可持续发展与校园规划

可持续发展与校园规划

几天前，我在互联网上读到一篇题为《什么是sumas，什么是计划》的文章。这是加拉特大学校园设施部（columbiauniversity）对校园建设的经验的总结。本文内容较长，总结了以下四个要点（1）。第一,大学的实体规划(physicalplanning)包括总体规划(masterplanning)和校园规划(campusplanning)。前者由学校领导主持,后者由校园设施部负责。第二,目前在校园规划众多任务中,最重要的就是保证校园环境的可持续性(sustainable),而可持续性原则的贯彻必须从总体规划阶段开始。第三,校园规划的目标是为学校的教学、生活以及来访者提供良好的环境,并保证环境“永远如此”,体现可持续性。第四,可持续发展规划应把环境、经济、社会三个要素整合到一个系统中,这是一个生态、文化系统(ecologicalandculturalsystem),应该融入城市的生态系统。文章重点指出了校园可持续发展规划的两个特性——持久性与整体性,我认为这正是对校园规划时空观很好的新诠释。建筑界的持续发展—可持续发展理念的提出与发展科学技术以前所未有的速度和规模迅猛发展,增强了人类改造自然的能力,不但为人类社会带来空前的繁荣,而且为今后的进一步的发展提供了必要的物质技术条件。但是由于无节制地消耗资源、侵占自然,生态环境遭到了严重破坏,人们终于承认面临严重的生态危机,并意识到必须采取可持续发展的理念和策略,才能够有效维持人类社会正常的生存环境。1987年联合国世界环境与发展委员会(WCED)发表的《我们共同的未来》(OurCommonFuture)报告中首次提出了“可持续发展”(sustainabledevelopment)的概念。报告对“可持续发展”作出如下定义:“能满足当代的需要,同时不损及未来世代满足其需要之发展。”为了保护人类的生存环境,实施可持续发展战略已经成为国际社会“和平与发展”永恒主题的主要内容之一。而“可持续发展”理念用于建筑领域,则经历了从认识到实践不断深化的过程(2)。19世纪末,当创造可持续性建筑环境的呼声首次出现在建筑界时,建筑师只是将传统的建筑经验用于现代建筑,如采用墙体自身隔热、增加遮阳措施、组织自然通风等措施;20世纪初,由于电力供应、空调技术的逐步发展以及建筑材料的创新,建筑师开始热衷于靠机械控制建筑环境,这一时期建筑形式的创新往往凌驾于环境之上;20世纪60~70年代,当几次经济、生态危机爆发后,人们开始反思对于能源的过度消耗,政府鼓励建筑照明、通风、供电等应用各种自然策略(包括太阳能的利用、智能化的围护构件、可开启窗户的空调建筑等),建筑界重新研究被动式方法与先进技术的结合;20世纪80年代,随着高效节能技术与建筑环境不断磨合、协调,建筑界也逐渐明确了建筑设计“以人为本”的最根本目标,开始更加注重创造健康的建筑环境。经历以上历程,符合可持续发展理念的建筑终于形成一个较为完整的概念——“绿色建筑”。校园建筑的时空观建筑创作是一定环境条件下的产物,环境条件包括历史环境和地域环境两个方面。如果以“十”字型坐标来描述,上下环境坐标代表历史文脉的延续,这是“时”;左右环境坐标代表地域环境的变化,这是“空”,那么建筑实体则是一定时空条件制约下的产物,或者说,它只是时空坐标上特定的一个“数点”。建筑创作的存在与价值在于其对“时空”的把握,这是一条永恒的原则,只是在不同的社会发展阶段会有不同的解读方式。就目前的发展现状而言,我们需要以可持续发展的理念对建筑时空观进行新的解读。时——旧的时空观中建筑创作主要研究继承传统文脉,关注建筑本身的历史价值;立足于可持续发展的新时空观,对历史环境的考虑必须承担对未来的责任,建筑的价值取决于它对未来人类生存环境的“贡献”。空——旧的时空观注重地域环境对建筑的影响,或根据地域特色塑造建筑的个性,即所谓因地制宜;立足于可持续发展的新时空观关注建筑对环境的作用,在利用和改造自然的同时,更强调融合并保护自然。校园规划作为建筑创作的一种类型,同样必须坚持正确的时空观。这不单纯是技术问题,校园建设者和设计师首先要有博大的胸怀,不仅仅只是为了改善当前校园的环境,更要对城市和国家负责,对整个人类社会以及未来世世代代负责。