崇明数字化生态住宅发展战略研究

崇明数字化生态住宅发展战略研究纲要一、数字化与生态化：未来住宅的发展趋势（一）数字化生态住宅的主要内涵1、生态住宅的概念生态学是关于包括人在内的生物与环境之间相互关系的一门系统科学，是人类认识环境、适应环境、改造环境的一种世界观和自然哲学，也是人类模仿自然、设计环境的一门美学和工艺学。任何任宅和居住小区都是自然和人结合的生态住宅和生态住区，只不过有些小区生态关系较合理、人与自然关系较协调和谐，有些生态关系不合理、不和谐，或人与自然关系恶化而已。生态住宅和生态住区是人们对生态关系良好的人居环境的通俗叫法。它是从可持续发展的战略来定义的，是人类经过历史选择之后所追求的一种住宅和住区模式。生态建筑、生态住宅和生态住区不只是一类物理构件和人工设施的组合体，或人类活动的简单的挡风避雨隔热、栖息劳作的庇护场所，而是“按生态学原理规划、设计、建设和管理的具有较完整的生态代谢过程和生态服务功能，人与自然协调、互惠互利，可持续发展的人居环境”。它是规划合理，人与自然协调和谐，环境清洁、优美、安静、适用，居住舒适的人类住区，在时间上有其新生旧灭的演变过程，空间上有其内部、外部及区域的耦合关系，代谢上有其输入输出过程。生态住区系由自然基础设施(土地、气候、水、自然能、生物)、生态代谢设施(水、电、气、热、废弃物)、人工设施(建筑物、构筑物、设施、道路)和人类生态服务体系(教育、医疗、保健、休闲、劳作、交流、物业管理)组成，包括绿色空间(绿化空间)、蓝色空间(包括水资源、水环境、水景观等)、红色空间(建筑物)和灰色空间(道路与交通、室外人类活动空间)(图1)，通过物理过程、化学过程、生物过程、经济过程和人文过程及其相互关系耦合而成的一类结构合理、功能完善的人居生态系统。生态建筑、生态住宅和生态住区中的所谓生态是指人与环境间协调健康的生态关系，包括物理环境(地理、水文、气候、景观、建筑、交通、基础设施)、生物环境(有益或有害植物、动物、微生物及其生境的多样性、适宜性与活力)、流通环境(物质流、能量流、信息流、资金流、人口流的源与汇)、社会环境(体制、政策、法规及服务设施与管理水平)、经济环境(就业机会、便利度、房产市场)和文化环境(居民的文化素质、历史文化的延续性、标识性)之间的相互关系，以及居息、代谢、调节、社会等功能相互联系、相生相克综合而成的生态功能(图2)。这种协调健康的生态关系具有身心保健、环境净化、生态缓冲、自然保育、废弃物循环、景观整合和弘扬生态文明等功能。它要统筹兼顾、充分综合与展现自然和人文生态服务的多种功能，贯彻节地、节水、节能，注意可再生能源利用，使各种资源在利用与消耗过程中达到长期、持续、稳定、广泛的内在乎衡，实现生态控制论的整体、协调、自生和良性循环的原则。生态住区建设需要配套的硬件(健康的建材、设备和生态技术等)、软件(优化的系统综合规划与设计，体制、法制、管理服务体系)和心件(生态文明、行为诱导、生活方式、能力建设等)相辅相成的耦合，以协调道理(自然规律)、事理(人类活动的合理规范与管理)和情理(人及社会行为的准则)3方面的关系。生态住宅必须符合以下几个条件，首先是结合当地的自然生态环境，合理地安排并组织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑与环境之间成为一个有机的结合体。其次是少占地、节水、节能、改善生态环境、减少环境污染、延长建筑寿命，与自然生态环境友好、不破坏生态环境。再次是拥有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，满足人们工作生活所需的健康舒适环境，使人和建筑、自然生态环境之间形成一个良性循环系。2、数字化住宅的基本概念：在一座建筑、一个社区的管理和服务中，采用现代网络和信息科技，来提升自身对信息管理和信息综合利用的能力。这种能力建立在信息共享、网络融合、功能协同的数字化应用的基础上。数字化应用的能力涵盖了信息的采集和综合，信息的分析和处理，以及信息的交换和共享。