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关键词:建筑设计;生态学理念;应用
Abstract: In the architectural design, ecological concepts into building system, build an ecological construction system well; make the building system in harmony with the overall ecological environment, ecological construction is the development direction of future.
Key words: architectural design; ecology; application
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编码:
1、生态学及生态建筑
生态学是研究生命系统与其周围环境系统之间的全部关系的学科。生态学认为任何大小的空间内的生物和非生物成分通过物质的循环、能量的流动和信息的交换而构成一个开放的具有自我调节功能的有序整体,即生态系统。依据生态学的基本观点,建筑必须考虑人类整体以及自然整体的生存和生活。从这样的观点出发,建筑与其周围的环境是一个有机的整体,是周围整体环境中的一个环节,建筑物对其周围环境的影响应当控制在生态系统的自我调控能力之内,使得整个生态系统处于良性循环的状态,使得建筑物与周围的环境处于和谐状态,一言以蔽之,即实施生态建筑。这样的建筑以整体和谐、高效环保、 灵活性强为其根本特点,因此,生态建筑在设计的时候,必须遵循如下原则:
首先,整体设计。这一原则要求我们在做设计的时候,应当从生态整体的观点出发,使得建筑物与自然环境、社会人文环境以及经济环境之间达到和谐共生, 成为一个有机整体,使得人、建筑、环境构成一个良性循环的系统。
其次, 高效无污染。这一原则是前一原则的延伸。提高能源的利用效率,采用对自然环境以及对人体无害的材料,尽可能减少建筑物对周围环境的破坏,以最少的非再生资源消耗换取最大的使用价值,即舒适健康的人居环境,这是生态建筑最基本的要求,也是生态建筑最为显著的特点,贯穿于建筑的始终。
再次,灵活多适。由于建筑系统在其全寿周期内,与周围环境存在着相互作用的关系,这种相互作用会随着时间的变化而变化,同时建筑物的功能在这个周期之内也会发生变化,为了避免过早废弃,需要建筑师采用 “适应性改变”、“灵活性设计概念”、“长寿多适概念”以及“合理废弃概念”等策略,以使建筑物能够适应未来的变化。
2、生态建筑的基本特征
生态建筑的环境要有洁净的空气、水源与土壤不受到不良自然环境的危害, 也不易遭受自然灾害的侵袭,基本特征如下:
2.1建筑物要尽量保持和开辟绿地。在建筑物周围种植树木防风、遮荫,改善景观,保持生态平衡。重视室内空气质量,保持新风在室内的流动。
2.2建筑物的资源、能源和其他消耗至最低程度。建筑物应该充分有效地使用水、能源、材料和其他资源。尽量利用清洁能源(如地热与太阳能、水能、生物能和风能 ),保护与改善自然环境。在满足人们的健康、舒适、安全使用的情况下降低消耗、节省资源。
2.3建筑物应有合理的朝向布局,以充分利用太阳能。建筑物的形体布置合理, 应减小建筑物的体形系数,以减少采暖与制冷能耗,建筑物的围护结构应该采用高效保温隔热构造,并具有良好的自然采风系统以及充分的自然通风条件; 建筑物内的房间设置、布局恰当,既满足使用舒适度,又节省能源。
2.4回收并重复使用资源。从旧有建筑物中拆除的建筑材料,如砖石、钢材、木料、板材和玻璃等,尽可能保护好,根据不同情况,力求回收利用,做到建筑材料―――建筑―――建筑材料―――新建筑的良性循环。
3、从生态学的角度出发进行建筑设计
一个生态系统,如果结构和功能受到损害,生命维持系统瓦解,就会引发生态危机。城市生态系统亦然。一个优化的城市生态系统除要求功能多样,以提高系统的稳定性和自调节能力,还要求各项功能协调,系统内耗最小,这样才能达到系统整体的功能效率最高。因此一栋建筑的设计, 甚或是一个街区设计就要考虑城市生态系统的各个要素,处理好局部与整体的关系,尽量增加局部的自然生态要素,并且与特定的气候及地理环境相适应,这样才能有利于城市生态系统的能量流动和物质循环,减少城市系统循环的梗阻, 维持城市生态系统的动态平衡。生态学研究问题和解决问题的方式,是把问题的各个要素放入一个整体系统内,并以相互联系的方式来对待,问题的最终解决不是单一地消灭或改变其要素, 而是达到一种系统内的平衡。受这种思维方式的启发, 建筑设计, 也应当把设计放到整个城市生态系统当中,对历史、文化、经济、社会、气候、地形、心理行为等要素加以考虑,把问题与答案、思考过程与设计结果放在整个系统内,动态地研究或探讨它,以寻找最佳设计方案。这就是作为生态学角度进行建筑创作的整体方法论。( 图 1)
图1生态学角度的创作方法论图解
城市生态系统除具有生态系统的某些特征外,又具有人为性、开放性、复杂性等特点。城市的开发建设与建筑活动要兼顾这两方面的特性,使人工系统与自然系统协调,使建筑与城市生态系统协调,城市生态系统与大自然生态系统协调, 从而使建筑环境与城市环境获得可持续发展的前景。
首先,建筑设计中的重要工程处于一定的自然生态系统之内,应注意保护自然景观,特定地段的物种多样性, 创造自然开敞的绿地系统,并与当地的气候和地形相适应, 注意节能。自然景观的破坏是一个无法修复的不可逆过程,有效地利用自然景观资源远比破环它更经济,更容易形成特色。城市物种本已贫乏,保护犹不及,更不应毁坏。创造自然开敞的绿地系统,为生物提供繁衍之地, 增加人类对于自然的可达性和亲密性, 同时也能调节城市的微气候。
其次,建筑设计处于特定的人类文化系统之中,要注重社会、历史、经济、文化、心理行为等要素的继承和创新。这与近年来所探讨的文脉的继承有类似之处,只不过本文是借用生态学的研究方式,从系统论的观点出发,把这些要素放置到一个动态系统之内,来考虑建筑设计在这个系统中的操作过程。建筑设计不应当消灭或改变这些要素而是要进行创新和重组,疏导原系统的梗阻,降低原系统的内耗,达到系统内的新平衡。当代人常会感到环境的混乱不定和无归属感,这是由于建筑与环境设计和文化诸要素割裂所致。
4、生态建筑设计方法
4.1建筑与人和谐共生
