北潞春绿色生态小区规划设计.doc

步入"绿色生态环境"的创作天地
——北潞春绿色生态小区规划设计

作者:黄汇　上传:2004-1-15　浏览:70

[摘　要]保护地球保护人类生存环境的重任今天也落在我们建筑师的肩上了,通过科研工程实践说明在对这一课题我们是有事可做、有路可走貌似高不可攀的目标并不遥远、立足于干、立足于合作、大胆追求、执着探索创造绿色生态环境的追求就会成为现实。
[关键词]绿色生态环境
　　近年来，国家科技发展的步子越来越快。作为建筑师，我们也感到与这一发展的轨迹贴得越来越紧密了。

　　略有所悟
　　大约五年前，有人告诉我，西方某些大公司职员来北京出差，补贴费很高，其原因之一是受污染的健康补贴-一这使我有一种受到伤害的感觉，而且预感到这可能会成为北京市吸引外资的障碍之一。更重要的是：一千多万北京人就该在这里遭受污染吗？
　　污染是什么？怎么产生的？能不能避免？关于这些问题今天已经有了不少书籍报章进行专门的阐述，从中我们能够基本领会环境保护的要领。目前需要搞清的是人类为保护地球环境所做的事情中哪些是我们建筑师能够介入的，或者说我们建筑师该与哪些专业的行家共同携手才能做成这些事。
　　建筑师对科技进步的贡献应该体现在"新科技研究与建设工程实践相结合"上。因为只有工程实践才最有说服力，我们必须寻找一个起步工程。当然起步工程一定会存在某些明显的缺陷，但只要有了基本的成功就能说明此举并不是幻想。这样就找到了一条大家都可行的"路"。人们都知道千里之行，始于足下的成语，那么起点到底在哪儿呢？！
　　几年前，我门设计的北潞园居住区（94公顷）控规方案得到了房山区有关部门的好评，他们还许诺将整个居住区的设计工作，包括外线等市政设施全部交给我们完成。我们认为这是实现一个进行全方位环保设计的好机会，也许这里就是起点；我们渴望和北潞园居住区（一个是人，一个是物）一起充当实现生态居住区方案一个"吃螃蟹的人"。
　 起步
　　环保是件大事，没有认真的科研，做不成这件大事。可是，科研需要支撑，科研需要内外合作。立项、人力、财力，三个关键缺一不可。
　　环境保护的主旨是保护人类赖以生存的环境防止污染和受到破坏，以满足人类的生存和发展以及与大自然中的生物共存。具体到作为起步工程的北潞园居住区，就是要在规划设计、施工及管理的全过程实现保护耕地、保护空气洁净度、节约能源、便污水资源化、垃圾减量并无害处理、噪声控制及绿化等措施（振动、电磁波污染等在居住区并不明显的因素未加考虑）。这样，涉及面就很宽，涉及的单位也出很多，涉及的渠道要是交错纵横。在当今房地产市场变化万千的情况下。是否能冲刺成功不完全取决于我们的决心，那时，我门设计组没有勇气申报一个自己把握不住的课题。就在这时候，金田建筑设计有限公司的主要负责人员在统一认识的基础上担起了科研课题的起动重任，决定投入难以预测的人力和财力，并从环保的角度重新审视了北潞园居住区的控规和其中两个小区的详规。我们通过学习、分析、策划、核算，寻找到了需要与可能的结台点和突破点，争取到了投资者--一房山区开发公司与领导的初步认同，前方出现了一线曙光。
　　开发商思想开放，愿意合作是课题得以继续前进的基本条件之一，但对于一个规模不大，实力并不十分雄厚的开发商来说，过高的投入是不现实的。摸清技术的可靠性和需投入的成本是使科研得以持续并转化为建设成果的关键所在。然而，课题中有几项专业性极强的子顶属于相当前沿的新技术，单靠我们自己只能望洋兴叹。寻找技术上居领先水平又肯于帮助我们的合作伙伴作为攀登的依托是当时最重要的一环。上天不负有心人，那些善于帮助和支持我们的科技工作者和单位正是我国立于塔尖的群体，他们无偿地为我们的项目进行预设计和估价，一些长期以来被认为是在发达国家才能干的事，在我国不多的投资也可以办成，而且日后有回报。估算的结果使开发商看到眼前的负担可以承受，这样，北潞园小区就成了科研课题的起初载体。可以说该居住区的起动是从包含新科技的高起点开始起步的。以后，小区被定名为'北潞春绿色生态居住小区"，并被列入了建设部试点小区的名单，得到了建设部及北京市领导的指导和支持。
　　绿色生态环境
　　创造绿色生态环境是人类跨世纪的追求，是可持续发展的重要方面，由是"以人为本"原则最直接的体现。
　　绿色生态环境的创作空间应该怎样界定呢？这需要从"可持续发展"说起。
　　1987年，联台国在《我们共同的未来》报告中提出了"可持续发展"的定义是："既满定当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展"。这一定义在 1992年联合国环境与发展大会上取得共识与承认。对此，联合国制定了 《 21世纪议程》，这是在世界范围内可持续发展的行动计划。
全球《21世纪议程》确定人类住区的重点方案领域为：
　　　　·向所有人提供适当住房；
　　　　·促进人类住区管理；
　　　　·促进可持续的土地利用规划和管理；
　　　　·促进综台提供环境基础设施：水、卫生、排水和固体废物管理；
　　　　·促进灾害发生地区的人类住区规划和管理；
　　　　·促进可持续的建筑业活动；
　　　　·促进人对资源开发和能力建设以保证促进人类住区发展。
　　　1994年，我国国务院通过了《中国21世纪议程》。该议程提出中国人类住区持续发展的优选项目为：
　　　　·城市垃圾管理与无害化系统；
　　　　·现代化城市交通体系；
　　　　·结排水持续发展的能力建设；
　　　　·跨世纪民众住宅与居住环境；
　　　　·建筑节能；
　　　　·城市规划、建设与管理信息系统的开发与建设；
　　　　·城市建筑与生命线工程的防灾灭灾综合发展。
　　据此，我们在"绿色生态环境"的课题中着意于追求一个尽量符合21世纪需要的环境。目前，在居住小区内具体化为：
　　　　·合宜的住宅，方便的出行及服务；
　　　　·安全的智能化的管理；
　　　　·节地节能的建筑；
　　　　·洁净的空气；
　　　　·污水资源化；
　　　　·垃圾减量，无害处理；
　　　　·噪声控制；
　　　　·优美舒适的绿化环境。
北潞春绿色生态小区

