■ 林鈺瓊 LIN Yuqiong 姚佳偉 YAO Jiawei 袁 烽 YUAN Feng

0 引言

從公元前董仲舒提出的“天人合一”，到維特魯維奧（Vitruvius）在《建筑十書》中描繪的原始小屋，人類自文明的誕生伊始便一直運(yùn)用設(shè)計(jì)的手段，順應(yīng)環(huán)境進(jìn)行建筑的營(yíng)造，樸素的生態(tài)思想在漫長(zhǎng)的建筑探索中，雖不自知但卻自覺(jué)存在。而從城市規(guī)劃層面對(duì)人居環(huán)境的思考，則是從1898年霍華德在工業(yè)革命后西方城市問(wèn)題背景下提出的“田園城市”理論開(kāi)始，到凡·沙里寧（Eliel Saarinen）的“有機(jī)疏散”“衛(wèi)星城鎮(zhèn)”，再到1993年“新城市主義”的提出，詩(shī)意地棲居——如何創(chuàng)造一個(gè)人與自然共生共榮、和諧共處的建筑與環(huán)境，已成為全人類共同關(guān)注的永久話題。

在過(guò)去的幾十年里，城市化的高速發(fā)展，一方面給人類帶來(lái)了巨大的物質(zhì)財(cái)富，但卻在另一方面引起了人口密度過(guò)高、交通擁擠、綠化缺失、環(huán)境質(zhì)量下降等一系列城市頑疾。20世紀(jì)60年代末，涉及社會(huì)多領(lǐng)域的“生態(tài)運(yùn)動(dòng)”將“生態(tài)”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀冎匦吕斫?、衡量與評(píng)價(jià)人類生活環(huán)境的標(biāo)尺，其在城市規(guī)劃、建設(shè)領(lǐng)域中強(qiáng)調(diào)人與自然的協(xié)調(diào)，并重新喚起了公眾積極重視與保護(hù)生態(tài)環(huán)境的職責(zé)。居住建筑與社區(qū)，作為承載城市主要功能——居民生活的重要地理空間，長(zhǎng)期以來(lái)一直都是城市建設(shè)的側(cè)重點(diǎn)。未來(lái)居住社區(qū)的建設(shè)，應(yīng)該避免陷入當(dāng)代某些小區(qū)開(kāi)發(fā)平庸和世俗的怪圈，走人與自然和諧相處的生態(tài)道路。

近幾年，米蘭理工大學(xué)教授博埃里（Stefano Boeri）通過(guò)“垂直森林”項(xiàng)目，重新詮釋了自然、人、建筑三者間微觀的生態(tài)意義。對(duì)于未來(lái)人居環(huán)境的探索，Vincent Callebaut引入了一個(gè)準(zhǔn)“未來(lái)主義者”對(duì)于當(dāng)代城市的觀點(diǎn)，始終將焦點(diǎn)集中在長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的方向上。由此大膽設(shè)想了未來(lái)理想的生態(tài)都市——“睡蓮之城”。本文將以這兩個(gè)案例，闡明在當(dāng)今生態(tài)文明時(shí)代，城市居住區(qū)的發(fā)展作為社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)生態(tài)性、社會(huì)性與可持續(xù)性，建造環(huán)境良好的、具有個(gè)性魅力和凝聚力的新型生態(tài)城市也必須符合人們對(duì)美好生活的愿景。人類本身是自然系統(tǒng)中的一部分，在城市發(fā)展與建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)開(kāi)展基于建筑學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、景觀建筑學(xué)的可持續(xù)人居環(huán)境建設(shè)的思考。在面對(duì)有限資源該如何合理使用的問(wèn)題上，將生態(tài)問(wèn)題置于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展同等重要的地位，這對(duì)探索符合我國(guó)國(guó)情的人居環(huán)境具有重要的現(xiàn)實(shí)與啟發(fā)意義[1-2]。

