文｜中國礦業(yè)大學（北京）力學與建筑工程學院 劉純溪 劉思彤；通訊作者：賀麗潔

引言

21世紀以來我國城市化迅速，城市規(guī)模不斷擴大。2011年到2017年的6年間，我國城鎮(zhèn)化率從51.27%增長到58.52%，增長了7.25%。政府對于城市發(fā)展的引導方向也隨之轉變，住房和城鄉(xiāng)建設部提出“城市雙修”，即城市修補與生態(tài)修復，以小尺度修復來解決城市問題。社區(qū)作為城市的基本單元，是城市雙修的重要節(jié)點，社區(qū)改造應以此為出發(fā)點。本文針對案例社區(qū)進行以城市雙修為基礎的綠色更新設計，探討社區(qū)層面上的城市雙修。

1 概念簡述

1.1 城市雙修

城市雙修是國家基于國內城市發(fā)展進程現(xiàn)狀及問題提出的城市更新策略，即城市修補與生態(tài)修復。城市修補是從小尺度層面逐步更新城市存在問題的空間，解決城市空間問題與文化問題；生態(tài)修復是在進行小尺度修復過程中融入生態(tài)學相關技術，增強區(qū)域生態(tài)活力。住房和城鄉(xiāng)建設部《關于加強生態(tài)修復城市修補工作的指導意見》中提出了詳細的城市雙修策略，其中針對改造老舊社區(qū)提出應提升建筑使用功能和宜居水平，加強小區(qū)綠化,改善小區(qū)居住環(huán)境。

1.2 既有社區(qū)綠色更新

既有社區(qū)的綠色更新從基礎功能、環(huán)境品質、物質循環(huán)、智能系統(tǒng)等多方面考慮更新策略，能較好地解決社區(qū)環(huán)境問題，相比于城市雙修更側重于節(jié)能環(huán)保與綠色技術的選擇，在城市雙修的指導下進行綠色更新，能夠針對社區(qū)的具體問題選擇更有效的更新策略，在解決社區(qū)功能、基礎設施問題的同時修復社區(qū)生態(tài)，減少社區(qū)對城市生態(tài)的消耗，促進社區(qū)內部交流互助的氛圍，有助于更新措施在居民中推行落實。

2 社區(qū)更新下的城市雙修

北郊農場社區(qū)屬于典型的老舊社區(qū)，在經(jīng)過幾輪改造后基礎設施問題初步解決，但社區(qū)存在功能混亂、人車混流、公共活動場地不足等問題，同時社區(qū)景觀單一，缺乏管理，生態(tài)環(huán)境薄弱，屬于單一消耗能源的小區(qū)。選取該社區(qū)進行綠色更新，能改善社區(qū)生態(tài)，降低能耗，通過適宜的策略達到社區(qū)層面下的城市雙修。

2.1 農業(yè)景觀在綠色更新中的優(yōu)勢

圖1 北郊農場社區(qū)平面圖

圖2 北郊農場社區(qū)太陽輻射分析

選擇農業(yè)景觀作為綠色更新的主體，是因為其與傳統(tǒng)綠化相比有較大的生態(tài)優(yōu)勢。通過食物的本地有機生產、短鏈供應和就地應季消費，社區(qū)種植能夠減少食物里程及包裝、加工環(huán)節(jié)，從而大大降低食物含能，減少溫室氣體排放，緩解全球變暖。同時，社區(qū)種植通過使用生物降解有機肥料來減少對化肥和農藥的使用，可以進一步減少對能源的消耗和對環(huán)境的影響。

2.2 案例環(huán)境分析

本案例位于北京市昌平區(qū)（圖1），通過Ecotect Analysis 中Weather Tool 的分析可得北京夏季盛行東南風，冬季盛行西北風。全年日均最高溫度17℃，日均最低氣溫為7℃，最冷月日均最低溫度為-9℃。5至9月氣候干熱，3、4、8、9月太陽散射輻射量大，全年太陽直射輻射量都較高。南向、西南、東南的輻射量較高，且在秋冬兩季有較大波動。