　　北潞园居住区位于京郊良乡卫星城，距北京西客站22公里，邻近房山区政府。占地94公颂，包括5个小区和一个公园，北潞春是其中之一。北潞春小区是北潞园居住区中第一个起动的建设项目，占地 14．46公顷，东北临京周公路，东南不远处为古老的刺谓河。这一居住区座落在低于周边公路2m－3.5m的大片洼地之中，曾遭水淹。为此规划设计先是调整了道路方向，以使公路上的水难以冲入小区。然后利用道路与居住区地坪的高差建架空平台，该平台与路同高 ，平台上形成的环路将步行者引至每个楼门口，外来的汽车离公路后沿坡道下至小区底层环路，从而形成了人在上、车在下的交通组织，作到了人车分流。小区在管网敷设和消防工程方面实现了全新的规划理念，即各种外管网不再各自寻找路由，而是全部沿环路并列。这些管网有的在架空平合的下方，有的在地下铺设；少数横穿环行车道管道设套管。（可能留有后患的遗憾是供电电缆由于施工方强调有权独立敷设建站点，与小区规划无任何沟通。）这样做的结果是安全有序，管线易于维护，在任何时候都不致因维修管线而阻断道路，确保环道永远通畅，并且节约近百万元投资。

　　小区规划设计中，我们利用再生水提供的水压将中水引入消防水池，从而解决了保持消防水池的清洁和定够水量这一难题。二次用水全部由消防水池引出，具体作法是将水池预先放满水，然后接入再生水，再生水保持循环状态，水池的水位能够永远维持在同一高度，多余的中水则溢流至人工湖，成了一处人造水景。 靠新科技投入换来了优良居住环境的北潞春小区使购房者感到物有所值，一开盘售价就高于邻近小区。在政府确定将其定为"经济适用房"，限价为2240元／m2'，接近北京新房最低价格后，保持高质量、低成本的压力促使我们在严格控制工程质量的同时认真地降低成本，由此也使这一试点工程的可普及性加强了，说明"绿色生态环境'建设是大家都能承受的。

