城市与乡村:生态建筑学角度的分析

城市规划向来只关注城市而忽略了乡村。在生态的社会中，城市、乡村和他们之间的地带应该在规划中同时被考虑。

1）城市与乡村的互动

（1）城乡关系。城市周围没有乡村，城市是不可能生存下去的（图4-125）。除非有不合理的长距离交通。将城市看成绿色地图上的红点的方法已经过时了，在可持续社会中，乡村地带更像是一个网络结构，拥有城市和乡村。城市需要食物和生物燃料，乡村中的农业活动可以为城市提供这些产品。城市提供可以生物分解的垃圾和富营养的废水给农业。城市人需要接近大自然，乡下人需要社会和文化活动。

（2）生产与消费的接近。国际贸易使对运输业的需求持续上升，这不符合可持续社会的需要（图4-126）。我们必须明白，大部分日用品可以在本地生产而不需要参与国际竞争。最好的例子是本地的食品生产。对于食物的生命循环的比较分析表明，本地生产的食品对环境影响要小得多。如果营养物可以反作用于农业，接近将成为优势。还有，许多食品不易保存，较短的运输路程就意味着较好的质量。厄兰岛（Öland）的胡萝卜运往哥德堡（Gothenburg）储存，随后再运往厄兰岛和其他地方销售。当有了新西兰的进口苹果后，本地的苹果就只能烂在地里。甚至生物燃油也应该在本地生产。为了达到可持续发展，农业应该与其他商业活动区分开来。同样，大量使用的建材也应该在本地生产，从而避免不必要的运输和污染。人们越来越倾向于使用进口材料。回收部门也从本地网络中收益，例如旧建材回收业。

图4-125　城市—乡村、乡村、城市发展关系示意图

分散的集中源于城市 乡村的概念

图4-126　城市与周围区域的关系示意图

生态循环是新的挑战。围绕着城区的空间和可持续社会需要的空间。资料源于《瑞典2009，愿景提案》，建筑及规划报告，1994:14

2）可持续的城市

一个不与周围乡村互动的城市不可能是可持续的。对于可持续的未来规划，需要同时处理好城市与乡村的问题。行政区的划分应该与此相符。然而，行政区的划分不一定与规划边界相符。因此，行政区之间必须相互合作以求发展（图4-127）。

（1）土地利用。① 耕地。耕地应该被保护并主要用于生产食物。食品业必须生态，这意味着避免化学农药的使用与化肥的使用。耕地、草地、牧场、休耕地的交替使用有助于提高土壤肥力、改善土壤成分和增加腐殖质含量。另一个重要方面是有利于牧草与牲畜的数量平衡，防止水土流失。部分耕地也可用于种植。② 森林。森林是提供木材、纸和生物能的重要资源。林业应该以更加生态的方式进行。生物多样性和美丽的自然地带应该得到保护。森林还是蘑菇、梅子的产地，并有野生动物可供猎食。森林和其他自然地带的重要性不能被忽视。山坡上与河边的树木能够有效防止水土流失。③ 水域和湿地。水域和湿地对于人类生存至关重要，能够提供饮用水，必须得到保护。湿地是天然的养料供给，还能净化污水。水规划应该更加多样化，这意味着规划应该保护地下水、地表水和雨水，还有怎样生产饮用水以及在哪里取水。水产业生产食物和能源作物，应该成为系统的一部分。水力和潮汐能的使用应该提上议程。开阔地带、海滩、浅水这些风力较大的地方可以使用风能。

城市应很好地与周围地区结合，并且与自然相和谐。珍贵的自然资源应得到保护。开发活动应控制在适当的区域进行，并在高密度与低密度之间取得平衡。城市结构应与交通结构相结合，目的是将交通流量减少到最低。通过“多用途城市”的规划，可以用最短距离到达最多功能区。城市规划也应在生态层面上加以考虑以改善本地的微气候。绿地和水域对于城市空气的净化和改善至关重要，也是生物—气候设计的一部分。生态走廊、林荫大道、生态公园应贯穿在城市结构中。

