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绿色城市主义:城市向可持续发展转变的整体原则
2015-03-02 21:52 2869 阅读 由 辛比尔斯克 编辑

绿色

导读
在过去大约35年间,有关生态城市理论的国际争论日嚣尘上,并逐步发展成为关于城市主义以及城市本身未来的相关研究领域。为了居住的地球,城市必须是环境友好的,将城市及其基础设施重新概念化为紧凑、混合用途、多中心型城市比以往任何时候都要重要。
 

本文作者是南澳洲大学可持续发展设计与行为研究中心的Steffen Lehmann,节选自Juan Blanco和Houshang Kheradmand编辑出版的《适应与减缓气候变化的研究与技术》一书。

 

绿色城市主义按其定义,是跨学科的,除建筑师和城市设计师之外,还需要景观建筑师、工程师、城市规划师、生态学家、交通规划师、物理学家、心理学家、社会学家、经济学家以及其他专家的通力合作。

 

绿色城市主义不遗余力地使城市或辖区生命周期的各个阶段的能源、水源和材料的使用达到最小化,其中包括材料提取和运输中的隐含能、材料制造、组装成建筑物,直至建筑物生命终结时,材料回收的便捷和价值。当下,城市和建筑设计必须考虑辖区或建筑的维护所用能源及其使用变化,更不用说包含照明、供暖和制冷在内的主要运营能源的使用。

 

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制定绿色城市主义原则
 

1.能源、水和食物安全

 

绿色城市主义的15条原则是我们如何解决现有居民区、行政区和社区转变这一巨大挑战和如何重新思考未来城市定居点设计、建造和运营的概念模型和框架。原则在一定程度上具有普适性,但是没有治疗百病的灵丹妙药。为了实现可持续性城市,城市设计师必须理解并系统性、针对性地应用绿色城市主义核心原则。

 

这些原则对目前大多数城市都是适用的,但是始终都要适应背景环境和项目尺度以及场地限制和机遇。我们对每个特定场地和状况都要用特定的方法,使原则适应特定气候条件、场地脉络、可用技术、社会条件、项目大小、客户陈述、不同相关利益机构等等。这种设计方法需要优化过程并且设计师在开始有效设计成果前对开发的大环境和多维度有深刻理解。

 

随着所有这些技术进步,我们不应忽略任何社会可持续性的关键组成不只是碳足迹这一事实。我们的社会未来不仅仅是找到更为经济友好的能源方法这一技术问题,而是整体的社会可持续性以及健康社区原则的这一课题。

 

图1:绿色城市主义三大支柱及其联系

 

2.社会可持续性和健康社区需要成为任何未来展望的组成部分

 

绿色城市主义原则应用和涵盖的辖区和城市各方面都具有下列城市环境特点:

 

  • 有效回应气候、地理位置、朝向和文脉,优化自然资产,如日光和风场
  • 在健康的微气候下,安静、干净、有效
  • 再生能源为动力自给自足的能源生产,减少或杜绝二氧化碳排放
  • 用循环利用、反复利用和堆料观念,消除基于闭合型生态系统的废物观念
  • 水质优良,践行敏感型城市水管理
图2:生态城市整体概念中的城市和农村地区是平衡关系

 

  • 整合景观、公园和绿地,最大化城市生物多样性,缓解城市热岛效应
  • 运用城市生态学原则,应用热电联产、太阳能制冷和电动等新技术,合理利用地球资源,
  • 便捷性、机动性、连接性好的、对环境影响小的有效的公共交通系统
  • 使用地区和地方原料,采用模块预装结构系统,营造地区活力和文化特征,强化现有辖区,以及利用城市混合用途填充项目
  • 运输节点周围通常为紧凑型社区(“绿色TOD”),特别关注保障性住房和混合用途项目
  • 所有建筑物采用深绿被动式设计策略和太阳能建筑理念,通过紧凑型体量减少夏季热增益
  • 布局朝向保证建筑夏季凉爽,冬季有足够的日照
  • 通过社区公园和城市农场实现本地食物供给,确保食物安全,减少“食物里程”
  • 采用跨学科方法实践城市管治和可持续性采购方式
 

所有这些划分标准明确了我们的设计重点应在于社区和辖区尺度,城市填充项目或重建(棕地)项目,毗邻已开发区域和运输节点(避免进一步未开垦土地或非城市地区总体开发)。

 

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绿色城市主义15条指导原则
——针对地方行动和一个更综合的城市开发方法

 