作为载体，小区的绿色生态环境着力于以下三个方面：
1．环境质量方面
·竖向设计保证小区自然排水和有组织排水相结合，大雨季节有人工湖蓄水。人工湖有溢水管通向刺渭泻洪；
·保护空气达标；
·控制噪声达标。
2．污染物控制方面
·污水经中水站处理成中水；
·垃圾减量并无害处理。
3．生态指标方面 ·保护耕地，采用新墙体； ·绿化覆盖率 32％；·人均 公共绿地 2.5m2 。

　　节地、节能
　　 一、土地是"人"生活环境的基础。从宏观着眼，我国人均耕地已属全球耕地最少的国家之一；从当前关于小区配套建筑的指标分析，必建项目所需土地之和大于小区总用地，这是一个不得不面对的实际问题。北潞春小区和其它远郊的新开发小区一样，容积率一般不高于1：1.5接标准其必备用地为：
　　　　　任宅用地约为 50％；
　　　　　配套公建用地约为25％
　　　　　绿地覆盖率 30％
　　　　　道路用地 13％
　　　　　用地之和 118％
　　分析的结果说明，不另创再生土地则难以确保小区设施之完善。为此，北潞春小区利用架空平台得到了2．64公顷再生地。新增土地使小区用地总和为占地面积的 118％。
　　二、保护耕地的重要途径是少取土，在这个问题上当前的焦点集中在墙改上，"告别粘土砖，保留养活着全民族的耕地"是目标。实心粘土砖在房山生产的历史悠久，根基很深，其年产量一直占全市产量的一半以上。而偏偏是座落在房山区的北潞春小区却告别了粘土砖，进行多种新墙体的实践和比较。
参比墙体主要有以下几种：
　　　　·全现浇钢筋混凝土剪力墙结构；
　　　　·以陶粒混凝土空心砌块为填充墙的异形柱结构；
　　　　·混凝土小型空心砌块结构；
　　　　·承重保温合一的免拆模现浇保温墙结构；
　　　　·框架结构
　　保证安全和质量并降低成本是持续进行"墙改"的不可缺少的条件。我们认真分析了各种墙体的受力、质量、操作和价格，对有推广价值的结构体系的节点构造，切实地加以改进，力求完善。
　　三、采用复合式围护结构，减少能耗。北潞春小区的节能与墙改相结合，共采用了三种节能体系使建筑耗能较 1980年降了 50％.
　　　　·内保温复台墙体：以纯自熄性聚苯板及插筋苯板为主，着重改进边角及结合点的处理；
　　　　·外保温复合墙体：屋顶、插筋聚苯板及纯自熄性聚苯板为主，着意于防止出现裂缝；
　　　　·免拆模现浇保温墙：内外均为架立自熄性聚苯，内浇大流动性商品混凝土。着意于该墙板与　　主体其它构件的结合构造。
　　四、水、电、燃气均采用分户计量，用IC卡预交费的办法，使用户自发的节约开支与实际节能相联系。
　　五、全部住宅外窗采用双玻密闭塑钢窗，户门采用保温门，减少热损失；
　　六、管网采用PVC管。灯具采用节能灯。屋面、平台楼面及外墙勒脚等处均
采用天然石板代替烧制的人造石或瓦。
　　七、坡屋顶的屋面石板下保留空隙，使空气流通，防止顶层在夏天过热，节省了空调用电。
　　空气
　　空气原本是无价的。但伴随经济发展而来的污染却使洁净的空气变为有价，甚至很昂贵。今天，人们已经认识到臭氧层被破坏、温室效应、酸雨等给人类带来了灾难，使人窒息的污浊空气唤起市民关心"城市空气日报"，无疑新建的绿色生态居住小区必须认真对待空气的洁净度问题。
　　一、定位
根据我国《环境空气质量标准》（GB3095－1996）规定，居住小区属于"二类区"，应执行二级标准。我国达到此标准的主要困难源于燃料燃烧污染和交通运输汽车排气污染。北潞春小区面临着同样的困难。
　　二、治理决策
　　　1．国家对消耗臭氧层物质实施了进出口限制，北京市全年使用的消耗臭氧
层物质已降至 1000吨目前还正在减少。国家对汽车尾气排放也加以限制，环境
治理正有序发展。这些对紧临公路的北潞春小区的大环境是有利的。
