中國建筑西南設計院有限公司“城鎮(zhèn)化建設”課題組

(中國建筑西南設計研究院有限公司課題組成員：院黨委書記張寬，執(zhí)行總建筑師鄭勇，副總工程師戎向陽、畢瓊、徐建兵、王建軍、黃陸、胡俊)

0 引言

改革開放以來，隨著國力的強盛，中國已進入中等收入國家行列，但發(fā)展還很不平衡，尤其是城鄉(xiāng)差距量大面廣，差距就是潛力。推進城鎮(zhèn)化，是要走工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展的路子。城鎮(zhèn)化是現(xiàn)代化的應有之義和基本之策。

建設可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)，離不開社會、經(jīng)濟、政策、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)等方面的支撐和研究，本文擬對建筑技術(shù)在城鎮(zhèn)化建設中的運用進行研究和探討。

1 先進和科學的設計理念

1.1 “產(chǎn)城一體”的規(guī)劃理念

隨著社會的進步，人們越來越認識到新城鎮(zhèn)發(fā)展中產(chǎn)業(yè)和城市之間相互協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性，因此“產(chǎn)城一體”的理念隨之而出，將產(chǎn)業(yè)功能、城市功能、生態(tài)功能融為一體是城鎮(zhèn)發(fā)展的根本和必然。在過去的城鎮(zhèn)建設實踐中分別從城鎮(zhèn)功能復合，職住平衡布置，公服配套完善，綠色交通發(fā)展，功能布局融合等多個方面對“產(chǎn)城一體”的建設理念進行了有益的探索(見圖1)。

新城鎮(zhèn)建設從規(guī)劃之初就應堅持“產(chǎn)城一體”的規(guī)劃理念，打造宜居宜業(yè)的新型城鎮(zhèn)。

1.2 科學、安全的選址和建設

城鎮(zhèn)化建設之初，要注重選址的科學性和安全性。生態(tài)環(huán)境的脆弱和眾多的地質(zhì)災害，要求選址時要充分考慮到生態(tài)環(huán)境的保護和地震、洪水、泥石流等地質(zhì)災害的影響。

1.2.1 選址要注重生態(tài)環(huán)境的保護

在對城市建設用地進行選擇時，必須先進行生態(tài)敏感性分析與生態(tài)適宜性評價，劃分生態(tài)敏感區(qū)和不敏感區(qū)。必須堅持以不敏感區(qū)或低敏感區(qū)作為城鎮(zhèn)建設用地。

1.2.2 選址要注重對地質(zhì)災害的控制

對地震帶、泥石流沖溝等地質(zhì)災害的調(diào)查和分析，劃出地質(zhì)災害的具體位置和影響范圍，在城鎮(zhèn)建設中將災害兩側(cè)設置為生態(tài)控制綠地，原則上嚴格禁止任何建設活動。

1.2.3 選址要注重保護基本農(nóng)田

農(nóng)業(yè)是人類生存的根本，也是國民經(jīng)濟建設與發(fā)展的基礎產(chǎn)業(yè)。我國通過劃定基本農(nóng)田保護區(qū)來對基本農(nóng)田實行特殊保護。因此，在城鎮(zhèn)選址中應盡可能選用丘陵或土地資源貧乏的地方作為建設用地，有效保護基本農(nóng)田。

圖1 天府新區(qū)“產(chǎn)城一體”實踐

2 生態(tài)、人性的規(guī)劃設計

2.1 自然、生態(tài)的城鎮(zhèn)總體規(guī)劃設計

城鎮(zhèn)是人類活動的結(jié)晶，而自然則是人類生存之本源，結(jié)合山水林田規(guī)劃城鎮(zhèn)空間是實現(xiàn)自然與人文協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。規(guī)劃應與自然、生態(tài)相結(jié)合，城鎮(zhèn)建設應充分采用“反規(guī)劃”的設計手法，保護山水林田，使其成為城鎮(zhèn)的有機組成部分。

在城鎮(zhèn)規(guī)劃和建設中要首先確立生態(tài)系統(tǒng)的保護規(guī)劃，以指導對山水林田資源的保護、改善與開發(fā)等。捷克小鎮(zhèn)克魯姆洛夫則充分體現(xiàn)了自然與城鎮(zhèn)的完美結(jié)合(見圖2)。

圖2 捷克小鎮(zhèn)克魯姆洛夫

2.2 注重集約化的規(guī)劃設計

當前城鎮(zhèn)發(fā)展資源消耗加劇，人地矛盾突出。城鎮(zhèn)空間的無序蔓延，不僅造成土地資源銳減，還制約著城鎮(zhèn)內(nèi)部規(guī)模效應、集聚效應和集約效應的發(fā)揮。