这是校园可持续发展规划的核心问题,只有到达如此境界,方能正确理解可持续发展的重要性。校园规划的误区“可持续发展”这一理念在建筑领域中已为大家所认同。似乎所有建设者与设计师都在强调“可持续”的重要性,但对其内涵的认知却存在一些误区,对于校园规划的误解主要有以下几类:可持续发展规划就是环境景观规划;可持续发展规划就是在规划中预留发展用地;可持续发展就是要求校园规划几十年不落后;可持续发展主要是要解决节能问题;可持续发展校园的核心目标是现代化;可持续发展规划对新建的校园才有意义;可持续发展规划是校园规划的新名词……上述认知上的误差,源于人们对可持续发展的含义缺乏深入了解,我想就此着重谈三个问题。2.校园生态景观的现状生态化的环境是可持续规划力求实现的目标之一。树木葱郁、绿茵如画的校园有利于营造良好的学习环境,大片的绿化还能净化空气、提高环境质量,但如何正确处理生态建设与节约土地的矛盾则是值得我们关注的问题。前一时期,新校园建设之风在全国各地盛行,许多功能齐全、环境优美的新校园拔地而起。这些新校园多数建于郊区,用地较为宽裕,因此很多学校都强调要建设成为生态校园,甚至将生态景观规划当作校园可持续发展规划惟一的表现方式。如何掌握规划尺度是我们在校园规划时应该冷静思考的问题,因为对于我国而言,节约土地在可持续发展策略中占有特别重要的位置。3.老校学生是学校发展的重要内容目前很多高校建设新校园时,忽略了老校区的发展,有的甚至还准备放弃老校区。然而无论从学校的发展历史文脉还是从学校建设的经济层面考虑,老校园的改造都具有十分重要的价值。我曾在美国参观了几所历史悠久的“常春藤”大学,它们都以各具特色的老校园而闻名,而且老校园的改造规划更需坚持可持续发展的原则。示例分析1.以完善教学核心区的规划及其特点约克大学成立于1959年,位于加拿大多伦多市南部,是全国规模第三的大学,现有5万学生就读于两个校区。KEELE校区是其中较大的一个校区,其1988年制订的校园规划现已基本实现。从现状总平面来看,规划的思路十分明确,教学区集中布置于基地中央,与城市交通相对隔离,一条环路将动、静态交通全部阻挡于教学区之外。现在约克大学正着手进行二次规划,主要目标是在完善教学核心区的同时加强周边环境的建设,其中不仅包括支持性的设施,而且包括一片居住社区,以最大程度地加强校园与城市的联系(图1),因为校方认为融入城市(包括基础设施、交通设施、生态环境等)是校园可持续发展规划的重要内容。新规划仍强调对原有自然生态系统的保护,并在评估周边新开发项目和地铁线路带来的种种变化时“重新认识大学作为这个社区领衔主角的意义”,同时还提出“应该认可校园人口的变动性,但必须在规划设计中对学校人口和环境量进行评估”。2.建设可持续的校园．本学校佛罗里达大学是该州历史最悠久且规模最大的大学,现有学生46000人,校园占地810hm2(包括一个主校区和若干分部),东北部为老建筑保留较多的“历史区域”。该校2000~2010年总体规划的中心任务就是发展可持续的校园和建设可持续的建筑,使全校师生共享高效、丰富、舒适的校园环境(maximizingefficiency,productivityandcomfort)。规划完全遵照《能源与环境设计导则》(LEED)的框架和标准来进行,同时建造(改造)绿色建筑,并向美国绿色建筑委员会(USGBC)申报、注册,参加评奖。目前学校已有30个项目注册为绿色建筑。该校《校园可持续发展规划报告》附有总图(图2),图中的大片绿色表示重点规划的开放绿地系统,红色表示计划改造和新建的绿色建筑,从中我们可以了解该校在老校园改造规划中推进可持续发展策略的工作方向。3.具有更强的景观综合整治能力东南大学是我国著名的百年老校,由于老校园用地紧张,学校从2005年开始在江宁区建设新校区。新校区占地约250hm2,预计远期学生规模达4万人,目前一期工程已建成并投入使用。新校区总体规划中的可持续发展策略要点如下:大疏大密的生态绿地系统——相对聚集的绿地与多点分散的块状绿地相比,具有改善地域小气候、表达生态景观效果、促进室外学习交流等诸多优点(图3)。