摘要
我国城市发展正从粗放扩张转向以品质提升为核心的存量时代,探索以“未来社区”为载体的城市单元再生模式成为重构城市空间价值、应对气候变化与数字技术革命的关键实践。本文以绿色低碳与智慧化建设为主线,在构建“目标—路径—机制”理论框架和提出覆盖规划、设计、运营全周期的系统性方法论基础上,对上海嘉定“理想之地”项目开展实证分析,据此探讨存量更新时代未来社区建设的多维实践路径,以期为存量用地再开发如何应对未来社区建设需求提供理论思考与实践参照。
关键词
绿色低碳;智慧技术;未来社区;理想之地
作者简介
清华大学建筑学院博士研究生
清华大学—中建二局联培博士后(在站)
中建玖合发展集团有限公司顾问总工程师
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在新型城镇化战略、生态文明建设等多重因素倡导下,传统以城市空间扩张为主导的“增量扩张时代”正在寻找有效路径向以品质提升为核心的“存量提质时代”转型。这种转变既是对土地资源紧约束的现实回应,也是实现“碳达峰”与“碳中和”战略的关键依托。随着城市更新从单纯的物质空间改造上升为涵盖生态修复、智慧赋能、社会治理等内容的系统工程,为有效应对气候变化、数字技术革命等时代命题,探索以“未来社区”为载体的城市单元再生模式,成为重构城市空间价值、激发社会活力的重要实践方向。
存量更新时代的智慧技术应用与基于自然的解决方案,为未来城市的韧性构建和活力焕发提供了创新思路和可行路径。将新技术、新理念融入社区建设,催生出了智慧社区[1]、低碳社区[2-4]、活力社区[5]等一系列未来社区发展方向。浙江省未来社区建设明确了人本化、生态化、数字化的价值坐标,以及未来邻里、教育、健康、创业、建筑、交通、低碳、服务和治理九大场景系统。[6]赖亚妮等认为,智慧社区应兼具智慧技术应用、创新发展、人性化社区空间三元特征[1] ;陈成文等提出了人本化、智慧化、绿色化、共享化的未来社区价值导向[7];施生旭等将人本化改造、数字化联通、生态化建设的未来城市理念融入老旧小区更新改造[8]。由此可见,绿色低碳及智慧技术是未来社区建设的重要价值导向。
上海嘉定“理想之地”是中建玖合发展集团有限公司与上海万科企业有限公司联合开发的一个新近建设的代表性未来社区创新案例。项目以人为中心,围绕低碳、活力、智慧,建立起多维技术相互关联的高混合业态社区,探索了城市再开发过程中的社区建设新模式。本文在简要分析未来社区既有研究的基础上,梳理未来社区建设的绿色低碳理念与智慧技术支撑,并以“理想之地”为例进行实证解析,进而为城市更新如何回应未来社区建设需求提供理论思考与实践参照。研究发现,“理想之地”项目通过产城融合、生态智慧、混合利用等多种措施赋能存量用地再开发。其中,低碳技术关注在建筑全生命周期,推动形成能源动态平衡与物质循环闭环 ;智慧建设依托数字孪生平台,落实“感知—决策—响应”全链条管理;活力及其关联的社会协同关注政府、企业、居民与学术机构力量的整合,通过数字工具与共治框架促进多方参与。
1 “未来社区”研究走向
“社区”一词源于拉丁语“communis”,意为伴侣或共同的关系和感情,代表一群有共同利益、相互依赖关系的人聚集到一起,从而构成社会治理最基础的组织单元。随着“未来社区”概念的提出,学界开启了诸多研究探索[9-10],主要涵盖社区公共空间设计及其影响因素、社区规划与建筑设计及其室内外环境场景构建、未来社区政策及其治理策略、国际经验总结与启示、多维视野下的未来社区发展模式等五个方面(图1、图2)。低碳和智慧是未来社区建设的两个重要方面[11-12],但既有研究主要集中于理论和价值探索[1],对未来社区低碳和智慧建设的实证分析尚且缺乏,这与实践中相关新兴案例尚不多见有关。
1 未来社区研究关键词聚类分析
2 未来社区主要相关研究内容[13-24]
2 未来社区建设的绿色低碳与智慧技术分析框
分析未来社区建设的“绿色低碳”与“智慧技术”,可以基于“目标—路径—机制”的逻辑展开,构建涵盖生态伦理、技术革新、社会协同、空间治理等多维信息和覆盖规划、设计、运营等全生命周期的理论框架。
