节约型社会设计——评《生态都市主义》

《生态都市主义》（Ecological Urbanism ）是由哈佛大学设计研究生院院长莫斯塔法维（Mohsen Mostafavi）和他的博士生多尔蒂（Gareth Doherty）编著，于2010年由Lars Müller Publishers 出版社出版。本书将生态方法视作城市紧急补救的措施和新兴城市的组织原则，认为设计是城市化过程中连接生态及其环境的重要纽带。[1] 本书首次在设计领域内考量城市的命运，是将设计、城市、生态相结合的理论前沿，具有非常重要的价值。全书共655 页，分12 部分，主要以论文的形式呈现，有116 篇独立的论文，来自于设计从业人员、理论家、经济学家、工程师、艺术家、决策者、环境科学家和公共卫生专家，其中大部分是哈佛大学的教职工。辅以大量的照片、效果图、图表和地图，信息含量极高，以散发的形式阐述了生态都市化方方面面的真知灼见，从全方位的视角来探索生态都市化的有效途径。本书是哈佛建筑专业学生的必读书目，在国内一些设计院校也引起较大反响，其翻译版本还未面世。本文将从书中挑选出几个具有代表性的观点，以点带面地介绍全书的概貌，让有兴趣的读者先睹为快，了解生态都市化的一些前沿资讯和视角。
一、在城市中发展农业
当前，城市的“碳足迹”非常大，我们需要寻找新的途径来提供城市所需要的能量，增加可持续性的能源、食品、交通和住房，提高公众的健康和生命的质量。要实现这些目标，首先需要对传统的环保主义理念和现存的城市概念提出挑战。以前，城市和农村的界线是分明的，农村负责给城市提供食物，大部分能源在运输过程中消耗掉了。因而，在城市中开发农业是一个新的大胆的设想。城市农业让市民加入耕种活动，能让其近距离地感知自然节奏，有利于传授孩子食物的知识，并能提供高质量的农产品，同时带来心情的愉悦和环境美。虽然经济价值不如传统的农业大，但是环保价值和人文价值不可小觑。2006 年建造的生命之塔（La Tour Vivante）就实现了在建筑里进行农业和能量生产、在城市中发展农业的创举。生命之塔把风车、光伏板、雨水、污水、生态材料、热规律、几何规律结合起来，在一个垂直的系统里把农业生产、居住和其他的活动联系在一起。

1-3. 生命之塔，层高：30 层。高度：112 米（连风车140 米）。面积：50,470 平方米。能量：光电池板：4,500 平方米，塔顶的太阳能热水：900 平方米，楼顶的两个风车花费甚巨。住所：头十五层是130 套公寓，面积为11,045 平方米。办公室：头十五层的办公室面积为8,675 平方米。农业生产：塔顶层的园艺面积为7,000 平方米。购物：购物中心和超大型商场面积为6,750 平方米。便利设施：媒体库和幼儿园面积为650 平方米。停车场：475 个地下停车场，共12,400 平方米。

二、可持续的城市交通工具——轻型电动汽车
城市电动汽车是在小城市发展起来的，为满足个人闭合空间的需要而设计，比如坏天气时遮风挡雨的需要、车内温度的调节、安全地储存物品以及发生意外时安全系数的提高。重量不超过1000 英镑，占地面积比小汽车还小得多，电池充电，没有排气管，所有部分以最洁净和最经济的方式设计。
EV1 发布于1996 年12 月，是通用汽车第一款完全由电力驱动的非商务型汽车。它是为了响应立法委员会对于降低汽车尾气排放量建议的一种尝试。EV1 能够在9 秒内提速至100 公里/ 小时，最高时速129 公里/ 小时。
城市电动汽车的结构是最基本的，没有中央引擎和传统的动力装置，由四个轮子上的电动马达来驱动的。每个轮子包含一个驱动马达、转向装置、悬架，都是独立的数字化控制的。这使得操作像直接在轮子上进行的一样，电动汽车可以从侧面进入平行的停车位，可以自由变换方向，这样极大地改变了与街道和城市的关系，可以很密集地停车，停车面积是传统停车位的四分之一。

