城市既有住区更新的低碳策略研究
2013-04-29袁欣徐桂李吴
袁欣 徐桂 李吴
摘要:文章从城市更新和住区更新的概念、关系和必然性出发,归纳了城市既有住区存在的普遍问题,提出了对城市既有住区进行更新的原则和低碳策略。本文所探讨的城市既有住区限定于上世纪90年代建成的居住小区,希望通过对这些住区的现存矛盾问题的研究,提出解决相应问题的低碳策略,从而达到既有住区更新的目的,同时为城市其他功能区域的综合改造与整治提供思路和借鉴。
关键词:城市更新;住区更新;既有住区;低碳策略
中图分类号:TU984
文献标识码:A
文章编号:1008-0422(2013)05-0032-04
1 前言
住区是城市生活的重要组成部分,也占据了城市较大面积的物质空间。社会的进步和生活水平的提高使得人们对于居住的要求不再仅仅局限于一处安身住所,而是更加注重居住环境。随着科学技术的进步和可持续发展目标的提出,低碳技术开始逐渐深入规划设计、建筑设计、工程管理的全过程。
我国居住用地的比重占到城市建筑总用地的40%-50%。住区建设从上世纪50年代起提出“适用、经济、在可能条件下注意美观”的设计总方针;到上世纪80、90年代我国住宅建设达到振兴发展期,建设规模迅速扩大;再到当今住区建设已经不仅仅追求经济效益,同时更加关注居住品质和住区建设对于环境和城市发展的影响。
在我国现存的住区中,有很大一部分是在上世纪90年代左右建成的既有住区。伴随着新建城市住区得益于合理低碳技术的运用,在节能减排方面实现了巨大突破。大量的城市既有住区由于在规划建设之初缺乏有力的理论和技术支持,难以达到可持续发展的目标的矛盾越发凸显。因此,运用低碳的、可持续发展的策略对城市既有住区进行必要的环境更新已经成为当前城市住区发展的重要任务。
2 城市更新与住区更新
2.1城市更新的概念及在我国的发展历程
城市的更新是一种“新陈代谢”过程,包括推倒重建和对既有现状的保护与修复。我国学者对城市更新的理解和发展经历了几个阶段的变化:1980年代初期,在学习西方经验并结合我国国情的基础上,陈占祥提出了最初的城市更新概念,并将其定义为“新陈代谢”过程1990年代初,吴良镛从“保护与发展”的角度提出了城市的“有机更新”概念,着重强调了城市历史文化在物质环境方面的更新;2000年以来,多名学者开始关注城市建设的综合性与整体性,提出了对于城市更新的不同理解,这其中包括张平宇的“城市再生”,吴晨的“城市复兴”,于今的“城市更新”等。
我国学者对于城市更新的高度关注和城市更新概念在中国的不断发展演变,说明城市更新已经成为中国城市实现可持续发展目标的重要手段。
2.2住区更新是城市更新的重要组成部分
住区是城市物质空间环境的重要组成部分,住区为城市居民提供基本的安身之所、必要的室外活动空间和邻里交流场所。随着社会的不断发展进步,人们对于住区的需求也在发生着不断的变化。从最初一家多口居住在低矮的一间平房到现在一套住房中可以拥有两三个卧室,伴随这些变化而来的不仅仅是住宅品质的提升,同时还有对于居住环境的更高要求。
上世纪80,90年代建造的许多居住小区,虽然相比老旧的平房和棚户区在居住环境上有了较大的改善和提高,但随着时间的推移,在建筑质量、绿化布置、基础设施配套和住区管理方面仍然暴露出许多问题。因此,城市既有住区的更新改造就成为了城市更新必不可少的重要组成部分,是完善城市功能和改善民生的重大举措,是实践“可持续发展”的客观要求。
2.3城市更新与住区更新的必然性