在设计中强调以人为本,决不是“人类中心论”。建筑活动的主要目的是为人类生产、生活提供健康、无害、舒适的环境。建筑应满足人与自然的和谐共生,利用自然条件创造优美的外部视觉景观,改善室内环境品质,提高舒适度,降低环境污染。满足人们生理和心理需求,才是绿色生态建筑的基本内涵。
4.2建筑与自然环境共生
在对建筑物进行规划设计时,首先要遵循这一原则,即尽可能尊重和保留有价值的生态要素,尽量少地干扰和破坏自然环境,使建筑环境与自然环境融合和共生。设计时,必须尊重这些自然因素,必须考虑建筑物对这些因素所可能造成的影响,根据这些因素的本质特性,科学地确定建筑面积,因地制宜,设计合理的建筑类型,选用对周围生态环境干扰少的建筑材料,减少对水资源的破坏和污染,全方位考虑建筑绿化,降低能源消耗,以使得设计出的建筑物对这些自然因素的影响降至最小。
4.3建筑与社会环境和谐
建筑物在与自然环境共生的同时,还必须与社会环境和谐,因此,在建筑方案设计之前,必须对当地的风土人情、地域景观、审美品位进行详细的调查,在此基础上,选择恰当的建筑语言,设计恰当的空间形态,使建筑物在其全寿周期内,对当地的地域景观、传统建筑能够起到保护和发展的作用,对居民原有的生活方式能够起到保持作用,对土地、能源、交通不形成压力作用,能够让居民参与建筑设计与街区更新过程,保持地域的恒久魅力与活力等。
5、我国生态建筑发展存在的问题
5.1 缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释,但核心的内容是根据当地的自然环境,运用建筑学、生态学的基本原理,合理安排组织建筑与其他相关因素的关系,使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体,同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力,并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑,在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑,建筑物单纯的节能就是生态建筑,还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。
5.2 缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡,其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市,缺乏对农村居住环境的系统研究,特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、 环境学、 城市规划学、建筑学、农业建筑学)的专业角度出发,虽然研究的内容较为丰富,但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究,特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
5.3 缺乏生态建筑的广泛实践
目前,我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文,这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用,但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍,缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
关键词:生态城市;生态规划;可持续发展
Abstract: through the analysis and research of ecological city and ecological planning ideas, principles, objectives and methods, and puts forward the ecological problems that can arise in current urban construction in our country. On this basis, try to explore effective way of ecological planning, in order to haining ecological construction and urban sustainable development play a role in promoting.
Key words: ecological city; Ecological planning; The sustainable development
中图分类号:TU984文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
1生态城市的概念
“生态城市”(Eco-city)是联合国教科文组织在发起的“人与生物圈(MBA)”计划中提出的概念,它的内涵随着社会和科技的发展不断充实和完善。生态城市的定义超越了城市建设与环境保持协调的层次,向更加全面的方向发展,融合社会、文化、历史、经济等因素,体现了更为广义的生态观。生态城市是城市生态化发展的结果,简单地说它是社会和谐、经济高效、生态良性循环的城市形式,自然、城市、人三者融为有机整体,形成互惠共生结构。
从城市规划学角度看,生态城市空间结构布局合理,基础设施完善,人工环境与自然环境融合。生态城市是城乡复合,城乡融合、互为一体结构模式。生态城市的提出其主要目的是为了解决现代城市发展的矛盾——城市高度拥挤与城市环境质量下降。为此,探求理想的城市发展模式和城市居住模式,成为各级政府、学术机构以及社会团体越来越重视的课题。
2生态城市的基本特征
生态城市和现代城市相比,具有质的不同,主要体现在以下几个方面:
2.1生态城市的和谐性
生态城市的和谐性反映在人与自然的关系上,自然与人共生,人回归自然,自然融于城市。生态城市营造人类自身进化需求的环境它充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活力,这种和谐性是生态城市的核心内容。
2.2生态城市的高效性
