低碳理念下的居住區規劃初探

劉立均 王 婷

隨著我國城市化的加速,未來30年將會有更多的人口涌入城市,城市需要提供更多的住房,住房建設總量將不斷加大。不斷增加的住房需求,對城市結構、形態以及“低碳城市”的發展均有重大影響。但在現階段,越來越多的設計師只專注于從開發新建筑材料上來尋求綠色低碳,高新科技的材料雖然能達到節能的效果,但是在生產這些材料的同時,也會產生大量的溫室氣體,作為建筑規劃師,應該把低碳回歸到建筑規劃設計本身。合理的居住區規劃不僅可以大大減少對能源的消耗,為人們創造良好的居住環境,而且往往不需要特殊的投資,只需設計師具有良好的低碳規劃理念、手法,在建筑布局、建筑形態、建筑間距和朝向等方面進行優化,就能在低碳方面真正做到事半功倍。

1 選址和規劃布局的科學化

在一開始的居住區選址和規劃布局中,不僅要考慮該地段地理位置的優劣,將來的發展潛力等因素,更要注意所選地段原有生態植被、地形地貌等的保護和利用,并結合地形條件,減少土方的開挖。除此以外,低碳居住區的選址與用地還得遵循以下幾點:1)居住區的用地規模不能太大。大地塊的開發建設在諸如整體交通組織、綠化等方面有一定的優勢,但也存在很大問題。小區具有明確的界限和出入口進行封閉管理,使公共交通被擋在社區之外,這為居民出行帶來了很大不便。大地塊在一定程度上鼓勵了私人小汽車的出行而減少了步行和自行車出行,導致交通擁堵,增加了能源的消耗與尾氣的排放。2)居住區用地功能不能太單一。單一的用地功能,與大地塊共同產生了“巨型居住社區”。住區內部的主要功能為居住,較少考慮用地的混合和在一定區域內提供足夠的就業崗位,導致城市中大量的鐘擺交通與長距離通勤,使得建筑上的先進技術節約的能源又被交通上的能源消耗所抵消,并進一步導致城市交通的擁堵,增加交通的能源消耗。3)居住區不宜在郊區大量低密度建設。由于城市郊區地價相對較低,開發強度也較城市中心低,進而出現低層低密度的別墅型住宅區。低密度的住宅開發形成較疏的公共交通網絡必然會導致公共交通出行比例的較低、私人小汽車使用比例高等問題。美國學者在對舊金山灣區的情況分析后得出結論,在居住密度達到一定程度時,機動車交通出行量開始下降,同時公交和步行的比率上升。

2 建筑組合的低碳化

2.1 滿足日照

為了保證住宅的日照環境,我國在GB 50180-93城市居住區規劃設計規范(以下簡稱《規范》)中作出了相應的規定。

目前我國很多城市、地方分別制定了當地的日照間距系數(前排房高度的倍數),在工程審批中各城市基本都以此作為衡量標準(見表1)。

表1 我國主要城市不同日照標準的間距系數

從表1可見,若按現行采用的間距系數建房,則很多城市如天津、哈爾濱等按現行的日照間距系數規劃設計的居住區住宅的1層～3層住房難以得到足夠日照。以天津為例,實際居住區建設中常采用的住宅間距為1.5H和1.2H。對于1.5H間距下,5層～6層的南向行列式住宅,其底層冬季日照要求無法滿足,而1.2H間距下,則住宅1層～2層冬季日照都達不到國家標準。因此,調整并提高這些城市現行的日照標準是十分必要的。

要滿足住宅的日照,合理的朝向布局也很關鍵。夏季除屋頂外,西向最強,南向較弱,但冬季有充足的日照,因此南向是獲取日照的最佳朝向。在居住區總體設計中必須考慮到具體條件的不同而做出最合理的布局。

除此以外,增加北向房間的采光節能也很重要。北向雖采光照度低,但照度均勻度好,通過在南向墻面設置高反射率的鏡面材料將光線引入北向,可使其底層住宅獲得北向的反射日光,改善北面房間的采光照度,節約照明用電。

2.2 滿足自然通風

自然通風是利用自然資源來改變室內環境狀態的一種純“天然”的建筑環境調節手段,合理的自然通風組織可有效調節建筑室內的氣流效果、溫度分布,對改變室內熱環境的滿意度可以起到明顯的效果。在建筑單體的規劃布局時,居住區的位置應選擇良好的環境和地形,要避免因地形等條件造成的空氣滯留或風速過大。在居住區內部可通過道路、綠化、水面等空間將風引入,并使其與夏季主導風向一致。

通過建筑組合,也可以提高通風效果。將建筑錯列布置,可以增大建筑的迎風面,這樣可以使更多的住戶達到自然通風。將高低建筑結合布置,較低建筑布置在迎風面,可以避免高層的屏風作用。將長短建筑結合布置,院落開口迎向主導風向,把風通過建筑組合引進院落。建筑疏密布置風道斷面小,使風速變大,也可改善東西向建筑通風。

3 低碳住區的住宅選型

住宅的形態和節能之間有很大的關系。節能住宅的形態不僅要求體型系數小,同時需要冬季太陽輻射得熱多和對避寒風有力。然而滿足這三方面需求所需要的住宅形態也是不一致的。它還受住宅朝向以及風環境的影響。也就是說,每個地區的住宅選型都要符合當地的氣候條件,南方的住宅應多注重遮陽通風,北方則更應考慮保暖的需求。

4 低碳住區交通系統規劃

私家車是二氧化碳排放的主體,所以減少私家車的使用,提供方便快捷的公共交通系統,是減少二氧化碳的關鍵。為了減少二氧化碳的排放量,在住區的道路設計時,應優化住區交通網絡,提高土地利用率。住區與外界交通方便,住區附近公交系統便利。住區周圍至少應有一條公共交通線路,并且最近公交站點距離住區出入口步行時間少于5 min(約400 m),使居民出行優先選擇公交系統。住區內交通規劃應環境優美有利于步行,吸引居民在住區內多采用步行系統。

5 公共服務設施的設置

便捷而完善的公共服務設施使人們減少私家車的出行。若在住區合理布置公共服務設施,滿足人們的日常生活需求,居民便會考慮步行在住區內進行消費,避免了對機動車的使用。

由于GB 50180-98城市居住區規劃設計規范制定于計劃經濟與市場經濟過渡時期,過于標準化的限定,忽略物質指標與社會、居民生活間的實際關系及市場規律的作用,已不能適應近年來住宅建設的市場化運作需求。例如,現行規范在規定居住區商業服務設施的項目設置、布置、數量時,往往將居住區作為一孤立存在的體系來考慮。實際上在設計時,當居住區周邊商業設施充足,在一定程度上已經滿足了居民的全部或部分需要時,居住區內可以少設置或者不設置商業服務設施。高度密集的商業單元對購物者有更大的吸引力,這種形成一定的規模系統的公共服務設施促使居民在住區附近消費,從而減少對機動車的需要,達到節能減排的效果。由此可見,規范應對配套設施靈活性和地區差異性方面給出指導,為居民提供合理的配套設施以減少出行,這對低碳居住區的建設有重大影響。

6 結語

我國低碳建筑的發展還處于起步階段,所以不能只考慮高新技術的運用,更應該從建筑規劃設計本身考慮,從建筑生命全周期角度出發,選擇合適的開發策略和建筑技術,才能建造出真正的低碳社區,提高城市可持續發展的能力。

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