相对密集的建筑组团形式——不但能够有效利用土地,而且按组团设置能源控制中心也可适当降低能耗及管线投资(图4)。基于现状地形保护和完善自然水体——用地东北角现存水体是九龙湖的末端,由于周围地势低洼,规划将其作为校园的生态景观中心(图5)。根据城市发展进行功能布局——规划紧邻东北部的城市发展区布置生活区,以减少校园内生活福利设施的建设量。通过建筑的合理布局节约能耗——所有建筑全部采用南北朝向,不用或少用大片玻璃幕墙,以节约能耗。为了避免空间过于单调,设计利用建筑手段来组织空间的变化。但新校区在分期建设上也存在不足之处,由于未能按组团分期建设,而是每个组团都分别建设了一两幢建筑,导致一期建筑星罗棋布、全面铺开,不但不符合可持续发展的原则,二期建设对教学环境的影响也是一个很大的问题。4.从冬季建筑布局形成的内院系统以减轻西北风和风该学院是一所全新的民办高等院校,拟建用地位于距离乌鲁木齐约30km的五家渠市,2005年制定的校园总体规划(后因多种原因至今尚未建设)(图6)根据可持续发展原则提出如下生态策略:(1)中观生态策略总体规划布置了大面积的绿地,并适当引入水体(附近有一水库),有效缓解了夏季干热(图7);另一方面,为了抵御冬季寒流的侵袭,规划沿东南方向规划了三条绿化带,以减弱了西北风的影响(图8)。而建筑朝向则尽量避开西向,采用南向偏东35º的理想方位。(2)微观生态策略针对该地区夏季光照充足、太阳辐射能高、气候炎热、温差较大的特点,建筑布局采用半封闭的内院形式,同时力求平面紧凑,以最小的表面积获得最大的建筑空间;围合庭院和东南方向的建筑体量可减弱常年西北风对内庭院的影响,也有利于防止风沙的侵害;所有门窗朝向内院,使建筑在冬季既可以获得最大的采光面,又能避免强风的威胁;外围采用厚重的实墙,白天吸收的大量热能,夜间则慢慢释放,可减弱日温差对室内的影响;内部庭院设置绿化、树木、水体和棚架,可降低温度、调节小气候,并利用温度压力差产生的空气运动,将干热空气引入封闭庭院,通过水体和树木的加湿、净化,使庭院和室内环境变得凉爽。1.可持续发展规划节能的确是可持续发展策略的核心问题,但却不是唯一的内容。因为可持续发展的最终目的是为人类生存营造良好的环境,诸如保护自然、节约土地、爱护水源等也是规划中必须重视的问题;另一方面,可持续发展规划还应妥善处理节能与环境质量、卫生保健的关系。说到节能,人们总会先想到单体建筑围护结构的隔热、遮阳等技术手段,而实际上,总体规划中生态绿地的布局、建筑群体空间的组合以及建筑朝向和间距的控制等对整体节能也有非常重要的影响,因此我们必须全面理解可持续发展的含义。1.校园规划的可持续发展原则正如本文开篇所引用的约克大学的经验,“可持续性原则的贯彻必须从总体规划阶段开始”,其中“总体规划”相当于我国的“事业发展规划”,诸如学校的规模、用地、资金保证、建设程序等内容必须在实施具体的校园规划前依据可持续发展的原则作周密计划。德国的大学每年都会制定校园发展的五年规划,并逐年滚动向前推进,以指导具体的校园规划,这一经验非常值得我国借鉴。校园作为城市的一个单元,必须考虑如何与城市大环境共生共进,这也是校园规划的可持续发展宏观对策之一。因此可持续发展的校园规划必须基于对所在城市和地段的可持续发展规划的理解,制订资源共享和区域生态绿地平衡的策略对校园规划而言至关重要。2.校园空间规划的重要性如果说宏观对策体现为发展纲要,那么中观对策就是衔接纲要的校园规划。对于其中最重要的校园总体环境的可持续发展规划,首先要正确对待地域自然环境,利用自然,防御自然,更要保护自然,只有在尊重自然基础上的生态环境规划才符合可持续发展原则;其次才是进行校园形态和建筑外部空间规划,如前文所述,规划中建筑组群的大小、密集程度、建筑组团与绿地的关系、建筑空间的开合状态以及建筑朝向的选择等都会影响校园环境效益及能源消耗。校园规划的另一个重要内容是属于工程技术范畴的详细规划(例如能源控制规划及废物、废水、废热的利用规划等),限于篇幅,本文就不一一赘述。制定校园规划的可持续发展对策必然会涉及到其评估标准。2006年3月颁布的《绿色建筑评价标准》是我国第一个