低碳城市理论与实践研究综述.docx

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低碳城市理论与实践研究综述

低碳城市理论与实践研究综述

摘要：

在全球气候变暖和能源危机的趋势下，如何建立低碳城市并且进行有效的低碳城市规划成为国内外专家学者研究的热点和重点。

本文对国内外低碳城市规划理论研究的缘起、发展和现状进行了梳理和综述。

例举了国内外建设低碳城市的实践经验，并对这些实践成果进行分析。

总结了我国低碳城市规划的发展战略和对策研究。

最后提出一些建议并对我国低碳城市规划的研究道路进行展望。

关键词：

低碳城市规划；理论；实践

Researchonthetheoryandpracticeoflowcarboncity

Abstract:

Intheglobalwarmingandtheenergycrisisofthetrend,howtobuildalowcarboncityandeffectivelowcarboncityplanninghasbecomeahotandkeyresearchexpertsandscholarsathomeandabroad.DiscussedinthispaperonthedomesticandInternationalLow-carbonorigin,researchstatusanddevelopmentofcityplanningtheory.Someexamplesofthedomesticandoverseasconstructionoflowcarboncitypractice,andthepracticeresultsareanalyzed.Summarizedthedevelopmentstrategyoflow-carboncityplanningandCountermeasuresinchina.Finally,givesomesuggestionsandProspectofcityplanningofroadofChina'slow-carbon.

Keywords:

Lowcarboncityplanning;Theory;Practice

1低碳城市研究的产生背景

1.1碳排放与城市化过程相交织

是什么因素导致了全球平均气温的变化？

（1）从自然科学的角度看，太阳活动强度变化、海洋的作用、大气气溶胶浓度的变化、土地利用与土地覆被状态变化是导致全球平均气温身高的因素[1]。

后两者都与人类活动有关，尤其与近百年来工业化推进城市化有关，城市化过程可能是全球气候变化的最重要的人类活动因素之一。

（2）从社会发展过程看，在过去的200年间，由于工业革命导致大规模的化石燃料使用，全球CO2排放量和城市化水平一直在同步稳定增长，目前均有加快的趋势（图1）。

图1全球主要温室气体浓度及WMO-GAW检测的全球温室气体趋势

（3）再从碳排放源头看，城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中地，也是高耗能、高碳排放的集中地。

据统计，全球大城市消耗的能源占全球的75%，温室气体排放量占世界的80%。

从最终使用的角度看，碳排放的来源可以分为产业、居民生活和交通三个主要的组成部分。

1.2低碳城市建设是缓解全球气候变暖的重要措施

根据各国的专家对全球变暖的研究表明，缓解全球变暖的重要措施就是建设低碳城市。

因此，建设低碳城市也成为近几年来国内外各大会议研究的主题，并且关注度越来越高。

本文从2008年到2010年对这些主要会议进行汇总，如下图2：

 会议名称

时间

主题

联合国环境规划署

2008年6月

“转变传统观念，推行低碳经济”

香港规划师学会；中国城市规划学会

2009年5月

“共建低碳都市”

国际城市与区域规划师学会

2009年10月

“低碳城市”

哥本哈根会议

2009年12月

提出减排的目标

中国召开的两会

2010年3月

提出低碳、环保

图2国内外主要会议汇总

1.3低碳经济的提出

2003年英国政府发表了《能源白皮书》,题为:

我们未来的能源:

创建低碳经济[2],首次提出了“低碳经济”概念,引起了国际社会的广泛关注。

《能源白皮书》指出,低碳经济是通过更少的自然资源消耗和环境污染,获得更多的经济产出,创造实现更高的生活标准和更好的生活质量的途径和机会,并为发展、应用和输出先进技术创造新的商机和更多的就业机会。

英国政府为低碳经济发展设立了一个清晰的目标:

2010年CO2排放量在1990年水平上减少20%,到2050年减少60%,从根本上把英国变成一个低碳经济的国家[3]。

2国外低碳城市的研究综述

2.1低碳发展模式的经济性研究

2006年英国政府委托尼古拉斯·斯托恩完成《从经济学角度看气候变化（ReviewoftheEconomicsofClimateChange）》指出，气候变化是不争的事实，如果人类按照目前的模式发展下去，到21世纪末，全球温度可能会升高2-3℃以上，这将会导致全球经济下挫5%-10%的GDP比重，而贫穷国家则会超过10%。

如果要避免气候变化产生过大的损失，需要立即采取措施，以保证在2050年前大气的CO2浓度控制在450-550ppm的水平上，实现这一目标的减排成本大约仅占GDP的1%左右。

为了实现这一目标，全世界需要将所有的碳排放量在现在的水平上减少50%。

这就意味着工业化国家至少需要将温室气体的排放量在1990年的水平上减少60%。

2.2低碳城市规划政策研究

日本学者青木昌彦认为:

制度设计和建设必须结合本地区的制度、经济、文化、历史、价值现状。

英国大伦敦规划在能源、建筑、交通、市政等方面都作了相应的安排，空间规划增加管治、合作组织、政策继承、法律和调节框架以及技术分析和设计等内容。

伦敦规划倡导广泛的方法在伦敦层面推进分散化的能源体系，特别是在可再生和低碳能源方面。

这些新的政策是:

①减少CO2排放：

包括少利用能源，有效供应能源以及利用可再生能源;②实现CO2总量排放下降;③评估能源需求和CO2的排放;④各区应当识别现有的、并促进新型分散化能源网络;⑤新的发展项目应当符合能源系统标准，能够与离地的分散化网络具有可连接性等等。

