■ 許其弘 XU Qihong 梁 曼 LIANG Man 周芍怡 ZHOU Shaoyi 葉 海 YE Hai
21 世紀以來,中國經歷高速工業化、城鎮化的歷程,城市化率從2001 年的37.7%上升到2021 年的64.7%,城鄉差異持續擴大。黨的十九大提出要建立健全城鄉融合體制機制,堅持農業農村優先發展,實施鄉村振興戰略,著力彌補全面建成小康社會的鄉村短板。以鄉村振興為目標的新時期鄉村建設旨在為鄉村空間賦能,聚焦產業與經濟的提升,而缺乏對能源與生態視角的關注,高耗能現象屢見不鮮。與此同時,碳達峰、碳中和成為了新的焦點,建筑部門將節能減排提上日程。在鄉村振興與雙碳目標的綜合要求下,低碳鄉村社區建設顯得十分必要。
鄉村地區相較于城市地區,具備生態基底較好、空間可利用率高、經濟成本較低等優勢,人均能耗水平也更低。通過低碳手段建設鄉村社區,承載部分從周邊城市轉移的功能,有利于充分發揮鄉村的“蓄水池”作用,降低城市地區的生態壓力。同時,鄉村本身的能源利用目前仍然處于粗放狀態,柴火等低品位能源仍占據大量使用份額,建筑性能也存在大量提升空間,減碳潛力較大。
低碳鄉村社區可界定為“在鄉村地域內,以減少碳排放為切入點,以自然環境資源循環利用為原則,以低碳轉型經濟發展為動力,以構建可持續人居環境為目標,通過減碳調控與空間優化相結合的模式,構建而成的復合共生體。[1]”根據上述定義,低碳鄉村社區的建設策略可基于村莊基底與功能布局、村莊微環境提升與整治、村莊碳匯擴容以及建設過程中的低碳技術與材料運用等4 點進行討論。
鄉村具有其自然與人文基底,涵蓋田、水、路、林、房等5 大要素,鄉村更新往往以上述要素為抓手進行統籌提升整治。目前部分設計項目對在地性考慮不足,忽視城鄉差異而簡單形成城市模式的單調擴展,項目建設大多具備以下特征:①對農宅進行大規模、批量化拆除與重建;②地面層大量利用水泥等材料進行硬化,影響村莊生態環境;③復用城市環境下的總平面與建筑平面布局。上海地區鄉村由于經濟水平較高,鄉村更新活動發生較全國平均水平更早,此類現象也更為顯著。此類鄉村更新工程量大、耗時長,對環境熱濕性能提升效果較差(圖1)。

圖1 既有鄉村更新建設示意圖
因此,鄉村社區低碳更新應當基于對鄉村現狀的充分調研,最大程度利用鄉村既有基礎設施,遵循最小干預原則,以最小代價實現功能提升。同時,對村莊功能布局與道路結構進行研究,通過優化鋪地與增加構筑物等方式對其進行調整,以滿足提升后的村莊需求。
一般而言,鄉村地區相對城市地區其人口密度更低,人均綠地面積與水體面積也更高,同時不必面對城市地區嚴重的熱島效應。因此,鄉村相較于城市更容易達成令人舒適的熱濕環境。此外,目前許多鄉村環境管理仍處于粗放式狀態。以上海地區為例,部分鄉村污水排放缺乏規劃,水體缺乏治理,水華現象嚴重;公共綠地缺乏治理或者被村民墾荒占據,質量較差;公共空間缺乏遮陽與通風引導,影響居民活動意愿等。提升村莊微環境有助于增加居民在戶外的活動時間,降低室內空調房間使用率與使用負荷,降低村莊碳排放。
微環境提升的方法多種多樣,應結合村莊具體條件研判并做針對性優化,整體上包括水體與綠地治理、構筑物引導熱濕環境優化等技術措施。
鄉村地區綠地率相對較高,可利用表面較城市地區也更加充裕,綠地系統與可再生能源系統有較大的碳匯潛力。農村家庭的主要能源是煤炭、生物質能和電力,煤和生物質能主要用于烹飪、取暖和燒水。當前,中國農村家庭每年消耗約9×107 t 標準煤的自收集生物質(約占農村家庭用能的30%)[2]。利用太陽能與風能等可再生能源、提高生物質能利用效率可以極大降低鄉村地區能源碳排放。同時,通過綠地系統治理維護可以提升綠地面積并提高其垂直復雜度,以進一步吸收二氧化碳,最終使社區趨向于零碳乃至負碳排放。
雨水收集、垃圾分類處理等技術的利用可以直接或間接影響社區碳排放,但在鄉村地區利用尚不廣泛,因而在設計過程中應當納入考量。同時,在必要的改建或新建工程中,所使用材料的碳排放也存在優化空間。材料碳排放分為生產階段碳排放、運輸階段碳排放、施工階段碳排放,其中生產與運輸階段碳排放應在設計階段加以控制。設計過程中應當優先選擇地方性建材,減少其運輸距離;部分景觀與構筑物可采用廢棄物回收利用進行構筑;適當考慮加工工藝問題,減少水泥與混凝土在鄉村地區的運用。
甪釣灣位于上海市松江區新浜鎮魯興村,是超大城市近郊的鄉村村落,也是一個具有百年歷史的文化古鎮,更是遠近聞名的魚米之鄉。新浜鎮規劃通過旅游組團促進三產結合,進而帶動基礎設施建設和人口回流。同時,甪釣灣2 km 范圍內具有豐富的旅游資源(圖2),客觀上便于形成旅游組團。

