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国外的绿色改造从单体建筑发展到街区,理论方面研究相对成熟[1];国内对于街区的绿色改造研究主要集中在建筑层面,街区层面的研究较少[2,3]。在“双碳”目标和“数字中国”的驱动下,绿色化、智能化的协同成为“十四五”阶段的重要发展方向[4],打造绿色、智慧化的街区对于加快智慧城市的建设而言尤为重要。
1.1街区绿色改造的概念
目前,街区的绿色改造尚未有明确的概念说明,本文根据国内外相关理论和实践进行提炼[5],将街区的绿色改造理解为:利用绿色技术对街区的交通、建筑、生态环境、设施服务等空间领域进行改造设计,为住户创造绿色、健康、可循环、可持续的街区环境。
1.2街区智慧改造的概念
智慧街区是在智慧城市的概念基础上发展而来的,街区的智慧改造融入智慧城市的理念,利用现代智能科技及相关技术,建立和应用智能化系统,为人们提供高效、便利的街区服务环境[6],保障历史街区的智慧发展。
1.3街区绿色、智慧改造一体化的必要性
智能科技和互联网的发展给中国建设和人类的生活方式带来了极大的转变。很多实践表明,绿色化和智能化的融合,是提高人们生活质量、提升城市服务能力和社会可持续发展的基本原则。这次全球性的疫情也在提醒人们,绿色技术与智慧技术大融合是未来街区的发展方向,在满足人与自然可持续发展的同时,助推绿色智慧城市的构建。
2南京安品街区历史及现状分析
2.1安品街区概况
安品街区位于南京市秦淮区,东至鼎新路,西至莫愁路,南至升州路,北至建邺路,位于著名景区朝天宫的东南部,因留下多处明清时文物保护单位,故名安品街。该地区在繁华的新街口商圈西南方向2公里处,距离热门旅游景点夫子庙近1.5公里(图1),安品街区低矮破旧的老房子就隐没在这座城市的高楼大厦之中。它蕴含着老城南的历史遗迹,是最后一片属于平民百姓的回忆,复兴与保护迫在眉睫。本次研究范围主要为莫愁路、升州路、仓巷、木屐巷围合片区地块。
2.2安品街区居住人群分析
街区老旧,生活品质低下,原居民多搬离,房屋被违法改造以出租,租客较多。中老年人居住及活动占主体,儿童及成年人相对较少。后期更新改造中需考虑中老年人的空间形态特征。
2.3安品街区现状及存在问题
2.3.1空间体验感差,交通杂乱无章
安品街区建筑密度高,公共空间稀少且形式功能单一,空间体验感和趣味性差(图2)。街区的交通系统,宏观层面上,片区位于城市主干道交叉路口,可达性高;微观层面上,街区内部交通路网杂乱,违建乱建破坏了原有的街巷肌理,交通阻塞。经调研发现:巷道内部断头路多,阻隔了与主要道路的紧密联系。机动车、非机动车停放无序,无专门的停放场地。
2.3.2用地现状繁杂,建筑质量较差
街区内部主要为低层居住类建筑,临近道路四周为古玩类商业建筑,还有部分文化、办公类建筑,建筑用地繁杂。多为1~2层低矮建筑,部分加建建筑高度破坏了天际线。建筑结构多为木结构,墙体为砖石堆砌而成;单体建筑质量较。
3绿色改造理论基础
通过有机更新理论方法对历史街区进行更新改造,就是遵循城市的秩序规律,对局部进行小规模的协调,保存街区历史文化性的同时,达到街区和城市之间的自然共生[7]。历史街区的有机更新可以从交通体系、建筑技术、景观绿化、智慧养老、智能设施等方面进行更新。
4南京安品街区绿色智慧改造策略
根据街区现状问题,结合实际优势,在有机更新的理论基础上,提出四个绿色智慧更新策略:绿色低污染交通策略、绿色低能耗建筑策略、绿色可持续景观策略、智慧街区建设策略。
4.1绿色低污染交通策略
4.1.1静态停车