未来社区“绿色低碳”的核心目标是实现“环境负荷降低—资源效率提升—生活质量改善”的“生态—能源—社会”协同发展。生态上需遵循“自然资本优先”原则,将生物多样性保护、碳汇能力提升作为重要规划约束,如通过生态红线划定保留原生植被群落、利用人工湿地净化雨水径流、构建“社区—城市—区域”三级生态网络等。能源协同的关键是实现“开源—节流—循环”的三位一体,其中“开源”指通过分布式光伏、地热能等清洁能源替代化石能源;“节流”需依托超低能耗建筑技术(如被动式设计、相变储能墙体),降低需求侧能耗;“循环”则强调废弃物资源化利用,如厨余垃圾沼气发电、建筑废料再生骨料等。社会维度上需要重构“人—技术—环境”的互动关系 :一方面,通过智慧化手段(如碳足迹追踪应用软件)提升居民对自身行为的可见性 ;另一方面,通过共享经济(如社区工具库、电动汽车分时租赁)降低人均资源占用率。
未来社区的“智慧技术”创新则要实现以物理设备为基础、数据算法为纽带、应用需求为导向的智能系统构建 :在物理设备层,可部署全域感知网络(如环境监测传感器、建筑能耗计量表等),形成社区运行的数字底座基础 ;在数据算法层,开发预测性模型(如能耗预测、交通拥堵模拟等)来支持动态决策 ;在应用需求层,聚焦安全、效率、体验等核心场景创造,包括通过人工智能安防巡检机器人降低治安事件发生率、利用车路协同系统优化停车资源分配、借助家庭健康中控平台实现疾病预警等。
以政府机制推进未来社区的绿色低碳与智慧化转型,需突破传统行政管理边界的制约,构建“垂直整合—横向联动”的治理框架。具体来看,在垂直整合上需持续完善“国家标准—地方导则—社区公约”的三级政策支持体系:国家标准明确碳排放强度、可再生能源占比等约束性指标;地方导则制定差异化实施方案(如寒冷地区侧重建筑保温、日照资源丰富地区强化光伏应用);社区公约则通过居民议事会协商具体规则(如垃圾分类奖惩细则)。在横向关系上需推动“规建管”一体化 :规划阶段,嵌入低碳评估工具 ;建设阶段,实施绿色供应链管理 ;运营阶段,建立动态的“监测—反馈—优化”机制。
市场机制对于未来社区建设的影响同样关键,通过探索“绿色金融+碳交易”等组合做法,能够有效助力未来社区创新中的多元目标达成。例如 :发行社区绿色债券募集改造资金,将节能效益证券化,以吸引社会资本参与 ;参与碳市场交易,将社区碳减排量转化为经济收益,反哺项目运维 ;等等。
3 “理想之地”的低碳智慧建设实践
3.1 项目概况与存量用地再开发历程
上海嘉定的“理想之地”是一个集住宅、商业、办公于一体的大型综合体项目(图3、图4),周边配套设施齐全且交通便捷,居民出行方便。该项目位于上海市嘉定区的核心位置,紧邻地铁11号线的嘉定新城站和万达广场,距离市中心人民广场直线距离约22 km,距离虹桥枢纽直线距离约16 km。项目由中建玖合与上海万科联合开发,占地面积约140 000 ㎡,总建筑面积达到578 000 ㎡,包括住宅约244 000 ㎡、商业约48 000 ㎡、办公约53 000 ㎡ 。
3 上海嘉定“理想之地”鸟瞰效果图
4 “理想之地”项目总平面图
项目所在地段的用地功能经历了从20世纪末的农用地到仓储用地,再到21世纪住宅用地的更新转变。2004年以来,项目作为上海嘉定新城核心区的重点更新对象,被明确定位为“未来城市理想单元”,通过融合住宅、商业、办公、文化等多业态,来承担疏解中心城区人口、承接产业转移的使命。项目以“产城融合”为核心理念,通过科学规划、混合开发、生态赋能、产业驱动和技术助力等做法,实现了城市再开发从单一住宅区向多功能综合体的转型。“生态+智慧双驱动力”“产业与居住协同发展”等特色,为项目落实产城融合的城市更新目标提供了重要支撑。
3.2 绿色低碳与智慧设计的集成实践
“理想之地”以人为中心,聚焦低碳、活力、智慧,建立起多维度技术融合的高混合业态社区。在目标制定上,项目采用小尺度的街区设计,强调可生长、可持续发展的未来城市生活范本。分析嘉定“理想之地”项目的规划方案演化,可以发现“混合”是项目规划设计的关键原则,其落实了空间功能多样性、差异化密度控制、宜居尺度控制等重要指引。“理想之地”充分发挥方案设计的引领作用,通过中央活力轴线(茂育路)和活力能量环(架空连廊)来连接周边各个地块,形成一个包含口袋公园、街角广场等多种公共功能空间的综合性社区(图5、图6)。
5 上海嘉定“理想之地”功能区分布
6 超级十字路口实景
在规划理念上,项目秉持《上海新城规划建设导则》中对共享、智能、韧性、美丽的相关要求,区别于传统近郊千篇一律的开发模式,将上海的核心区特色肌理融入其中,打造一个自然生长的活力社区。通过落实万科未来城市中对低碳、智慧、活力的技术要点,项目通过立体土地开发、混合空间使用、绿色交通出行、三维生态环境、健康人居场所、低碳智慧生活等多个场景维度,建构了生产、生活、生态相融合的新社区,为公众提供“家门口”的便利——“10分钟生活圈”体验(表1)。