城市更新起源于欧洲二战后对于不良住区的改造,随后扩展至城市其他功能区域的改造。城市作为一个大型的持续发展变化的动态系统,其经济、社会、环境和空间形态处于不断发展变化中。城市更新作为城市政府对城市旧区已不适应或阻碍城市发展的地区采取的一种政策性城市改造活动,是完善城市功能、优化产业结构、改善人居环境、提升城市整体品质、提高城市综合竞争力的重要举措,是城市发展过程中的必然产物。
住区更新作为城市更新的起源,是城市更新的重要组成部分。住区为城市居民提供基本的生活保障和居住空间,是城市发展的基础和根本保障。因此,对于住区在社会发展变化中所暴露出的问题进行改造和更新已经成为城市更新的必然要求。
2.4低碳策略作为城市更新与住区更新的必然性
低碳是指较低的温室气体排放,低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放和高能效、高效益、高效率为主要特征,以节能减排为发展方式,以碳中和技术为方法的绿色经济发展模式。在低碳经济发展趋势下,低碳建筑和低碳规划设计策略已经成为建筑规划设计的主流理念。
低碳设计策略是指能够减少温室气体排放、降低能耗、减少污染的设计理念和技术措施。城市更新和住区更新只有以低碳策略为导向,提倡居民以低碳方式生活,才能实现城市可持续发展的目标,才能落实城市的发展定位以达到规划的理想愿景,才能使城市发展中的滞后区域恢复往日的生机活力。
在低碳住区的研究和实践方面,欧洲的设计师处于领先地位,英国的贝丁顿低碳生态村成为了非常优秀的范例。
贝丁顿生态村位于伦敦南部萨顿区贝丁顿地区,是英国最大的零碳生态社区,该项目将众多节能减排的措施集中于一个小生态村中,理念超前且颇具创意,有效地减少了二氧化碳的排放量。生态村于2000年动工,2002年建成。
建筑师比尔-邓斯特的设计理念是希望建造一个“零化石能耗发展社区”,即整个小区只使用可再生资源产生满足居民生活所需的能源,不向大气释放二氧化碳,因此是一个“零碳排放”项目,其目的是向人们展示一种在城市环境中实现可持续居住的解决方案以及减少能源、水和汽车使用率的各种良策。整个小区占地1.65hm2,共有99套住宅,1405m2的办公区以及一个展览中心、一家幼儿园、一家社区俱乐部和一个足球场。村中居民在伦敦上班,每天步行8分钟到火车站,乘坐火车往返于生态村和伦敦市中心之间,而非开车上班造成废气排放。
此外,瑞典的哈马碧住区、英国的米尔顿-凯恩斯住区都是低碳策略运用到住区设计和更新过程中并获得优异成绩的典范。
3 城市既有住区的普遍矛盾
城市既有住区的概念是相对于新建住区而言的,是指城市中已经建成的住区。大部分上世纪90年代建成的居住小区至今已经使用了数十年,而我国居住建筑使用年限规定为70年,意味着这些居住小区还需要使用相当长时间,但这些住区已经不能满足当前社会经济条件下人们对居住环境的要求。
3.1住区交通混乱
3.1.1停车位不足
现代城市私家车保有量急剧增长,几乎所有城市既有住区在设计之初的停车位都存在严重不足。因此住区内存在大量的占道停车现象,严重影响了住区内的交通顺畅。
3.1.2道路老化
部分既有住区采用的水泥路面随着使用年限的增加出现大量路面老化和破损问题,影响机动车通行,给住区内部交通带来极大不便。此外,部分小区道路设计宽度有限,已经远远不能满足现有的交通需求。
3.1.3公共交通缺失
部分面积较大的既有住区,住区内部完全依靠私家车通勤和步行,给居民生活带来极大不便。如合肥琥珀山庄住区,占地面积超过50hm2,内部为开放式组团,部分住区道路级别与城市支路相当。但住区内部却没有任何公共交通,住区内居民乘坐公交最远步行途径超过1000m,极大地增加了居民出行的时间和私家车的使用频率。