（2）基本需要。① 交通。交通系统应划分为步行和车行、公共交通、火车、家用车和货运系统。重点应在步行、自行车和公共交通上，这样就不会让汽车占领城市。还应该为环保车辆（节能的混合动力车）和零CO2排放的燃料作出计划。② 居住。居住区应当适应当地气候，并进行能量调节。住宅应该取消供暖系统（被动式住宅），或减少供暖需求。供暖与热水供应由可再生能源支持。节电和节水设备应该像垃圾分类一样被使用。一个好的室内气候是指无害的材料和有效的通风。③ 饮食。食物应在当地采用生态农业的方式生产。食物的质量和口味是首要目标。西方世界的一个大问题是，因为工业化生产的食物中含有化学农药，并且营养和维生素含量都低于天然食品，人们由于长期食用而引发肥胖。由于肉类生产需要消耗大量资源，所以应该减少肉类消费。④ 生活。城市规划的目的是创造适应人体尺度的城市生活。城市应当成为一个人们可以在其中生活、工作、获得服务、参与娱乐的美好、安全、健康而美丽的场所。城市应当属于每个人。多样的城市生活闪耀着光彩。城市中，每个人的文化水平和社会身份得到提升。一个民主的城市应该让市民参与城市规划。可持续的生活方式是指应该有更多的精神消费而不是更多的物质消费。

图4-127　可持续城市发展关系示意图

在可持续的行政区中，城市和乡村紧密相连。许多不同的生态循环连接着城市和乡村，为社会提供基本需要。目标并不是自给自足，而是更有效地使用本地资源，避免养料流失，尽量减少气候变化，从而促进地方文化、生产和经济的繁荣

（3）技术。① 运输。运输不该再依靠化石燃料。从有机废料生产沼气、从能源作物生产酒精、从林业原料生产甲醇和从有机材料生产生物柴油的技术已经产生。未来的汽车和货车使用插电混合动力技术将更加节能。电动车可以用于公共交通和短途交通。燃料电池技术和氢能源技术也是解决方法之一。② 住宅。城市中的住宅可以使用中央空调来进行温度调节。电力和热力或冷气可以在联合发电站中同时产生。联合发电站使用林业、农业、工业和住宅中产生的可燃废料作为燃料。生产建筑材料的锯木厂和用林业废料生产燃料球的工厂将成为重要的本地产业。热泵技术也可以在能源系统中占有一席之地。太阳能光电收集器可以铺满南向的屋顶和立面。有了这些技术以后，城市可以自我发电了（图4-128）。③ 食品。食品产业也应该在其组成基础上生态和本地化。需要在屠宰场、牛奶店、磨坊、面包房、酿酒厂等地方实现生态化。同样需要的是一个销售系统，这样本地农户的产品就能够被销售到农产品市场、健康食品商店或者直接销售到消费者手中。政治手段可以用来激励本地产品在学校、医院或其他公共福利机构中销售。本地农户和餐馆之间的协作也可以协助推广健康食品。④ 垃圾。垃圾也是一种资源。它主要可以被分为两个部分：有机物废料和无机物废料。无机物废料应该在处理中最小化，将碎片分类、再生和再利用。有毒废料必须谨慎处理。有机废料在营养循环和保持土壤肥力中有重要作用。它应该避免污染，被沼气站利用或者送回耕地进行堆肥。在耕地中保持高腐殖质含量是生态农业中很重要的一环。可燃废料可作为联合发电站的燃料。纸张可以被再生作为绝缘材料（纤维素）。⑤ 污水。污水可以被分类，如黑水（厕所污水）、灰水（淋浴、洗衣、洗盘子的污水）、交通水（停车场和街道的污水）。每类污水有其不同的处理方式，黑水（营养含量高）可以用来制造沼气。