生态城市一改现代城市“高能耗”、“非循环”的运行机制,提高一切资源的利用效率,物尽其用,人尽其才,物质、能量得到多层次分级利用,废弃物循环再生,各行业、部门之间的共生关系协调。
2.3生态城市的持续性
生态城市以可持续发展思想为指导,合理配置资源,公平的涉及今世后代再发展和环境方面的需要,不因眼前的利益而用“掠夺”的方式促进城市暂时的“繁荣”,保证其发展的健康、持续、协调。
2.4生态城市的整体性
生态城市不仅追求环境优化或自身的繁荣,而且兼顾社会、经济和环境三者的整体效益;不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重人类生活质量的提高,是在整体协调的新秩序下寻求发展。
2.5生态城市的全球性
生态城市以人与人、人与自然的和谐为价值取向,就广义而言,要实现这一目标,就需要全球全人类的共同合作,因为我们只有一个地球,是“地球村”的主人,为保护人类生活的环境及其自身的生存发展,全球人必须加强合作,共享技术与资源。
3我国城市发展中的生态问题
生态化是生态城市的重要标志,城市化过程中必然造成自然生态系统环境绝对面积的减少,并使之在一定的区域内产生质变或消失。这种变化是长期的、潜在的,其后果是产生严重的生态环境问题。现代城市中最显著的生态环境问题是水环境、大气环境、声环境和生活垃圾问题。
改革开放以来,我国国民经济持续高速增长,社会和经济的发展,促进了城市的大发展。20世纪80年代后期以来,我国工业企业主要集中布局在城市,由于城市人口增长和经济高速发展,城市水资源、能源、原材料消耗迅速增加,城市生态环境问题日益尖锐。这些问题主要表现为:城市环境质量逐渐恶劣;城市水质恶化、水源危机;城市固体废弃物的污染;城市噪声污染;城市内修建大面积无法透水的硬化地面,造成雨水无法自然渗透入地下,形成城市内涝;生态绿地面积大幅减少等等。
4生态城市规划与可持续发展
4.1可持续发展的生态城市规划思想
生态城市规划是遵循生态学和城市规划学有关理论和方法,对城市生态系统的各项开发与建设做出科学合理的决策,从而调控城市居民与城市环境的关系,也就是运用系统分析手段、生态经济学知识和各种社会、自然的信息与规律,来规划、调节城市各种复杂的系统关系,在现有条件下寻找扩大效益、减少风险的可行性对策而进行的规划。生态城市的规划设计把人与自然看作一个整体,以自然生态优先的原则来协调人与自然的关系,促使系统向更有序、稳定、协调的方向发展,最终实现人与自然的和谐共存,持续发展。
4.2城市生态规划的原则与目标
城市生态规划应致力于城市人类与自然环境的和谐共处,建立城市人类与环境的协调有序结构;致力于城市与区域发展的同步化;致力于城市经济、社会、生态的可持续发展。这始终应是城市生态规划的奋斗目标。城市生态规划的研究对象是城市生态系统,它是一个社会-经济-自然复合生态系统,因此进行城市生态规划,要遵循以下复合系统原则。
(1)自然生态原则
在进行城市生态规划时,应通过城市人类活动对城市的影响、城市化进程对生物的影响、自然生态要素的自净能力等方面的研究,提出维护自然环境基本要素再生能力和结构多样性、功能持续性和状态复杂性的方案。
(2)经济生态原则
城市生态规划应促进经济发展,体现经济发展的目标要求,从城市高强度能流研究入手,分析各部门间能量流动规律、对外界依赖性、时空变化趋势等,并由此提出提高各生态区内能量利用效率的途径.
(3)社会生态原则
城市是人类聚集的结果,人的社会行为及文化观念是城市演替与进化的动力。因此,在进行城市生态规划时,应以人类对生态的需求值作为出发点,规划方案应被公众所接收和支持。
(4)复合生态原则
城市生态系统是自然生态系统的一个特殊组成分子,因此在进行城市生态规划时,必须把城市生态系统和区域生态系统视为一个有机整体,把城市内各小系统视为城市生态系统内相联系的单元,进行综合规划。
5生态城市规划措施
生态环境的建设不仅涉及到城市物质环境的生态建设,还涉及到了生态环境的价值观念的体现和生活方式方面的内容,也就是说,在生态城市建设的过程中要运用法律与经济的结合,技术与政策的结合,通过各方面的手段来解决生态城市建设的核心问题,为了达到这样的目的,正确的处理经济与生态的关系,可以采取以下的措施:
5.1加强宣传教育力度,提高公众的生态意识
建立生态城市,首先得加大力度做好宣传教育工作,不仅要普及生态意识,更要倡导生态价值观在未来城市建设中的地位,公众的生态意识的转变将会对人与自然的统一发展起到关键性的作用。
5.2加强生态立法
生态城市建设不能仅仅局限在宣传教育的层次,必须要将生态建设提高到一种具有强制性实施的高度,通过将生态城市建设法律化和制度化来保证生态城市建设的实施,从而逐步的改善环境的质量。
5.3制定生态城市规划措施和政策
建设生态城市是我国城市发展的重要目标和内容,为了更加有效的制定城市之间各个领域和各个行业的生态化发展,就必须在城市中建立综合决策机构、管理机构以及监督生态城市建设过中的战略实施。在确定了生态城市发展的目标和政策的同时,确定建设过程中的优先发展领域,同时制定出一系列的鼓励政策,在最短的时间内加快城市建设的步伐。
5.4重视生态技术的开发和应用
生态城市的建设必须结合高科技的生态工艺和技术,通过选择适宜的技术来保证生态城市建设过程中的资源高效率的利用。从而走上绿色消费和清洁生产的道路,这就是生态城市的基础措施和政策。
5.5重视城市间、区域间的合作关系
单个城市的生态建设对整个社会的经济发展可能不会起到关键的作用,但是如果能够加强各个城市之间,各个区域之间的发展,形成一个互惠共存的网络系统,加强各个城市之间的合作,通过建立公平有效的伙伴关系,才能够实现技术与资源的共享。只有重视城市间和区域间的合作关系才能在城市的发展和建设过程中承担起相应的生态责任和义务,从而确保了生态系统的稳定。
6结语
随着我们对可持续发展和生态环境建设日益重视,生态城市规划已经成为城市发展和城市建设中的一个重要方面。生态城市规划的目的,是为城市居民提供一个良好生活、工作环境,把城市的经济、社会系统纳入环境承载力允许的范围之内。而如何结合我国的国情,应用生态学的原理,探索我国生态城市规划建设的原则、内容和方法是实现城市环境发展目标的重要前提。
【参考文献】
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[4] 王祥荣.生态与环境——城市可持续发展与生态环境调控新论[M].南京:东南大学出版社,2000.