4. EV1 早期的电动汽车模型

5. 城市道路上的电动汽车

6-7. 联网的数字化的设施覆盖了整个城市“可感应的城市实验室”探讨人、城市和这种数字化的设施之间的关系

三、改造城市建筑
城市怎样才能可持续发展？从熟知的城市农业和节水措施到最近的新概念：农村和沙漠中的纯零能源（net-zero energy），各界提出了很多方法。可持续发展虽然面临着巨大的挑战，但是人类有无穷的智慧来解决环境面临的严峻问题，这需要各个层面有效、积极的行动。长期地提高能源使用效率是缩小碳足迹的一个重要方面，我们的城市有成千上万居住的、商业的、公共机构的建筑，在能源使用上基本都是效率低下和极其浪费的。从任何衡量标准看，几乎所有城市都有悖于可持续发展的理念，那么建筑设计和房地产业应采取什么样的措施来改进现有的状况？
首先，我们必须尽可能多地利用现有的建筑。如果对美国所有的建筑进行有效地改造，可以节约目前能源消耗量的1/4，并同时限制了二氧化碳的排放量。美国的市、州、联邦政府已经开始通过减少财产税和设置收入税信誉措施向房地产界提供援助。这种类似的更大份额的补贴需要用来鼓励以盈利为目的的房地产开发者和参与全国综合性的能源改造项目的房地产经理。房地产业中价值是以投资的回报来衡量的，而目前对能源改造的投资很少能达到5 到7 年收回成本的标准，所以国家应该给与补助来支持高额的前期投入。如果各界齐心协力，我们有望在10 年或20 年内实现对现有建筑进行整体改造，达到可持续、能源使用高效的标准。这能使我们在不远的将来趋进更生态的、可持续的城市主义。

四、“垃圾轨迹”项目
想象这样一个未来，大量的垃圾不再堆放在我们的城市周边，我们对“清除环节”和“提供环节”有一样多的理解，我们用这个知识不但建造了更高效和可持续的基础设施，而且促进了人们行为的改变。在我们未来的城市中，无形的清除垃圾的基础设施将会变成可见的，垃圾的“末端行程”将不再是“眼不见，心不烦”。在麻省理工学院的“可感应的城市实验室”里，我们正在为这样的未来而工作。[2]“垃圾轨迹”的项目目标是到2030 年把垃圾的回收率提高到几乎百分之百。我们如何使百分之百的垃圾回收率变为现实？如何使用技术来协助废物管理，从而达到可持续？
这个项目的实现途径是研发小巧的有定位功能的标签，上面安装了可定位的微机电系统(MEMS)，体积很小但能提供有用的信息。这些标签符合美国的固体废弃物丢弃标准，粘贴在不同类型的垃圾上，显示了我们每天扔掉的垃圾的末端行程。“垃圾轨迹”项目是了解城市中垃圾清除环节的一个初期调查，引起了市政府和有环保意识的市民的极大兴趣。它是城市中发生的变化的另一种代表——一种自下而上地通过使用MEMS 技术管理资源和改变行为的方式。
在过去的50 年里，我们看到城市中一种新的基础设施：联网的数字化设施覆盖了整个城市，例如传感器、照相机、微控制器等，使用得非常密集，这些设备使用是为了优化交通、监视环境等。同样，市民可以通过这些设备获取想要的信息。在“垃圾轨迹”项目中，市民可以了解到垃圾相关的信息，了解到它们对环境的影响，可以很快地与其他人比较和分享这些信息，并相应地调整他们的习惯和爱好。

五、新加坡的新水景
城市今天面临的水资源管理的困难越来越大，气候变化的影响、不断增加的人口的需要、饮用水的缺乏都会威胁生存的基础。新加坡正在通过把水的收集方法、循环利用和生态项目相结合的综合复杂的措施来解决这个难题。新加坡有人口380 万，有高度发达的城市水系统，百分之百的居民都与下水道网连接起来，城市遍布了废水处理工厂，大多数城市有独立的下水道和水储存系统，新加坡在水管理上已经超过了欧美国家。
新加坡整合了水系统——NEWater，这个系统在瓶子和管子里提供处理过的废水，这些水绝对卫生，可供饮用。然而，使用这些节水措施仍然很难满足整个国家的水用量。岛上的城市每年要从邻国马来西亚进口40% 的水来补偿缺口。缺水的原因无疑是降水量的不足，而且每年的降水量中大部分以最快的速度轻易地流到海洋里。在河口修建大坝拦截新鲜的雨水储存起来进行循环利用是有效扩充水源的方法之一，例如在Marina 海峡建造了一座大坝，在Punggolhe和Serangoon 河口建造了四座大坝，到2009 年，新加坡已拥有17个水库。

8. Logrono 市一角

9. 室内外污染与植物样本

10. 三个层面的城市规划图，显示了怎样组织城市的“代谢”活动来提高城市的功能

六、Logrono——景中之城
西班牙首府Logrono 市由MVRDV 和GRAS 合作设计，共建有3,000 座房子以及其他配套设施，在Logrono 北部的两座山——Montecorvo 和la Fonslada 上规划了56 公顷的面积，这里可以看到城市的全景和广阔的南部斜坡的景象。整个工程花费388,000,000欧元， 其中40,000,000 投入到可再生能源技术中。Logrono 市的整个规划非常紧凑，总的工程面积只占整个区域的十分之一，城市的布局环绕在景观中，从每个寓所都能看到城市的风景。另外，运动设施、购物场所、餐厅、基础设施、公共和私人的花园都是整个计划中的组成部分。
其他景观设计成了一个生态公园，也是能量产生的“工厂”。城市百分之一的能源需求由当地的太阳能和风能结合提供，光电池板都覆盖在南面的斜坡上，在两座山的顶部建造了很多风车。另外，废水循环利用和当地自然水净化是规划的一部分。这些措施有利于促进碳足迹的二氧化碳中和，从而获得了西班牙最高的能量效率等级。
建筑物排列尽可能紧凑（根据山的高度），花费就会最小化。还有一个更进一步的规划是建造可以通往博物馆和隐蔽在Montecorvo山顶上的景点的索道，这条索道也会运用可再生能源技术和提高能源效率的技术。当地洁净能源的生产和建设上的环保要求使得每年减少超过6,000 吨的二氧化碳排放量。