3）生态社会中的流

在设计可持续社会时，规划不仅仅是为发展而制定，同时也要考虑到适应气候、绿化、水域、废水排放、废物处理、能源供给、交通和城市中的社交和文化生活。每个独立的规划都具有其独立的流程。① 气候。规划通常首先考虑气候问题，而以本地的微气候为起点。在瑞典，气候的问题首先应考虑避免大风地带、阴冷环境、潮湿地区和寒冷的低地。户外空间、阳台和平台应布置在向阳而避风的地方。由于自然条件，对气候的考虑和其他气候区完全不同。② 绿化。景观规划包括一系列的绿化规划，这项工程同时包括公有土地和私有土地的规划。规划包括城市中的植被种植，例如公园、街道环境、广场、建筑周边和城市周边的环境，也包括农林业区、园艺和未开发地区的规划。以生物多样性和本地能源和食品生产为目标。③ 水域。水规划确保各种水源，如地表水、地下水、雨水、洁净水的清洁和适当使用。废水规划提供处理和净化各种废水的方法：表面水、道路污水、民用污水等。计划也包括水中的养分回收和净化水的再利用（图4-129、图4-130）。④ 废物处理。废物处理规划包括垃圾分类、有机物分离、回收利用、化学废料收集、废品处理（燃烧或填埋）。废物处理的方法也是计划的一部分，包括有机废物处理（污泥、堆肥、沥出液和沼气）、垃圾处理（在何地如何处理可燃垃圾和填埋垃圾）。同样，将化学废料无害化处理的系统也包括在计划内。⑤ 能源。能源规划负责处理本地可再生能源的生产（发电、太阳能收集、太阳能电池、风力和水力发电）、分配、地区供暖、空调和燃料供应（图4-131）。⑥ 沼气。沼气的生产、使用和处理环节是紧密相连的，因此很难将沼气融入以上环节中。用于生产沼气的作物在绿化环节中产生（水中的污泥和有机物），最终产品在不同的流程中实现。比如，沼气在能源流程中产生，固态和液态废料在绿化环节中产生。沼气被认为是可持续社会中组织各种流程的关键。⑦ 交通。交通规划处理旅客交通（行人、自行车、公共交通和私家车交通）、货运交通（火车、铁路、船舶、飞机与管道交通）。交通运输包括许多层级，例如：高速列车、地区火车、往返列车与电车。因此，交通换乘站的选址和建造也很重要。⑧ 社交和文化生活。发展规划关心的是不同功能的选址（居住、工作、服务和娱乐）上彼此靠近。居住区应避免种族隔离。工作区应在居住区内部，并可以通过交通网络很快到达。购物中心不得设立在城外，因为这样必须驾车才能到达。学校、幼儿园、休闲场所应位于步行和自行车交通的可达范围内，如此规划可以避免儿童常常需要乘车。市中心应具有活力，设有文化活动中心、咖啡厅、广场等。已有的建筑尽可能保留（图4-132、图4-133）。

图4-128　瑞典恩雪平（Enköping）的污水设备和能量站

瑞典恩雪平（Enköping）是利用技术运作来连接乡村与城镇的一个很好的例子。提供整个镇热量和电力的发热发电设备的燃料来自一个能量站的集成电路。能量站由污水提供能量。污水设备由地方供暖系统的回水加热。将来的系统将由沼气设备来补充。这张图片是从热电厂的屋顶拍摄的。资料源于ENA能源公司，恩雪平

图4-129　污水和地表水

每种类型的规划都有流量研究。在水的规划设计中应组织净水和污水两套系统

图4-130　荷兰屈伦博赫（Culemburg）的污水系统规划

资料源于约阿希姆 伊布（Joachim Eble）建筑事务所

图4-131　能源系统示意图

理想的配合效果能通过整合不同的生态技术达到：在某一过程的垃圾可作为下一过程的原料。这张图表示了把瑞典诺尔雪平（Norrköping）的汉德索（Händelsö）和恩雪平（Enköping）地区能源系统结合起来的可能性

图4-132　台南县附近的新城

这座新城运用生态原则规划而成，大约有25 000人口。高速铁路贯穿台湾南北。火车站附近将建立新城，因为铁路不经过已有的城市。规划由GAIA国际建筑事务所提出：瓦瑞斯 博卡德斯（Varis Bokalders，瑞典），克里斯 巴特斯（Chris Butters，挪威），约阿希姆 伊布（Joachim Eble，德国）和罗尔夫 麦瑟（Rolf Messersmith，德国）；合作者是EDS设计公司——台湾本土规划团队；建筑生活（Archilife）基金会，还有由台湾学者组成的多学科顾问团。1.高速列车；2.电车，“轻轨”；3. 快捷公交；4. 本地公交；5. 自行车道；6. 步行道；7. 本地电动出租车；8. 绿色大学；9. 工业科研；10. 居住办公区；11. 花园城；12. 中国城礼堂；13. 生态村庄；14. 展览区；15. 服务区域；16. 学校；17. 中学；18. 寺庙；19. 火车站；20. 酒店；21. 体育设施；22. 永久文化园；23. 森林；24. 生态农业；25. 河谷植物；26. 作物公园；27. 街道树木；28. 养猪场；29. 人工湿地；30. 水库；31. 水池和喷泉；32. 冲刷系统；33. 黑水系统；34. 家庭污水系统；35. 河水净化；36.能量作物；37.沼气厂；38.重要冷气厂；39.太阳能电池屋顶；40.太阳能板屋顶；41.风力发电机；42.甲醇工厂

图4-133　台南新城规划鸟瞰(www.xing528.com)