圖2 甪釣灣周邊旅游資源分布情況
結合甪釣灣現有的空間資源與上位規劃可知,甪釣灣的區位條件使其有很大旅游市場發展潛力來滿足上海城區家庭的周末出行需求,充分利用本地稻作特色與時令節慶文化,發展四時農莊。通過特色形式旅游,帶動區域三產合一,優化現有的業態。為了使村莊從以農業生產為主,轉變為一三產業結合的發展模式,需要在交通路網、功能布局、基礎設施的布置上作進一步的提升。
3.2.1 交通路網優化
交通路網包括2 個層級,第1 層級是甪釣灣與周邊旅游資源、上海市中心城區的連接,第2 層級是甪釣灣滿足內部需求的交通。
在對外交通上,甪釣灣可以通過公交接駁地鐵的方式到達上海市主城區,但是相對于公共交通出行方式換乘多、時間長的出行方式,親子向的旅游團一般會選擇包下小巴或中巴,點對點地從出發地到目的地,因此在村莊中還需增設停車場、配套的集散空間及游客中心。從已有道路的流線分析,保留現有的公交站點,同時利用村莊東北角已有的硬化區域和周邊建筑,改造為停車場與安置配套設施,從而減少對周邊農田的占用。
在甪釣灣內部交通空間中,還保留著古鎮的一南一北2 條貫穿古鎮的東西向街道,以及1 條南北向連通南街與北街的支路。此外,村莊南部建筑主要為20 世紀80 年代的新建建筑,其房前屋后多做硬化處理,與古鎮的道路體系相連。為了保持內部交通通暢,并使游客在村莊中游玩時有多種路徑可選擇,在保持原有路網體系上,在東片增加了1 條連接南北的道路。對于內部道路的改造上,也盡量保留原有的石磚鋪地,延續其鋪裝的肌理(圖3)。

圖3 村莊路網系統調整
3.2.2 功能布局調整
目前,甪釣灣村內建筑主要為聯排的居住型房屋以及少量的單層倉儲型建筑,公共建筑主要為位于西北角的供銷社舊址。為了使村莊能夠滿足旅游業的需求,村莊內置入包括游客集散中心、公共活動中心等旅游服務設施。同時為了豐富旅游業態,選擇部分帶院落的民居作為藝術家工作室或工坊,以較低的租金吸引藝術家入駐。此外,面向生態旅游,在村莊內部增加農業體驗空間,通過濱水空間營造、農事體驗參與實現微環境提升與產業發展的有機結合(圖4)。

