基于“降碳”理念下的人居環(huán)境建設(shè)*
——以武夷學(xué)院為例

薛冰冰 林進(jìn)益

（武夷學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院，福建 南平 354300）

人居環(huán)境是指人類(lèi)生活和居住的場(chǎng)所，包括區(qū)域空間中的自然體和人造體，為人類(lèi)生存發(fā)展提供必需的環(huán)境資源[1]。良好的人居環(huán)境需要適合居住，其中提供居住空間的建筑最為最關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，碳排放量增大，人口數(shù)量增多，人們不健康的生活方式等問(wèn)題或多或少對(duì)我們的居住環(huán)境造成一定的影響，為追求更加舒適的居住環(huán)境，人們更加注重對(duì)居住環(huán)境的建設(shè)。低碳、健康的居住環(huán)境是我國(guó)美好人居環(huán)境建設(shè)的基本條件，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)的一項(xiàng)基本方針。

1 國(guó)內(nèi)外人居環(huán)境建設(shè)研究現(xiàn)狀

2021 年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》強(qiáng)調(diào)，我國(guó)要加快建立全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系，確保實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)。《“十四五”新型城鎮(zhèn)化實(shí)施方案》更是將城鄉(xiāng)人居環(huán)境明顯改善列為“十四五”時(shí)期經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主要目標(biāo)之一[2]加快推進(jìn)綠色低碳發(fā)展，降低碳排放量，彰顯我國(guó)積極履行對(duì)國(guó)際社會(huì)承諾的負(fù)責(zé)態(tài)度。

1.1 瑞典馬爾默市西港新區(qū)及Bo01示范社區(qū)分析

首先，社區(qū)對(duì)雨水采用滯留、滲透、收集和排放結(jié)合的方式進(jìn)行收集利用。降落到屋頂?shù)挠晁ㄟ^(guò)屋頂綠化過(guò)濾處理后再進(jìn)入雨水收集系統(tǒng)，降落到地面被污染的雨水排流至道路兩側(cè)敞開(kāi)式的排水道中，然后經(jīng)過(guò)濕地的植物來(lái)凈化吸收，降落到屋面以及步行區(qū)的不需要凈化的雨水，通過(guò)連通的管道排放到社區(qū)內(nèi)的池塘中，用于種植區(qū)的灌溉。此外，設(shè)計(jì)師基于社區(qū)內(nèi)的水體系統(tǒng)設(shè)計(jì)了可供人們休閑娛樂(lè)的中心綠地開(kāi)放空間，以及由建筑圍合形成的院落式半私密鄰里開(kāi)放空間。開(kāi)敞的中心綠地以當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)河、海港、碼頭等水體為骨架，將社區(qū)與馬爾默兩大城市級(jí)公園城堡公園（Slottsparken）和國(guó)王公園（Kungsparken）連接到一起，最終與馬爾默老城區(qū)護(hù)城河連接起來(lái)，形成城市聯(lián)通的環(huán)形水系和連續(xù)的開(kāi)放空間系統(tǒng)[3]。社區(qū)利用當(dāng)?shù)厮到y(tǒng)創(chuàng)造宜居的生態(tài)環(huán)境，提高該社區(qū)的整體生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社群內(nèi)每棟建筑都臨水，通過(guò)一條人工運(yùn)河利用湖泊、小瀑布和小溪等水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了具有水體自我凈化能力、生態(tài)自我調(diào)節(jié)、休閑娛樂(lè)等功能的水系統(tǒng)。

其次，社區(qū)對(duì)當(dāng)?shù)貏?dòng)植物棲息地進(jìn)行改善，設(shè)計(jì)師首先對(duì)社區(qū)內(nèi)現(xiàn)有物種進(jìn)行妥善的移植和保護(hù)，并使用到水系統(tǒng)景觀設(shè)計(jì)中。然后設(shè)計(jì)師在濱海平臺(tái)營(yíng)造可在咸淡水共存的藻類(lèi)生物棲息地，而后為減少藻類(lèi)棲息地雨水徑流，設(shè)置屋頂綠化及屋頂花園并與河岸共同營(yíng)造濱河濕地。并且在社區(qū)中利用雨水收集池營(yíng)造小型濕地生態(tài)環(huán)境，此外，利用綠地水體開(kāi)放空間，設(shè)計(jì)師為了增加社區(qū)內(nèi)生物多樣性，特別設(shè)置了多種動(dòng)物棲息區(qū)，良好的生態(tài)環(huán)境有利于改善人們的居住環(huán)境。