面对车位严重不足的问题,采用分散式手法将部分老旧建筑改造为地下、半地下或立体停车库,用作机动车停靠地;以见缝插针的手法将空余小空间改造为非机动车的停靠地。同时,可在晚间租用周边办公楼的停车场,实行错峰错时停车。
4.1.2绿色出行
在未来规划中,街区各巷道应全面打通,实行禁止停车政策,缩短道路宽度,降低车流,创造适宜停留、观赏、游憩的空间。行人通过愉悦的步行交往氛围,与街道空间互动(图3),获得更多慢行游览的空间体验。
4.1.3交通组织
街区规划中,应解决好各种流线之间的关系:(1)做到人车分流:在主要街道两侧设景观或水系,隔出车行道和人行道,内部巷道禁止机动差,建筑外表皮经过年代的摧残暴露原有的骨架未经修复,内部结构也有不同程度的损坏。
4.2绿色低能耗建筑技术
4.2.1建筑布局与形式
该区域建筑密度大,内区建筑拥挤不堪。通过模拟光环境和风环境,发现大多卧室自然采光系数达不到标准、通风效果差。为了改善采光和通风效果,将建筑改造成一个个拥有中庭或院落的空间单元体(图4)。中庭引入自然光线,促进室内气流运动,还能缓解室内外热交换的速度,降低建筑物热损耗,对于建筑整体节能、微气候调节等都有积极作用。
4.2.2建筑外围护结构
(1)外墙改造外墙作为一个重要的围护结构,在既有建筑改造中是首要考虑的对象。外墙改造分为外墙保温隔热改造和外墙绿化。外墙外保温能有效减少墙体的温度变形,在建筑改造中应用最多。外墙绿化分为墙面绿化、阳台绿化。墙面绿化可采用模块化铺贴草皮、立体绿化箱、垂吊藤本植物等措施(图5),植物叶片进行光合作用,改善室内空气结构,美化室外绿化环境。阳台绿化指利用阳光房种植盆栽和垂吊植物,美化室内外环境。(2)门窗改造门窗改造分为保温隔热改造和遮阳改造。街区内建筑门窗材料老旧,多为单层玻璃,气密性差、能量消耗大。因此,将单层玻璃置换成双层真空玻璃,并使用铝合金门窗框提高气密性和隔声效果。此外,在改造门窗时要根据当地太阳辐射与气候条件等因素确定建筑每个朝向上的窗墙比,尽可能地利用太阳光,并通过安装活动外遮阳等遮阳措施,不仅可以做到夏季隔热,还能使立面更有造型感。(3)屋面改造屋面改造分为屋面保温设计和隔热设计。根据周边建筑风格,大多为坡屋面形式,部分平坡结合。冬冷夏热地区,坡屋顶保温构造常用倒铺法满足冬季保温的需求。为改善夏季室内热环境,可架空屋面板形成通风隔热层,也可以利用平屋顶的露台种植花卉、蔬菜、植物,高低错落,在满足街区绿化的同时,带来层次丰富的视觉感受。
4.2.3户型设计
户型改造设计应考虑南北通透,南面多设阳台或窗户,通风采光良好;还要考虑动静分区,动区靠近入户处,避免流线干扰;入户玄关设计应尽量与内部空间分隔,防止室外细菌进入室内区;卫生间干湿分离,在一定程度上,也能减少病毒细菌的滋生,保持卫生和健康(图6)。
4.2.4室内环境质量
建筑室内环境包括声、光、热、空气质量等,室内环境影响身心健康,为提高室内空气品质和环境的舒适度,就需要设置环境质量监测设备,检测内容包括室内温湿度、CO2浓度值、TVOC浓度值、甲醛浓度和PM2.5浓度值等。居住者平日可以在静风条件下多开窗,良好的通风能带走细菌;多清理空调灰尘,减少细菌的积累;多种植绿植盆栽,形成室内外绿化循环等。
4.2.5建筑能耗设备
在我国建筑节能改造各项指标中,采暖、空调、照明、热水系统的能耗,占建筑能耗的绝大部分。采用高效的能源管理系统和节能设备、技术至关重要,先进的网络智能管理平台,对各能耗指标的技术参数集中控制,确保设备运行无阻;高效的能源设备,最大程度地降低社区建筑的能耗水平;新型节能技术如空气能热泵,直接为室内提供热水,或将热水转换成热风,夏供冷、冬供暖,高效率、低损耗,有力地推动了节能减排。
4.3绿色可持续景观技术