七、城市中的空气净化
从室内的油画、地毯、纤维中释放的有毒且易挥发的物质经常聚集在空气不流通的室内空间里，这种受到污染的空气会存在短期和长期的危险，传统的高效粒子空气过滤器和二氧化碳过滤系统在清除有害气体上效果不明显。植物是传统的处理室内空气污染的方法，但是植物在自然环境里能有效保持空气质量，空气过滤能力较强，但在不通风的室内空间里，如果没有大量的观叶植物（根据一项评估[3]，420 平方米的室内空间里要有70 盆吊兰），或辅助的设计和工程，植物的空气过滤能力效果是有限的。
室外，空气流动带来了污染，有毒的气体吸附在植物的表面上（尤其是叶子），植物可以通过自然的新陈代谢稀释毒性物质[4]；室内，植物尽管存在，但通过抽样调查发现，它们基本都很少能净化空气，所以实际上，在室内我们通常坐、站或走（甚至有时把脸放）在污染物上。
在20 世纪80 年代中晚期，美国国家航空航天局通过介绍用室内植物来稀释污染的空气的理念触及了室内空气净化的问题。[5] 为了提高空气净化能力，研究者尝试用土壤来改善污染的空气，因为土壤里的根系统和微生物能够提供二次新陈代谢。这种把空气流通和土壤净化相结合的方法产生了一系列的早期样式的植物过滤器。

八、城市的全方位视角
我们经常从狭隘的视角并用传统的方式来解决城市的机能障碍，通常不能解决根本问题。科学的方式应是从全方位的视角，把城市看作一个包含了很多互相联系的可变因素的生态系统，这些问题才能被成功地解决。巴塞罗那城市生态机构的工作、组织和方法都很好地运用了这种全方位视角的工作方法。机构的目标是在一些具体领域，如交通运输、公共场所、水资源管理和能源、废物处理等方面重新考虑城市的系统，同时运用生态和可持续的学术层面的知识来解决问题。
这个公共机构从各个行业聘请了40 位专家，运用最先进的技术和团队工作方法。开展的每个项目是为了分析、判断，从而提出一个具有4 个核心（紧凑、复杂、高效和具有社会凝聚力）的目标模式。这个机构研究理论、开展调查，促进了来自个人、公共或学术的先进的可持续方法的融合。总之，这个机构是带有改变现状的强烈愿望的城市生态实验室。
城市规划是可持续发展的最重要的环节，传统的城市规划通常是基于地面上的二维视角而展开，这样不能很好地解决城市在信息化时代所面临的挑战。相反，新的城市规划项目从三个层面即地下、地上和上空来展开，这样才能使一整套有决定意义的可持续发展的措施得以实现。

* 本文为2013 年度国家社科基金艺术学项目“中国节约型社会的造物设计伦理思想研究”（项目编号：13BG072) 阶段性成果之一。

注释：
[1] 张振威：“哈佛生态都市主义新书发行”，《中国园林》，2010.6，第104 页。
[2]“可感应的城市实验室”由主任CarloRatti 和副主任Assaf Biderman 负责，这个实验室主要开发为城市日常生活服务的数字技术，同时分析在这些技术的协助下人们的生活方式发生的变化。
[3] W.Chen et al.，空气治理的业绩评估/ 控制室内空气中的易挥发的有机化合物的净化设备，锡拉库扎大学报告，2004。
[4] Martina Giese,Ulrike Bauer-Doranth,C.Langebartels, Henrich Sanderman, Jr. ：“用吊兰去除甲醛中的有毒物质”，《植物哲学104》，1994，第1301 页。
[5] B.W.Olverton ：“观叶植物对提高室内空气质量的作用”，国家植物基金会室内景观研讨会，好莱坞，佛罗里达，1988.6.19。

* 本文的观点分别来源于：1. MargaretCrawford 的论文Productive Urban Environments 和Soa Architectes 的论文La Tour Vivante, Eco-tower ；2. William J.Mitchell 的论文Sustainable Urban Mobility through Light Electric Vehicles ；3.Leland D.Cott 的论文Retrofitting the City ；4.Christine Outram, Assaf Biderman 和Carlo Ratti 的论文Self-Engineering Ecologies ；5.Herber Dreiseitl 的论文New Waterscapes for Singapore ；6. MVRDV 的论文Logrono
Eco-city ；7. David Edwards 的论文Air Purification in Cities ；8. Barcelona Urban Ecology Agency 的论文A Holistic View of the Urban Phenomenon。以上均来源于Ecological Urbanism，作者是Mohsen Mostafavi 和Gareth Doherty，该书由 Lars Muller Publishers 出版社于2010 年出版。