圖4 村莊功能布局
3.2.3 可再生能源利用
村莊基礎設施短缺,還保留著較為傳統的生產生活方式,基礎設施方面面臨的主要問題包括照明系統的缺乏、固廢處理系統的不完善等。在對村莊基礎設施整體提升時推廣低碳理念,如照明器材采用自帶太陽能光伏板的路燈,可減少村莊用電壓力,同時完善并補充照明系統,提升村莊夜間活力。在垃圾處理方面,現有村莊的固廢處理系統與上海市垃圾分類處理方式保持一致,但在鄉村地帶可以利用自身優勢,將濕垃圾就地處理,產生沼氣、堆肥等副產品,用于村莊生產生活消耗。
村莊建筑低碳更新項目選取甪釣灣村內一處本地農宅,采用低碳改造的方法,將其改造為生產與展覽為一體的米糕工坊博物館。該建筑現狀為三戶聯排農宅,部分空置,需要通過改造設計使其符合公共建筑功能,因而在方案設計中需基于現有的磚木結構對其進行空間調整。調整后的方案保留了西側兩開間民宅,供工坊運營者居住用,東側五開間改造為底層透明化生產功能、上層體驗展覽功能的綜合工坊。北側臨河界面的單層倉庫功能上作調整,西北側兩開間改造為輔助用房,東北側五開間改造為展銷與餐飲空間。
3.3.1 圍護結構更新
為適應建筑空間從私密到公共的轉變,對建筑維護結構進行改造,改造主要包括隔墻的部分打通、立面的重新調整等,設計盡可能地保留原始結構,減少工程量和資源浪費。在材料選用上優先選用本地鄉土材料,減少材料在運輸、制作上的碳排放。為了使建筑后續使用中滿足低碳節能的需求,選用高性能的門窗構造設計,并對原有磚墻及熱橋增加保溫層。
3.3.2 建筑模擬優化
基于低碳設計策略,通過性能模擬確定了立面的開窗樣式,并且通過加設天窗實現建筑內部采光性能的優化(圖5)。為降低建筑能耗,在設計中清理建筑屋頂原有狀態較差的舊瓦,增加光伏系統,光伏系統提供的電能能夠滿足建筑自身部分的照明用電需求。

圖5 建筑采光模擬優化示意圖
甪釣灣現有自然資源豐富,“藍帶”“綠肺”環繞,擁有連接河流、用于農田灌溉而開鑿的人工河道、原始河道、濱水綠帶、防護林與農田等資源。對自然景觀規劃的主要思路是利用現有景觀,強化藍綠網絡,結合功能布局,打造景觀亮點。
3.4.1 水體整治
在水網系統整治中,一方面要提升核心區的水景景觀,另一方面,要從資源利用的角度出發,構建水資源循環系統。首先清理原始河道兩側淤泥,擴大河道面積;其次,收集并處理生活污水,避免其直接排放到河岸中,并將處理后的污水用于農業灌溉,以此減少水體景觀在生產生活過程中受到的污染(圖6)。

圖6 村莊水體調整示意圖
3.4.2 綠網構建與提升
在綠網的構建上,采用多種類型的綠化景觀方式,總體上保有場地內的軟質地面,活動場地使用對生態干預較小的室外木地板,保證土壤完整性,同時給下層苔蘚等生產者提供生存空間。對于確需硬化的場地,采用透水鋪裝減少地面硬化對生態的干擾,并根據不同空間功能采取多種綠化方式,如在入口廣場處采用“小樹池+高大喬木”的綠化方式,在親子廣場采用移動式花池草池結合座椅的綠化方式等。對于軟質地面場地,采用垂直分層的綠化方式,注重喬木灌木草地搭配。綠化植物選用當地常見農作物營造農業景觀,選取紫甘藍、油菜花等彩色蔬菜作為景觀植物,在降低種植難度的同時,增添區域景觀特色(圖7)。

圖7 水生植物與農業體驗景觀
隨著城市地區的生態風險逐漸暴露在大眾面前,鄉村的生態與產業功能將重新引起社會的重視。在未來鄉村功能提升改造項目中,應積極運用低碳建設策略,實現環境友好型建設。本文以甪釣灣古村落為例,在鄉村社區更新中引入生態與能源視角,提出以下具備一定普適性的低碳建設策略:①尊重村莊現有基底,以最小化干預調整鄉村社區功能布局;②利用設計手段提升村莊微環境;③利用可再生能源與開放綠地提升碳匯能力;④運用材料與設備系統綜合提升社區與建筑的性能。在此基礎上,將總結出的策略運用于實際設計中,在設計工作中對鄉村更新的預期碳排放加以前期控制,同時優化鄉村社區的微環境與使用體驗,供今后的鄉村更新項目參考。