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植物墙知识

后“巴黎协议”时代建筑与城市绿化设计的挑战

千山素集 2017-11-05 07:49 阅读:

从空气说起

凯文·林奇(Kevin Lynch)在《Good City Form》(1984年)一书中开宗明义:不论一个城市的形态如何,如果空气不好,人们就无法体验到好的城市形态。黄先生说:“这本书出版于1984年,那个时候完全没有碰到全球暖化和雾霾,更没有人去讨论这些问题,凯文·林奇已经讲到空气品质对于一个城市的影响,可以说他是一个‘先知’。事实确实如此,当我们每天生活在雾霾中,城市再美丽又如何有心情去享受呢?”

城市绿化

空气中二氧化碳浓度不断增加,导致全球暖化,带来了诸如冰川融化、海平面上升、生物生存环境破坏等一系列生态问题,也造成了雾霾。据权威研究表明,城市空气污染,80%是由于小汽车尾气排放所导致的(出自国家高科解堵发明人涂细跨的研究)。

随之再进一步讲,这就涉及到公交导向与汽车导向。在看上去永无止境的环路建设中,中国的城市发展一直都以服务汽车为核心,中国人的汽车购买量与日俱增,这种趋势给城市造成了深刻的影响:街道拥堵,汽车尾气无处不在,让城市居民简直无法呼吸,尤其在雾霾漫漫的天气。有研究表明,使用汽车造成的能源消耗和空气污染是使用公共交通的10倍,甚至16倍(近来新的研究结果)。这是一个惊人的差距,可以想象空气为何很难清新。

窄马路、密路网、开放街区

不禁反问:如果去除很多意识观念的问题,为什么大家都要开小汽车出行?黄先生指出了更深刻的原因:由古代的里坊制结构,到单位大院,再到今天由土地财政与房产开发下催生的住宅小区式,事实上我们一直生活在以“超大尺度的封闭小区”为主的环境中,而在今天这种模式被更加广泛地复制。不仅走出小区的距离很远,缺乏临近的公交站点,更何况在北方寒冷的冬季对步行者来说更困难,造成可达性差、步行距离长、公交服务渗透力弱、覆盖率低的现状。在大尺度街区的开发模式和快速增长的机动化需求的双重挤压下,形成了大尺度、稀疏的公共道路网,这也很大程度上鼓励、助长了更多的小汽车使用率。

黄先生说:“步行可以接受的范围是300~500m.如果将封闭式小区改为开放式街区,人们可以穿过斜街,以最短的路径走到公交站。这种‘斜街’在阿姆斯特丹、巴黎、旧金山等城市非常普遍,成为小街廓街区的特质。这些小街小巷不仅供人穿行,还有各种临街店铺让人随时停下来,街区的活力恢复了,同时也创造出一种有趣、舒适的步行环境。”

城市绿化

那么,人们自然会问,从“宽马路、大路网”到“窄马路、密路网”,从“汽车导向”到“公交导向”,车行交通会不会慢下来?黄先生做了一个很形象的比喻:拿人体血液系统来讲,就是一个精密的运输系统,一旦动脉发生阻塞,其他血管则进行疏解、流通血液。城市的路网也是同样的道理,如果主干道发生紧急状况,可以从连通小区的小街道通过,形成一种微循环的交通系统。

但是黄先生也强调说:“街道上应当以步行第一、公交优先。可以看到,在以人性化的空间环境著称的国外发达城市,都提倡以公共交通为主,还倡导步行、骑脚踏车,人们都在享受着舒适的城市环境。城市之存在,是为人而存在,汽车只是我们的一种工具。因此,当我们的城市改变为公交导向,释放出更多的空间与活力,让人们来享受,岂不是更好!”

“碳库”之于我们的重要性

怎样才是真正的“生态”

通常理解的生态,是保持自然原有的物种、水、空气等多种物质的良性循环。那么,当人工环境逐渐“侵入”自然,城市不断蔓延,我们不能简单以绿地的多寡来论“生态”,而是要看在城市之上真正能够有多少土地保持着地球原有的自然状态而未被城市干扰,这才是真正的“生态”.