3.2住宅建筑老旧、技术落后
上世纪90年代建造的居住小区,大部分居住建筑为多层砖混结构,所使用的建筑工艺较为传统。如今存在大量建筑外饰面脱落风化,楼道内墙面楼梯扶手脱落,公共照明不足,楼板墙体渗漏,下水管道破损堵塞等一系列问题。
3.3住区基础设施落后老化
由于建造年代参差不齐,大部分既有住区内基础设施陈旧,仍停留在建造时期的水平,有些基础设施还存在大范围的老化破损,主要表现为住区内部道路路灯损毁,缺乏夜间公共照明;住区道路雨水污水管道不畅,小区路面积水严重。
3.4住区环境混乱
由于疏于管理,许多既有住区环境质量差,存在各种问题。如绿化被蚕食,绿地被侵占;未经规划部门许可,在小区道路两旁乱搭亭棚,破院墙开门,擅自改建加建,修筑违章建筑;生活垃圾随意丢弃,严重影响住区环境卫生质量;缺乏公共活动空间等。
3.5住区功能单一、配套设施缺失
部分具有住区在建设之初,仅仅为了解决居民住房的困难,满足居民基本居住场所需求,规划方案较为简单粗糙。大部分的既有住区功能过于单一,仅仅由住宅建筑构成,即使一些面积较大的既有住区,也存在配套商业业态单一难以满足日常生活需求、缺少配套公建或原院配套公建被挪作他用、严重缺乏居民活动场所、环卫设备过于老旧或配置过少等一系列问题。
3.6住区管理模式的不健全
一些面积较小的城市既有住区由于分布比较分散,权属问题存在纠纷,管理方面存在一定困难。小区没有门卫或传达室,任何人可以自由出入,导致车辆失窃和刑事案件频繁发生。
一些面积较大的城市既有住区往往采用开放式组团布局,小区不封闭,内部有城市支路通过,对于出入住区的车辆和人员难以进行有效的控制。随着近年来社会经济的发展,许多高收入居民逐渐搬离老住区,导致就住区内房屋出租率普遍较高,外来务工人员和流动人口比例增加,提高了住区管理的难度。
4 既有住区更新的基本原则
4.1整体性原则
在既有住区更新的过程中应当保持住区所在地区及周边城市机理的相对完整,从而确保城市整体的协调与统一。始终将既有住区作为一个整体,同时关注既有住区的居住空间、社会结构、居民生活、邻里交流和文化观念等多方面因素的更新需求。
4.2系统性原则
对于既有住区的更新不应仅仅局限于某一种手段,也不应仅仅局限于解决表面矛盾,而应当通过全面分析和调研,提出将技术、政策、目标融为一体的更新系统和更新方法。
4.3阶段性原则
既有住区的现状复杂,矛盾深入。应当在全面深入研究既有住区各方面问题的基础上,保留原有合理的内容,更新不合理的内容,延续和借鉴以往行之有效的改造模式和方法,化整为零、循序渐进、分阶段逐步实施更新。
4.4因地制宜原则
既有住区的更新必须以住区现状为基础,以解决住区现有普遍矛盾为基本目标,切忌生搬硬套现有的经验,而应该充分尊重居民意愿,因地制宜的选择合理的方式方法进行住区更新。
4.5可持续性原则
既有住区更新的最低目标是解决住区现有普遍矛盾,最高目标是通过更新使得住区在未来的一段时间内能够充分满足居民各方面的生活需求。因此既有住区更新必须满足可持续性的原则,运用发展的眼光分析既有住区现状矛盾,通过可持续的更行策略,在解决现有矛盾的同时规避将来有可能出现的问题。
5 既有住区环境更新的低碳策略
5.1公交优先策略
基于可持续发展理念,合理的城市交通发展模式应当减少出行需求和出行距离、鼓励步行和使用自行车出行、提倡优先选择公共交通出行、限制城市居民私家车保有量过快增长。
