生態社區的功能及其循環系統的應用分析

熊雅莉，姜學民，任 龍

（青島大學 國際商學院，山東 青島 266071）

1 引言

目前，全球的生態系統面臨著不容樂觀的挑戰，環境的污染、生物多樣性的減少、不可再生資源的短缺使得生態服務系統在為人類生產生活服務方面的能力不斷降低。如果全世界對這樣的趨勢不采取相應的行動而任由其惡化下去，那么地球生態面臨的損失將是無法挽回的。與此同時，隨著物質生活的不斷豐富，人們對居住環境的標準有了更高層次的要求。而綠色化、低碳化、生態化是在現今環境最為提倡的生活居住標準。“生態社區”這個概念逐漸走入了人們的視線。這個概念包含了一系列基于生態的系統思想，以合理的結構和特定的功能為居住者提供一種健康、舒適、綠色的生活環境。隨著研究及實踐的深入，生態社區的概念和建設思路也不斷充實與豐富。

2 生態社區的內涵

對于社區的概念，基于不同的角度有不同的界定。每個人都生活在一個相對固定的區域，有一定數量的人口，居民具有共同的區域身份、某些共同的看法、相關的利益和比較密切的交往，這個區域被稱為社區。世界衛生組織于1974年集合社區衛生護理界的專家，共同界定適用于社區衛生作用的社區（community）定義：“社區是指一固定的地理區域范圍內的社會團體，其成員有著共同的興趣，彼此認識且互相來往，行使社會功能，創造社會規范，形成特有的價值體系和社會福利事業。”許多學者也認為，社區概念是以一定的地理區域為前提的。1955年美國學者G.A.希萊里在對已有的94個關于社區定義的表述的比較研究中發現，其中69個有關定義的表述都包括地域、共同的紐帶以及社會交往3方面的含義，并認為這3者是構成社區必不可少的共同要素，即把社區視為生活在同一地理區域內、具有共同意識和共同利益的社會群體。總的來說，社區的最基本內涵建立在一定的地域基礎之上，并且是存在密切的文化和社會交往集合體。

而社區的發展是根植于對生態環境的依賴的，這種線性的發展方式，會不斷對自然資源造成損耗，并且向環境中排放大量的廢棄物，這樣不僅使生態的自我恢復功能受到破壞，也使自然環境的服務功能不斷減弱。而“生態社區”正是基于對這種不可逆的耗損行為的認識而產生的。“生態社區”是一個以資源持續利用為基礎，以經濟、協調發展為保障，運用先進的技術手段，在生產滿足社區人口需要的社會產品基礎上，實現社會內復合系統良性循環的社區模式。這種建設模式追求人與自然的和諧共處，資源的有效利用和總體的可持續發展。也可以說，“生態社區”是具有適當的地域范圍與人口規模，具備共同的生態文化意識，環境舒適、社會和諧和經濟高效的可持續發展的居住區［1］。生態社區通過社區生態教育、資源調查規劃、省能源設計、廣泛的資源保護以及社區經濟與精神的提升行動，期望社區在生態環境、社會及經濟、精神及文化3個層面都能永續發展。

3 生態社區的功能特征

3.1 為社區的居住者提供清潔、舒適、自然的生活環境

傳統的社區功能，主要停留在提供基本的住宿環境的層面上，即以一個可以居住的地域范圍出現，而較少關注居住的質量及居民精神方面的需求。生態社區與傳統社區相比有所突破的是，生態社區在提供居住的基本功能基礎上，更加關注滿足居民在生活質量上的高層次要求。

所謂“清潔”，主要是實現社區范圍內空氣、水及污染物的凈化。社區范圍內，人們在進行生產生活的過程中，會產生一定量的廢棄物，而怎樣處理這些廢棄物成為生態社區建設的一個重要方面。如果其中一些污染物質得不到妥善的處理，則會對社區內空氣及水源的質量造成消極的影響。生態社區的理念則是通過新技術的使用，進行廢棄污染物的凈化和再利用，使其通過有益的循環系統，將負面的非清潔影響轉化為可利用的能源或動力。這樣，就實現了社區范圍內有價值的廢物再利用，從而達到清潔環境、凈化水和空氣的目的。