1 生態(tài)城市與居住區(qū)思想的起源及發(fā)展

公元前5世紀(jì)，希波達(dá)姆斯(Hippodamus)的棋盤式布局結(jié)構(gòu)(gridiron pattern)開(kāi)創(chuàng)了城市規(guī)劃學(xué)追求形態(tài)美學(xué)效果及姿態(tài)雄偉風(fēng)氣之先河。但之后的城市與建筑漸漸忽略了其功能合理性，反而滯留在造型藝術(shù)方面。盡管資本主義社會(huì)形成后，種種社會(huì)弊端凸顯，以托馬斯·摩爾的“烏托邦”、廉帕內(nèi)拉的“太陽(yáng)城”、傅立葉以“法郎基”為單位的公社等為代表的種種社會(huì)改良的設(shè)想不斷被提出，但是這些想法與當(dāng)時(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況相差太遠(yuǎn)，故而只是一些超階段、超現(xiàn)實(shí)社會(huì)的主觀空想[3]。

在此背景下，1898年，英國(guó)規(guī)劃師霍華德(E.Howard)提出“田園城市”理論，將城市作為一個(gè)有機(jī)整體開(kāi)展研究，結(jié)合城鄉(xiāng)關(guān)系，針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的城市規(guī)劃問(wèn)題，提出了涉及人口密度、城市經(jīng)濟(jì)、城市綠化等方面的解決途徑[4]。其后，惠依頓的衛(wèi)星城鎮(zhèn)理論和沙里寧的有機(jī)疏散原則作為田園城市的延伸，都強(qiáng)調(diào)了城市的發(fā)展應(yīng)當(dāng)與周圍地區(qū)的環(huán)境聯(lián)系起來(lái)開(kāi)展規(guī)劃工作。

20世紀(jì)20年代，作為一個(gè)城市規(guī)劃的先驅(qū)者和區(qū)域規(guī)劃理論的倡導(dǎo)者，帕特里克·蓋迪斯從生物學(xué)中得到很大的啟發(fā)，最先指出了工業(yè)革命和城市化對(duì)人類的影響，即生態(tài)的問(wèn)題。1933年的“雅典憲章”提出城市居住的主要問(wèn)題有：人口密度過(guò)大、空地與綠化匱乏；生活環(huán)境質(zhì)量差；房屋沿街而建，居住環(huán)境嘈雜，日照不足；公共設(shè)施太少且分布不合理等。建議應(yīng)當(dāng)采用綠帶將居住區(qū)與交通道路隔離，城市不同區(qū)域應(yīng)根據(jù)人口密度的不同設(shè)置動(dòng)態(tài)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。1977年發(fā)表的《馬丘比丘憲章》，將城市規(guī)劃的目的定義為創(chuàng)造一個(gè)多功能的生活環(huán)境，生活環(huán)境與自然環(huán)境應(yīng)當(dāng)和諧共生[5]。

“園林城市”和我國(guó)傳統(tǒng)的私家園林有著密切的聯(lián)系，前身是1993年錢學(xué)森先生提出的“山水城市”，可以視為“花園城市”的中國(guó)化。三者的核心都是要將城市與自然相結(jié)合，還自然與城市，并賦予其藝術(shù)美，為了城市的核心主體——人，創(chuàng)造健康宜居、生態(tài)平衡、環(huán)境優(yōu)美的生活環(huán)境。生態(tài)城市（Eco-city）應(yīng)當(dāng)被作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)待，通過(guò)組織（設(shè)計(jì)）建筑與城市內(nèi)外空間中的各種物質(zhì)與能量，使其有序地循環(huán)轉(zhuǎn)化，消耗最少的地球資源與能源，產(chǎn)生最少?gòu)U棄物的城市居住空間。生態(tài)城市能夠創(chuàng)造高效、低耗、低污染以及生態(tài)平衡的建成環(huán)境，更加體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展原則。

可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下的城市生態(tài)居住區(qū)，是生態(tài)文明與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的產(chǎn)物，主動(dòng)強(qiáng)調(diào)了環(huán)境保護(hù)與資源節(jié)約。在現(xiàn)代科技支撐下，提供人與自然和諧共處的聚居區(qū)，可以在一定的時(shí)間、空間等維度，構(gòu)建物質(zhì)、能量和信息的高效使用和良性循環(huán)[2]。經(jīng)過(guò)良好的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)與管理的城市生態(tài)居住區(qū)，是組成生態(tài)城市的基本功能單元之一，也是整個(gè)城市系統(tǒng)中資源高度集中使用的部分。為了平衡“人所需”與“人所用”這兩方面，應(yīng)當(dāng)在生態(tài)居住區(qū)中同步思考合理的發(fā)展（經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化與生活水平等層面）與補(bǔ)償（因發(fā)展而造成的環(huán)境破壞、資源損耗）的雙軌發(fā)展模式。