黄先生感叹道:“城市一定要集中、紧凑发展,才可以留有更多自然的土地。同时,紧凑的城市布局与小尺度的道路往往相伴而生,建筑密度高了,人的活动多了,街道活了,进而公交的运行效率也提高了,这才是城市真正的‘生态’。”

谁来吸碳、固碳

城市集中发展后,紧接着,带来了另一个问题——当土地被建筑物、道路等覆盖后,谁来吸碳、固碳?

黄先生认真讲解了自然界的神奇碳库。首先,自然界的水体是最好的融碳体;第二,湿地的固碳效果非常高。如果减少了1m2湿地,就要以数十平方米的森林做补偿,因此湿地一定要尽量保留,不可侵犯;第三,土壤是一种非常重要的固碳体,从表层以下1m的土壤具有最为显著的固碳作用;第四,植栽中的乔木也具有较高的固碳作用,最后才是灌木、花草。

当站在高处远眺我们的城市而赞叹人工力量之强大时,更应当意识到的是,一座座建筑、一条条道路占据了多少原本吐纳于自然的、鲜活的土地,而它对我们非常重要。黄先生说,目前芝加哥、费城等城市的研究学者、城市管理者已经意识到这一问题,开始推动垂直绿化、屋顶绿化等,以补偿1m土壤层的固碳作用。

Vincent Callebaut建筑事务所提出了“2050巴黎智能城市”计划,在高密度的城市结构中融入更多的自然与可再生能源。据报道,通过与Setecbatiment工程公司合作,巴黎市政厅支持该项研究工作开始推行。期待着这个“疯狂”计划的实现!

屋顶公共花园体系

2015年米兰世界博览会上,意大利建筑师Stefano Boeri设计的“Bosco Verticale(垂直森林)”一度吸引了全球的目光。据报道,大楼能够媲美10m2的真正森林,相当于480株中大型树、250株小型树、11000棵地被植物和5 000棵灌木。住户可以通过出挑的平台感受到这些绿色,不过植物是由专门的养护团队进行养护,住户不参与管理。这种管理方式似乎并不具有可持续性。

从这一点来看,垂直绿化或屋顶绿化的实现不是难事,但要保证持续的绿色,合理、有效的管理体系是不可或缺的。黄先生认为:“要想实现有效的管理,应当从城市设计角度将屋顶绿化列入城市控制管理的对象。

那么,如何控制管理?就是要让屋顶绿化花园成为公共资产,由一定范围的街区居民共同监管,而不是政府。可以设想,从城市设计角度,通过严谨的控制在街道层面形成街墙(指建筑物或者构筑物的沿街墙面),包括对入口、立面及广告、出挑阳台等进行统一的规定。那么在多层建筑的屋顶层,是否也可以通过城市设计导则来规定形成不同楼体间的公共平台,高层建筑需要在这一层突出与公共平台相连接,通过平台与连桥形成一个完整的空中活动层,这是在街道层之上的另一个供人聚合、步行的系统,甚至可以连接公交车站。这里可以有休憩的花园、种植蔬菜的农园、密植的树林或美食屋、健身房、社区图书馆,供人们享用。需要强调的是,这里一定要保证与街道同样的公共性,同时设置的美食屋、健身房、社区图书馆等能够确保这一公共空间的管理维护与可持续性。”

如果在街道层形成活跃的步行系统,而在屋顶层形成绿色休憩平台,这将是一幅“极酷”的城市图景,必将改变我们城市生活的形态。“当然,最重要的还是我们首先要使街道应有的活力充分发挥,成为适合人的场所,然后再发展屋顶层。”黄先生补充道。

全系统整合的生态街区发展

全系统整合

如果实现了公交导向的小街廓开放街区与屋顶绿化平台,是否能够以全系统进行整合,实现除饮用水之外基本自给自足的生态街区?