社區(qū)為了減少機(jī)動(dòng)車(chē)的使用，鼓勵(lì)人們出行時(shí)騎行或步行，將機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)道分離，機(jī)動(dòng)車(chē)流量主要在社區(qū)東側(cè)的外圍，并且充分利用地下停車(chē)場(chǎng)以及社區(qū)內(nèi)結(jié)合街道設(shè)置的磚石鋪地且限速30km/h的停車(chē)帶。為了降低社區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)通行量，鼓勵(lì)市民采取非機(jī)動(dòng)車(chē)出行，社區(qū)提供免費(fèi)的電瓶車(chē)以及方便的公交車(chē)，并且社區(qū)有與老城區(qū)連接的自行車(chē)道。方便的公交車(chē)以及安全、舒適的非機(jī)動(dòng)車(chē)道為社區(qū)居民的出行創(chuàng)造了安全、舒適的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了居民出行主要以自行車(chē)和公共交通工具為主的出行方式，從根本上減少了交通方面二氧化碳?xì)怏w的排放，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)低碳城市社區(qū)的建設(shè)目標(biāo)。

1.2 呼和浩特人居環(huán)境改善分析

早在2005 年，呼和浩特市為打造歷史文化特色景觀區(qū)，開(kāi)始綠地系統(tǒng)工程的建設(shè)，本著可持續(xù)發(fā)展的原則，開(kāi)始“由點(diǎn)及線再到面”地對(duì)整個(gè)城市的人居環(huán)境進(jìn)行改善和建設(shè)。首先將大大小小各式各樣的區(qū)域性小塊綠地作為“點(diǎn)”設(shè)置在整個(gè)城市中，其次再將在遍布在城市的主次街道旁的交通綠化帶形成“線”，以大型公園、植物園、綠地廣場(chǎng)等區(qū)域作為綠地的“表面”。按照呼和浩特冬季漫長(zhǎng)且嚴(yán)酷，夏季短暫的炎熱，整年降雨量較少的氣候特征，并綜合考慮植物的各種特性及價(jià)值，在保護(hù)當(dāng)?shù)刂参镂锓N的同時(shí)引進(jìn)可適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂虻膬?yōu)良物種，將草、花、灌木、喬木按照由點(diǎn)及線再到面相結(jié)合的方式，增加城市的綠地面積。由此將整個(gè)城市的綠地由點(diǎn)及線再到面，形成一個(gè)完整的綠地體系，提高居民的居住環(huán)境。

呼和浩特市還對(duì)大黑河和小黑河泛濫形成的永久性濕地公園，在盡量不破壞濕地自然景觀的基礎(chǔ)上建設(shè)不同類(lèi)型的輔助設(shè)施，將生態(tài)保護(hù)、生態(tài)旅游和生態(tài)環(huán)境教育功能有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)自然資源的合理開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境的改善[4]。同時(shí)對(duì)位于出城口污染嚴(yán)重的濱河公園的環(huán)境進(jìn)行改善，對(duì)河流進(jìn)行污染治理，在河岸打造與河面景色相融合的綠色景觀，經(jīng)過(guò)改善治理后的海濱公園成為當(dāng)?shù)鼐用竦囊粋€(gè)休閑娛樂(lè)場(chǎng)所，大大改善了周?chē)用竦木幼…h(huán)境。

2 “降碳”理念下人居環(huán)境建設(shè)調(diào)研──以武夷學(xué)院為例

人居環(huán)境質(zhì)量直接關(guān)系人民群眾的滿(mǎn)意度與獲得感，在文明發(fā)展的進(jìn)程中有一點(diǎn)是始終不變的——社會(huì)要進(jìn)步，人類(lèi)要追求更加健康美好的生活。回顧歷史，一個(gè)民族的發(fā)展始終是與美好的人居環(huán)境相伴隨的，美好生活離不開(kāi)美好人居。人居環(huán)境的高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要，一方面，面向美好生活，規(guī)劃、建設(shè)美好人居；另一方面，通過(guò)美好人居，支撐、實(shí)現(xiàn)美好生活[5]。一個(gè)宜居的環(huán)境是人們得以愉快地生活、學(xué)習(xí)和工作的基礎(chǔ)，在人居環(huán)境建設(shè)中融入降碳環(huán)保理念，為人們營(yíng)造出更優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。