数字化应用的内容包括：数据的综合与存储，事务及监控信息的集成与管理，网络及信息的增值与服务。3、数字化与生态化的有机融合是未来住宅的发展趋势随着计算机技术的普及与信息产业的飞速发展，住宅小区数字化、生态化已成为现代建筑与物业管理的发展趋势。如果说位置、环境、价格、户型、配套物业管理等构成人们评判一个项目优劣的指标，那么，数字化、生态化则是人们追求更高生活品位的方向，要涉及到生态学、建筑技术科学的基本原理、现代科学技术手段等。（二）数字化生态住宅的支持系统1、生态化住宅的支持系统包括：（1）能源系统多条动力管道入户。对住宅的围护结构和供热、空调系统要进行节能设计，建筑节能至少要达到50％以上。有条件的地方鼓励采用新能源和绿色能源（太阳能、风能、地热及其他再生资源）。（2）水环境系统：要考虑水质和水量两个问题。在室外系统中要设立排水、雨水等处理后重复利用的中水系统、雨水收集利用系统等；用于水景工程的景观用水系统要进行专门设计并将其纳入中水系统一并考虑。小区的供水设施宜采用节水节能型，要强制淘汰耗水型室内用水器具，推行节水器具。在有需要的地方，同步规划设计管道直饮水系统。（3）气环境系统：室外空气质量要达到二级标准。居室内达到自然通风，卫生间具备通风换气设施，厨房设有烟气集中排放系统，达到居室内的空气质量标准。（4）声环境系统：包括室外、室内和对小区以外噪音的阻隔措施。室外设计应满足：日间噪音小于50分贝、夜间小于40分贝。建筑设计中要采用隔音降噪措施使室内声环境系统满足：日间噪音小于35分贝、夜间小于30分贝。小区周边产生的噪音如果影响了小区的声环境则应采取降噪措施。（5）光环境系统：着重强调满足日照要求、室内要尽量采用自然光，还应注意居住区内防止光污染，在室外公共场地采用节能灯具，提倡由新能源提供的绿色照明。（6）热环境系统：要满足居民的热舒适度要求、建筑节能要求以及环保要求等。对住宅围护结构的热工性能和保温隔热提出要求，以保证室内热环境满足舒适性要求，冬季供暖室内适宜温度：20～24℃；夏季空调室内适宜温度：22～27℃。住宅采暖、空调应该采用清洁能源，并因地制宜采用新能源和绿色能源。鼓励采用不破坏大气环境的循环工质。（7）绿化系统：应具备三个功能：一是生态环境功能，小区绿地是提供光合作用的绿色再生机制，它具有清洁空气、释放氧气、调节温湿度、保持生物多样性等功能；二是休闲活动功能，小区绿地提供户外活动交往场所，要求卫生整洁、适用安全、景色优美、设施齐全；三是景观文化功能：通过园林空间、植物配置、小品雕塑等提供视觉景观享受和文化品位欣赏。（8）废弃物管理与处置系统：包括收集与处置两部分，收集应体现“谁污染谁治理，谁排放谁付费”的原则，处置应以“无害化、减量化、资源化”为原则。生活垃圾的收集要全部袋装，密闭容器存放，收集率应达到100％。垃圾应实行分类收集，分为有害类、无机物、有机物三类，分类率应达到50％。（9）绿色建筑材料系统一是提倡使用3R材料（可重复使用、可循环使用、可再生使用）；二是选用无毒、无害、不污染环境，有益人体健康的材料和产品，宜采用取得国家环境保护标志的材料、部品。2、数字化系统包括：（1）数字楼宇自动化系统出入口控制系统：楼宇可视对讲系统；一卡通系统；门禁系统；电控锁；读卡器；防火、防盗门、电子巡更系统；停车管理、控制、收费系统；指纹识别系统等；家庭控制系统：感烟探测器；燃气探测器；燃气自动报警；入侵报警探测器；水、电、气、热等多表远程抄表计量系统；综合布线系统：系统集成；非结构布线；光纤、屏蔽线缆；控制电源系统；防盗报警系统、视频监视系统：红外控头；门磁开关；摄像机；监视器等；通信网络系统：电话系统；卫星接收系统；卫星通信系统；电视会议系统等；信息网络系统：网络设备、内部宽带数据网；接入网及网络管理等；（2）数字社区管理系统建筑设备监控系统：供热与采暖系统、空调与通风系统；变配电监控系统；照明监控、给排水系统；电梯和自动扶梯系统：物业信息管理系统；紧急广播与背景音乐、环境养护监控设备、节能和环保设备；（3）消防自动化系统包括：火灾自动报警与消防联动系统；火灾报警器；火灾探测器；消防泵；自动喷水灭火系统；电动防火门；防火卷窗；广播设备等；（三）数字化生态住宅标准与评价指标体系研究1、生态住宅标准与评价指标体系第一指标：小区环境规划设计对住宅小区从8个方面进行评估：小区区位选址、交通、施工、绿色、空气质量、噪声、采光与日照、微环境。