小贴士4-7　规划可持续城市

1）可持续的城市

可持续的城市是与人、自然、未来三者和谐的城市。

（1）城市和周边的乡村。① 与自然平衡的城市；② 珍贵的自然环境和肥沃土地受到保护的城市；③ 与区域发展相协调的城市；④ 在适当区域集中开发的城市。

（2）城市的资源与流动。① 节约资源的城市；② 适应气候的城市；③ 产生可再生能源的城市（图4-134）；④ 水域得到保护和利用的城市；⑤ 处理和净化污水的城市（图4-135）；⑥ 处理和再利用废品的城市；⑦ 拥有生物多样性的绿色城市；⑧ 经济实力强的城市。

图4-134　能量种植

能量种植包括能源作物、能源森林和河边树木的形式，为中央热电厂提供原料用于发电和为周边地区供暖。沼气厂的原料来源于牧马场的肥料和生物废料。太阳能收集和热量储存。沼气和太阳热能连接到区域供暖系统

图4-135　雨水管理方法

使用池塘作为水库的雨水管理的方法。田里有灌溉渠，使土壤保持湿润。地区内有泵站和生物净化的植物

（3）城市与汽车。① 每个地方都便于到达的城市；② 在集中和分散中找到平衡的城市；③ 为行人、骑车人和乘坐公共交通的人们着想的城市；④ 与国际接轨的城市。

（4）城市建筑的质量标准。① 建筑与城市规划的想法和内容相符合；② 适应气候（图4-136）；③ 节约资源；④ 成为生态链中的一环（图4-137）；⑤ 健康的居住。

（5）城市与人。① 每个人的城市；② 多样化的城市；③ 生活多彩的城市；④ 以人为本的城市；⑤ 安全、舒适、有益健康的城市；⑥ 可持续的城市生活方式；⑦ 市民参与规划和管理的城市；⑧ 拥有文化同一性和社会多元化的城市。

（6）城市和未来。对可持续发展作出贡献并给未来带来希望的城市。

2）罗马附近的奥斯蒂亚（Ostia）

在罗马城外的奥斯蒂亚城生态规划中[由马西莫·巴斯蒂安尼（Massimo Bastiani）、瓦莱里奥·卡尔德拉罗（Vlerio Calderaro）和乔金·伊布（Joakim Eble）完成]，出发点是场地的自然环境。水文地质的研究、植物和作物的研究、微气候、区域的历史和城市发展史都是规划的依据。

图4-136　气候的适应

防护林带有助于防止干旱和冷风。开敞的走廊有利于引入海风。植被和运河能够防沙和通过蒸发降温。院子的排列制造了宜人的微气候

图4-137　有机物的生态循环

农业、园艺和农耕文化产业，处理和出售食物的市场，肥料工厂和有机物分类，居住区和耕地之间的边缘地带使城市和乡村之间产生互动

小贴士4-8　马略卡岛的帕尔玛（西班牙）的扩展规划

建筑师理查德 罗杰斯负责“阳光村”的提议，马略卡岛的帕尔玛扩展可以作为生态社区的规划样板（图4-138至图4-141）。

图4-138　运输系统和舒适的步行距离

资料源于《可持续的建筑——原则、范式和案例研究》，詹姆斯 斯蒂尔（James Steele），1997

图4-139　城市模式的形成

城市模式的形成主要靠特有的选址将各种因素融为整体。水、耕地、交通系统、社会生活和能源一起合作。能源农场是计划里的一部分。这三个地区的能源供给都靠太阳能和生物燃料，拒绝焚化。地形学和水在流域里的运动是计划工作的出发点。所有的水都将被耕地和住宅所用。流出的水都是纯净的，并被当成一种资源。资料源于《建筑与城市规划中的太阳能》，托马斯 赫尔佐格（Thomas Herzog）主编，1996

图4-140　“地形学”城市规划的模型照片

三个城镇区域是对区域地形学研究的结果。到镇中心舒适的步行距离是评价每个区域面积的标准。在城市中心，目标是多样性的活动，居住区、服务区、工作区被整合在一起。中心区的发展受到与种植园和耕地相结合的居住区的控制。资料源于“建筑与城市规划中的太阳能”，托马斯 赫尔佐格（Thomas Herzog）主编，1996

图4-141　某地区规划平面图

地形和水系会影响城市规划。植被区和开发区互相交织。资料源于《可持续的建筑——原则、范式和案例研究》，詹姆斯 斯蒂尔（James Steele），1997