探究以低碳為導向的城市設計策略

曹方　勞炳麗

摘 要：城市化進程和社會經濟的快速發展加大了人們對資源和能源的消耗，對此，在闡述低碳理念、低碳城市設計內涵和彼此關聯的基礎上，提出以低碳為基本導向的城市設計策略，從以低碳為導向的城市設計規劃制度、規劃布局等層面具體分析低碳導向支持下的城市設計策略，旨在更好地促進現代城市建設發展。

關鍵詞：低碳經濟;城市設計;生態化

城市是人類發展、社會生產的重要載體，也是能源產生、消耗的主體。在城市化進程不斷加快的背景下，城市中產生的能源消耗、污染物排放量在不斷增加。如何在保證城市順利建設的同時，減少城市建設帶來的能源消耗和污染物，成為相關人員需要思考和解決的問題。低碳城市是在資源節約型、環境友好型社會打造背景下提出的一個城市建設理念，低碳城市的規劃建設深刻影響社會經濟發展。為此，文章在闡述低碳理念和低碳城市建設內涵、關聯的基礎上，站在資源合理利用、節約消耗的基本點上思考如何打造以低碳為基本導向的城市。

一、低碳理念和低碳城市設計的關聯

關于低碳理念，在學術領域仍然沒有明確的定義，結合發展實際情況來看，低碳理念是人們對降低以二氧化碳為主的溫室氣體排放的看法、想法和構想。低碳理念的內涵包含兩個方面，一個方面是對低碳排放的想法和態度，另一個方面是關于如何實現低碳排放的構想。在資源節約型、環境友好型社會的深入發展下，人們對低碳理念的重要性予以了足夠的重視，但是在實踐操作中，沒有對低碳城市發展的長期性、困難性、復雜性予以足夠的重視。作為城市設計的主體力量，設計師在發展的過程中需要在心里充分認識到低碳城市設計是一項長期性、系統性的工程，低碳城市設計不能擺脫整個城市自身發展情況，即需要根據城市自身發展的特點打造獨屬于自己的發展模式，將低碳環保的思想理念貫徹落實到城市建設中，由此實現城市發展的長遠、穩定、可持續。

低碳城市的打造會融合經濟、社會、文化等內容，在發展的過程中以低碳理念為指導，將低碳經濟、低碳生活作為基本核心，具體涉及低碳社會、低碳生產、低碳消費、低碳社區、低碳旅游等內容。低碳城市的建設不是僅僅依靠一個項目或者幾個項目就可以完成的，在具體發展中需要得到相關部門的支持，將低碳城市的建設和居民的生產、生活等密切結合在一起。

低碳經濟的發展本質是能源效率提升、清潔能源結構調整和利用，發展的核心是技術創新或制度創新。對此，可以將低碳城市定義為以正確價值理念為指導，以低碳經濟、低碳生活為核心，通過科學合理的城市規劃、低碳技術的整合使用、低碳制度的設定等改變城市的生產和生活方式，最終減少城市范圍內污染物的排放，打造可持續發展城市。

二、以低碳為導向的城市設計特點

隨著城市環境治理水平的提升，城市居民對城市環保的重視程度也在逐漸提升，越來越多的人愿意投身城市環?；顒又?，這也使得城市的環保能力得到極大的提升。所謂的低碳城市，一般是指城市日常生活中，城市居民的碳排放量很低，不會在日常生活中出現碳排放量超標的情況，能夠為城市居民提供舒適的生活環境，而且還能保證生活的品質，確保城市的建設質量。低碳城市的設計特點主要有兩個方面。

第一，注重城市發展規模。在城市建設過程中，城市規模是影響城市發展的主要因素，如果城市規模相對較大，則容易造成城市占地面積相對較大，所以需要合理設計低碳城市規模，合理的規模設計有利于控制城市中的碳排放，確保城市的低碳水平。

第二，注重城市的治理。在低碳城市的服務中，注重城市的治理能夠合理地對城市進行控制，減少各類因素給城市帶來的影響，從而保證城市的低碳發展水平，并推動城市積極健康發展。

三、以低碳為導向的城市設計要素體系

第一，低碳物質要素。一是城市活動產生的溫室氣體，包括能源生產、加工、轉換過程中產生的溫室氣體，道路機動車、鐵路、民航、水運等運輸消費對能源的消耗，居民建筑對電力、天然氣和油氣資源的消費，工業生產過程中對天然氣、燃油的消耗，農田發展建設產生的溫室氣體，城市固體廢棄物處置和污水排放產生的溫室氣體。二是和城市設計相關的城市低碳要素的構成?？梢詫⑻荚磩澐譃楣潭ㄌ荚?、移動碳源、過程碳源。固定碳源包含單體建筑在人類居住、工作、娛樂和工業生產中產生的能源消耗。移動碳源主要是指交通運輸過程產生的溫室氣體。過程碳源是指城市居民日常生活中對與生產密切關聯的資源和能源的消耗。