因此，在城鎮(zhèn)化的規(guī)劃設計中，應強調(diào)集約化的用地利用，通過提高土地開發(fā)強度或建設建筑綜合體等方式釋放土地潛在價值，充分利用好土地資源。

2.3 人性化的城鎮(zhèn)空間設計

城鎮(zhèn)化，而非城市化。城鎮(zhèn)空間設計要特別注重人性化的尺度，人的步行要求，既要避免交通擁堵、環(huán)境污染嚴重等老問題，也要避免當前很多城鎮(zhèn)建設中大馬路、大廣場的形象工程建設。

在歐洲國家的許多小鎮(zhèn)如：捷克的克魯姆洛夫(見圖3)等，為我們的城鎮(zhèn)化建設提供了很好的范例，適當?shù)慕值篮蛷V場的尺寸，自然山水的融合，體現(xiàn)了城鎮(zhèn)空間的親切。而這種親切，自然的城鎮(zhèn)空間又為它帶來了發(fā)達的旅游業(yè)，“產(chǎn)城一體”在這里得到完美詮釋。

圖3 捷克的克魯姆洛夫小鎮(zhèn)

2.4 城鎮(zhèn)風貌保護的建筑設計

城鎮(zhèn)化建設應避免“千鎮(zhèn)一面”的現(xiàn)象，充分融入地域文化。傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)肌理和風貌文化是在歷史發(fā)展過程中結(jié)合自然和人文條件而慢慢形成的，在新城鎮(zhèn)化建設中要加以保護和發(fā)展。

四川的民族文化和地理環(huán)境的多樣性帶來了地域文化豐富多彩，地域文化應從自然環(huán)境、文化環(huán)境、空間色彩、建筑材料等多個層面融入到城鎮(zhèn)建設中(見圖4)。

圖4 四川城鎮(zhèn)建設

城鎮(zhèn)建設應加強風貌的設計，以構(gòu)建城鎮(zhèn)特色為主引導城(鎮(zhèn))區(qū)的城市設計，組織編制特色地區(qū)、重點地區(qū)的城市設計，培育若干集歷史文化、自身特色、現(xiàn)代理念于一身的特色城鎮(zhèn)風貌。

3 低碳、生態(tài)的節(jié)能技術(shù)

生態(tài)建設是城鎮(zhèn)化建設可持續(xù)化發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，因此，必須注重低碳和生態(tài)建筑技術(shù)的運用。

3.1 被動式建筑生態(tài)節(jié)能技術(shù)

在漫長的歷史發(fā)展中，四川傳統(tǒng)民居蘊含了許多生態(tài)節(jié)能的經(jīng)驗：建筑因地制宜，良好的朝向選擇帶來了自然通風和采光，獨特的川西林盤平面布局，改善室內(nèi)溫濕環(huán)境質(zhì)量，營造了怡人的建筑環(huán)境。

被動式建筑設計技術(shù)是通過合理規(guī)劃、平面布局、朝向選擇以及圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造等建筑設計的方法來實現(xiàn)的，不采用或盡可能降低空調(diào)和采暖設備的利用。比如：在太陽能資源豐富的川西高原地區(qū)，大力推行被動式太陽能建筑，實現(xiàn)無能耗的采暖；氣候濕熱的夏熱冬冷地區(qū)采取誘導自然通風、增設遮陽等被動式技術(shù)。被動式的建筑節(jié)能技術(shù)一勞永逸，在建筑的全壽命周期內(nèi)卻可以節(jié)約能源50%以上。

被動式建筑設計技術(shù)有效、生態(tài)、低成本，是當前城鎮(zhèn)化建設中必須大力推廣的建筑技術(shù)(見圖5)。

3.2 利用再生能源的節(jié)能技術(shù)

四川有豐富的可再生能源，包括淺層地熱能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源。

3.2.1 淺層地熱能包括地表水、地下水和土壤源熱能，在建筑使用時常稱為地源熱泵技術(shù)

地源熱泵空調(diào)技術(shù)是一種使用地熱能的高效節(jié)能、環(huán)保型的技術(shù)，利用貯存在地下巖石和流體中的熱能，可以為建筑物供熱和制冷。地源熱泵系統(tǒng)分地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)和土壤源熱泵系統(tǒng)3 種形式。

四川省部分地區(qū)地表水和地下水資源豐富，為地下水熱泵系統(tǒng)和地表水熱泵系統(tǒng)的應用提供了有利條件。土壤源熱泵系統(tǒng)則適用于冬季需要采暖、夏季需要空調(diào)的地區(qū)(見圖6)。

3.2.2 川西的太陽能較為豐富，但是利用效率較低，可以適當考慮在當?shù)氐慕ㄖ型茝V使用太陽能采暖和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