2.1 學(xué)院原有低碳環(huán)境優(yōu)勢(shì)介紹

武夷學(xué)院位于我國(guó)東南沿海地區(qū)，常年濕潤(rùn)多雨屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，它位于福建與江西的交界處，夏季炎熱潮濕，冬季溫和潮濕，其中5～6月降雨量達(dá)到峰值，年相對(duì)濕度高達(dá)85%，早晚溫差較大，年平均氣溫19.7℃，總體來(lái)說(shuō)擁有良好的自然生態(tài)環(huán)境，氣候適宜居住。

學(xué)院校園占地近2753 畝，其中生態(tài)林占地近1008畝，綠化面積約802 畝，以為三玄湖、天心湖、明月湖為核心的水域總面積約256畝，校園綠化率達(dá)61.3%。幾年前校園被納入“中心城區(qū)環(huán)城一重山森林生態(tài)景觀提升”項(xiàng)目建設(shè)，四年內(nèi)生態(tài)景觀提升造林面積1390畝，新植各類(lèi)樹(shù)木五萬(wàn)余株，極大地提升了校園生態(tài)文明建設(shè)水平，如圖1 所示。春夏季武夷山降雨量較大，三個(gè)湖的水位會(huì)保持在一定的范圍內(nèi)，湖泊蒸發(fā)出來(lái)的大量水汽蒸發(fā)過(guò)程吸熱，以及大面積植物的光合作用吸收二氧化碳?xì)怏w起降溫作用，經(jīng)測(cè)量得知夏天校內(nèi)溫度相較于市區(qū)平均低4℃～5℃。校內(nèi)動(dòng)植物物種豐富加上良好的氣候環(huán)境，使得整個(gè)校園生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定。

2.2 學(xué)院存在問(wèn)題分析及進(jìn)行“降碳”建議

低碳與舒適度，這二者應(yīng)該是相互統(tǒng)一、相互促進(jìn)的關(guān)系，在舒適性與綠色、低碳的關(guān)系中，舒適是第一位的，舒適和綠色應(yīng)該完全統(tǒng)一[5]。校園內(nèi)的居住環(huán)境建設(shè)在滿(mǎn)足師生學(xué)習(xí)、生活舒適性的同時(shí)也要做到綠色化、低碳化。

2.2.1 校內(nèi)積排水問(wèn)題及改善措施

校內(nèi)的主要交通道路均為柏油道路，部分體育場(chǎng)地基本采用混凝土硬化地面，而校內(nèi)排水系統(tǒng)不完善缺乏管理，特別在暴雨季節(jié)，短時(shí)間內(nèi)增加的大量雨水以及沒(méi)有被及時(shí)清理的落葉導(dǎo)致排水明溝經(jīng)常堵塞，無(wú)法及時(shí)排出的雨水對(duì)校內(nèi)人員的出行和日?；顒?dòng)造成影響，如圖2所示。

首先，為解決校內(nèi)交通干道積水問(wèn)題，可將柏油道路換成透水混凝土進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)處理好道路坡度，雨水不會(huì)積累在道路表面，可直接透過(guò)孔隙滲透到地下或排到道路旁邊的排水溝，將校內(nèi)其他易積水區(qū)混凝土路面改成可透水鋪磚，完善校內(nèi)地下管道排水系統(tǒng)，明溝排水定時(shí)清理。在校園里實(shí)現(xiàn)彈性管理，定時(shí)檢查排水系統(tǒng)是否存在堵塞問(wèn)題，保證暴雨季節(jié)校內(nèi)雨水能夠及時(shí)排除干凈。