黄先生介绍说:“全系统整合的生态街区,并不是使用什么高精尖的技术,当前已经成熟的技术通过系统整合就可以实现。”

城市绿化

首先,利用太阳能与风能发电,都已经是非常成熟的技术。

其次,利用生物能,将我们的排泄物、餐厨垃圾收集到化粪池,污泥会沉淀在下,而污水在上层;污水经过一种特殊的膜(需定期更换)处理,水质将得到很大的改善;之后排入一种称为“Living Machine”的系统,就是湿地,即由植物根部来吸收水中的物质,这时再次流出的水就干净很多,可以用来灌溉绿植、冲洗马桶。如果对洁净度要求更高,可以进行一种紫外线处理,虽成本较高,但基本能够达到饮用水的标准。可以说,这就形成了一个完整的水循环利用的系统。

那么,针对北方寒冷的冬季,可以将“Living Machine”系统建成花房/暖房,使其温度保持在0℃以上,并将水储存在冻土层以下就不会结冰,仍然可以保证水的顺畅循环。

第三,雨水也可以进行净化后再利用,作为日常使用中非常重要的水源。

第四,利用排泄物、餐厨垃圾在化粪池底部成为污泥,可以进行沼气发电。这已是非常成熟的技术,同时已有先进的技术解决化学反应中所产生的细菌问题。

第五,屋顶公共花园需要的水同样可以利用水循环系统浇灌,肥料则来源于排泄物处理系统。花园内种植的蔬菜等可满足居民食用,实现了自给自足。

接下来,将以上系统整合到一个社区中,以能源信息系统来显示并控制发电情况、电能使用、水循环情况等。但黄先生强调:“要想保证系统的有效运行,需要约2万人的社区规模,用地约50ha,而这一大规模的社区只有在我们国家才可能实现。虽然当前我国进入‘新常态’,城市建设将放缓,但是中国的城市化率要在2050年达到70%以上,这就意味着每年平均需增长1%左右的城市化率(即每年约1 000万~1 200万人从农村转移到城市)。面对如此快速的城市化,如果未来的新建住宅区都能够实现此全系统整合的生态街区,其所节约的能源将是不可估量的,生态效益更是无法衡量。”

正在实践的于家堡和谐新城示范区

项目作为于家堡和谐新城示范区,有着更高的可持续发展的目标。因此,黄先生在设计之初就与政府、开发商探讨“建设公交导向的小街廓开放街区”、“保障房与商品房的混合社区”、“全系统整合的生态街区”,将实现节省能源消耗40%、清洁能源利用60%等目标。

城市绿化

城市绿化

黄先生说:“我们的理念得到了开发商的认可,已经与万科在深入探讨住宅区中路网、房屋朝向、公交站点、街铺等的设置。这是一个130ha的新城,需要一步步实现,每一步都有新的尝试,这样二十年后它才是可借鉴的、成功的,当然一定是可持续的!”

天津大学新校区规划(一期已建成并投入使用)

2010年,由黄先生为总规划师,崔愷为总建筑师,周恺、赖军、王辉、王戈、王昀、齐欣、李兴钢、王兴田等国内顶尖建筑师组成的设计团队开始了天津大学新校区的规划与建筑设计。与此同时,黄先生希望将“全系统整合”的理念运用于此规划建设中。讲起整个设计过程,黄先生兴奋地说:“团队当中有多位设计师都是天津大学的校友,大家都怀着一股热情投入到设计中,以工作坊的形式每组做出一个规划方案,然后由我和崔总选出方案,并经过校方的审核再深入设计,同时每位建筑师分别设计一栋建筑。当然,整个校区的规划将采用全系统整合,包括太阳能发电、水处理等,学校与住宅区不同,白天或晚上都会消耗大量电能,太阳能或风能可实现全天24小时发电而少量不足电能由并网购入即可,而水处理方面厦门大学有着非常成功的经验。

城市绿化

为了保证系统整合的成功,我们与美国加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)签订了合作协议。我们甚至设想使学校教室成为一个个开放的单元系统,未来的新技术都可以运用到其中,进行检验、测试,同时成为学生的活的实验课。历史上的天津大学,曾是‘引进西学救国的北洋学堂’,而21世纪的天津大学需要扮演特殊的角色,即生态、科技、创新的可持续发展的平台,这正在新校区规划中体现出来。”

然而遗憾的是,由于校方发生的一些变故,最终这一部分没能实现,只保留了原有的规划思想,即将学生宿舍统一设置在校园中央,而将各个学院分布四周,实现的方案稍作调整,本科生宿舍仍位于中央,考虑研究生的学习需要将其宿舍临近学院布置。

城市绿化


打造森林城市,还原绿色生活。--武汉千山素集植物墙

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