生態社區中“健康”的新理念，同樣大大延伸了傳統社區的服務功能。在傳統社區中，增加綠化面積被作為衡量生態友好的重要指標，而生態社區中所要達到的健康生態目標，則要通過規劃及具體設計等多方面的工作，如在規劃時，要考慮社區內建筑的整體布局、房屋的結構、節能設施的安裝、綠化系統和服務系統的配套等，而在具體設計上，注意綠化的層次及綠化種類的安排，既要通過不同種植物在功能上的相互融合互補，又要講求整體景觀的美觀和諧，另外，生態社區的設計更注重綠化的深層次作用，如隔熱、防風、防塵、防噪音、消除毒害物質等，甚至從視覺感官和心理上消除精神疲勞等作用［2］。

3.2 緩解自然界的生態壓力，實現能源的節約與高效利用

社區作為一個人類居住的區域單位，必然會在發展的同時向環境排放污染物等正熵值的物質，從而對自然環境造成不利影響。整個人居社會是由社區組成的，破壞生態的污染物整體排放量達到一定程度時，將成為環境損失的一個極為重要的原因。而如果社區內部可以通過提高生態意識、運用高科技手段實現系統范圍內的“自我凈化”，那么將會大大減少對于整個環境系統的生態壓力。如在對垃圾的處置上，采取減量化、無害化和資源化的原則實行分類收集，同時在垃圾的收集站、轉運站和處理場實行多次分選回收利用，把垃圾中的可利用物分離出來，作為產業原料，循環利用，如有機廢料經處理可用作花木肥料［3］。通過這些具體方式，可以盡可能地減少、重復使用和循環再利用廢棄物。

生態社區對于生態系統更為重要的一個作用是節約能源和減少對不可再生資源的使用。社區的正常運行離不開對能源的消耗，而對生態社區來說，建設的著眼點在于如何更有效率地利用有限資源來實現不降低質量的生活標準。在這一功能作用的過程中，科技發展所起到的作用是舉足輕重的。如住宅的設計采取節能維護結構，通過提高建筑維護結構（外墻、屋面、外門窗和樓板）的熱性能，同時提高采暖、空調能源利用效率，屋面作保溫系統，大大降低住宅的能耗；在水資源的利用上，建立兩套給水系統，實現水的低質低用、高質高用，采用先進的生活污水處理系統來達到污水回用的標準，可以用于灌溉、清潔等方面，同時建立雨水的積存和過濾設施，最終達到節約水資源的目的；更為重要的是生態社區在利用可再生能源方面具有很好的示范作用，通過研制采用再生能源如太陽能、風能的收集、儲存裝置和熱接收裝置，充分利用太陽能、風能等綠色能源，不但降低了對不可再生資源的消耗，同時減少了碳排放量，對節能社會和低碳社會的建設起到了積極有利的影響。

3.3 實現自然的可持續發展，達到人與環境的完美融合

“生態社區”這一概念本身就是由“生態”和“社區”兩部分組成的，所以真正的生態社區從根本上注重達到人與自然之間一種相互協調、相互融合的關系，而不是單純的兩個概念的物理組合，也不能把兩者看做手段與目的的關系。建設生態社區的出發點就是在減少人的活動對環境造成的負面影響的同時，改善居民的生活質量，更重要的是，環境、社會、經濟3個方面會在生態社區發展過程中形成相互影響、相互促進的關系，構建一種良性的循環以求得永續發展。

生態社區其實是一個以社區規模為大小的自然-社會-經濟復合系統，在這個復合系統中包含著自然生態系統、社會生態系統等子系統，在一定的地理空間中，這些子系統按照一定的組合順序，以符合生態原理的方式，構成具有良好狀態的平衡發展復合系統。通過高效利用人工流、能流、物流、信息流，保證生態社區功能的有效發揮，真正達到“可持續發展”的要求，體現人與自然和諧的理念。