其次，在校園內(nèi)原有的排水系統(tǒng)基礎(chǔ)上打造再生雨水循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)種植生態(tài)草溝將積攢的雨水經(jīng)過(guò)植物的過(guò)濾凈化回流到蓄水池，需要時(shí)再將雨水進(jìn)行灌溉、儲(chǔ)蓄、排放，從而達(dá)到對(duì)雨水的“滲、滯、蓄、凈、用、排”處理。利用雨水再生循環(huán)過(guò)程可降低整個(gè)校園的日常溫度，從而減少空調(diào)的使用降低二氧化碳?xì)怏w的排放量，并且可以充分利用雨水進(jìn)行綠化灌溉，節(jié)約水資源。

學(xué)院內(nèi)建筑多為坡屋頂且無(wú)有組織排水，部分建筑經(jīng)常發(fā)生雨水溢流問(wèn)題，可考慮在武夷學(xué)院的部分建筑屋頂做有組織排水，可利用裝置進(jìn)行雨水收集、儲(chǔ)存、再利用，將裝置中收集的雨水通過(guò)種植植物對(duì)其進(jìn)行凈化處理，實(shí)現(xiàn)雨水的再次利用。該系統(tǒng)可促進(jìn)和加強(qiáng)雨水的自然滲透、土地儲(chǔ)存、植物凈化、日常使用、循環(huán)利用等功能。

2.2.2 校內(nèi)其他設(shè)施分析及改善建議

教室對(duì)室內(nèi)的采光、隔聲需求很大，為了滿(mǎn)足采光需求教學(xué)樓外墻的開(kāi)窗面積占外墻總面積達(dá)到60%～70%，并且窗戶(hù)使用普通玻璃，隔熱、隔聲能力都較差，此外校園不遠(yuǎn)處有機(jī)場(chǎng)，白天飛機(jī)產(chǎn)生的噪聲對(duì)課堂造成很大影響，所以要在滿(mǎn)足教室采光的要求下達(dá)到隔熱、隔聲的目的，需將玻璃換成具有降低熱輻射、紫外線、隔聲等作用的雙層真空或者特殊玻璃。

學(xué)院內(nèi)生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，有許多動(dòng)物一同生活，但是校園內(nèi)沒(méi)有對(duì)它們?cè)O(shè)置特別通道，校園內(nèi)個(gè)別地方的道路會(huì)影響到它們的正常生活，可使用生態(tài)工法，將野生動(dòng)物經(jīng)常通過(guò)的馬路或者其他墊高，為野生動(dòng)物開(kāi)辟一條專(zhuān)屬通道，為它們創(chuàng)造更好的生存環(huán)境。

由于校內(nèi)前期建設(shè)沒(méi)有對(duì)道路進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，車(chē)行道和人行道交叉重合，特別是在上下課高峰期校園主干道車(chē)和人共用一條道路，容易發(fā)生堵塞、碰撞等交通事故?，F(xiàn)為提高學(xué)生的生活環(huán)境需對(duì)學(xué)院的道路進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，區(qū)分車(chē)行道和人行道。武夷山春夏季多雨，應(yīng)在校園內(nèi)合理設(shè)置避雨場(chǎng)所。

2.3 充分利用自然條件進(jìn)行降碳處理

降碳理念下的人居環(huán)境建設(shè)應(yīng)注重環(huán)境保護(hù)，充分利用武夷山當(dāng)?shù)乇M可能利用自然環(huán)境要素，充分尊重自然，減少高碳排放設(shè)備的使用，保證自然生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)人與自然的和諧共生。

首先，可在校園內(nèi)設(shè)置人性化的空間，合理配置其功能，滿(mǎn)足整個(gè)空間的功能性、安全性、休閑性和社交性的需求。利用校園內(nèi)樹(shù)木、湖泊、草地等自然景觀處設(shè)置建筑小品為師生休息、休閑、社交提供空間，比如合理配置與校園景觀融合的長(zhǎng)椅、垃圾桶、避雨棚等人性化設(shè)施，如圖3所示，以及滿(mǎn)足校園景觀要求的雕塑、素描、綠地、路燈等景觀設(shè)施。從而增加學(xué)生與大自然接觸的機(jī)會(huì)，增加人與人之間的交流，夏季可減少學(xué)生待在室內(nèi)的時(shí)間，減少使用設(shè)備降溫的次數(shù)。通過(guò)合理配置綠色景觀，校內(nèi)師生的生活質(zhì)量得到提高，同時(shí)減少了二氧化碳的排放量，在提高人們居住環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)注重保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生。