值得一提的是,“理想地”采用的绿色低碳技术聚焦建筑碳排放来源,覆盖了从规划到设计,再到施工、运行、拆除的社区建设全生命周期(图7),并涵盖大量绿色建材和高效节能设备的使用,如围护结构技术、节能机电、新能源替代、固废回收、低碳材料、低碳建造等亮点低碳技术的落地。低碳建造技术,如钢木组合结构技术和少支撑免支模技术的应用,有效提升了施工效率,并减小了对环境的影响。
7“理想之地”项目低碳技术路径示意图
具体来看,“理想之地”在围护结构方面采用的低碳技术主要包括 :①外墙保温一体化,即通过预制夹心保温和现浇免拆模两种方式实现高效保温 ;②采用气凝胶保温绝热涂料,其提供了额外的隔热保护,并同步优化了建筑外观设计 ;③三玻两腔外窗,它不仅增强了窗户的隔热、隔音性能,还通过断热桥设计降低了热量传导 ;④双层屋面构造,即结合光伏建筑一体化(BIPV)技术,利用光伏板和屋面间的空腔形成双层屋面构造,利用自然通风散热减少夏季室内温度负荷,在屋顶加入自主设计的随动寻向风帽,进一步提升了屋顶的通风效率。
智慧化建设则体现在“感知—决策—响应”的全链条上 :①社区部署联网传感器,实时监测能耗、空气质量与设备状态,数据接入城市信息模型(CIM)平台生成三维数字孪生模型(图8);②AVP自动泊车系统通过激光雷达与视觉融合技术,提高通行效率和安全性 ;③家庭中控平台集成健康监测模块,可实时分析居民生理数据并联动社区医疗站。项目运维过程中,能耗与碳管理系统则通过对建筑能耗数据的实时监测和分析,来支持精细化管理和节能潜力挖掘(图9)。
8 CIM中控平台
9 智慧能源系统构架图
3.3 低碳智慧运营与社会协同机制
“理想之地”项目(图10)利用低碳智慧技术手段与多元主体的社会协同,尝试实现从规划设计到长效运营的运作闭环。运营过程中,社区通过清洁能源替代、建筑能效优化与资源循环利用,来降低整体环境负荷,实现项目全周期、多维度的减碳目标(局部减碳40%,全域减碳31%)。屋顶光伏系统与储能技术的协同运行,能实现公共区域日常用电需求的有效覆盖,而超低能耗建筑技术则有助于减少供暖与制冷的能源依赖(图11)。厨余垃圾的本地化处理不仅减少了外运压力,还将转化产物反哺社区绿化,形成物质循环的微型生态系统。智慧化技术则贯穿于社区运营的全流程,依托数字孪生平台,对能耗、环境质量等指标进行动态监测,并通过算法预测与自动调控,实现能源配置的最优化。
10 超级十字路口屋顶光伏系统效果图
11 上海嘉定“理想之地”效果图
在社会协同机制方面,社区构建了多方参与的治理框架,整合政府、企业、居民与学术机构的力量,形成决策共商、责任共担的协作模式。通过数字化工具,各利益相关方可直观感知社区发展情形和路径,既提升了参与度,又重塑了人与社区、人与环境的互动关系。在可见的未来,政府、社区对低碳生活方式的倡导,居民对低碳价值观的坚持,以及企业、合作供应商对垃圾分类处理的严格遵守,可共同创造出一种低成本、高舒适度、可参与的未来社区低碳运维模式。
4 结语
在存量更新时代,绿色低碳的未来社区建设要求规划与建设活动以保护生态环境为前提,通过资源高效利用、绿色技术运用与鼓励多方参与等,逐步落实国家生态文明与“双碳”战略目标。智慧技术的快速发展,对未来社区建设既是机遇,也是新挑战:一方面,未来社区可乘科技快车,简化建设流程,为居民提供更先进、更高品质的服务 ;另一方面,如何将智慧技术真正融入未来社区居民生活的各个场景之中,仍是相关从业人员需要深入探索的问题。
与此同时,“理想之地”的经验表明,未来社区低碳、智慧建设实践过程中仍面临技术普惠性与制度衔接的挑战。部分居民,如老年人、残疾人、儿童等,对智能化设施的适应性表现出差异,这揭示出技术推广面临兼顾不同群体需求的挑战。然而,社区级碳减排核算标准与区域政策的衔接不足,则凸显了继续强化微观实践与宏观制度协同的必要性。“理想之地”在将来还需进一步强化社区自治能力与政策柔性,通过动态反馈机制持续优化技术应用与治理策略,推动低碳、智慧建设从单一项目向城市网络化范式的升级。█
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