摘 要 选取上海西新村项目为研究对象，探讨了第四代生态住宅的创新设计，从立体生态住宅、空中花园平面、科技创新及特色绿植选用设计等角度对项目进行了深入分析。旨在为未来住宅建筑设计提供启示与借鉴，促进城市建设朝着更加环保、智能化、人文化的方向发展。
关键词 第四代住宅；生态建筑；住宅设计
0 引言
随着城市化进程的不断加速和人们生活水平的提高，住宅建筑作为人们日常生活的重要组成部分，正逐渐从简单的居住空间转变为融合生态环境、社会文化和科技创新的复合型生活场所。在这一背景下，第四代生态住宅的概念应运而生。第四代生态住宅以生态现代化理论为指导，旨在实现人与自然的和谐共生，倡导绿色、智能、人文的住宅设计理念。上海西新村项目作为福州第四代生态住宅建筑的典型案例，吸引了广泛的关注。该项目在设计理念上突破传统，注重立体生态、绿色环保和科技创新，致力于打造健康宜居的住宅空间。为此将以上海西新村项目为例，探讨如何将第四代生态住宅的理念更好地融入实际项目中，为未来居住环境的改善和可持续发展提供有益的参考和借鉴。
1 第四代生态住宅概述
第四代生态住宅由清华大学建筑学院提出，是指在建筑设计和建设过程中充分考虑环保、节能、健康和舒适性的住宅。它强调生态环境保护、社会文化关怀和科技创新的融合，构建多层次绿化体系，创造高品质的居住环境，并建立一种新型低碳节能模式，以实现建筑的节能减排，消减噪声，改善局部环境气候，促进优质环境的形成。第四代生态住宅的基本特征主要体现在以下几个方面。
绿化生态方面。采用“层间绿化+地面绿化”与“屋顶绿化+架空层底层绿化”的多维绿化体系框架，以保持地上与地下生态链的畅通无阻。第四代住宅运用先进的绿色建筑设计理念和技术，整合建筑形态、功能及各种适宜技术，系统化地集成节能高效照明系统、建筑智能化扩展系统、温湿度独立控制空调系统等绿色建筑技术。通过多维绿化技术，可以调节气候、净化空气、降低噪声等，还可美化建筑周边环境，有效调节住宅室内外的温度与湿度，减少热交换，从而达到调节微气候的效果。
户型设计方面。基于以人为本的理念，将庭院、客厅和餐厅打造成为家庭交流活动的中心。同时，将绿植引入室内，创造户内绿化空间，以期吸引亲人之间的互动、聚会。这种户内绿化也是第四代住宅与传统住宅的区别之一，它让居民能够更加亲近自然，实现人与自然的和谐共生。
智能化方面。第四代生态住宅引入智能科技和物联网技术，主要由居住生活服务、信息家电集成、安全自动化三个方面组成，提高居住的便利性和舒适度。第四代生态住宅的基本特征体现对未来居住环境的前瞻性思考，旨在实现舒适、健康、智能、可持续的生活方式。
2 第四代生态住宅国内外发展趋势
2.1 国内发展趋势
随着政府对绿色建筑和可持续发展的重视，市场需求不断增加，技术水平不断提高，第四代生态住宅呈现出多元化的发展趋势。政府出台了一系列政策和标准，对绿色建筑给予税收优惠、补贴和认证，鼓励和支持第四代生态住宅的发展。消费者对环保和健康居住环境的关注度不断提高，同时，随着科技的不断进步和创新，第四代生态住宅在节能、环保、智能化等方面的技术水平也在不断提高。受此趋势的影响，国内逐渐出现第四代生态住宅的实践项目，分布在四川、福建、湖南、陕西等省，其中具有代表性的有重庆的龙兴国际生态新城、四川成都七一国际广场、四川泸州佳乐世纪城绿韵一号地等项目，它们中的部分代表了现有第四代住宅的现状水平，代表了当前住宅建设的先进水平，是未来城市居住空间的发展趋势。
2.2 国外发展趋势
相比国内，第四代生态住宅在国外的发展更为成熟和普及。2000年起，国外开始推广低碳住区，绿色建筑的规模逐步增加；2010年后，出现了生态地区，如阿布扎比的“零排放”生态城、美国的吉奥斯零耗能地区、瑞典的哈马碧滨水新城等。其中，具有代表性的生态住宅建筑，如多伦多住宅，已建成的木结构建筑高达62米，占地面积4500平方米，每个家庭都具有独立的花园平台，建筑、植物和生态环境在这里实现了融合与可持续发展。绿色植物在阻挡太阳光直射方面发挥了作用，有助于维持室内温度和湿度在舒适的范围内。该建筑的一大特色是采用了木质装饰，并通过科学的设计，使每个家庭都能享受独立的花园和菜园。