【关键词】生态城市;规划建设;设计方法
一、生态城市规划的概念
生态城市是一个新型概念。所谓的生态城市规划,是以社会--经济--自然形成的城市生态系统为规划对象,在城市规划、生态规划、环境规划的基础上,基于城市的建设条件和自然条件,以生态学、城市学、环境学、社会学、经济学原理为指导,以协调城市社会的环境保护和经济发展为主要目标,合理地确定生态城市建设发展方向,并结合生态学的方法和原理,应用系统科学、规划科学的手段,去设计、辨识和模拟人工生态系统内的各种关系,确定最佳生的人与城市生态系统相协调的生态规划设计方案。
二、生态城市规划建设的作用分析
1、生态城市规划建设能积极运用生态学论:它能结合理论与实际的可操作性,比如生态学论三原则:整体性、循环再生性、区域分异性原则。整体性谋求的是经济、社会、自然三个效益的协调统一与同步发展;循环再生性是要求城市物质循环对环境的缓坏及危害减小到最低程度;区域分异性针对不同地区的自然条件、人工环境、城市类型等,制订不同的建设计划和对策。结合城市规划理论对其规划应坚持“协调性、区域性、层次性”的原则,生态城市规划首先强调经济、人口、资源、功能布局、各项工程设施及专项规划要协调发展。
2、提供一个更好的建设自然生态的机遇:生态城市不是一个视觉的变化,是和日常生活相关的所有内容DD经济、社会、人文、景观的变化,是资源的高效利用,基础设施更加完善,整个生活过程中减少排放,是从整个大的系统之内,整个国家的系统内说的生态概念。对于城市的要求从一个表象,一个视觉,一个简单的景观变化,到社会所有领域的系统当中变化,这就是我们讲的从花园、园林到绿色、低碳的演变过程。所以,发展生态城市,要充实认识到,是否符合自然规律的生态过程。
3、能够提升绿色城市支撑与发展作用,维持与平衡社会的可持续发展。绿色城市包括绿色环境、绿色产业、绿色文化建设,生态环境建设是基础。生态城市规划建设有利于实现城市经济跳跃式发展;有利于保护自然资源,实现可持续发展;有利于提升产业结构,增强城市综合实力;有利于建设生态文明,实现社会的全面进步。
三、生态城市规划中应遵循的原则
3.1 生态承栽力原则
1)在城市规划过程中,我们要科学地估算城市生态系统的承载能力,并运用技术、经济、社会、生活等手段来保护、提高这种能力;
2)要考虑环境的自净能力和人工净化能力,它们直接关系着城市的生存质量与发展规模;
3)要考虑城市的产业种类、数量结构与布局,这些指标对生态环境资源的开发与利用、污染的产生与净化,都具有十分重要的影响;4)要调整控制城市人口的总数、密度与构成,这是一个城市生态经济发展的重要指标。
3.2 城市生态位最优化原则
生态位是指物种在群落中,在空间和营养关系方面所占的地位。城市生态位是一个城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子和生态关系的集合,它不仅反映了一个城市的现状对于人类各种经济活动和生活活动的适宜程度,而且也反映了一个城市的性质、功能、地位、作用及其间人口、资源、环境的优劣,从而决定它在人们心目中的吸引力和离心力。从某种程度上老说,城市生态位是决定城市竞争力的根本因素。
3.3 城市的成长性原则
城市的发展是一个动态的过程,而城市规划也是随着城市的发展而变化的,城市规划要为城市的未来留下足够的发展空间成长性是生态系统的基本特征,一切自然群落和人工群落都遵循群落生长或演替的规律运行。人们在利用自然资源时,也必须遵循这一规律,否则就会导致“生态逆退”。将成长性原则运用于城市规划,就是将一个城市的文脉、历史、文化、建筑、邻里和社区的物质形式当作一种生命形式、生命体系来对待,我们要根据它的生命、历史和生态状态来维护它、保护它、发展它和更新它。
四、生态城市规划设计方法
4.1减排目标设计
运用实测法、生命周期法以及物料衡算法等碳源排放量测算方法对生产活动过程中的碳排放量进行测算,以分析碳减排潜力,碳减排途径,进而规划碳减排目标。
4.2技术体制建立
依据碳减排潜力,探寻合适的低碳技术,如新能源开发技术、节约能源技术、可再生能源技术,以减低化石能源的使用比率,提高太阳能、风能、地热能、氢能、生物能源的应用比率,充分发挥自然生态基础的作用,调整能源结构,提高能源利用效率。推行碳汇机制,根据生态效益、经济效益合理开发、规划城市森林、草地、湿地系统,在规划中设计运用节能环保、植树绿化等碳中和技术。
4.3城市人口容量设计。
人口规模是影响碳排放的重要影响因素,人口越多,碳排放量则越大。碳排放量集聚增加影响着局部气候变化,引发全球气候变暖等环境问题。城市人口容量的设计,需参考国内外生态城市的相关经验,利用计量经济学模型,分析城市空间布局、基础设施、交通体系因素对于产业发展以及人口居住和出行的碳排放量的影响,规划能最大限度降低碳排放量的城市空间布局、土地利用与交通发展模式。在未来的城市建设中放弃密集连绵的模式,向分片组团式的路子发展,合理调控人口在时间序列、地域上的分配,规划城区人口的最佳容量。
4.4自然生态环境的设计