第二，城市設計對低碳要素的影響機理。建筑運行階段產生的碳元素占據建筑生命周期的八成，因此，站在城市發展角度來看，城市建設過程中的土地利用性質變更和建筑設計中使用的能源與城市形態、城市建設周圍特點密切關聯。首先，站在需求角度來看，建筑環境的變化會對人體產生特定的物理影響，熱島效應、噪聲干擾、光線遮擋等會影響建筑本身的抗干擾調節能力，最終會增加二氧化碳的排放。其次，站在供給角度來看，城市層面對環境的調節能夠優化城市的微觀氣候條件，在生物氣候環境影響下，建筑的性能會發生變化。城市設計要以獲取具有環境舒適性的用能活動空間為基本切入點，由此減少城市固定碳源能源消耗和碳排放。在低碳城市規劃設計的過程中，土地使用模式、建筑系統特征、三維空間形態特征、社會經濟特征以及環境舒適性變化會呈現出較強的線性關系，城市規模、街道的區域設計、建筑房屋的布局等城市物質要素會和建筑碳元素的直接排放形成密切關聯。

第三，關系模型。相關設計人員可打造以建筑系統為因變量，以城市三維形態特征、建筑系統特點、氣候特點、土地利用特點等因素為自變量的城市設計影響固定碳源排放概念模型。在進行作用分析后總結出，通過調節城市氣候性能、環境質量，可減少城市固定碳源能源消耗和碳元素排放。建筑能源消耗和建筑用能基本結構、建筑用能頻率等存在密切的關聯，用能結構具體體現在氣候系統調節和生態調節層面，是對資源環境綜合調節的一種功能體現。決定建筑能源消耗和碳元素排放的因素比較復雜，其中環境是一個重要因素，城市設計會在考慮氣候特點、建筑系統特點、社會經濟屬性特點的基礎上對城市空間進行合理布局，由此有效降低固定碳源排放。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862

四、以低碳為導向的城市設計規劃制度

（一）制定出科學合理的低碳城市設計規劃方案

一系列的研究證明，人類活動會使一些污染物被排放到空氣中。在這些氣體中，二氧化碳的含量占據77%，二氧化碳的排放涉及四個方面，具體包含交通、建筑、工業、植物等。城市生產、交通、建筑碳排放量占據城市總體碳排放量的81.8%，其中交通占據17.5%，建筑中的電力和供暖占據19.8%，工業占據44.5%。

基于這樣的比重配置，低碳城市在建設過程中需要將碳排放量放在占比較大的建筑、交通、工業等城市整體運行規劃中，由此在真正意義上實現低碳排放的發展目標。但是從發展實際情況來看，有很多地區將碳排放清單放置在一個空白的狀態，最終會限制我國低碳城市的建設發展。

另外，當前我國城市規劃發展和低碳環境的理念存在一些錯位的表現，在城市化進程加快的背景下，新建設區域的豪華和緊湊型城市、城市低碳化生產相互矛盾。針對這個問題，相關人員需要在城市設計之前做好一定的規劃，根據當地城市發展特點、所擁有的資源特色，在保留當地城市文化底蘊的基礎上，科學規劃和合理利用城市空間，采取積極的措施完善低碳交通運輸管理系統，合理規劃工業布局，從而在保證城市規劃合理性的同時，減少資源和能源的消耗，順利規避城市趨同的現象。

（二）積極推行碳稅收管理、碳元素交易制度

碳排放屬于一種外部性的工作，如果碳排放不加處理，就會污染環境。為了解決這個問題，相關人員需要采取積極的措施將碳排放的外部性進行內在化處理。在具體實施過程中，要著重做好兩個方面的工作。第一，強化碳稅征收，引導私人決策者清楚意識到碳排放的外部性所引起的社會成本增加問題。第二，在私人決策者于思想層面高度重視之后，實施碳排放許可權的交易，制定碳稅制度。在碳稅制度完成之后，在一些低碳試點地區推廣，由此增加相關部門的收入。在此期間，相關部門可以通過向負外部性碳排放企業征收碳稅，對低碳排放的企業予以一定的資金補貼，實現碳稅收投入的外部性內在化發展。另外，在發展的過程中，還可以通過增加碳稅收入，增加低碳技術的研發投入，也就是通過碳稅征收管理為積極落實低碳管理的人員予以足夠的支持，增加企業碳排放成本，減少企業碳排放量。