现今，国外政府制定了完善的绿色建筑标准和评价体系，鼓励和推广绿色建筑的发展，并提高技术创新和研发方面的投入，不断推出新的节能技术、材料和设备，提高建筑的能效和环保性能。此外，国外还加强了国际合作与交流，与其他国家共同研究和推广绿色建筑的理念和技术，促进全球范围内的可持续发展。
综上所述，随着全球对环保和可持续发展的关注度不断提高，政策推动、市场需求、技术创新和多元化发展等特点使得第四代生态住宅在国内外的发展前景广阔。
3 上海西新村项目设计分析
3.1 项目背景
上海西新村项目交通便利，紧邻交通西路、白马支路、怡园路，周边经济发达，1公里内包含4所中小学、3家商场、2家医院、福州市市政府以及白马河公园。项目总面积为23732平方米，总建筑面积94456.86平方米，计容建筑面积72382.10平方米，容积率3.0。共规划8栋高层住宅楼，限高100米，整体布局采用双轴线设计，景观轴线相交于核心绿地，并自然划分组团绿地，使社区景观相互联系又独立，为居住区内提供良好的景观视野与游园体验。平面布局为大面宽1梯2户住宅，每栋楼根据奇偶层数建设空中花园和绿化平台。
图1 项目沿街透视图
3.2 项目目标
在居民基本生活需求得到满足的前提下，该项目与地形和城市文脉、风貌特征紧密结合，重视规划设计、建筑设计、环境设计的整合，运用绿色建筑材料和技术减轻对环境的影响，并构建立体生态住宅、多维绿化框架和科技节能建筑，实现公区、架空层、室内和屋面的绿化最大化，形成现代绿色生态建筑体系。同时，融入福州的文化特色和城市风貌，打造具有禅境中式理念的“层层有庭院，户户有园林”高品质居住区。
3.3 立体生态住宅设计
尽管住区生态化已成为居住区规划建设的标准，但目前大多项目过于强调绿地率指标，实际上将生态概念“浅薄化”，并未真正实现生态化。同时，过多的地下停车场独立地抢占地下空间，形成了地下生态孤岛，导致地下生态链断裂。上海西新村项目通过多层次景观设计，创造多维度院景居住体验。该设计在楼层不同位置设置绿化平台，将阳台与2层高的绿化平台结合，达到引入垂直景观的目的。空中街巷采用错位设计，使2户共享绿化平台，增加邻里间的互动和交流。上海西新村项目的平面形式可以分为分离式和连通式两种类型。
3.3.1 分离式
在该项目149平方米的偶数层平面图中，关键交通节点位于中心，两侧为2户大开间小进深的住宅单元。在核心筒的北面增设挑廊，将两侧的绿化平台串联。业主可以通过挑廊分别前往不同的绿化平台，这样的设计可加强邻里间的互动交流，同时也保持相互的私密性。此外，南侧花园平台与客厅、次卧的有机结合，可扩大室内的空间感，为业主创造更加舒适、宜居的生活环境。
图2 偶数层平面图图
3.3.2 连通式
在奇数层平面图中，公共花园与私家花园相互连通，构建空中花园环绕住宅的独特布局。这种设计使得更多的功能空间可直达空中花园，实现空中花园的最大化利用，同时也为房间带来更佳的舒适度。奇数层与偶数层之间的绿化平台相互呼应、错落有致，既符合政策规定的2层挑高要求，又增添空间的弹性与灵活性。
图3 奇数层平面图图
综上所述，空中花园的加入，不仅是简单功能区的变化，而是涉及生活方式迭代的巨大变化。传统的围绕客厅、餐厅和厨房展开的居住模式，被升级为室内外互动的田园式生活。作为一个多功能的空间，空中花园为居民提供更多的活动可能，如种树、养花、聚会、煮茶和亲子游乐等。因此，空间设计应当以人为本，顺应客户的生活习惯，强调人与自然的和谐互动为核心。
3.4 绿色生态设计
3.4.1 空中花园滴灌系统
作为第四代生态住宅的一大亮点，空中花园的灌溉系统对于减轻水分和土壤对楼板的渗透和腐蚀尤为关键。该系统采用滴灌方式，通过低压管道将经过过滤的水精确输送到每一株植物的根部，以水滴的形式缓慢渗入土壤，为植物提供所需的水分和养分。这种方式可在适当的时间提供适量的水和养分，确保植物健康生长。此外，滴灌系统还能够节约用水、肥料和人工成本，同时提高作物产量和品质。该系统能够智能调节不同楼层的浇水量和次数，以适应不同层次的日照条件，如在高层区域，由于日照更为充足，所以浇水量相对较大。因此，滴灌系统在第四代生态住宅空中花园中的应用是科技创新设计的重要组成部分。