遵循人工环境与自然环境融为一体的理念,改善自然生态环境不仅有利于泄洪排涝,减少工程量,节约基本建设投资,而且对调节气候、改善环境质量具有重要的作用。在城区内尽可能保留部分较大的河流、坑、塘、湖、溪,将部分地段开挖改造为人工河道,并尽量保留原有的自然堤岸曲线,沿岸做好绿化配置。
4.5考虑城市地理特征
建筑系统的设计在建筑空间布局上,需要充分考虑城市地理特征以及水、气、地质等条件。使用低污染、无放射性的低碳建筑材料,运用屋顶节能技术、门窗节能技术、外墙节能技术、照明节能技术等低碳建筑技术,引进或研发光电玻璃幕墙、地(水)源热泵系统、太阳能热水器等新能源利用技术,并提高建筑期内化石能源的使用效率。
4.6交通系统的设计
交通系统规划主要包括交通工具、能源供给与交通道路布局模式三方面。需要低碳发展资金投入到清洁、节能的新型交通工具的研发与引进,如电动车、快速充电纯电动客车。引进与研发能够对大型交通工具所排放的温室气体进行回收与处理的发动机技术、末端处理技术、空管技术。根据城市交通发展状况以及能源结构状况,借鉴国际上对交通业征收碳税的经济手段,对航空天然气、燃油等按其碳含量的比例征税。提倡公交主导发展理念,倡导空间紧凑、环境改造、功能重构的道路布局模式,远距离采用公共交通,近距离采用低碳排放交通工具。
4.7绿化系统的设计
关键词:生态城市;规划;原则;论述
一、引言
对于城市生态规划,人们会想到美国景观建筑师麦克哈格(IanL.McHarg),他和他的同事为生态规划的发展奠定了基础。他认为规划城市不能仅考虑经济因素而不考虑自然和社会因素,必须考虑“生态决定因素”。1969年麦克哈格出版《顺其自然的设计》(Design withNa-ture),总结了其哲学思想和生态规划方法。但这本书并没有确切定义生态规划,只提出土地利用生态规划方法的基本思路,即利用生态学原理考虑所有的“生态决定因素”、确定可能的土地利用类型最适宜的地段。可以认为麦克哈格的最大贡献在于将生态学的原理具体应用到城市规划之中并提出生态规划方法,但不是提出新的规划领域―生态规划。这种生态规划方法可应用到土地利用规划、景观规划、风景区规划、自然保护区规划、资源管理规划、城市规划、区域规划甚至环境规划中,而成为合理安排人类活动、协调人类和自然关系的有力工具。
城市是人类生活的乐园,但目前由于多方面的原因,城市所面临的危机越来越严重,而生态城市概念就是在这种历史背景下产生的。生态城市是一种全新的城市概念和发展模式,已被认为是解决城市可持续发展的最佳途径。近年来,国内城市规划学界运用生态学原理进行生态城市规划与设计成为一种新时尚。本文主要就关于生态城市规划的问题进行几点探讨。
二、生态城市规划的概念及价值
1生态城市规划的概念
生态城市的建设必须要有科学的、高起点的、切合实际的规划,在规划思想里导入经济、社会、生态的因素,按符合生态要求的原则进行生态规划。它是城市生态化发展的结果,简单地说它是社会和谐、经济高效、生态良性循环的人类住区形式,自然、城市、人融为有机整体,形成互惠共生结构。20世纪70年代在联合国教科文组织发起的“人与生物圈计划”的研究过程中,前苏联城市生态学家尤尼斯基提出了生态城市的理论和模式,即生态城市是“技术与自然充分融合,人为创造力和生产力得到最大限度的发挥,居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护”的人类住区。生态城市的发展目标是实现人与自然的和谐(包含人与人和谐、人与自然和谐、自然系统和谐三方面内容)。
2生态城市规划的价值
2.1有利于培育健康文明的生产消费方式,建立健康的自然与社会的生态关系,构造传统与现代文明的生态文明体系。
2.2有利于形成符合社会经济与生态协调运作的发展模式,以利用本地资源条件为基础。
2.3有利于缓解自然资源及环境问题对城市发展的阻碍。
2.4有利于改造传统产业,使之生态化,逐步形成健康的生态产业结构。
2.5有利于加快城乡经济发展,建立良好的人居环境,形成浓厚的生态文化氛围。
2.6有利于凸显生态经济的强势地位,保持经济发展的高速运行。
2.7有利于解决人地矛盾、污染物排放及生态破坏等重点环境问题,形成良好的生活创业环境。
2.8有利于构建与城乡体系平衡的自然生态体系(以城市复合生态系统生态承载力为依托)。
2.9有利于实现社会和自然整体系统的协调,保证城市发展速度和发展的质量同时达标,既满足城市发展对环境的需求,同时也满足居民对环境的需求,达到。人、社会和自然的和谐。
三、我国生态城市规划现状
同发达国家相比,我国的生态城市规划事业起步较晚,各方面政策上也支持不足,经验较少。而且由于过于强调经济发展,导致大部分城市的功能结构单一,城市的生态基础差,所以,我国只有通过生态化改造和提升工业科技化,减少工业化所带来的不利影响来进行。目前,我国生态环境的基本状况是:总体在恶化,局部在改善,治理能力远远赶不上破坏速度,生态赤字逐渐扩大。
工业文明的经济模式使城市出现人口拥挤、交通堵塞、环境污染的现象,这些是目前必须解决的问题。因此,将生态学的原理应用到城市规划设计中,即城市生态建设模式的运用,对协调城市规划发展与城市生态之间、改善城市人居环境方面,具有十分重要的作用。