2 城市問(wèn)題與危機(jī)

當(dāng)前世界一半的城市人口居住在人口規(guī)模100萬(wàn)以上的城市中，而每年仍然有數(shù)千萬(wàn)人積極地從農(nóng)村向都市遷徙，尋求新的工作與財(cái)富機(jī)會(huì)。預(yù)測(cè)到2050年，全世界三分之二的人口將在飽和甚至擁擠的城市中生活。高速城市化必然帶來(lái)的是向環(huán)境、交通、教育、健康、居住等方面的挑戰(zhàn)。大部分城市被迫的盲目擴(kuò)增看似并無(wú)極限，在改變?cè)型恋匦再|(zhì)的同時(shí)，破壞了自然與生態(tài)環(huán)境。

生活在城市里的人類，已經(jīng)遭受著空間被壓縮、資源（水與能量）被減少，周邊的環(huán)境被污染等等一系列短期內(nèi)難以被解決的困境。人類社會(huì)的進(jìn)程，乃至我們自身的生存，主要取決于我們對(duì)以上問(wèn)題作出反應(yīng)的方法、時(shí)間和效率。全球生態(tài)危機(jī)造成的破壞不可逆轉(zhuǎn)，也愈演愈烈。建筑師們正在被鼓勵(lì)使用可再生能源（太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)?、潮汐能等）?lái)減少對(duì)化石能源的消耗，提高建筑物能源自給能力，著重考慮資源的循環(huán)利用率；生態(tài)學(xué)家們也正在嘗試?yán)蒙鷳B(tài)工程技術(shù)來(lái)加速生態(tài)愈合的自然進(jìn)程，如生物技術(shù)（仿生技術(shù)、生物補(bǔ)救、親緣整治、遺傳學(xué)等）能夠幫助改善建成環(huán)境，恢復(fù)生物多樣性與共生性。兩者已成為建設(shè)生態(tài)居住地與生態(tài)城市的有效手段。

建設(shè)理想的生態(tài)居住地與生態(tài)城市，需要克服一系列挑戰(zhàn)：城市廢棄物與污染物的處理、便捷的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)以及良好的教育系統(tǒng)等。不同的生活方式與社會(huì)階層應(yīng)當(dāng)結(jié)合不可分割的自然及文化共存，組建一個(gè)和諧共生體。資源集約對(duì)社會(huì)性內(nèi)涵提出了更高的要求，即為所有不同背景的居住者提供都滿意的空間。這種不同人群與自然組成的共生體，規(guī)范了行為與環(huán)境，成為未來(lái)城市生態(tài)居住社區(qū)構(gòu)建的基石，表明了社會(huì)權(quán)利的轉(zhuǎn)移，但這也依賴于自然與科技的持久互融。

海平面的上升將導(dǎo)致全球海岸線的不斷減少，但全球人口總數(shù)卻可能在剩余土地上持續(xù)攀升，城市密度勢(shì)必將增加。因此，生態(tài)語(yǔ)境下的未來(lái)人居環(huán)境的探索會(huì)逐漸走向兩種分化，即在現(xiàn)存大陸上建設(shè)自然友好型高層高密度城市空間，以及向海洋進(jìn)發(fā)，建設(shè)海洋環(huán)境友好型漂浮城市。

