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上海地区乡村社区低碳更新策略初探
——以上海市松江区甪钓湾古村为例

2023-02-14许其弘XUQihongLIANGMan周芍怡ZHOUShaoyiYEHai

住宅科技 2023年1期
关键词:村庄社区建筑

■ 许其弘 XU Qihong 梁 曼 LIANG Man 周芍怡 ZHOU Shaoyi 叶 海 YE Hai

0 引言

21 世纪以来,中国经历高速工业化、城镇化的历程,城市化率从2001 年的37.7%上升到2021 年的64.7%,城乡差异持续扩大。党的十九大提出要建立健全城乡融合体制机制,坚持农业农村优先发展,实施乡村振兴战略,着力弥补全面建成小康社会的乡村短板。以乡村振兴为目标的新时期乡村建设旨在为乡村空间赋能,聚焦产业与经济的提升,而缺乏对能源与生态视角的关注,高耗能现象屡见不鲜。与此同时,碳达峰、碳中和成为了新的焦点,建筑部门将节能减排提上日程。在乡村振兴与双碳目标的综合要求下,低碳乡村社区建设显得十分必要。

1 低碳乡村社区概述

乡村地区相较于城市地区,具备生态基底较好、空间可利用率高、经济成本较低等优势,人均能耗水平也更低。通过低碳手段建设乡村社区,承载部分从周边城市转移的功能,有利于充分发挥乡村的“蓄水池”作用,降低城市地区的生态压力。同时,乡村本身的能源利用目前仍然处于粗放状态,柴火等低品位能源仍占据大量使用份额,建筑性能也存在大量提升空间,减碳潜力较大。

低碳乡村社区可界定为“在乡村地域内,以减少碳排放为切入点,以自然环境资源循环利用为原则,以低碳转型经济发展为动力,以构建可持续人居环境为目标,通过减碳调控与空间优化相结合的模式,构建而成的复合共生体。[1]”根据上述定义,低碳乡村社区的建设策略可基于村庄基底与功能布局、村庄微环境提升与整治、村庄碳汇扩容以及建设过程中的低碳技术与材料运用等4 点进行讨论。

2 上海地区乡村社区低碳更新策略

2.1 村庄基底与功能布局

乡村具有其自然与人文基底,涵盖田、水、路、林、房等5 大要素,乡村更新往往以上述要素为抓手进行统筹提升整治。目前部分设计项目对在地性考虑不足,忽视城乡差异而简单形成城市模式的单调扩展,项目建设大多具备以下特征:①对农宅进行大规模、批量化拆除与重建;②地面层大量利用水泥等材料进行硬化,影响村庄生态环境;③复用城市环境下的总平面与建筑平面布局。上海地区乡村由于经济水平较高,乡村更新活动发生较全国平均水平更早,此类现象也更为显著。此类乡村更新工程量大、耗时长,对环境热湿性能提升效果较差(图1)。

图1 既有乡村更新建设示意图

因此,乡村社区低碳更新应当基于对乡村现状的充分调研,最大程度利用乡村既有基础设施,遵循最小干预原则,以最小代价实现功能提升。同时,对村庄功能布局与道路结构进行研究,通过优化铺地与增加构筑物等方式对其进行调整,以满足提升后的村庄需求。

2.2 村庄微环境提升

一般而言,乡村地区相对城市地区其人口密度更低,人均绿地面积与水体面积也更高,同时不必面对城市地区严重的热岛效应。因此,乡村相较于城市更容易达成令人舒适的热湿环境。此外,目前许多乡村环境管理仍处于粗放式状态。以上海地区为例,部分乡村污水排放缺乏规划,水体缺乏治理,水华现象严重;公共绿地缺乏治理或者被村民垦荒占据,质量较差;公共空间缺乏遮阳与通风引导,影响居民活动意愿等。提升村庄微环境有助于增加居民在户外的活动时间,降低室内空调房间使用率与使用负荷,降低村庄碳排放。