下文对指导原则作了简要列述,具体讨论请见《绿色城市主义原则:向可持续发展城市转变》(2010)一书。但是,必须要指出的是为确保实现各层级的生态区,所有城市设计元素需要相互作用,不能单独来看,原则以“三零”为基础

 

  • 零化石
  • 燃料使用零废物
  • 零排放(目标是从低到零碳排放)
 

“零废物”指的是建筑物在其生命周期结束时可以完全拆卸和回收利用,以便所在场地在使用后仍重新成为新地皮。

 

尽管这些原则需要适合城市开发的地理位置、背景和尺度,但是原则描述了实现生态辖区的必要策略。一开始时实现某些原则可能会有困难,但所有这些都很重要:可以节省金钱,获得早期回报,改善宜居性,增加居民社会交往机会。在通往可持续性城市,协调资源增长与使用的道路上,这些原则具有实用性。

 

可持续性模型——绿色城市主义的15条原则包括:

 

原则1:气候和背景

 

城市建立在其气候条件之上,适应地点和场地环境。每个场地或地方在朝向、太阳辐射、降雨、湿度、盛行风向、地形、遮荫、光照、噪音、空气污染等方面都具有独特的气质。

 

此条原则包括:气候条件,对任何项目设计创建都具有根本性影响;了解场地及其背景在任何可持续性设计项目伊始时都是必要的;优化朝向和紧凑度,减少城市辖区热增益或热损失;利用地区独特的既有景观、地形和资源及周边微气候,使城市环境足迹最小化。

 

维护系统复杂性总是可取的(不论是生物多形性、生态系统或是社区布局),对社会来说,较高的复杂性对社会总是有益的。促进地形和自然背景诱因,增加城市更好适应当地气候和生态系统的能力。我们可以利用建筑基本框架调节温度、湿度、阳光、风和噪音。未来,建筑外墙可以完全回应气候,所有建筑都具备气候适应型基本构架技术。

 

原则2:实现二氧化碳零排放的可再生能源

 

城市使用分散的区域能源系统,实现自给自足,就地生产能源。

 

此条原则包括:能源供给系统与服务,能源有效利用和运营,促进可再生能源使用,天然气作为能源构成的过渡性燃料,可以始终迅速远离煤、石油等重型化石燃料;凭借可再生能源本地解决方案和提高能源供给的脱碳,实现城市辖区从能源使用者到能源制造者的角色转变。

 

使用当地可再生能源,通过分散系统,分散能源供应也是必然目标。应该利用一切形式能效,就地发电和蓄能,联合智能电网,集成当地太阳能和风能。生态区可再生能源运营尽可能达到100%,城市规划目标的最低限度是至少应有50%就地可再生能源发电,其能源构成来自分散式产能并将当地可用的资源以及技术成本及可用性纳入考虑。

 

原则3 零废物城市

 

零废物城市是闭合循环生态系统

 

废物管理的可持续性问题指的是将废物转化成一种资源。所有城市都应采用大自然零废物管理机制。城市零废物规划包括废物减少、回收、重复利用和降解。需要检查和了解所有料流,特别注意工业废物和电子废弃物处理。

 

本质上来说,我们要成为一个“循环型社会”,大约60%到90%的废物是可以被回收和堆肥。未来,通过资源回收和本地物料供应链,优化城市发展的废物流和物质流,实现闭合循环型城市生态和物料消耗减少。

 

原则4:水

 

城市闭路用水管理和高水质城市。此原则包括:减少用水,寻找水资源有效利用的方法,保证良好水质以及保护水生栖息地。

 

城市可作为一个集水区,通过高性能基础设施,进行包括污水回收利用、雨水蓄留及库容径流集水在内的水循环集成规划和管理系统必须在所有设计项目中常规化。

 

家庭层面,我们要收集雨水,节俭使用清洁用水及安装分质供水系统和节水马桶。在粮食生产层面,需要研究用水较少更为抗旱的作物。

 

原则5:景观、花园与城市生物多样性

 

整合景观、城市花园和绿色屋顶来最大化生物多样性的城市。

 

供人休闲娱乐的公园、花园和公共空间立等可用,是健康城市的重要组成部分。城市开放空间、自然景观及休闲地区的保护和最大化使城市更为健康,更具有弹性。

 

所有城市规划中我们都要维护和保护可以吸收碳的现有生态系统,增加所有项目中绿植的数量,打造新的碳存储地。扩大和密集化绿色空间,增加其在城市土地中占比。

 