3 當(dāng)代生態(tài)城市：垂直森林城市

意大利著名建筑師斯坦法諾·博埃里（Stefano Boeri）設(shè)計(jì)的作品——“米蘭垂直森林雙塔（Bosco vertical）”（兩座高層建筑高度分別為112m與80m）已經(jīng)成為米蘭的標(biāo)志性建筑之一（圖1）。其在建成之初，就已獲頒法蘭克福最佳高層建筑大獎(jiǎng)、世界高層建筑與都市人居學(xué)會(huì)授予的“世界最佳高層建筑大獎(jiǎng)”等。兩棟大樓可種植480棵大型樹木（9m高喬木）、230棵小型樹木、11 000株地被植物以及5 000株灌木[6]。憑借在2015年舉辦的巴黎氣候大會(huì)上該項(xiàng)目的介紹，以及該理念的安全性與可復(fù)制性，博埃里已經(jīng)在全球多個(gè)城市陸續(xù)實(shí)踐了“垂直森林”的構(gòu)想。

2007年在迪拜的經(jīng)歷，激發(fā)了博埃里的創(chuàng)新想法，即設(shè)計(jì)建造一座“完全被植物所圍繞的塔樓”。當(dāng)時(shí)迪拜的城市建設(shè)如火如荼，許多超高層建筑吸引了全球的目光，但這些大樓外表皮多為高反射玻璃或金屬材質(zhì)，這些冰冷的表皮代表了人造建筑物隔絕了人與自然，而讓綠色森林向上延伸進(jìn)城市建筑中，也許就能建造出一個(gè)自然、人類、建筑、城市和諧共生的生態(tài)化建筑?！按怪鄙帧钡钠矫娌季煮w現(xiàn)了每套公寓都擁有獨(dú)立的外側(cè)懸挑混凝土陽(yáng)臺(tái)作為私家花園使用。陽(yáng)臺(tái)依據(jù)日照等環(huán)境因素設(shè)計(jì)，各層樹種的選擇也根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)中的結(jié)果，在滿足所需光照和生長(zhǎng)空間的基礎(chǔ)上達(dá)到安全性（不會(huì)被風(fēng)吹倒造成隱患）。

當(dāng)前，大部分綠色生態(tài)建筑僅僅是將綠化作為建筑表皮中的一種，植物的功能也許只是停留在保溫隔熱、美觀、響應(yīng)政策的層面。但被大量植物包裹住的“垂直森林”，不僅能夠有效阻擋太陽(yáng)輻射、粉塵、噪音，又可以產(chǎn)生氧氣和增加室內(nèi)濕度[7]。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其為人類、植物、動(dòng)物提供了棲居共生地，綜合考慮了環(huán)境友好與可持續(xù)性、生物種族多樣共存性、土地節(jié)約利用性與社會(huì)價(jià)值性?！按怪鄙帧笨梢灾苯游粘鞘嗅尫懦鰜?lái)的二氧化碳，很好地減緩熱島效應(yīng)、降低能源消耗、提升居民的低碳生活理念與城市生態(tài)效益，能夠更好地應(yīng)對(duì)當(dāng)前全球暖化的問(wèn)題。同時(shí)，立體綠化體系、公共空間室外化、可再生能源使用、表皮生態(tài)設(shè)計(jì)都在“垂直森林”項(xiàng)目中體現(xiàn)了應(yīng)對(duì)城市環(huán)境挑戰(zhàn)的策略。

4 未來(lái)生態(tài)浮島：睡蓮之城

在建筑領(lǐng)域，應(yīng)用科學(xué)技術(shù)可以設(shè)計(jì)出與智能化交互的建筑原型。建筑變成一種改善全球生態(tài)危機(jī)的載體，成為聯(lián)系人與自然的有生命的界面。所有這一切都引導(dǎo)著人們走向一種新的人工地理，一種有利于建立新生命循環(huán)的有活力的生態(tài)系統(tǒng)。

圖1 米蘭垂直森林雙塔

全球海平面逐年上升，預(yù)計(jì)截至2100年，將在現(xiàn)有高度上再上升9～88cm[7]。據(jù)估算，地球表面溫度每上升1℃，海平面將相應(yīng)上升1m。一些地勢(shì)低洼的島國(guó)將會(huì)被淹沒(méi)在水中，因?yàn)楹Ｆ矫嫔仙?0cm后，其海岸線將消失。最初上升的1m海平面，也許并不能夠引起人們的重視，但再一次上升的1m將會(huì)讓越南、埃及、孟加拉國(guó)這樣的國(guó)家和地區(qū)在洪水過(guò)后化為沼澤。如果海平面再上升，紐約、上海、邁阿密等地區(qū)也將受到威脅。海平面上升也會(huì)引發(fā)淡水資源短缺，儲(chǔ)備水受到侵蝕，人們的生活將極度不便。