微环境提升的方法多种多样,应结合村庄具体条件研判并做针对性优化,整体上包括水体与绿地治理、构筑物引导热湿环境优化等技术措施。

2.3 村庄碳汇扩容

乡村地区绿地率相对较高,可利用表面较城市地区也更加充裕,绿地系统与可再生能源系统有较大的碳汇潜力。农村家庭的主要能源是煤炭、生物质能和电力,煤和生物质能主要用于烹饪、取暖和烧水。当前,中国农村家庭每年消耗约9×107 t 标准煤的自收集生物质(约占农村家庭用能的30%)[2]。利用太阳能与风能等可再生能源、提高生物质能利用效率可以极大降低乡村地区能源碳排放。同时,通过绿地系统治理维护可以提升绿地面积并提高其垂直复杂度,以进一步吸收二氧化碳,最终使社区趋向于零碳乃至负碳排放。

2.4 低碳技术与材料运用

雨水收集、垃圾分类处理等技术的利用可以直接或间接影响社区碳排放,但在乡村地区利用尚不广泛,因而在设计过程中应当纳入考量。同时,在必要的改建或新建工程中,所使用材料的碳排放也存在优化空间。材料碳排放分为生产阶段碳排放、运输阶段碳排放、施工阶段碳排放,其中生产与运输阶段碳排放应在设计阶段加以控制。设计过程中应当优先选择地方性建材,减少其运输距离;部分景观与构筑物可采用废弃物回收利用进行构筑;适当考虑加工工艺问题,减少水泥与混凝土在乡村地区的运用。

3 甪钓湾社区低碳更新设计

3.1 村庄区位与现状概述

甪钓湾位于上海市松江区新浜镇鲁兴村,是超大城市近郊的乡村村落,也是一个具有百年历史的文化古镇,更是远近闻名的鱼米之乡。新浜镇规划通过旅游组团促进三产结合,进而带动基础设施建设和人口回流。同时,甪钓湾2 km 范围内具有丰富的旅游资源(图2),客观上便于形成旅游组团。

图2 甪钓湾周边旅游资源分布情况

3.2 村庄整体低碳更新设计

结合甪钓湾现有的空间资源与上位规划可知,甪钓湾的区位条件使其有很大旅游市场发展潜力来满足上海城区家庭的周末出行需求,充分利用本地稻作特色与时令节庆文化,发展四时农庄。通过特色形式旅游,带动区域三产合一,优化现有的业态。为了使村庄从以农业生产为主,转变为一三产业结合的发展模式,需要在交通路网、功能布局、基础设施的布置上作进一步的提升。

3.2.1 交通路网优化

交通路网包括2 个层级,第1 层级是甪钓湾与周边旅游资源、上海市中心城区的连接,第2 层级是甪钓湾满足内部需求的交通。

在对外交通上,甪钓湾可以通过公交接驳地铁的方式到达上海市主城区,但是相对于公共交通出行方式换乘多、时间长的出行方式,亲子向的旅游团一般会选择包下小巴或中巴,点对点地从出发地到目的地,因此在村庄中还需增设停车场、配套的集散空间及游客中心。从已有道路的流线分析,保留现有的公交站点,同时利用村庄东北角已有的硬化区域和周边建筑,改造为停车场与安置配套设施,从而减少对周边农田的占用。

在甪钓湾内部交通空间中,还保留着古镇的一南一北2 条贯穿古镇的东西向街道,以及1 条南北向连通南街与北街的支路。此外,村庄南部建筑主要为20 世纪80 年代的新建建筑,其房前屋后多做硬化处理,与古镇的道路体系相连。为了保持内部交通通畅,并使游客在村庄中游玩时有多种路径可选择,在保持原有路网体系上,在东片增加了1 条连接南北的道路。对于内部道路的改造上,也尽量保留原有的石砖铺地,延续其铺装的肌理(图3)。

图3 村庄路网系统调整

3.2.2 功能布局调整

目前,甪钓湾村内建筑主要为联排的居住型房屋以及少量的单层仓储型建筑,公共建筑主要为位于西北角的供销社旧址。为了使村庄能够满足旅游业的需求,村庄内置入包括游客集散中心、公共活动中心等旅游服务设施。同时为了丰富旅游业态,选择部分带院落的民居作为艺术家工作室或工坊,以较低的租金吸引艺术家入驻。此外,面向生态旅游,在村庄内部增加农业体验空间,通过滨水空间营造、农事体验参与实现微环境提升与产业发展的有机结合(图4)。