原则6:可持续性交通和良好的公共空间—紧凑式多中心型城市

 

机动生态城市——具有良好的公共空间网络,有效的、对环境影响小的后化石燃料机动型公共交通系统。

 

基本交通服务的可用性至关重要,和减少出行需求一样,也可以起到减少对汽车依赖的作用。最优混合运输结构可以实现公共运输内部连接和公私运输系统整合,对其认识十分重要。

 

越来越多的公路和更为宽阔的路面带来更多的车流和更多的二氧化碳排放,发展无序,郊区电力需求加大,绿色空间减少。重大温室气体排放(超过20%)之责应由运输部门承担。为对抗其影响,要改变我们的生活方式,如乘坐公共交通工具,减少汽车上路或者拼车。或者,如果城市辖区设计允许,我们可以选择自行车或步行出街。定员编置可以减少通勤往来,鼓舞社区精神。我们期待一个便于行人出行,连接性好的城市辖区,促进健康积极生活方式的城市街道景观,居民出行车辆减少的城市。

 

绿色TOD是未来,这些发展会形成一系列中等密度住房类型,提供多种出行工具选择,实现居住与就业的平衡。

 

原则7:隐含能小的本地可持续性材料

 

城市建设使用隐含能小的本地区材料及预制模块组合系统。

 

此原则包括:先进的材料技术、尽可能选用较短的供应链,所有城市设计都要关注本地材料和技术要领,例如常用的地方木料。

 

隐含能低、运输量小的轻体结构、围墙和本地材料对环境更为有益;新材料和技术创新研究支持下的材料和系统规格改进;减少多组件产品的材料种类,以促进设计实现资源回收、拆解、价值保留以及重复利用整栋建筑组成的可能。这些将会增加建筑物长期耐用年限,减少废物以及包装的最小化。

 

原则8:现有辖区密度与翻建

 

辖区翻建,城市填充,现有邻里住区密集化/强化策略下的城市。

 

此原则包括:通过混合用途城市填充、中心重建和绿色TOD,鼓励强化市中心;通过密度和紧凑度(紧凑型建筑设计指的是垂直开发建筑而非水平开发)提高可持续性;促进绿色交通导向型发展周边的商业机会;翻新低效存量建筑,减少城市辖区碳足迹。

 

还要考虑更好的土地利用规划,以减少城市地区对农业用地和景观的冲击;将城市辖区变的更为紧凑,内城生活工作方式设计更为灵活,以增加城市弹性。对大都市地区和发展速度较快地区要有特殊策略,如快速发展的亚洲城市。小岛屿国家和沿海城市具有特定的弱点,也需要特殊策略。

 

原则9:被动式设计原则下的绿色建筑和辖区

 

城市采用深绿建筑设计策略,新建筑有日光照射入口。

 

此原则包括:所有建筑和建筑群采用被动式设计原则最佳实践,低能耗、零排放设计;显著减少建筑能耗;紧凑型太阳能建筑;建筑物整体整修翻新。

 

用高能效绿色建筑重建城市,创造生命周期更长具有长远效益的灵活型建筑是十分重要的。规划的灵活性带来更为长久的建筑使用寿命,技术系统和服务生命周期较短。 也就是说,首先要精打细算的使用技术支持并且最大化利用建筑结构和自然条件给予的所有被动式手段。能源生产大于能源消耗,且集集水、净水于一身的建筑是完全可以实现的。我们必须承认城市作为整体要比任何单个建筑重要的多。

 

原则10:宜居性、健康社区和混合用途项目

 

特别关注保障性住房、混合用途项目和健康社区。

 

土地使用发展模式是可持续性的关键。复合功能(复合收入结构)城市,社会可持续性更强,社会包容性更强,可以帮助人口重新入住城市中心。

 

通常我们希望宜居城市是相互交流的紧凑型社区,住房保障实行复合功能概念和策略,针对不同住房要求提供不同住房类型。为此,我们需要保障性、宜居性住房以及灵活的内城居住类型。复合功能居住区(住房类型、价格和所有形式)必须避免下层住宅高档化,提供适合辖区穷富、长幼等各个社会阶层的保障住房,确保土地使用权(保证就地养老)。

 

住房类型要适应人口变化。我们必须认识到人口移动和多样性是把双刃剑。总体规划应要求所有私人开发项目都要含有40%至50%的政府廉租房,并将其与私有住房相结合。较高的密度应将注意力集中到绿色TOD之上。通过各种经济、文化活动相融合,我们避免对机动性要求较高的、功能单一的项目。