　　　2．在小区至京周公路间留 60m 宽的绿带以减小汽车对小区的空气污染。
　　　3．不燃煤是保证小区空气洁净的主要决策。北潞春小区定位于使用天然气，近期因距城市天然气管网较远，暂时引来近邻西潞园小区混气站生产的经混气处理的液化气。由于该两种气可以互换，区内全部供气管网都依此敷设。
　　　4．每户安装燃气炉，实行炊事、采暖及供热水一体化。每户可自控采暖温度，提高舒适度。此举的关键是必须认真核定燃气炉排放物质的成分，防止对大气造成污染。目前一般选用壁挂式燃气炉；以采用在同一水平伸出小烟囱的安装方法比较简单。小区配套的公共建筑采用了功率较大的小型燃气锅炉。一般要求热效率在90％以上，经济温度为 30℃－ 60℃，体积要小，噪音要低。
　　选择燃气炉时，无论是哪一种燃气炉，安生性最重要。要有熄火保护、限温保护、过温保护、过压保护、强制平衡等性能；还要保证采暖炉的温度最低点应控制在使回水温度为6℃左右，以防止户产内水管冻裂。
　　　4．在距燃气管网较远、且不需要燃气明火的配套建筑中，或仅需在短时间局部供暖的场所，采用的是低温幅射电热膜供暖系统。这种装置工作时最高表面温度不高于60"C，在装修时一并安装，但要保证安装接头是防水的。
　　三、投资权衡在此需要比较传统的集中式锅炉燃煤采暖与分散式燃气炉采暖之间的投资多少，当然比较的结果使开发商看到创造绿色生态环境不见得需要在经济上做出巨大的牺牲。可以说经济上的吸引力对推进全方位环保规划实施起了得大的促进作用。比较的具体内容是：
　　　1．一次性投资：建锅炉房的投资高于给每户装配中高档燃气炉。
　　　2．采用计散式燃气炉采暖不需要敷设采暖外管网，书省外线投资。
　　　3．燃气以IC卡预购，牧业公司不必顾虑个别住户长期拖欠采暖费；
　　　4．对于住户，燃气费高于燃煤采暖的费用，但由于燃煤采暖已被明令禁止使用，而燃气付费的多少与住户自定的室内控制温度的高低有关，住户可以自己控制室温来决定付费的多少。
　　四、小区植物要选择一定数量具有吸附有害物能力的树种。
　　水
　　水是人类生存的必要条件，水资源危机困扰着全世界而我国水资源人均占有量仅为世界人均占有量的1／4，且地区分布不均。作为地处北方的北京市，缺水问题更为严竣。节约用水和污水资源化是两条保护水资源的必经之路。目前我国市场上各种节水型零部件很丰富，管网及接口的材质及构造也有明显改进，加之在物业管理中暜遍采用分户水表计费，节水的前景甚好。但是，污水资源化的步伐比节水慢了一步，因为这不是一家一户努力所能实现的事。在国际上，虽然有些国家着手做了，但成为国家行为的尚不多见。北京市曾发文指出，对达到一定规模的建设工程应有再生水的配套设施，而实际上实现这一要求的工程并不多。在目前大规模建设时期，如果不认真保护水资源和实现水的再利用，就会犯坐失良机的错误。对此，设计人员有责任与环保产业的科研及生产部门合作，突破应用技术的难点，在规划与建设中以切实可行的技术措施实现污水资源化的目标。
我们在北潞春小区污水资源化项目中抓了四个关键问题：
　　一、 处理标准：
　　　1．40 吨污水均为生活污水。
　　　2．为避免居民产生心理障得，也为避免因建筑物内布署双重管线而增加土建投资，再生水不进入家庭户内再利用；
　　　3．汽车拥有量在近期变化很快，洗车用水量难以估计，故全部再生水定位为中水标准，供日渐增涨的洗车用水需要。
　　二、工艺选择：
　　　1工艺选择参照以下因素：占地面积不能过大、不产生异味、运行管理简单、再生水可用于绿化灌溉、水质稳定、基建投资及运行费用低。
　　　2．针对以上需要，在综台比较了几种水处理技术后，首先决定用生物处理方法采用以内循环三相生物流化床为主体的工艺，工艺流程示意如图