图4 村庄功能布局

3.2.3 可再生能源利用

村庄基础设施短缺,还保留着较为传统的生产生活方式,基础设施方面面临的主要问题包括照明系统的缺乏、固废处理系统的不完善等。在对村庄基础设施整体提升时推广低碳理念,如照明器材采用自带太阳能光伏板的路灯,可减少村庄用电压力,同时完善并补充照明系统,提升村庄夜间活力。在垃圾处理方面,现有村庄的固废处理系统与上海市垃圾分类处理方式保持一致,但在乡村地带可以利用自身优势,将湿垃圾就地处理,产生沼气、堆肥等副产品,用于村庄生产生活消耗。

3.3 村庄建筑低碳更新设计

村庄建筑低碳更新项目选取甪钓湾村内一处本地农宅,采用低碳改造的方法,将其改造为生产与展览为一体的米糕工坊博物馆。该建筑现状为三户联排农宅,部分空置,需要通过改造设计使其符合公共建筑功能,因而在方案设计中需基于现有的砖木结构对其进行空间调整。调整后的方案保留了西侧两开间民宅,供工坊运营者居住用,东侧五开间改造为底层透明化生产功能、上层体验展览功能的综合工坊。北侧临河界面的单层仓库功能上作调整,西北侧两开间改造为辅助用房,东北侧五开间改造为展销与餐饮空间。

3.3.1 围护结构更新

为适应建筑空间从私密到公共的转变,对建筑维护结构进行改造,改造主要包括隔墙的部分打通、立面的重新调整等,设计尽可能地保留原始结构,减少工程量和资源浪费。在材料选用上优先选用本地乡土材料,减少材料在运输、制作上的碳排放。为了使建筑后续使用中满足低碳节能的需求,选用高性能的门窗构造设计,并对原有砖墙及热桥增加保温层。

3.3.2 建筑模拟优化

基于低碳设计策略,通过性能模拟确定了立面的开窗样式,并且通过加设天窗实现建筑内部采光性能的优化(图5)。为降低建筑能耗,在设计中清理建筑屋顶原有状态较差的旧瓦,增加光伏系统,光伏系统提供的电能能够满足建筑自身部分的照明用电需求。

图5 建筑采光模拟优化示意图

3.4 村庄景观低碳更新设计

甪钓湾现有自然资源丰富,“蓝带”“绿肺”环绕,拥有连接河流、用于农田灌溉而开凿的人工河道、原始河道、滨水绿带、防护林与农田等资源。对自然景观规划的主要思路是利用现有景观,强化蓝绿网络,结合功能布局,打造景观亮点。

3.4.1 水体整治

在水网系统整治中,一方面要提升核心区的水景景观,另一方面,要从资源利用的角度出发,构建水资源循环系统。首先清理原始河道两侧淤泥,扩大河道面积;其次,收集并处理生活污水,避免其直接排放到河岸中,并将处理后的污水用于农业灌溉,以此减少水体景观在生产生活过程中受到的污染(图6)。

图6 村庄水体调整示意图

3.4.2 绿网构建与提升

在绿网的构建上,采用多种类型的绿化景观方式,总体上保有场地内的软质地面,活动场地使用对生态干预较小的室外木地板,保证土壤完整性,同时给下层苔藓等生产者提供生存空间。对于确需硬化的场地,采用透水铺装减少地面硬化对生态的干扰,并根据不同空间功能采取多种绿化方式,如在入口广场处采用“小树池+高大乔木”的绿化方式,在亲子广场采用移动式花池草池结合座椅的绿化方式等。对于软质地面场地,采用垂直分层的绿化方式,注重乔木灌木草地搭配。绿化植物选用当地常见农作物营造农业景观,选取紫甘蓝、油菜花等彩色蔬菜作为景观植物,在降低种植难度的同时,增添区域景观特色(图7)。

图7 水生植物与农业体验景观

4 结论

随着城市地区的生态风险逐渐暴露在大众面前,乡村的生态与产业功能将重新引起社会的重视。在未来乡村功能提升改造项目中,应积极运用低碳建设策略,实现环境友好型建设。本文以甪钓湾古村落为例,在乡村社区更新中引入生态与能源视角,提出以下具备一定普适性的低碳建设策略:①尊重村庄现有基底,以最小化干预调整乡村社区功能布局;②利用设计手段提升村庄微环境;③利用可再生能源与开放绿地提升碳汇能力;④运用材料与设备系统综合提升社区与建筑的性能。在此基础上,将总结出的策略运用于实际设计中,在设计工作中对乡村更新的预期碳排放加以前期控制,同时优化乡村社区的微环境与使用体验,供今后的乡村更新项目参考。

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