，以連通的環(huán)狀內(nèi)部道路系統(tǒng)與城市道路合理銜接；組團內(nèi)通過生態(tài)水系、景觀步道等串聯(lián)。單元內(nèi)部及相互之間沿景觀河道等規(guī)劃以步行、自行車等游覽性交通為主的交通空間；相鄰單元之間規(guī)劃內(nèi)部的交通通道。住區(qū)內(nèi)部的交通與外部規(guī)劃城市公共交通設施吻合，保障居民出行通暢，根據(jù)不同出行目的和距離可以選擇多種出行方式。機動車停車利用綠化的高差與留白，布置為地面和地下等多種方式相結(jié)合的形式，減小對人流和景觀軸的影響。此外，還可以在適應地形的基礎上對部分組團的集中綠化設置階梯式步行平臺，充分將住區(qū)的交通與景觀嵌合，提高景觀的利用率與舒適度。

3.6 住區(qū)可持續(xù)發(fā)展體系構(gòu)建

植物生產(chǎn)是“綠色細胞”生態(tài)住區(qū)的核心，通過植物，將垂直農(nóng)場中的農(nóng)產(chǎn)品、立體綠化技術(shù)、綠色住宅屋頂、第四代建筑陽臺與生態(tài)住區(qū)相聯(lián)系，構(gòu)建類似于生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的體系和“生產(chǎn)—生活—生態(tài)”相互作用的產(chǎn)業(yè)鏈[15]。

生產(chǎn)：除傳統(tǒng)種植外，垂直農(nóng)場、家庭庭院、屋頂?shù)冗€為生態(tài)住區(qū)物質(zhì)生產(chǎn)提供農(nóng)產(chǎn)品、果蔬、綠植等；利用太陽能、風能、地熱能等為住區(qū)供應能量，減少物質(zhì)輸入，增加物質(zhì)產(chǎn)出，促進產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

生活：居民在生態(tài)住區(qū)戶外環(huán)境中能欣賞到坐落在各處的由垂直農(nóng)場生產(chǎn)帶來的綠色花園和景觀小品；在室內(nèi)能直接體驗垂直農(nóng)場生產(chǎn)的綠色家裝、家庭園藝和綠植盆栽；在農(nóng)場內(nèi)感受種植農(nóng)產(chǎn)品的休閑時光。

生態(tài)：生態(tài)住區(qū)景觀規(guī)劃和立體綠化技術(shù)引用為住區(qū)帶來更豐富、規(guī)模更大的綠化量，改善了住區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，對城市環(huán)境產(chǎn)生正效應；茂盛的綠植是天然的海綿體，能更好的抵御暴雨、沙塵等惡劣天氣；生產(chǎn)生活垃圾能為綠植提供肥料，綠植調(diào)節(jié)住區(qū)小環(huán)境等，節(jié)約資源，改善資源循環(huán)流通。

結(jié)語

在新冠疫情下，城市住區(qū)限行、店鋪關(guān)閉導致食物緊缺、店鋪關(guān)閉、居家辦公生活枯燥，人們開始重新審視過去因城市快速發(fā)展，人口高度聚集帶來的各種安全隱患，并重視起住區(qū)和社區(qū)未來的發(fā)展方向?！熬G色細胞”生態(tài)住區(qū)設計能在住區(qū)環(huán)境中為居民創(chuàng)造舒適的綠色健康環(huán)境，通過發(fā)展農(nóng)業(yè)解決食物短缺或供應不足等問題，種植活動來豐富住區(qū)娛樂生活調(diào)節(jié)并緩解居家壓力，改善城市居住環(huán)境。生態(tài)住區(qū)的設計與建設一方面降低了疫情傳染的風險；另一方面也推動了住區(qū)環(huán)境質(zhì)量的提高，為城市住區(qū)發(fā)展提供有益的建設參考和理論指導。

將生態(tài)住區(qū)在城市中推行是一種非常復雜的項目，不僅需要更多角度的理論支撐，還需技術(shù)、管理、資金等方面的共同協(xié)調(diào)，本文未對理想模型進行驗證，下一步有必要對相關(guān)實踐和研究提供進一步的探討。

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