圖3 校內(nèi)戶(hù)外休憩空間

其次，在降碳下人居環(huán)境的建設(shè)也包括綠色材料的使用，武夷山多種植竹，在以后的校園建設(shè)中所用材料可用竹木代替，減少建筑垃圾的產(chǎn)生，從而降低二氧化碳的排放量。并且在以后的校園建設(shè)中要釋放環(huán)境的壓力，設(shè)計(jì)要體現(xiàn)宜居和生態(tài)的基本目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上努力優(yōu)化生態(tài)環(huán)境。

2.4 加強(qiáng)校內(nèi)綠色低碳建筑建設(shè)

綠色低碳建筑是適應(yīng)氣候特征和自然條件，以更少的能源消耗滿(mǎn)足室內(nèi)舒適環(huán)境的建筑，具有更好的保溫隔熱和氣密性、最低限度的供暖供冷需求和最大限度利用可再生能源的特點(diǎn)[7]。

位于校園西北角作為實(shí)驗(yàn)室與機(jī)房使用的龍翔樓因地形原因坐東朝西，外立面開(kāi)窗面積較大，夏季由于西曬溫度比室外平均偏高3℃～5℃，為營(yíng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境主要依靠建筑內(nèi)部空調(diào)制冷進(jìn)行降溫，該過(guò)程產(chǎn)生較多二氧化碳?xì)怏w。在提高學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí)減少二氧化碳?xì)怏w對(duì)環(huán)境的影響，可對(duì)有條件的教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓可使用降溫裝置，該裝置可在坡面屋頂建筑中屋頂及其四個(gè)外立面做綠色環(huán)保裝置，鋪設(shè)管道收集雨水并在管道末端接雨水儲(chǔ)存及循環(huán)利用裝置。通過(guò)新建的綠色建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的雨水吸收建筑外圍環(huán)境熱量來(lái)改善室內(nèi)熱環(huán)境，儲(chǔ)水裝置內(nèi)的雨水可當(dāng)中水利用。炎熱多雨地區(qū)雨水多且沒(méi)有合理利用，造成室內(nèi)制冷能源消耗、雨水資源浪費(fèi)，該綠色建筑結(jié)構(gòu)裝置收集并利用雨水改善建筑內(nèi)部熱環(huán)境，減少能源消耗并且將雨水資源作為中水資源進(jìn)行合理利用。

此外，可研發(fā)一種為建筑防曬的新型材料屋頂，利用特殊材料以及結(jié)構(gòu)減少太陽(yáng)對(duì)室內(nèi)輻射產(chǎn)生的熱量，以及減少室內(nèi)外熱量的傳導(dǎo)從而降低室內(nèi)熱環(huán)境，減少碳排放設(shè)備的使用，達(dá)到降低碳排放量的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著全球氣候變化的加劇，降低碳排放已經(jīng)成為全球發(fā)展的趨勢(shì)。當(dāng)下武夷學(xué)院校內(nèi)低碳化的人居環(huán)境建設(shè)主要途徑是利用校園內(nèi)得天獨(dú)厚的自然條件，通過(guò)大面積的綠植進(jìn)行光合作用吸收大氣中的二氧化碳?xì)怏w，以及較豐富的水流體系吸收熱量降低溫度，從而減少碳排放設(shè)備的使用。校內(nèi)目前的綠化面積適合師生學(xué)習(xí)、居住，為保證師生的學(xué)習(xí)、生活舒適度，校園進(jìn)行未來(lái)規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮建筑密度，校園綠化率，增加水域、綠化面積。人居環(huán)境低碳建設(shè)需要結(jié)合本地的地域自然環(huán)境、物質(zhì)環(huán)境，盡量滿(mǎn)足生態(tài)平衡的創(chuàng)新手法[8]。在充分利用自然特有的環(huán)境下進(jìn)行人居環(huán)境低碳化建設(shè)的同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有的高科技材料及結(jié)構(gòu)減少高碳排放設(shè)備的使用，兩者結(jié)合為人們營(yíng)造一個(gè)綠色、低碳、健康的居住環(huán)境，打造人與自然和諧可持續(xù)發(fā)展的共生空間。