 

原则11:本地食物和缩短供应链

 

本地食物供给,食物安全性高,发展城市农业。

 

此条原则包括:本地食物生产;区域供给;强调包括“食自当地”和“慢食”行动在内的城市农场和农业。可持续性城市可以提供足够的城市食物生产用地,一种对社区和旧时花园农圃的回归,屋顶花园成为城市商品果蔬园。连接脱节的城乡,将城市打造成自然生态系统和健康食物系统的城市模式是十分必要的。

 

原则12:文化遗产,认同和地方感

 

城市公共健康与文化认同:平安健康的城市,安全正义。

 

所有可持续性城市致力于空气质量、健康和减少污染,以培养弹性社区,增强公共空间网络化和现代社区设施。然而,每个城市的显著环境不尽相同,在城市设计中,材料、历史和人口喜好等这些因素都要考虑。一个地区的根本在于广泛的群众路线、文物建筑保护和保持文化独特性认同。城市随着各地不同的特质、民众人口结构特点以及政府当局和市民的创造力而成长。城市的目标是给居民健康、活动和安全提供支持。

 

原则13:改善城市管理、领导和实践

 

城市管理和可持续性采购方式的最佳实践。

 

如果我们想要将城市转变为紧凑型可持续性城市,好的城市管治作用极其重要,它可以提供有效的公共交通,良好的公共空间和保障性住房,高标准的城市管理。

 

一个综合引导和设计的城市,执行和谐变革的城市、还政于民的城市,是走在可持续发展实践道路上的城市。在平衡社区需求与发展方面,群众意见采信和基层参与对确保人敏型城市设计及鼓励社区参与的作用十分重要。市民要以写信,参加市政听证会等方式,参与着眼于政府和大公司的社区行动。

 

原则14:教育、科研和知识

 

普及城市可持续发展教育和培训。此原则包括:技术培训、技能提升研究、交流会、知识出版传播生态城市理论和可持续型设计。

 

开发如废物回收、节水和可持续发展运行等内容的一级和二级教学课程。态度转变和个人生活方式的改变也是必要的,我们必须要给市民提供受教育机会和培训,由此增加他们的绿色就业机会。高校是城市转型的智囊团。我们还要重新定义有关建筑、城市设计师、规划师和景观建筑等的教育。可建立城市可持续发展政策和生态城市规划实务研究中心,开发测量环境绩效的评估工具,研究本地建设能力。

 

原则15:发展中国家城市对策

 

发展中国家和新兴国家有各自的诉求,需要有针对性策略、适当的技术转让和融资机制。发展中国家城市不能套用发达国家城市的策略和考量。

 

同样,新兴经济体和快速发展城市的策略,与非正式定居点和城市贫民窟以及贫民窟升级问题一样,也要有针对性。需要低成本建筑和适应快速城市化的大规模住房类型以及扶贫项目。有必要对本地居民进行培训,将权利下放到社区,增加新的就业机会,丰富就业结构,以免只关注经济的某一方面(如旅游)。亚洲的大都市实现越来越可持续的增长是必然。由工业国家排放引起的气候变化却使亚非拉丁美洲的贫困国家深受其害,特别是小岛国家,抵御气候变化是优先考虑的事宜。

 

3
总结与展望:城市新陈代谢循环
 

值得注意的是工程解决方案的创新不会实现一个活力的城市。世界所有技术本身都不能实现可持续性和活力,城市设计这一议题要复杂的多,设计一个城市需要整体的多维度的方法,每次特定背景下策略的适应:定性和定量方法的整合与结合。

 

图3:从不可持续线性代谢转变为可持续循环代谢需要材料和产品的循环和重新使用。更少的所需输入和废物产生是健康城市结构的特征。

 

逐渐兴起对城市化、材料消耗、能源效率和水效率以及资源枯竭间复杂的相互作用与和反作用的认识。城市形态和人口密度对资源消耗的影响有多深远这一问题尽管重要但尚未被完全理解。

 

绿色城市主义的大部分是城市主义常识性知识,未来,绿色城市主义会成为所有城市发展的准则。所述绿色城市主义原则具有实用性和整体性,整体框架容纳建立可持续发展的所有要素,鼓励最佳实践模型。然而,需要对这些原则及其相互关系进行更多的研究,为城市设计师和决策者提供更好的指导,模式的可复制性因此十分重要。

 

本内容由清华同衡 科研与信息中心翻译整理,转载请注明微信号“清华同衡规划播报”

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