“田园综合体”一词2017年被正式写入中央一号文件, 距今已有两年之余, 而其市场探索已然更早, 但目前依然处于摸索中, 尚未形成足以为行业借鉴的规划建设模式, 随着我国高新科技的不断涌入, 更加全面的分析建设方式, 更加智能与低能耗的运营模式, 是未来田园综合体建设的重大趋势。中机院将高新技术融入田园综合体规划建设全过程, 迎合未来发展趋势, 探索一条智慧田园综合体规划路径, 为日后田园综合体建设提供一些参考。
1 引言
2017年中央“一号文件”首次提出了“田园综合体”这一新概念, “支持有条件的乡村建设以农民合作社为主要载体、让农民充分参与和受益, 集循环农业、创意农业、农事体验于一体的田园综合体, 通过农业综合开发、农村综合改革转移支付等渠道开展试点示范”。开展田园综合体建设, 并让农民去充分的参与, 主题定为观光休闲, 并将田园社区、商业服务、农民就业、农业生产等融为一体, 进行不断的乡村旅游开发创新。这是推动现有农庄、农业特色小镇、农业产业园以及农旅产业发展的新路径, 具有广阔的发展前景。
2 田园综合体规划面临的问题
田园综合体规划建设的同质性问题。目前, 田园综合体建设数量越来越多, 但规划质量有高有低, 大部分规划项目创新性较低, 区域旅游形象、目标相似, 定位、产品同化, 缺乏地域个性和特色。田园综合体一定要突出其地域特色、文化特色和农业特色。
田园综合体建设中造成对生态环境的破坏问题。很多田园综合体的规划, 如果按照实施下去, 将会带来比较严重的环境破坏。近几年国家的美丽乡村建设在环境治理方面取得了一定的成效, 但是在垃圾处理、水污染、农业污染等方面还存在不少问题, 田园综合体建设一定要将保护生态环境放在首要位置。
3 智慧田园综合体规划探索
3.1 基于空间句法的田园综合体建设
空间句法创建了一系列可对城市空间不同角度的数字化描述的参数。在这些参数当中, 例如整合度、穿行度等这些计算值, 作为空间句法空间本体理论的外在表达, 将城市空间的形态结构特征进行可视化方式表达。在应用实践层面, 这一外在的可视化表达与城市设计对空间的理解也是一致的。
基于空间句法的田园综合体建设是指对规划区现状空间句法参数进行计算和评价, 对现状空间句法特征和梳理存在问题进行提炼, 并据此进行规划方案完善和优化。通过空间句法的轴线法、凸状空间法以及视域分割法等分析手段, 得出田园综合体规划场地的连接值整合度等数值, 在现状分析的基础上提出空间优化策略, 以规划区已经编制的控规方案为基础进行方案优化和调整, 最后进行方案优化之后的空间句法参数评价, 从而指导田园综合体规划, 得出规划最优解。
3.2 基于数字孪生技术的田园综合体建设
数字孪生技术是一个集多学科、多物理量、多尺度、多概率为一体的仿真过程, 将现实世界在虚拟空间中完成映射, 充分利用传感器更新、物理模型、运行历史等数据, 来反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生城市是数字孪生技术在城市层面的广泛应用, 构建城市物理世界与网络虚拟空间, 实现虚拟现实一一对应、协同交互, 在网络空间创造一个与之匹配、对应的孪生城市, 实现城市全域性数字化和虚拟化、城市运行实时化和可视化、城市决策管理协同化和智能化, 形成一种物理维度与信息维度同生共存, 实体世界与虚拟世界相互交融的城市发展新格局。
综合应用物联网、大数据、人工智能、云计算以及虚拟现实等技术实现了建筑施工全过程的数据自动采集、智能分析以及智能预警。利用可视化三维建筑模型, 将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方集中在同一平台上精确算量, 有效满足了对成本控制, 质量跟踪和工期保证的需求。利用建筑构建二维码技术, 将其型号、品牌、大小等信息伴随物理建设同步记录到计算机中, 实现物理模型与虚拟模型的数字孪生, 即边建造边实现了数字化。
将数字孪生技术融入田园综合体规划建设中, 基于数字化标识、自动化感知、网络化连接、智能化控制、平台化服务等强大技术能力, 实现田园综合体规划信息化。孪生城市与物理城市平行运转, 虚实融合, 蕴含无限创新空间。建设过程信息化, 运营管理方便快捷化, 使田园综合体建设更加有了保障。
3.3 运用BIM技术的田园综合体建设
BIM技术是一种数据化工具, 应用于工程设计建造与运营管理, 在项目规划、运营和维护的整个生命周期过程中将参数模型整合各种项目的相关信息进行共享和传递, 使工程技术人员能够正确理解和高效应对各种建筑信息, 为各方建设主体提供协同工作的基础, 在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
田园综合体规划建设将科技与建筑充分融合, 在建造过程中, 创新工地管理模式, 打造“智慧工地”。综合运用BIM、物联网、云计算、大数据、人脸识别和人工智能等技术手段, 实时监测工地视频监控、扬尘噪音、温度湿度构建状态数据, 当施工区域PM2.5、噪声风力等超标时自动采取联动控制措施。
打造“智慧田园综合体”, 使用GIS+BIM+物联网技术集成, 提供可视化、数据化运营维护系统, 有效提升快速反应能力, 增强二维和三维一体化的基础底图和统一坐标系统的能力, 增强各个BIM单体之间连接网络管理能力, 比如道路、地下管廊与管线等, 有效提高管理和空间分析能力。虽然BIM技术更侧重的是单个建筑的运营维护管理, 但学者们不断探索提升大规模建筑群的BIM数据管理能力。
3.4 基于低碳节能理念的田园综合体规划建设
使用水源再利用系统, 引入“海绵城市”理念, 采用透水性较好的铺装与沥青, 方便雨雪水下渗, 避免地面上雨水滞留, 并配合设置雨水收集管涵集成蓄水功能, 经过沉淀后的雨水可用于田园综合体农业灌溉、生活用水等, 地面利用微地形, 多设置雨水花园, 以及雨水下渗装置, 地下地上海绵城市建设双管齐下, 实现水资源自然寄存、自然渗透、自然净化, 水源再利用, 节约水资源消耗。
使用被动式建筑, 建筑设计采用合适朝向、蓄热材料、遮阳装置、自然通风, 外墙保温、被动式外门窗系统、气密性处理, 高效热回收新风系统等策略, 充分利用被动式自然能源和内部热源, 尽可能地被动接受或直接利用可再生能源。在保证生活舒适度的情况下实现建筑低能耗运行, 对人类社会健康发展具有深远的意义。
4 结语
我国在田园综合体建设方面仍处于不断探索的阶段, 随着高新技术的不断涌入, 融合于日后的田园综合体建设中, 使建设过程更加流畅, 建设周期大大缩短, 用户体验感增强, 整体运营维护也是越来越方便快捷。作为城市规划研究学者, 在未来的研究探索中, 应通过实证研究进一步探究智慧田园综合体规划的具体做法。(作者：魏铭 李国庆)