四、生态城市规划原则
1城市生态位最优化原则
生态位是指物种在群落中,在空间和营养关系方面所占的地位。城市生态位是一个城市提供给人们的或可被人们利用的各种生态因子和生态关系的集合。它不仅反映了一个城市的现状对于人类各种经济活动和生活活动的适宜程度,而且也反映了一个城市的性质、功能、地位、作用及其间人口、资源、环境的优劣,从而决定它在人们心目中的吸引力和离心力。城市生态位是决定城市竞争力的根本因素。
2城市的成长性原则
城市的发展是一个动态的过程,而城市规划也是随着城市的发展而变化的,城市规划要为城市的未来留下足够的发展空间。成长性是生态系统的基本特征,一切自然群落和人工群落都遵循群落生长或演替的规律运行。人们在利用自然资源时,也必须遵循这一规律,否则就会导致“生态逆退”。将成长性原则运用于城市规划,就是将一个城市的文脉、历史、文化、建筑、邻里和社区的物质形式当作一种生命形式、生命体系来对待,我们要根据它的“生命”历史和生态状态来维护它、保护它、发展它和更新它。
3生态承栽力原则
城市生态承载力原则是指从生态学角度来看,城市发展以及城市人群赖以生存的生态系统所能承受的人类活动强度是有极限的,即城市发展存在着生态极限。城市发展有一定的规模,自然生态环境是限定城市发展规模的最主要因素。在城市规划中,坚持城市生态承载力原则,应做到以下几方面:
3.1在城市规划过程中,我们要科学地估算城市生态系统的承载能力,并运用技术、经济、社会、生活等手段来保护、提高这种能力。
3.2要考虑环境的自净能力和人工净化能力,它们直接关系着城市的生存质量与发展规模。
3.3要考虑城市的产业种类、数鼍结构与布局。这些指标对生态环境资源的开发与利用、污染的产生与净化,都具有十分重要的影响。
3.4要调整控制城市人口的总数、密度与构成。这是一个城市生态经济发展的重要指标。
五、生态城市规划的具体方案
生态城市建设是一种渐进、有序的系统发育和功能完善过程。为处理和协调好城市建设开发与生态环境保护的关系,做到生态效益、经济效益和社会效益的有机统一,维持城市的可持续发展。
1提倡全民参与,提高生态意识。就是使人们知道自己在环境中的位置和环境责任,改变坏的消费方式,从而保障城市生态系统的运行。
2在规划中融入人性化元素。为方便居民考虑,城市建筑物要限高;减少空中架线;人流、物流中转站应集中放在一个区域;减少移动带来的能源消耗;大力发展公共交通等。
3展现城市自己的特色。生态城市建设必须充分利用自然生态基础,只有充分利用自然生态基础建设生态城市,才能建成真正意义上的生态城市。
4制定生态城市规划评价指标体系,并加强城市间合作。应整体、全面、系统地理解社会和文化间的相互关系,形成评价指标体系,用它来衡量城市生态规划态势,并在此评价指标体系下编制各种城市规划条例。城市间相互依存、互相促进。城市之间不断地在进行着物质、能量及信息等的交换,因此生态城市的建设特别要强调城市间的分工协作,以期共同发展。
5以绿色城市为目标,以节约型城市为方向。充分利用街道绿化,使之成为贯穿城市的主要组成部分,可以消解城市废弃物等,使之在维护生态环境安全方面起到主干作用。城市绿化用植物选择要尽量选用本土的物种,此外还要有耐旱及抗病虫等性能的植物。要树立节约观念,并融人城市规划中去。要从法规上完善对于城市规划的监督,如有问题要追究规划施工单位责任,要最大限度地进行能源循环利用,达到清洁生产的目标。
6鼓励大众接近大自然,看清自己生存城市的现状。使城市居民接近大自然元素,城市生活中的污水处理厂和发电厂等系统有意识地让人们了解,使人们看清环境的现状,关心生态环境的现状而对自己的日常行为进行约束。
六、生态城市建设的前景和展望
生态城市的内涵及其规划建设的内容比现行常规城市规划编制与建设的内容更为复杂、宽广,它不仅涉及到城市本身的空间结构和发展形态以及城市所在地域的规划与乡村的建设;还涉及到城市的规划和建设、精神文明建设和思想文化教育、产业结构、基础设施、生态环境保护和污染的治理。因此,仅依靠现行的规划设计编制办法和管理制度已显得很不适应,需要采取多学科、多专业、多部门的协作配合和群众的参与,不断创新,使生态城市规划建设向着更加科学、健康的方向发展,并宜从理论与应用两个方面进一步进行探索与研究。
21世纪是城市的世纪,也是关心环境的世纪,“城市未来将决定的越来越多的不仅是国家的未来,而且是整个星球的未来”。我们必须以科学的观点、发展的观点、变化的观点来认识城市与环境问题,以新的生态视角和时空观不断探索、研究城市与区域发展的理论与实践。建设富有中国文化特色、能体现各地地域特点的生态市、生态镇、生态社区、生态村落,是应对新世纪的严峻挑战、建设生态文明新时代的必由之路。
参考文献:
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[2]傅博.城市生态规划的研究范围探讨[J].城市规划汇刊,2002.
[3]林蔚.生态城市规划原则与设计要求[J].山西建筑,2006.