　　三、投资权衡：
　　增加投资是开发商最大的立项顾虑，因此，提出可行的经济帐是节水工程起动的必要条件。清华大学环境工程系帮助我们预测了中水站的资金投入，在先行扣除免建小区排污管道及化粪池所节省的资金后，按北京市现行水性价计算，由必须被利用的再生水节省下来的水费可在大约15年内回收全部中水站的投资；此外，还因建中水站避免了日后城市缺水时对大面积绿地灌溉造成的风险。由于节水行动受到社会的认可，由此带来的无形资产更具有吸引力。这些因素使北潞园中水站的建设得以实现。
　　四、在保护水资源方面，我们的第三个着眼点是把消防车通道、露天停车场及挡土护坡，尽可能用可渗水的铺装料代替常用的水泥砖瓦混凝土等不透水材料，铺砌，并在孔洞内植草保水。这样做可以使灌溉用水和雨水渗透到土壤中去，保护土壤湿度。长久下去，对储存地下水有利。北潞春用量较多的混凝土六角空心地砖，它的孔隙率（绿量）约为 70％。另一种价格较贵的硬塑草块用量较小，其孔陵率约为 95％。水将是21世纪最珍贵的资源之－。在北潞春小区的规划设计中，我们怀着滴水不流外人田"的愿望设置了技术比较先进的中水站。当然它的节水效果及存在的问题均有待正常运作一段时间后进行评价和改进。
　　垃圾
　　垃圾学名"固体废弃物"，它使世界各国政府及人民烦恼，但近年来实际的处理技术有了很大的进步。联合国及我国的21世纪议程对固体废弃物的对策是"减量、资源化、无害处理"。目前，北京市及我国大多数城市仍以填埋为主；并通过实施分类投放垃圾，使回收部分再利用，从而使垃圾减量。至今北京的填埋能力已不能负荷全城的垃圾，而堆肥对于大城市又难以运作，建城市垃圾焚烧站需要惊人的投资。能不能把这个大难题化解为小难题转由小区分散解决呢？为此我们找到了科技领先的发景绿色环保工程有限公司，开始了新的试探。
　　一、定位
　　北潞春小区目前计算日产量为7.5吨垃圾。预计2010年即将达到13吨左右。
　　二、工艺选择
　　对于一个小区，有两种可供选择的垃圾处理工艺，一种是在小区内建垃圾楼，它只起汇集后再转运至填埋场的作用；另一种是在小区内建垃圾站经再燃式炉（洁净排放）焚烧后余下的物质仅为原垃圾量的5％，可回撒农田或绿地。经比较两种办法投资近似，虽然后者增加了管理工作量但减少了垃圾销纳费。在这一结论得到开发商的认同后我们选择了后者。具体实施中由于选择了国际先进的工艺及炉体，减量及无害处理都得以实现。
工艺流程示意
　　三、投资权衡
　　垃圾站投资略高于传统垃圾楼，但与住户垃圾费总数相抵，约两年后即可回收全部投资。若由垃圾站完成垃圾分类工作，垃圾回收费与焚烧炉的管理费持平。我想如果大多数新开发小区都能自行处理垃圾的话，城市负担显然可以大大减轻。