根據(jù)太陽輻射分析顯示（圖2），社區(qū)太陽輻射量充足，可滿足農作物生長；西部和北部太陽輻射量較高，適合布置光伏發(fā)電；樓宇西曬現(xiàn)象嚴重，可在外墻垂直布置農業(yè)景觀綠化帶。

由表1可得出以下更新策略：

（1)全年風速最高處為西南角，適宜布置小型風力發(fā)電設施，不適宜外掛作物種植箱；北部樓宇的南北兩側風速較低，但太陽輻射較少，可種植耐陰作物，結合季節(jié)變化布置活動式種植裝置。

（2）社區(qū)道路風速較高且日照充足，適宜布置風力發(fā)電和光伏發(fā)電等設施，不宜種農作物。

（3）活動場地低空及地表風環(huán)境受西北風影響較明顯，室外活動受季節(jié)影響明顯，適宜布置活動式農業(yè)種植裝置。

（4）北部空地全年風速較低太陽輻射適中，適合布置種植公園等互動性強的植物景觀。其東部風速變化較大，適宜布置活動式種植裝置，便于根據(jù)風速變化移動裝置。

（5）幼兒園西部風速較低，日照充足，適宜作為幼兒主要活動場所，輔以互動性強的農業(yè)種植設施。

（6）居民樓高層東部和西南部風速高，可布置風力發(fā)電設施，不適宜布置農業(yè)景觀。

3 基于城市雙修的更新構想

社區(qū)內可利用空間主要分為閑置空間、利用率低的交通空間、樓宇空間，針對各個空間采取不同的更新方式，同步實現(xiàn)城市修補與生態(tài)修復?；谏鲜觯ū?）的研究及分析，總結得出點線面綠化與綠色能源采集相互結合的更新方式（圖3）。

3.1 點式綠化：設置微型綠色工廠

微型植物工廠如入戶式種植箱可充分利用居民陽臺的外部空間種植蔬菜，它的形式靈活多變，易被居民接受，不易產生蟲害。種植箱可采用傳統(tǒng)的土壤種植，也可采用無土栽培和滴灌技術，是農業(yè)景觀種植中操作性較強的方式，并可以傳播健康綠色的生活理念。目前國內外主要采用基質栽培和水培兩種方式，利用感應元件自動控制植物生長環(huán)境中各種營養(yǎng)物質的濃度、溫度、濕度，且無需專門看管。

上部的控制系統(tǒng)內包含傳感器裝置包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器，可根據(jù)設定的作物種類控制供水系統(tǒng)和控光系統(tǒng)，保證作物生長環(huán)境適宜。底部生態(tài)土培養(yǎng)區(qū)置于種植區(qū)下方，北京市垃圾分類逐漸推廣，可通過生物分解和有機垃圾自身分解的方式，在此區(qū)域對廚余垃圾進行生物性發(fā)酵、腐化等，將其轉化成有機肥料，形成生態(tài)培養(yǎng)土。在每一季作物收獲后更換新鮮土壤，將舊土壤重新進行微生物培養(yǎng)。在保證種植區(qū)土壤營養(yǎng)濃度的同時消耗了居民產生的垃圾。

表1 Ecotect Analysis 軟件對北郊農場社區(qū)的氣候分析 （表格來源：作者自繪）

圖3 社區(qū)綠色更新示意圖

圖4 入戶式種植箱內部構成

圖5 入戶式種植箱效果圖

圖6 種植廊架 圖片來源

圖7 立體栽培架

3.2 線式綠化：引入活動式立體綠化

樓宇間道路和停車區(qū)，此類空間利用率低，與之相配的活動空間缺乏規(guī)劃，水平空間連續(xù)性較弱，可利用的垂直空間較多。可設置活動式立體綠化，種植效率高，裝置可移動位置，靈活性較強，主要包括種植廊架與立體式種植裝置。