关键词:湘潭市:水系;生态特征:保护规划
中图分类号:TU984.199
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)06-0102-03
1 引言
水是生命的源泉,是万物生长的基础,人类对水有与生俱来的亲近之感,水也是人类与自然的联系纽带。城市河流水系主要由水域、护岸和滨水绿化景观三部分组成。河流水系是城市存在和发展的基本条件,是城市形成和发展过程中最关键的资源和环境载体,关系到城市的生存,制约着城市的发展,是一个城市历史文化的载体,是影响城市风格和美化城市环境的重要因素,历史上,城市河流水系发挥着防洪排涝、涵养水源和防御、运输等作用:而在现代社会里,城市河流水系对城市更为重要,更多地承担着保持自然环境生态平衡、调节微气候、提供旅游休闲娱乐场所等各项功能。因此,在城市规划设计中更加注重水系在生态系统、滨水景观环境、公共空间布局中的作用,充分发挥水系的综合功能,力图营造和谐的城市环境。城市水系在生态环境建设、拓展城市发展空间方面具有非常重要的意义。
随着长株潭城市化进程加快,湘潭段城市水系存在着污染日趋严重、地下水位下降和污染及水环境承载能力下降等突出问题。针对这些问题,根据城市水系基本生态特征功能和水系发展要求,按照整体性、系统化及连续性保护原则,采取水功能分区和水系分级保护措施对湘潭段城市水系实施规划保护,力图营造亲水城市。
2 湘潭水系生态系统现状及存在的问题
湘潭市全境水资源比较丰沛,水资源总量为40.92亿m3,其中地表水34.62亿m3,地下水6.3亿m3。境内大小江河总长630km,其中湘江及其支流涟水、涓水三条主要河流年径流总量为581.34亿m3。湘江在市区呈C形穿境而过,形成42km的回弯,并接纳流经湘潭县的渭水,流经湘乡市、湘潭县的涟水。市内湖泊,池塘分布广泛。形成复杂的水系循环系统。同时在河流湖泊内及其周边生物物种丰富,生态景观较为丰富。
2.1 湘潭市水系生态系统现状
近年来,湘潭市伴随经济高速增长、人口发展、城市化进程加速以及污染控制的实施监督和执法力度远远不够,大量污废水未经任何处理直接排入江河湖库。且排放量逐年持续增加,处于高耗高排状态,水系的污染负荷远大于水系的承载能力,对治理速度远远滞后于水体污染速度,导致湘潭市水环境的污染日趋严重,地下水位逐渐下降和污染、水环境承载能力降低,总体水环境质量呈现恶化趋势。
2.2.1 江河湖库污染日趋严重
湘江为湘潭市内主要河流。然而尽管湘江水量丰富,但由于市区上游的工业企业,尤其是株洲市清水塘重污染工业区的排污,湘潭湘江段受较严重污染,为湖南省污染最严重的水域之一。根据湘潭市环境质量检测报告,在湘潭市内河流的五个监测断面中,长期以来,只有支流涟水桥断面水质符合国家用水III类标准,而干流中马家和、五星、易家湾三个断面及其支流中的西阳渡口的水质都在IV类以下。河流水质长期达不到该区城市用水的功能标准。水质受到严重污染,导致城市水质性缺水日趋严重。此外,市区内主要湖泊如湘江旁的雨湖、自马湖的水质也存在严重的污染,水体透明度低下,呈现出富营养化的状态,生态功能下降。
2.2.2 地下水位下降和污染
由于湘潭市供水系统不够完善,自来水普及率不够高,加之湘江水遭到严重污染,市内许多地区都以地下水作为水源,随着城市的发展。必然造成地下水补给困难,地下水位下降。同时由于地表河流水质的污染,以及一些生活生产污水直接渗入地表,通过水循环污染地下水资源。
2.2.3 水环境承载能力下降
湘潭工业化和城市化都处于初级阶段,人们把人力、财力、物力更多的投入到产品的前期生产中去,而不太愿意花更大的精力在环境的改善上,再加上传统的污水处理的指导思想和技术无法使经过处理的“污水”变“清洁”,导致水环境所需的承载能力超过了足以使水环境结构破坏、生态功能的丧失的极限。
2.3 湘潭水系现状分析
城市水系生态系统平衡的破坏,最根本的原因就是人们对于水资源的不合理的利用,同时由于对城市水系的管理制度不够完善,使得城市水环境进一步恶化。
2.3.1 工业发展对水系生态系统的影响
建国以来湘潭市工业有了较大的发展,工业企业数量有了很大的增加,但是,其中一些企业未对生产废水进行处理或处理深度不够,大量工业废水,污水直接排放到湘江内,导致河流水质遭到污染,例如湘潭最大的工业集团――湘潭钢铁集团,其生产钢铁需要大量工业用水,水在使用过程中,水温大大的升高,而未得到妥善的处理就直接排入湘江内,导致河流水温升高,从而使适合原来水温的物种难以继续生存。另外如洗衣粉制造厂,化肥加工厂等产生大量舍磷化合物的污水。导致水体富营养化,缺氧,破坏河流原有的生态平衡。
2.3.2 生活污水的随意排放
由于河流所经过区域人口密度较大,基于历史原因,临近河道的一些居住区的生活污水未进行集中收集处理而直接排入河道,部分河段两岸生活垃圾随意堆放,对水体环境造成严重影响。而郊区农村的生活污水由于居住地分散,污染源不集中,排放方式散而乱,更没有一个合理污水排放体制,污水渗入土壤,或直接排入周边水体,通过水系循环,导致整个城市水环境的破坏。从市区至北二环路之间,就有许多池塘由于含大量磷氮化合物的生活污水排入,水体呈现黑色,水表面覆盖着大量浮游植物,孳生蚊蝇等等都严重地破坏了水系生态环境。
2.3.3 治水制度缺陷