4 社區循環體系的運行分析

4.1 循環方式在社區“閉路開環”系統中的作用

人類所生存的社會就是在生物圈內生態系統、環境系統、經濟系統、社會系統等眾多系統的自我調節過程以及不同系統間的相互耦合作用下進化發展的。從海洋系統、森林系統、草原系統等自然生態系統到消費系統、工農業生產系統的等社會經濟系統都在遵循著“閉路開環”控制原理進行發展進化。在生態環境與經濟發展關系的研究中，所謂“閉路”原理即把由環境受到的破壞和污染盡可能消化在系統內，而將物質流、信息流等良性結果輸出到系統之外則為“開環”系統［4］。社區的運轉同樣符合“閉路開環”的控制原理，如果僅僅是一個“閉路”系統，那么在社區內部產生的污染信號無法反饋到原始輸入中，則系統將會出現總體機能惡化的情況，因而必須設計反饋環節，形成“閉路開環”的系統，使污染信號及時反饋，從而能夠更有針對性地施加正面的外界干擾因素。在這個控制原理中，外界的干擾因素起到了十分重要的作用，負面的干擾因素如果超過了系統的自凈能力，會對生態環境系統造成使之惡化的影響，而正面的干擾因素可以幫助調節系統健康正常的運轉，見圖1。

圖1 社區生態系統的“閉路開環”系統原理

在社區生態環境系統中，運用循環方式處理社區內部的各種正熵物質，即作為一種正干擾因素，在原始輸入接收了污染或能源流失的信號時，運用科技手段對系統產生的廢棄物、污染物進行一定的處理，充分利用各種資源，重新輸出負熵物質，達到減少污染和節約能源的目的。

4.2 生態社區中的循環系統

4.2.1 水循環系統

在生態社區的循環系統中，水的循環利用是一種最為廣泛易行的集約手段。絕大多數傳統社區中，水資源的應用是一個單向流動的過程，地下水經過處理之后進入終端消費者環節，被使用后直接進入排污管道，成為用于低端用途（如灌溉）或直接廢棄的污水物質。而在生態社區的循環系統中，水資源能夠被高效率地利用。首先在不同用途水資源的輸送上采用不同的管道系統，這樣有利于污水的分級處理。水質等級不同，所利用的循環技術不同，處理后用途也不同。有些用于社區園林的灌溉，有些用于產生生態燃氣或凈化后進入熱力站制造熱能。在北美洲的Vancouver市的社區環境標的中就有“加強市政水市內及市外之有效使用“和“利用植物進行污水處理以降低負荷”的內容。同時在水資源利用方面，生態社區也可以通過降低地下水污染、有效管理地表水、凈化雨水等方式間接提高水資源循環系統的效率。

4.2.2 廢棄物循環

社區中所排放的主要污染物質即為生活廢棄物等，因而廢棄物的循環再利用對降低系統內的熵值具有重要作用。生態社區在垃圾的收集方面采取分類化、減量化的原則，設立垃圾的區別化處理渠道，在垃圾的收集站、轉運站和處理場實行多次分選和回收利用。把垃圾中的可利用物分離出來，可以作為產業原料循環利用，如有機廢料經處理可用作花木肥料［5］，還以利用高科技處理后與易燃垃圾一起轉化為生態燃料。在廢棄物處理方面，還可以通過鼓勵非一次性物品的使用、禁止特定物品進入垃圾掩埋場等途徑，降低物品廢棄率，提高垃圾的回收利用效率，在節約資源的同時能夠加強系統內部的良性循環。

4.2.3 能源動力循環

能源與動力的循環是生態社區中涉及了水循環、廢棄物等循環的重要系統。水資源和廢氣物資源等通過進行分類和除污等科技化處理，可以轉變為提供動力的生態燃料和電能等能源。這其中最為重要的環節就是處理廠和熱力站等中轉設施，可以看出在能源與動力的循環中，對科技的運用起到了關鍵性的作用，只有通過高科技手段的處理，才能達到廢物利用的最理想效果。另外，利用風力、太陽能發電，設立掩埋場沼氣發電等都能夠將自然中的能量轉化為可用動力。同時，減少對資源的損耗也是循環系統中的一個重要部分，如設立綠色建筑，在屋頂種植植物，開通電車運輸系統，鼓勵居民采用步行、自行車等出行方式。