（1）種植廊架：種植廊架與傳統(tǒng)的休息廊架類似，需設置在靠近土壤的區(qū)域，底部設有滑輪等移動裝置，上方設置供作物攀爬的欄桿，并設置座椅，作物盡量選擇易于栽培的小型爬藤類植物，可以在夏季遮蔽陽光（圖6）。

（2）立體栽培架：充分利用社區(qū)碎片空間，根據(jù)氣候條件放置種植架，居民通過認領的方式參與種植。立體栽培架不受土壤環(huán)境影響，作物種植在培養(yǎng)槽內，槽內有生態(tài)土壤或無土栽培基質，配備有感應元件自動調控植物生長，無需專人操作（圖7）。

從城市修補方面看，措施為原有的交流空間增添了樂趣，吸引了居民去往室外交流活動。從生態(tài)修復方面看，措施增加了單位面積上作物畝產量。農業(yè)景觀作物即種即收，可減少物質轉移環(huán)節(jié)，降低社區(qū)能耗，發(fā)揮更大的生態(tài)作用。

3.3 面式綠化：引入互動式綠色種植

社區(qū)的閑置空間主要為北部空地與活動中心前空地，綠化面積大，連續(xù)性強。如改造成傳統(tǒng)的景觀庭院，耗能大，對環(huán)境的正面影響有限。應引入互動性農業(yè)景觀，如種植公園、微型親子農場等，形成以老人、親子、鄰里為主題的活動區(qū)域。寧夏吳忠市陽光驕子小區(qū)在設計時使用果樹代替一般的社區(qū)景觀，運用杏樹、枸杞、李樹等七種鄉(xiāng)土植物作為社區(qū)的主要綠化喬木，形成以鄉(xiāng)土植物為主題的景觀空間，將農業(yè)景觀成功引入到社區(qū)環(huán)境中。

互動式農業(yè)景觀應選擇安全、美觀的作物，根據(jù)當?shù)貧夂蚍治?，可選擇果樹代替?zhèn)鹘y(tǒng)喬木、地被類蔬菜代替?zhèn)鹘y(tǒng)木本植物，對原有植物進行生態(tài)學上的修整，使其能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)群落（圖8、9）。

圖8 杏園效果圖

圖9 李園效果圖

從城市修補角度看，該措施豐富了社區(qū)公共空間，完善了社區(qū)公共服務設施。果樹既是農作物又有觀賞性，美化了社區(qū)環(huán)境。從生態(tài)修復方面來看，該措施用穩(wěn)定的生態(tài)群落代替了既有單一綠地態(tài)群落，且降低了作物的生產能耗，起到了節(jié)能環(huán)保的作用。

3.4 綠色能源采集

社區(qū)目前主要向城市索取能源，缺乏能源收集的主動性。根據(jù)對社區(qū)環(huán)境的分析，不適宜種植的樓宇空間可設置光伏發(fā)電、風力發(fā)電、雨水收集等節(jié)能設施，為社區(qū)公共設施供電、供水，也可服務于其他種植裝置。如停車場頂部使用光伏組件收集能源，與充電樁互聯(lián)，形成立體式能源站。利用社區(qū)內人行道路進行雨水收集，采用滲透性鋪裝材料將雨水收集過濾，用于景觀灌溉用水。

結語

隨著城市的發(fā)展，我國在城市更新與節(jié)能方面都存出現(xiàn)了新的需求。在解決基礎設施與功能問題的同時，也應注意社區(qū)生態(tài)環(huán)境的修復，利用互動性農業(yè)景觀加強社區(qū)鄰里關系。文章關注城市轉型和存量規(guī)劃為前提的“城市雙修”理念，從社區(qū)綠色更新的角度選取案例，結合城市雙修的思想，提出針對該案例的解決策略，為老舊社區(qū)的更新改造提供建議，為社區(qū)綠色更新適應中國社會發(fā)展趨勢和有效推行提供幫助。