城市街区中的绿色景观改造,是街区环境美化和生活质量的重要保证,能够焕发老旧街区的新活力。分为绿化改造、铺装改造、排水系统改造等。
4.3.1丰富绿化层次
绿化可以让空间层次更丰富,除原有的树木外,增加不同品种的乔灌木,形成丰富的空间层次感,并设置下凹式树池,便于雨水回渗利用,树下设围合平台或木制长椅,为居民和游客提供休憩地。
4.3.2合理利用铺装
将违法乱建建筑拆除所得的砖石材料二次利用到地面铺装上,砖石之间的缝隙用粗砂石填充,增加铺装的渗水性,雨天将雨水收集用于日常绿化维护(图7),也可将砖石设计成不同高度的植草池或其他景观小品,美化居住环境的同时增添生活情趣。
4.3.3优化排水系统
检测、更换街区内原有的供水排水管道,合理布置新管道;增加污水管、雨水管,雨污分流,建中水、雨水收集利用系统。雨天利用坡屋顶收集雨水,再二次运用于街区绿化维护、道路喷洒降温等。
4.4智慧街区建设技术
4.4.1绿色智慧街区设计
通过绿色智慧理念,建立街区安全系统、物业服务系统、居家便捷系统及相关智能化配套设施,实现对街区及老年人的安全、高效、便捷的服务。
4.4.2绿色智慧养老服务
街区老年活动群体占主体,健康养老系统应包括:建立身体健康监测系统,如身体数据信息检测器、心脏血压检测器、温度测控等;完善智能联网系统,对老年人数据云处理,以此推出电子病历、网络医疗等;建立智慧养老服务体系,如诊所预约、上门介护服务、24h紧急求助等;完善智慧生活服务体系,可在家完成各项缴费、设备维修、订购商品等,无须排队,能有效缓解出行压力,提高生活便捷度。从生活体验、身体健康、心理安慰等各个方面提高老年人的生活质量。
4.4.3智能设施
(1)在街区的重要节点、入口处增设门岗自动识别器,居民通过人脸识别进入街区,机器自动拍照、测温,并进行绿码记录;交通节点处设置交通流量显示器,自动测量车流和人流密度,并拍照记录。(2)互联网时代,智能快递柜应在各街区普及应用,疫情下的无接触配送至关重要,二维码自动识别开门,避免人员面对面接触,也可以做到随时取件,避开人流高峰。(3)新型智能路灯是智慧城市的“智慧灯杆”,不仅能够自主结合环境变化管控设备运行,如照明开关灯的控制、亮度调节等,还能通过远程控制响应现场需求。安品街区传统路灯光线昏暗,更换智能路灯调控便捷,避免使用中资源浪费,提高街区活力。
结语
后疫情时代,绿色智慧城市已经成为未来社会的发展趋势,面对现阶段街区改造缺乏的绿色智慧理念,文章将视角放在历史街区绿色智慧改造的策略研究上。但目前智慧城市尚处于发展阶段,老旧街区的“绿色智慧化”改造方法仍有较大的提升空间,还需要更多的技术研发支持其发展。未来也要不断加强物联网、云计算、智能化技术水平,实现智慧建筑的深度发展。“绿色、智慧、人文”,是现在至未来很长一段时间内的城市发展指向标。
参考文献:
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[4]董正浩,李帅峥,邓成明,等.“双碳”战略下新型智慧城市建设思考[J].信息通信技术与政策,2022(01):57-63.
[5]黄倩,耿宏兵,阳建强.绿色城市更新理念及其内涵初探[C]//活力城乡美好人居——2019中国城市规划年会论文集(02城市更新),2019:1767-1775.
[6]王迪.智慧城市背景下历史文化街区设计思路[J].绿色环保建材,2019(01):85.
[7]崔剑锋,范乐,王燕语,等.历史文化街区绿色改造措施及要点——以成都市大慈寺历史文化街区为例[J].四川建筑,2019,39(02):30-32.
作者:陈希颖 张海燕 吴大江 单位:南京工业大学建筑学院 南京工业大学建筑学院 中通服咨询设计研究院有限公司