对于规模较大的城市既有住区,应当充分落实公交优先政策,将公交站点合理均匀布设在住区附近。对于内部为开放式组团布局的住区,可以根据需求,在不干扰居民日常生活和居住安全的前提下,将城市公共交通引入部分住区道路,增强公共交通使用的便捷性,减少居民使用公交出行的步行距离,从而提高居民使用公共交通出行的频率,避免不必要情况下的私家车出行带来的能源损耗。
对于处在轨道交通沿线的既有住区,应该通过分析居民上下班高峰出行走向,在住区不同出入口方向增设专用地下人行通道与轨道交通站点无缝对接。专用人行通道的出入口可以考虑与现有的住区绿化活动空间相结合,或在出入口增加必要的广场空间以缓解高峰客流的拥堵。
5.2功能叠加策略
单一功能地块尺度巨大是造成居民长距离出行、钟摆式通勤交通拥堵的主要原因,同时也为居民的日常生活带来了诸多不便。大部分的既有住区普遍存在功能过于单一的问题,有些甚至仅仅由住宅建筑构成整个住区,缺乏居民日常生活所需的配套设施和配套服务。
为了减少居民出行次数,方便住户在住区内实现日常生活的需求,在住区更新过程中应当考虑采用功能叠加策略。通过分析住区的现有功能,了解居民的迫切需求,在住区内或住区周边叠加停车、商业、休闲交往等多种功能空间。需要注意的是功能叠加策略应当依据因地制宜原则,针对不同规模和需求的住区叠加不同的功能空间,切忌片面的求多、求全,导致叠加了不必要的功能空间所造成的土地浪费。
5.3低碳新技术与绿色建筑策略
低碳新技术在建筑设计方面的应用已经逐步推广开未,在“可持续发展”理念指导下,当今建筑的新趋势就是节能减排,提倡“生态建筑”和“绿色建筑”。既有住区的更新过程因为受到许多现实因素的制约,在运用低碳新技术与绿色建筑策略方面和新建小区相比存在一定的困难,但仍可以通过选择适当的低碳新技术使既有住区达到可持续发展的目标。
5.3.1采用节能材料
节能建筑材料作为节能建筑的重要物质基础,是建筑节能的根本途径。在建筑中使用各种节能建材,一方面可提高建筑物的隔热保温效果,降低采暖空调能源损耗;另一方面又可以极大地改善建筑使用者的生活、工作环境。在传统建筑材料基础上大力发展新型节能建筑材料是建材研究领域一个重要的方面,新型建筑节能材料主要包括:新型墙体材料,保温隔热材料,防水密封材料,陶瓷材料,新型化学建材,装饰装修材料,各种工业废渣的综合利用等。
既有住区更新中,可以采用原有建筑外墙添加保温外饰面,屋顶增加保温隔热层,统一更换中空保温隔热玻璃等方式实现住宅建筑的基恩人能够减排。(图1)
5.3.2太阳能一体化
太阳能一体化是指太阳能与建筑一体化的设计方式。我国目前利用太阳能的技术发展最快、应用最广、商业化程度最高的是太阳能热水器,特别是在住宅建筑上安装的各种各样的太阳能热水器。
既有住区中的太阳能利用多是各家各户自行安装的太阳能热水器,其缺点在于未能充分利用太阳能、造成建筑表面和屋顶的混乱、擅自不合理安装造成建筑结构损害和荷载增加等。
太阳能与建筑一体化的结合形式有以下几种(图3):
(1)屋顶型
①屋顶架空构架式:将构架和太阳能热水器结合,满足形式的需要,而且具有实用功能,做到形式和功能的完美统一。
②屋顶结合式:利用太阳能热水器与屋顶的结合,替代建筑的保温层和隔热层,减少屋面自重,减少成本,提高效益。
(2)墙面型
实质是将平板集热器作为立面墙体的一部分。建筑物南面墙往往有较好的光照条件,当阳光入射墙面,有效光能入射至光热转化层,在光热转化层内转化为热。但是竖直的墙面与太阳光入射光线成一定角度,所以利用率也相对较低。
(3)其他型
①阳台构架式:集热器安装在建筑南向阳台的做法。
②遮阳板式:集热器与遮阳蓬相结合,为用户提供热水的同时起到遮阳作用,有效利用了空间。