（三）基于碳排放目標的設定打造碳排放監測體系

在生態環境日益惡化的背景下，我國加大了對碳元素排放控制的重視，并將碳元素排放約束性指標納入國民經濟長期發展規劃，即需要根據各個地區發展實際情況設定量化碳排放控制發展目標，成立多個環節密切配合、相互關聯的碳排放監測控制體系。

在設定量化碳排放目標之外，還需要在體系機制的作用下，推行碳足跡信息公開制，在社會范圍內全面推進建筑節能發展計劃，在一些能源消耗和污染物排放比較大的企業推廣節能減排的發展計劃，并對外定期公開城市碳足跡的數據信息，幫助相關人員應用科學的手段和技術對城市減碳行為予以全過程的監督控制。

碳足跡是對個人或者單位的碳元素消耗信息進行統計整理的結果。碳足跡信息公開主要是指對相關部門、能耗高的企事業單位、明星個人等碳元素排放信息進行公布，通過碳足跡公開能夠進一步強化以上群體對碳元素消耗控制的積極性和自覺性，由此在社會范圍內形成積極推廣和滲入踐行低碳理念的良好社會風氣，使城市消費體現出理性化的狀態，并在最終更好地實現低碳城市建設發展目標。

五、以低碳為導向的城市規劃布局

（一）城市低碳交通

城市交通是城市人流、物流、信息流的重要載體，也是影響城市經濟發展的關鍵因素。城市交通體系的良性循環對彰顯城市發展功能、提高城市發展的經濟效益和社會效益意義重大。在交通領域，低碳城市發展規劃集中體現在綠色出行，通過綠色出行的實施，能夠使城市的發展貼近節能減排的發展目標，在確保城市穩定發展的同時有效減少碳元素的排放量。在推行以低碳為基本導向的城市設計時，相關部門需要調動一切積極因素，加快打造完善的城市交通系統，鼓勵民眾低碳出行。設計者可因地制宜地打造出完善的城市公共交通網絡，優化公交換乘系統，形成科學化、綠色化的道路交通出行系統，調動廣大民眾的出行積極性，通過廣泛推廣綠色交通緩解交通堵塞的問題。比如，當前在全國范圍內，多個城市都已經形成了完善的公交網絡，這些交通網絡的形成十分有利于民眾的出行。與此同時，地區相關部門還通過連通室內步行空間，進一步完善了城市公共空間的復合功能，形成了綠色環保的交通道路體系。

（二）城市土地規劃

在土地資源利用上，需要通過優化組合科學界定土地用地性質，設定土地資源的開發利用強度。同時，土地資源的開發利用還需要密切結合緊湊型城市空間規劃，按照大分區、小混合的原則形成多功能的土地使用模式，提升資源的綜合利用率。在城市土地規劃利用等過程中，要規避功能分區設定單一、功能用途單一、資源浪費的現象。對已經按照原則規劃的土地，要通過對其混合功能的甄別，糾正以往土地功能分區僵化的布局模式。在城市土地資源規劃建設的過程中，需要以公共交通為基本支撐力量，大力拓展適合人和自行車等非機動車的用地面積。另外，在土地資源規劃建設的過程中，還需要加快打造高密度、混合型土地規劃模式，在低碳生態城市的規劃建設下，合理利用土地資源，強化基礎設施建設。

（三）低碳型城市產業結構

在對傳統工業實施設計改造的過程中，要注重加快實現低能耗、低污染、綠色新工業的發展。在對新能源創新發展的過程中，要注重協調利用太陽能、水能、風能等新型能源，通過對傳統能源結構的改造和對新能源結構的調整優化，更好地推進低碳城市的建設發展。

（四）多功能密集型城市單元

如果城市單元過于分散，就會無形中延長城市交通距離，加大居民的出行負擔。受建筑群分散的影響，整個城市的道路路面會無形增多或者加寬。城市公交車輛的通行受道路選擇的限制，市民選擇汽車出行的概率也會增大。通過科學規劃城市建筑的密度，能夠加快打造緊湊型城市，這就需要在每個城市單元中設定必要的功能分區。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862

從發展實際情況來看，不同規模的城市對密集型城市發展特征的要求不同。為此，在大城市的整體規劃中，相關人員需要在打造綠色公交體系之后，引導大空間結構組團化發展。對于中小型城市來說，則需要注重實現空間結構的集聚化發展，通過集聚優化組合功能建設，減小居民出行壓力，提高居民的步行概率。