第二指标：能源与环境对住宅小区从4个方面进行评估：建筑主题节能、常规能源系统的优化利用、可再生能源、能源对环境的影响。第三指标：室内环境质量对住宅小区从4个方面评估：室内空气质量、室内热环境、室内光环境和室内声环境，这4个评估内容必须满足居住者健康舒适的要求。第四指标：小区水环境对住宅小区从用水规划、给排水系统、污水处理与回收利用、雨水、绿化与景观用水、节水器具与设施等6个方面进行评估。第五指标：材料与能源对住宅小区从使用绿色建材、就地取材、资源再利用、住宅室内装修、垃圾处理5个方面进行评估。2、数字化生态住宅标准与评价指标体系课题组将在深入研究的基础上，设计出一套数字化生态住宅标准与评价指标体系。二、他山之石：国内外数字化生态住宅发展模式研究与经验借鉴（一）国外数字化生态住宅的发展态势与模式研究1、欧美国家环保建筑的基本标准：主要包括节能、节水、无污染、高舒适度。环保建筑将会充分利用太阳能、风能、地热、沼气等各种能源及各种新技术和设计理念，如遮阳板使用太阳能电池，可以将自然光转换为电能，为地下室或北面的房屋提供照明；采用自然空调技术，可以利用地下与地表的温差，为房屋供暖或降温；为了达到节水目的，通过雨水收集处理技术和污水资源化技术，为消防、绿化、洗车等提供用水；使用环保建材、环保家电，对生活垃圾进行分类收集再利用或焚烧处理为环保屋提供采暖或电力，达到无污染的目的。2、数字化生态住宅：一种全新理念的住宅，通过电脑系统将住宅内的高科技技术结合在一起，使之能够从整体上提供最佳的服务；同时又通过生态技术将住宅外的生态系统整合起来，从而最大限度的享受自然赋予的生态服务。（二）国内数字化生态住宅的进展1、基本特点：我国数字化生态住宅家园虽然经过房地产界的一批有识之土的实践，取得了卓有成效的成果，但整体水平仍然较低，而且地区差异较大，东西部发展不平衡。在北京、上海、深圳等一些中心城市中，数字化家园的建设已由试点进入积极推广阶段，2、主要差距：在于技术层面、观念层面、机制层面、人才层面、政策法规层面等诸多差距，如生态技术、信息技术等在我国房地产产业中的应用和发展与国外相比，仍然有许多差距。（三）国内外数字化生态住宅发展经验借鉴课题组在综合分析的基础上总结出国内外数字化生态住宅发展经验，以供崇明借鉴。三、机遇与挑战：崇明数字化生态住宅发展现状与条件分析（一）崇明岛的生态资源——生态住宅发展的前提条件崇明岛是我国第三大岛，位于万里长江入口，三面环江，一面临海，地理位置优越，生态环境良好，自然资源丰富，是崇明腾飞的得天独厚优势所在。而上海的发展为崇明的开发创造了条件和机遇，同时也对崇明的建设提出了更高的要求，崇明将成为二十一世纪上海建设的一个热点。崇明的开发将围绕生态岛要求而展开。崇明有丰富的可再生能源，包括生物质能、风能、太阳能及潮汐能等。生物质能主要是农作物秸杆和畜禽粪便以及生活垃圾。随着崇明生态林的建设扩大，农作物将有所减少，农作废弃物也将有所减少，但还是有大量的农作物秸杆等废弃物可以利用，通过秸杆集中化等技术，变废为宝，产生的沼气可以用于生活，也可用于发电；建设畜禽粪便综合处理场，生产沼气和有机肥；生活垃圾可焚烧发电。据测算，崇明生物质能资源量有20多万吨标准煤。崇明有较丰富的风能资源，据调查表明：崇明东部沿岸50米高处多年平均风速7.1m／s，平均有效风能329w／m2，年有效风力(4—25m／s)累计时问达7300小时以上，按年上网电量估算的风力发电机组的设备利用小时(指折算为满负荷运行小时)为2000小时左右。崇明有大量围垦和待围垦的滩涂，特别是崇明东滩，每年向东滩淤涨速度可达数百