　　噪声
　　安静，已经成为生活区居住水平的重要标志之－。随着汽车普及和集贸市场的出现，人们在方便的同的又受到了严重的噪声干扰。噪声控制已是势在必行。
　　一、定位
　　　1．国标《城市区域环境噪声适用规划技术规范》（GB／T151 90－94）规定居民区属1类标准适用区域。依此，北潞春小区定位其环境噪声级白天不高于55dB（A），夜间不高于 45dB（A）。
　　　2．按照已建成新开发小区居民的反映，噪声来源主要是城市道路交通噪声、居民在小区内就近停车的噪声、集贸市场商业噪声及楼上住户的生活噪声。
　　二、减噪手段
　　　1．北潞春小区东北临京周公路，交通频繁，经检测 噪声级约大于 70dB （ A），规划中以距离求衰减，小区边缘距路边留出近80m的距离，经粗略计算其噪声可衰减 25－ 30d B（A）左右。
　　　2．为便小区噪声得到控制，在京周路与小区间设60m绿带即使此绿带全部
种草也有利于减噪；
　　　3．集贸市场及小汽车停车场噪声级约为 60－ 70d B（ A）但为了居民方便，这两处都不宜距住宅太远，因此决定用屏障法。将停车位及集贸市场都放在架空平车之下，使混凝土架空平台成为屏障；而往宅都在平台上，怕如置于声影区中。
（图10）
　　　4．为降低上层对下层住户的干扰，北潞春小区的全部住宅层高都定为2．8m高，在每层楼板上增加60mm层的焦碴隔音层。
　　　5．楼间绿地植树时选择有吸声能力的树种。
　　绿地
　　如果把绿地面积大、绿化设施精致的小区称"绿色生态"小区，显然并不全面。但绿地的确是绿色生态小区中唯一可以直接看到的绿色，较大的绿地和精致的绿地配置能给小区住户一个较舒适的感觉。
　　一、定任：
　　　1绿地覆盖率在 30％以上；
　　　2小区集中公共绿地平均每人25m2，
　　　3 以休闲活动的绿地为主，只设少量现高绿地；
　　　4.追求立体空间绿化。
　　二、绿色环境设计：
　　规划完成后，我门请园林专家檀馨帮助进行了绿色环境设计。
　　　1沿环路布置集中公共绿肥，供居民休闲活动；
　　　2小区入口处放置一大片高差4m多的斜坡绿地，兼顾人车分流的上下两个空间；
　　　3最大的集中公共绿地是社区活动中心，规划未在其中布置任何管线或地下物，以免妨碍植物栽种；
　　　4.架空平台上及配套公建的顶部约有 10000m2立体绿化基地；
　　　5.临住宅的架空平台边缘种植较密集的小灌木丛，阻挡对首层和底层窗的
视线干扰，保护住宅的私密性；
　　　6．中水站、垃圾站、消防站坡顶的椽口高度 接近小区自然地平，坡顶上以硬塑绿地格子板植草皮，构成几片小景点；
　　　7. 选择能净化空气及吸音的树种植于关键地段，特别是在60m宽的隔离带
中；
　　　8．利用剩余的再生水构成小区人工湖水面。 "绿色生态环境"随着北潞春居往小区初步建成算是有了一个好的开始。这是金田设计公司20多位同事和来自北京市建筑设计研究院的六位专家与合作的公司共同奋斗的初步成果。

　　希望
　　回想五年前，当我们对保护环境的迫切性略有感悟并萌发了探索的愿望时，一些人对此表达了自己的看法："想法不错，但那是很久很久以后的事，现在没条件"；"目前我国经济实力尚不足以做全方位环保的事"；"居往小区建设所涉及的面很宽，成本已经太高，环保工作还排不上队"；有的人更直爽地说："黄汇看问题太理想化，连环保都要过问就太不着边际了！"今天，第一个全方位环保的居住小区建设已临近竣工，虽然它还很不完善，但毕竟迈出了生态居往区的第一步。在对这一段充满着甜酸苦辣和有着诸多难以平衡的经历略加回首的时候，除了那些可供切磕的技术问题之外，我更希望通过粗浅的总结求得更多的人，关心和投入到这方面的研究和实践中，因为环境保护是摆在我们每一个人面前迫在眉睫的问题。
　作者单位：北京金田建筑设计有限公司
　摄影：刘锦标
　收稿日期：1999年11月