在這種背景下，文森特構(gòu)思設(shè)計(jì)了一個(gè)現(xiàn)代版諾亞方舟——“睡蓮之城”（圖2），意在為家園即將被破壞的人們建造一個(gè)新的居住場(chǎng)所。這座微型生態(tài)城市浮島結(jié)構(gòu)，受到了亞馬遜叢林中維多利亞核桃葉子造型的啟發(fā)，擁有這種葉子的植物屬于睡蓮科，也成為該生態(tài)漂浮城市名字的由來(lái)?！八徶恰弊晕倚纬梢粋€(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，自給自足，并能夠漂浮于海面之上。它是一個(gè)半水半陸的兩棲城市，能夠漂浮到世界的任何地方，每一個(gè)都可容納約5萬(wàn)人生活。島中央設(shè)置有一個(gè)能夠收集并凈化雨水的湖，動(dòng)植物群沿湖繁衍。整座島的能源動(dòng)力全部來(lái)自于可再生能源，如三座人造山脈上鋪置的太陽(yáng)能板將太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)化為電能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與利用潮汐能發(fā)電設(shè)備，將為整個(gè)小型城市提供充足的清潔能源[8]。城市中產(chǎn)生的二氧化碳與其他廢棄物都可以實(shí)現(xiàn)再循環(huán)利用。值得一提的是，島嶼的雙層外殼是由一層TiO2的聚酯纖維組成，從而能通過(guò)光催化效應(yīng)吸收大氣污染物。

漂浮的生態(tài)城市被認(rèn)為是海洋生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)式建筑，生產(chǎn)所需的氧氣與能源，回收CO2和污染物，生物凈化、軟化使用過(guò)的水，并能憑借上下兩層的水產(chǎn)養(yǎng)殖與生物走廊滿足居民的食物供給。文森特認(rèn)為，當(dāng)前許多國(guó)家花巨資擴(kuò)建海灘與加固堤壩來(lái)應(yīng)對(duì)海平面的上升問(wèn)題，其實(shí)是低效且無(wú)用的?！八徶恰钡脑O(shè)計(jì)被認(rèn)為是在未來(lái)安置數(shù)百萬(wàn)氣候難民（因氣候變化而失去家園的人類）最為有效的解決方案。

圖2 “諾亞方舟”——“睡蓮之城”

5 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)與城市的發(fā)展，人類對(duì)多樣性宜居環(huán)境的追求從被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變。隨著對(duì)美學(xué)和道德判斷能力的蘇醒，在可持續(xù)發(fā)展的框架下，將城市融入自然與將自然引入建筑，這兩種居住空間生態(tài)化的方式，對(duì)城市與建筑的發(fā)展都具有指導(dǎo)意義。未來(lái)城市生態(tài)型居住區(qū)應(yīng)當(dāng)是融合自然、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，人們的社會(huì)行為與觀點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在時(shí)下生態(tài)環(huán)境遭受破壞、生存環(huán)境不斷惡化的背景下，及時(shí)調(diào)整為以整體性、多樣性、和諧性為特征的生態(tài)型住區(qū)?！按怪鄙殖鞘小迸c“睡蓮之城”分別反映了人類向海洋與天空進(jìn)發(fā)的潛力，前者為海平面上升、陸地消失背景下的無(wú)奈之舉；后者為城市對(duì)自然、生態(tài)環(huán)境大肆破壞后的補(bǔ)救措施。從人類生態(tài)意識(shí)覺(jué)醒的“田園城市”，到“垂直森林城市”甚至于前瞻性更強(qiáng)的“睡蓮之城”，生態(tài)語(yǔ)境下的未來(lái)城市居住地實(shí)際上是構(gòu)建了一座立體的田園城市，兩者都不僅僅是一座建筑，更是在未來(lái)達(dá)到社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然協(xié)調(diào)發(fā)展的一個(gè)可復(fù)制的方法。