（五）優化城市建筑和街道網絡的關系

低碳化城市的建設是一種緊縮型的城市形態，如果城市主要建筑的密度比較高，熱應力水平也僵持不下，就會使整個城市的建設消耗更多的資源和能源。為了能夠提高資源、能源的利用率，在建筑和街道的布局設定上，要始終做到自然通風和節能優化設計。第一，建筑的布局要盡可能采取分散布局模式，使高度不同的建筑交錯布置，減少高層建筑的布置，規避和風向垂直的建筑群的設定。與此同時，還可以在城市中心加快打造分散的高層樓塔，實現高低層空氣熱量的順利交換，使人們能夠更舒適地在街道上行走。第二，實現公共建筑群的節能發展。公共建筑在建設的時候會消耗比較多的能源，公共建筑低碳化發展主要是指通過恰當技術手段的使用，減少整個建筑建設的資源、能源消耗。第三，在建筑結構的設定上，要求主干道系統順應主導風向?？茖W的街道規劃要求寬闊林蔭道和主導風向呈現出30°的傾斜角，借助這個傾斜角，能夠引導風順利通過街道到達主要城區，同時也有利于增強建筑的自然通風性能。

六、低碳城市設計策略

第一，積極倡導節能型建筑設計。建筑設計和建筑運行是城市能源消耗的大戶，科學合理的節能型建筑設計也是低碳城市發展的一個重要因素。節能型建筑的建設發展需要在最大限度上節約資源、保護環境、減少污染，其能夠長時間為生活在城市中的人們提供健康、舒適的生活環境。節能型建筑低碳設計所包含的內容有四個方面。一是相關部分出臺關于節能的政策、法規，形成切實可行的建筑節能設計評價體系，量化建筑的指標。二是加大對供熱計量控制技術的研究和應用。三是全面推廣可再生資源、新能源以及低能耗技術產品。四是積極推廣節能型建筑設計，強化建筑主管部門、建筑設計單位、房地產開發企業、工業生產企業在低碳城市規劃中的溝通。在推廣應用節能型建筑的同時，還需要針對不同地區提出不同的節能建筑設計認證系統方案和制度，在方案和制度的約束規范下，對城市、建筑設計的節能標準進行審核和綜合評價，由此確保建筑節能的應用可行性。

第二，推廣低碳能源。在節能型建筑設計的過程中，要因地制宜地更新能源結構，強化對城市新能源、可再生能源的合理利用，積極推廣清潔能源，通過冷、熱、電三聯供應低碳技術在真正意義上發展低碳經濟，在低碳技術的支持下減少城市碳元素的總體排放，提高資源開發利用率。

第三，加快打造生態網絡?；诘吞祭砟畹某鞘幸巹澖ㄔO可以從兩個方面進行建設。一是在城市邊緣位置設置綠化帶，輔助配合楔形綠地抑制大城市的無限制蔓延。在城市總體規劃建設中，需要明確周圍綠化帶設定的長度和寬度，確定主要城區的邊界。在城市的外部，可以根據公共交通的實際情況，通過楔形綠地完成空間擴張，強化中心城市和衛星城鎮的多元聯系，確保城市的密集形態。二是在城市管轄區域范圍內實現生態網絡的全覆蓋。通過科學的生態網格設定，能夠保證生物的多樣性，確保城區內具備良好的自然環境，在植物群落的作用下，有效吸收二氧化碳。生態網格的設定要和主導風向密切結合在一起，從而更好地緩解熱島效應。與此同時，在城市綠化帶設計的過程中，需要通過最優化的綠地設定為人們創設出良好的行車環境，改善當地的公共交通系統。

綜上所述，隨著城市化進程的不斷加速，城市低碳環保的規劃設計逐漸受到了人們的重視。在工業化發展的背景下，我國的各個方面都要嚴格遵循科學發展觀，將低碳環保的標準和要求貫徹到底。文章以低碳城市規劃建設為基本研究切入點，結合國家社會發展實際情況提出了以低碳為主要目標的空間規劃實際思路，結合當地的氣候特點、地質條件打造出生態效益和經濟效益協調的低碳城市規范方案，最終形成環境友好、生態協調和經濟和諧的友好型城市。

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作者簡介：

曹方，碩士，中國城市規劃設計研究院深圳分院主任規劃師。研究方向：城市規劃與設計。

勞炳麗，碩士，中國城市規劃設計研究院深圳分院高級規劃師。研究方向：城市規劃與設計。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862