既有住区根据自身现状,选用合理的太阳能一体化形式进行整体更新,可以利用太阳能为建筑物提供生活热水,同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电,为建筑保温节能提供解决方式。
5.3.3中水利用
中水,也称再生水,它的水质介于污水和自来水之间,是城市污水、废水经净化处理后达到国家标准,能在一定范围内使用的非饮用水,可用于城市景观和百姓生活的诸多方面。中水利用可以广泛应用在厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等。
中水利用规模灵活,可以再既有住区内建设小型再生水厂或一体化处理设备,其规模可大可小,因地制宜。(图4)
5.3.4地源热泵的利用
地源热泵是一种利用浅层地热资源(也称地能,包括地下水、土壤或地表水等)的既可供热又可制冷的高效节能空调设备。地源热泵通过输入少量的高品位能源(如电能),实现由低温位热能向高温位热能转移。地能分别在冬季作为热泵供热的热源和夏季制冷的冷源,即在冬季,把地能中的热量取出来,提高温度后,供给室内采暖;夏季,把室内的热量取出来,释放到地能中去。(图5)
地源热泵具有环境和经济效益显著、一机多用、应用广泛、动运行、环境污染、护费用低、用寿命长、节省空间等优点。在既有住区更新中合理使用地缘热泵可以有效减少居民夏季使用空调和冬季采暖的能源消耗,能够节约70%以上的电力消耗,从而大大降低温室气体的排放。
5.4绿色生态策略
绿地与景观环境是一个住区的点睛之笔,一个好的住区必定拥有良好的室外环境。因此,在既有住区更新改造过程中,必须充分发挥绿色生态策略。绿色生态策略的运用应当是有主有次,突出重点。
5.4.1绿色生态策略的原则
(1)创建植物群落
充分发挥绿色植物的生态功能,运用绿化景观构建人工植物生态群落。
(2)保护自然
充分利用住区中现有的有利自然生态因素,形成住区环境景观特色,丰富住区开放空间。
(3)利用多种元素
在运用绿色植物的同时,适当布置建筑小品或引入水体,丰富绿地景观,为居民提供休息、观赏、游憩的场所。
(4)尺度适宜
绿化景观的布置应与环境的空间尺度、居住的功能相适应。
5.4.2绿色生态策略的要点
(1)道路景观设计
改造行道树体系,增加行道树树种,补齐地被,形成完整而层次丰富的道路绿化景观。
(2)景观植物配置
选择适宜的植物种类,在既有住区内才有“见缝插绿”的方式增加住区内绿化植被。乔木、灌木、地被要搭配得当,对于冠型巨大的乔木要进行合理修剪。
(3)水体设计
利用原有水体或低洼地势,适当引入水体丰富绿化景观空间。可将生态蓄水系统和中水处理利用系统与水体设计相结合,通过地面蓄水和屋面蓄水,将回收的中水经过处理用于景观用水、园林灌溉、道路清洁等。
5.5管理模式强化
既有住区应当强化管理力度,建立有效的管理模式和制度。对既有住区的内部交通进行限制,避免大量过境外来车辆对住区环境产生干扰。通过建立相关规章制度,保护住区内绿化景观和活动场地不受破坏和侵占。住区还应加强对于宣传活动,可通过编写相关知识读本,介绍低碳的知识,列出居民应当遵守的行为准则。
6 结语
城市既有住区的更新改造是一项势在必行的工程,同时也存在诸多困难和限制因素。只有通过全面分析不同既有住区的现状问题和突出矛盾,在住区更新的原则引导之下,找到合理的可持续发展策略才能使得既有住区的更新能够持续、平稳、健康的推行下去,才能将矛盾重重的城市既有住区转变成在现在和将来都能够满足居民需求的理想居住场所。
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