湘潭现行的水行政管理制度存在的分割管理与多部门交叉管理的体制缺陷是治水低效的重要原因。承担管理水量的主要行政职能是水利部门和建设部门,承担管理水质(水环境保护、水资源保护和水污染治理)的主要行政职能是环保部门和水利部门,而承担城市给排水的主要行政职能是城建部门,这种人为割裂的水行政管理体制模糊了水资源管理的责任主体,变得职责不清、责任不明,造成了水资源管理制度与水环境管理制度的摩擦与冲突,也造成了政府相关的行政部门在解决水问题时出现“部门治理”倾向,直接导致治理水问题低效率。这种治水制度的缺陷看起来有人治理污染,有人管理河道、有人负责城区的给排水,却没有人对水环境承担责任,不仅造成治水的低效,一定程度上加剧了水环
境的进一步恶化。
3 湘潭市水系生态系统保护规划
3.1 城市水系基本生态特征
城市水系是一个典型的生态交错带,它不仅包括水生生物和其生存环境所组成的水生生态系统,还包括河湖沿岸的绿地、公园、绿地、广场等所组成的滨水陆地生态系统,是城市中最重要、最复杂的生命支持系统。具有以下基本特征:
3.1.1 过程的复杂性
城市水系是城市中自然要素最为密集、自然过程最为丰富的地域。这里不仅有水滨空气环流过程、河流水文地貌过程、水滨生物过程,还有各种人类活动的影响,物质流、信息流、能量流等交换过程十分复杂。其中水滨空气环流过程、河流水文地貌过程、水滨生物过程是城市水系最基本的三种自然形式。
3.1.2 人类活动影响的深刻性
几乎所有的人类文明都起源于滨水区,人类依靠水来生活、灌溉、航运。如今,城市水系接收着城市的废水和垃圾,许多城市水系成了人们讨厌的地方。随着环境意识的提高,人们开始重新认识城市水系的潜力,世界各地掀起了一场让城市重返滨水的运动:江河沿岸环境治理、历史水路的复兴、滨水开放空间及滨水建筑的开发与设计,并把城市水系及其邻近地区的开发作为改善城市景观重要因素。
3.1.3 生态系统的脆弱性
水是具有一定承载力的,水系的各种自然过程都有与之相适应的自然形式,由此决定了水系生态系统具有较强的生态敏感性,任何不当的开发利用都可能导致生态系统的崩溃。由于人们对此认识不清,过度开发,过多捕捞,不当利用,大量排放废物,破坏了水系的各种自然形式,使城市水系的环境容量和生态承载力不堪重负,最终导致了城市生态系统的崩溃。由此,不得不付出沉重的代价,德国莱茵河段的治理、上海苏州河环境整治、北京城市的河湖整治无一不花费巨额投资。
3.1.4 功能的多样性
水是城市的命脉,它为城市的生存和发展提供了稳定的水源和灌溉、航运之便,具有生产、水利等功能;水还是城市的生命力所在,为城市的各种生物提供了栖息的场所,是城市生物多样性的基地:水对调节城市气候,改善城市生态环境,方便城市居民生活,塑造城市形象,促进城市经济发展都有重要的作用,具有生态经济效益。
3.2 湘潭水系保护规划
3.2.1 保护规划依据
此次湘潭市水系保护规划,是根据湘潭市总体规划提出来的,根据湘潭市总体规划的要求,结合“一带、一环、三心、三轴”的湘潭城市景观。对湘潭的水系讲行保护规划。
3.2.2 保护规划原则
3.2.2.1 整体性原则
水的自然循环几乎涉及城市规划的所有因素。整体性原则要求保护规划应具有全盘统筹的战略眼光,将城市水生态系统的众多构成因素统筹考虑,协调各种形态的水的统一和同步保护。
3.2.2.2 系统化原则
城市水系的保护必须把市内水系作为一个系统,分析系统内部各个要素以及各要素之间的关系和相互作用过程。包括各种要素的自我完善与自我调节,充分把握湘潭市水系生态系统的本质,再根据水生态系统自身的特点来进行分析和规划保护。
3.2.2.3 连续性原则
连续性包括河道沿纵向(上、下游)、横向(横断面)、垂向(水深)三个方向的连续性,水体的连续性是水系生态系统完整性的一个前提。作为生态系统中能量、物质的流动载体以及水生物栖息场所,水系的连续性如受到破坏,与之相关的生物链接关系就会中断。比如在河道中修建坝、闸等工程,一定程度上阻断河道水流在上、下游之间的连续性,会对生态与环境带来负面影响。
3.2.3 保护规划措施
湘潭市湘江流域水系的保护规划,是在收集湘潭市水系社会经济、自然环境、水资源开发利用与发展资料的基础上,按照水质水量并重,逐步恢复城市水系生态的原则,以水功能区划为基础,水质保护为目标,提出了城市水系具体保护措施。
3.2.3.1 水功能分区保护
水功能区划分是水资源保护的基础工作,是水污染控制的依据。它是根据流域或区域的水资源状况,并考虑水资源开发利用现状和经济社会发展对水质的需求,在相应水域划定具有特定功能、有利于水资源的合理开发利用和保护,能够发挥最佳效益的区域。
水功能区划采用两级体系,即一级区划和二级区划。一级区划是宏观上解决水资源开发利用与保护的问题,主要协调地区间用水关系,长远上考虑可持续发展的需求;二级区划主要协调用水部门之间的关系。一级功能区分四类,包括保护区、保留区、开发利用区、缓冲区。二级功能区划分重点在一级所划的开发利用区内进行,分七类,包括饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区、排污控制区。
3.2.3.2 水系分级保护
保护等级分为蓝线控制区,绿线控制区。在功能区划的基础上对湘潭市内的水系进行具体的保护,蓝线是水体控制线,蓝线范围包括了岸线区域。保护等级较绿线控制区低。主要对两岸堤防之间的水域、沙洲、滩地行洪区和堤防及护堤地进行保护。绿线是蓝线外所控制绿化区域的控制线,是保证水系公共性和共享性的措施,是水系利用过程中公众活动的主要场所。绿线区域的存在也为水体的保护和水生态系统的稳定提供缓冲空间。湘潭市水水系分级保护如图3。
然而水系生态系统的保护并不能仅仅依靠规划来实现。它需要各个管理部门密切合作,将规划与管理结合起来,同时加强宣传教育,提高广大民众的环境保护意识,共同保护城市水系生态系统,使得城市生态环境真正的改善,促进国民经济的增长。