3.4.2 雨水回收利用系统
第四代生态住宅的雨水回收利用系统是一种创新的环保设计，旨在最大限度地利用雨水资源，减少对城市排水系统的依赖，并降低对地下水源的开采。该系统由雨水收集装置、过滤设备、储存设施和灌溉系统等多个组件组成，实现雨水的有效利用和再利用。首先，雨水通过屋顶、阳台等处的雨水收集装置引入系统中，这些装置有效地将雨水收集起来后输送到过滤设备，以去除其中的杂质、污染物和颗粒物。经过过滤的雨水被储存到地下或室内的储水设施中，如雨水储水池或水箱。储存的雨水可以用于多种用途，如冲厕、洗衣、浇花等。在第四代生态住宅中，雨水回收利用系统通常与滴灌系统相结合，为空中花园、屋顶菜园等提供灌溉水源。这种自然灌溉方式不仅为植物提供适宜的生长环境，还有助于减少城市热岛效应，改善空气质量。此外，雨水回收利用系统还可以通过智能控制设备实现自动化管理，系统可以根据天气、季节和植物需求等因素自动调节灌溉量和水质，确保植物得到适量的水分和养分。这种智能化管理不仅提高了系统的效率和可靠性，还降低了人工干预的需求。
第四代生态住宅的雨水回收利用系统是一种高效、环保、可持续的设计方案。它充分利用雨水资源，减少水资源的浪费和污染，为居民创造一个更加舒适、健康和生态的居住环境。同时，这一系统也展示了科技创新在推动建筑行业可持续发展方面的重要作用。
3.4.3 特色绿植选用设计
项目在特色植物选用上主要从气候特征和生存率两个因素入手。首先，根据福州的气候特征，优先考虑本地植物和适应性强的小冠幅植物，以满足生态可持续性的需求。一方面可以有效减少运输成本，另一方面提高植物的生存率和生长质量。在选定植物时，还需考虑其生命周期及更新换代，以确保植物群落的稳定性和可持续性。其次，根据植物的生存率应选择病虫害少、易于管理和维护的植物品种，以降低长期管理的成本和难度。
3.4.3 特色绿植选用设计
项目在特色植物选用上主要从气候特征和生存率两个因素入手。首先，根据福州的气候特征，优先考虑本地植物和适应性强的小冠幅植物，以满足生态可持续性的需求。一方面可以有效减少运输成本，另一方面提高植物的生存率和生长质量。在选定植物时，还需考虑其生命周期及更新换代，以确保植物群落的稳定性和可持续性。其次，根据植物的生存率应选择病虫害少、耐候性好的植物，并确保绿化无毒害，保证环境安全和居民健康。
在绿植搭配方面，应该创造多层级的植物群落，包括乔木、灌木和草地。通过了解不同植物的特性，进行相互补充的组合，以达到最佳的绿化效果。同时，可以针对不同的植物种类进行搭配，形成具有特色的景观效果。鉴于楼板承重力的限制，应选择浅根系植物，以免对建筑结构造成破坏。
根据以上植被选用原则，上海西新村项目最终选用的植物见表1。
综上所述，第四代生态住宅的绿化设计是一个集空中花园滴灌系统、雨水回收利用系统和智能控制设备为一体的综合设计过程，其目的是创造一个绿色、健康、可持续的居住环境，促进人与自然的和谐共处。通过科学合理地选择和配置植被，可以达到住宅区域生态化和可持续发展的目标，为居民提供一个更加舒适、健康的生活空间。
4 结论与展望
第四代生态住宅是未来居住发展的趋势，它强调环保、节能、健康和舒适性，并建立了多维度绿化生态和雨水回收利用系统等新型绿色建筑体系，以实现建筑的节能减排、调节微气候、降低噪声等目标。在空间设计上，注重家庭交流空间的打造和绿植引入室内，创造田园式生活，强调人与自然的和谐共生。在创新技术上，利用智能科技和物联网技术，实现了自动化管理和智能控制，从而提高了居住的便利性和舒适度。通过这种技术手段，住户可以更加方便地掌控家居环境，享受更加智能化、舒适的居住体验。
随着全球对环保和可持续发展的关注度不断提高，第四代生态住宅的发展前景广阔。政府、企业和公众应共同努力，推动第四代生态住宅的普及和发展，进一步提高创新技术水平，为居民创造更加健康、舒适、智能、可持续的居住环境。同时，应加强国际合作与交流，共同推动绿色建筑和可持续发展领域的科技创新和进步。