圖5 被動式太陽能利用

圖6 地源熱泵示意圖

太陽能采暖分為被動和主動兩種形式。被動式太陽能采暖在上文已經(jīng)提到。而主動式太陽能采暖是通過高效集熱裝置收集獲取太陽能，然后由熱媒將熱量傳送至建筑物內(nèi)進行分配使用，達到利用太陽能“低能耗”采暖的目的。

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是當今利用太陽能發(fā)電的主流。太陽能電池板將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為電能(見圖7)。太陽能光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、能量隨處可得、維護簡便、規(guī)模大小隨意、方便與建筑物結(jié)合等特點，無論城鎮(zhèn)建設規(guī)模大小，只要地理位置和日照條件許可，都可推廣應用太陽能光伏發(fā)電技術(shù)。

圖7 太陽能光伏發(fā)電

3.2.3 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

生物質(zhì)能是指生物周而復始、自然生長所帶來的物質(zhì)能量，具有一定的可再生的特性，是四川的優(yōu)勢資源之一。

生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)作為農(nóng)作物秸稈及荒地柴薪的高效利用方式是近年發(fā)展極快的應用技術(shù)，它是火力發(fā)電的一種特殊方式。生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)對于農(nóng)作物秸稈及荒地柴薪統(tǒng)一回收處理，保護了自然環(huán)境，惠及千家萬戶，在城鎮(zhèn)化的建設中前景廣闊。

3.3 節(jié)約水資源的雨水收集技術(shù)

雨水是一種相對潔凈的水資源，而四川地區(qū)年降雨量：1 000～1 300 mm，可利用雨水資源：5.0 億m3，并且占全省年總用水總量的19%。如何有效的利用城鎮(zhèn)雨水資源是水資源技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。

雨水利用規(guī)劃應以雨水收集、雨水入滲、調(diào)蓄排放等為重點。科學的雨水收集技術(shù)系統(tǒng)是維護自然界水循環(huán)環(huán)境的需要、節(jié)水的需要、修復城市生態(tài)環(huán)境的需要、抑制城市洪澇的需要(見圖8)。

4 安全、環(huán)保的建造技術(shù)

4.1 保障建筑安全的抗震技術(shù)

四川是一個地震頻發(fā)地區(qū)，提高房屋的抗震性能，減少建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟損失是我們的目標。

抗震技術(shù)分為：隔震和消能減震技術(shù)兩大類。

1)隔震：通過在房屋基礎、底部或下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間設置由橡膠隔震支座和阻尼裝置等部件組成的具有整體復位功能的隔震層(見圖9)，以阻止水平地震作用向上部結(jié)構(gòu)傳遞，從而達到減弱結(jié)構(gòu)地震反應的效果，在美國、日本等多震國家廣泛應用。

2)消能減震：在房屋中設置消能器(見圖10)，通過消能器的相對變形和相對速度，以消耗輸入結(jié)構(gòu)的地震能量，達到預期防震減震的要求。

4.2 保護水源安全的污水回用技術(shù)

四川是我國兩條大水系(長江、黃河)的上游水源保護地，加強水資源直接循環(huán)利用，減少排放量是水源上游城鎮(zhèn)的職責。

圖8

圖9 隔震墊

污水的回用技術(shù)(中水系統(tǒng))主要是對污、廢水進行過濾消毒后，可作城鎮(zhèn)綠化、冷卻循環(huán)水補水、景觀用水、洗車用水、自來水水廠的水源。中水技術(shù)加強了水資源的重復利用，減少了污水排放，對生態(tài)環(huán)境的保護有極大的幫助。

4.3 固體廢物的分類回收和處理技術(shù)

當前，由于城市化進程加劇、居民生活水平不斷提高以及商品消費量的迅速增加，國內(nèi)外城市垃圾的排放量也隨之增加。不斷增長的城市生活垃圾不僅影響著城市環(huán)境，也危害著居民的身心健康，成為世界各國普遍存在的社會問題之一。

就我國現(xiàn)行的生活垃圾而言，其成分一般分為4 類：可回收垃圾、廚房垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

圖10 耗能減震支撐

可回收垃圾和廚房垃圾可通過綜合處理回收利用，可以減少污染。有害垃圾需要特殊處理，以確保環(huán)境安全。

固體廢物的科學處理可有力地加強環(huán)境和水資源的保護，對建設可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)化建設有重要的意義。

5 結(jié)語

中國的城鎮(zhèn)化建設是中國經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，而城鎮(zhèn)化建設的可持續(xù)發(fā)展，是城鎮(zhèn)化進程中不可或缺的重要一環(huán)。其中建筑技術(shù)的支撐是極其重要的，隨著城鎮(zhèn)化建設的進一步推進和建筑技術(shù)的科學運用，中國的城鎮(zhèn)化建設有極其積極、美好的前景。