4.3 良性循環系統的運行體系

Hammarby湖濱社區位于斯德哥爾摩市中心區的東南方，占地面積為145hm2，預計居住人數為25000人（約10000戶），粗容積率為69%，原來的用途是作為碼頭和工業區，改造前污染問題十分嚴重。在這個世界級生態社區的建設過程中，體現了“安全、舒適、健康”的宗旨，運用垃圾沼氣發電、廢水處理、屋頂綠化、風力垃圾運送、雨水收集等一系列環境技術，來達到循環、低碳、生態的目的，見圖2。

5 建設高效生態社區循環體系的建議

5.1 運用好系統論和層次論的原理，合理設計社區循環體系

生態社區是一個自然-經濟-社會復合系統，因而生態社區的建設必須依照系統論的思想進行統籌安排和細節設計。從整個社區的規劃來說，應當協調好人與自然的關系，將人與環境納入到一個完整的系統中，而在具體的社區循環體系建設中，應合理設計各類循環的路徑，如水循環系統要從水的最初消費階段分類，經不同循環管道進行處理，達到最大的再利用效率。另外，循環系統中的層次性也是一個重要方面，要處理好地上循環與地下循環的關系，可利用地上系統的環保設施如垃圾柱來進行垃圾的分類回收，在通過地下循環系統的管道進行廢棄物的運輸，運回地上系統進行處理再利用。只要在設計環節中充分融入這兩種思想，就可以為循環系統運轉奠定良好的基礎。

5.2 充分利用先進的科學技術，完善循環體系的硬件設施

當今社會的科學技術突飛猛進，在帶來對環境的消極影響外，我們應當懂得如何利用科技最大程度地消除這些不利影響。生態社區的產生是源于人們對環境問題嚴重性的認識，而其成為現實的基礎則是科學技術的支持。在社區循環系統中，清潔動力的來源就很大程度上依賴于風力、太陽能發電等技術，各類廢棄物轉化為能源同樣離不開高科技的處理手段。因而，社會投入更大的力量來進行環境技術的開發是十分有必要的。在此類科學技術推廣的過程中，建立示范區是一個行之有效的方式。對于個體的生態社區來說，科學技術的選擇不能盲目，必須綜合考慮社區的地理位置、建筑特點和地區習慣等因素，在完整設計了整個社區系統的基礎上，選擇最有利用價值最符合實際的科學技術手段。同時，要在這些技術的指導下，完善生態社區內循環系統的硬件設施，為系統運行的通暢提供良好條件。

圖2 Hammarby湖濱社區循環系統圖

5.3 強化居民的環保意識

生態社區的健康發展離不開社區居民的積極參與，而環保意識又恰恰是大部分人所缺乏的，因而加強對居民的生態環境保護意識具有重要的意義。在宣傳過程中，可以應建立長期的居民培訓機制，定期舉辦環保講座和培訓，提高居民的生態意識和環境道德觀；在社區內，可以設立醒目的廣告標識和發放宣傳手冊；可以為社區居民提供節能的出行工具，傳播綠色交通的理念。更重要的是要讓居民切實感受到生態社區和循環理念所帶來的好處，以實際的效果鼓勵他們自覺參與到社區的生態活動中來，這樣才能共同營造人類的綠色家園。

［1］周熊飛.可持續發展的生態城市社區討論［EB／OL］.［2009-07-28］.http：／／www.studa.net／huanjing／090728／09272460.html.

［2］曹 偉.生態社區新理念及其人居環境的探索［J］.建筑學報，2002（9）：59～61.

［3］張勝云.營造綠色生態社區［J］.商情，2008（13）：65～66.

［4］周升起，姜學民.“閉路開環”原理在西部生態經濟建設中的應用［J］.中國生態農業學報，2005（13）：22～24.