2.3低碳城市新能源技术规划研究

目前许多国家越来越注重新能源的利用。

美国推出了“美国复兴与再投资计划”，准备在3年内让可再生能源的产量倍增，到2012年做到风能和太阳能发电量占总发电量的10％，到2025年占25％。

瑞士为实现21世纪中叶人均能耗量由现在的5000瓦特减少到2000瓦特的目标，提出提高能源使用效率、用可再生能源替代矿物燃料、有效运营建筑物和设施、提倡新型的生活样式和生产方式四大措施[4]。

英国政府计划到2020年，可再生能源在能源供应中占15％，英国城乡规划协会（TCPA）、热电联供协会（CHPA）和EnglishPartnerships于2008年联合发布《社区能源：

为着低碳未来的城市规划》[5]，本文对英国政府提出的规划框架进行归纳总结得出下图:

与城镇空间模式相结合的能源系统规划框架

城镇中心

公共和商业建筑

大尺度联合热电系统和大尺度太阳能、广电系统

中心边缘

大学和医院的供热密度，新兴居住区的混合利用

热电联供系统

内城区

住房的更新改造，

混合功能住房

社区尺度的单独建筑能源系统

工业区

大型能源生产项目

郊区县市

微观能源生产技术

大型的新城市伸展区和聚落区

社区规划、增长区规划、生态城镇规划涉及的相关区域

低碳、分散化的能源生产原则

农村地区

中、大型风力发电系统，构建生物燃料供应链，未来发展海洋能源生产

图3与城镇空间模式相结合的能源系统规划框架

2.4低碳城市规划与实践研究

2.4.1英国模式——应对气候变化的城市行动

英国是低碳城市规划和实践的先行者。

为推动英国尽快向低碳经济转型,英国政府成立了一个私营机构——碳信托基金会（CarbonTrust）,负责联合企业与公共部门,发展低碳技术,协助各种组织降低碳排放。

首批3个示范城市（布里斯托、利兹、曼彻斯特）在LCCP提供的专家和技术支持下制定了全市范围的低碳城市规划。

下图为伦敦应对气候变化建设低碳城市的主要手段：

图4伦敦应对气候变化建设低碳城市的主要手段

总的来说,英国的低碳城市规划和行动方案有以下主要特点：

（1）目标单一:

即促进城市总的碳排放量降低,并为此提出了量化指标；

（2）实现途径：

推广可再生能源应用、提高能效和控制能源需求；

（3）重点领域：

建筑和交通；

（4）强调战略性和实用性相结合；

（5）建设强调技术、政策和公共治理手段并重。

2.4.2日本模式——低碳社会行动计划

2008年6月,日本首相福田康夫提出日本新的防止全球气候变暖对策,即“福田蓝图”。

蓝图指出,日本温室气体减排的长期目标是:

到2050年日本的温室气体排放量比目前减少60%-80%。

具体来看,日本的低碳社会建设有如下特征（图5）:

图5日本的低碳社会建设手段

具体来看,日本的低碳社会建设有如下特征:

（1）低碳社会规划目标的灵活性。

模式A：

侧重于城市集中地区形成高密度、高科技的社会方式。

模式B：

侧重将人口、资源分散化,倡导一种轻松、悠闲的生活方式；

（2）低碳社会实现途径中体现各部门共同参与；

（3）低碳社会规划重点领域的多元性；

（4）低碳社会建设的政府主导性（该计划还特别强调低碳基础设施的发展）。

3国内低碳城市的研究综述

3.1低碳城市内涵研究

夏堃堡（2008年）认为：

城市实行低碳经济，包括低碳生产和低碳消费，建立资源节约型、环境友好型社会，建设一个良性的可持续的能源生态体系[6]。

刘志林（2009年）认为：

通过经济发展模式、消费理念和生活方式的转变,在保证生活质量不断提高的前提下,实现有助于减少碳排放的城市建设模式和社会发展方式[7]。

罗巧林（2011年）认为：

（1）低碳的城市规划建设：

低碳的城市空间结构的构建、低碳城市技术的运用；

（2）低碳的城市生活方式：

居民低碳的消费理念企业低碳的生产方式；

（3）低碳的城市运行系统：

包括低碳的经济发展模式、高效的城市管理方式[8]。

本文总结认为低碳城市就是通过实行低碳经济，创造新的低碳技术，规划并构建低碳的城市结构、生活方式及运行方式。

3.2低碳城市发展模式研究

刘志林指出低碳城市的发展模式应当包括以下内涵:

（1）可持续发展的理念:

低碳城市的本质是可持续发展理念的具体实践；

（2）碳排放量增加与社会经济发展速度脱钩的目标:

碳排放量增速小于城市经济总量增速，其长期和最终目标则是城市社会经济活动的碳排放总量的降低；

（3）对全球碳减排做出贡献；

（4）低碳城市发展的核心在于技术创新和制度创新：

低碳技术的创新与应用；公共治理模式创新和制度创新[7]。

王家庭指出低碳经济的发展模式就是在实践中运用低碳经济理论组织经济活动，低碳城市就是以低碳经济的发展模式去指导城市经济活动，并认为低碳城市模式的核心思想在于强调以城市中各主体的行为为主导，以城市生态系统为依托，以科技创新和制度创新为支撑，在保障城市经济发展和社会和谐的前提下最大限度地减少温室气体的排放，以实现城市的可持续发展[9]。

3.3低碳城市特征和支撑体系研究

2009年的《中国可持续发展战略报告》绿皮书提出[10]：

（1）特征:

经济性、安全性、系统性、动态性、区域性。

（2）基本支撑体系:

①低碳城市的产业结构体系;

低碳城市的基础设施体系;

低碳城市的消费支撑体系;

低碳城市的政策制度体系。

3.4低碳城市的评估标准体系研究

龙惟定，白玮，梁浩等人提出人均碳排放量、地均碳排放量、单位GDP碳排放量和人类发展指数，4个指标可以作为我国低碳城市的评价指标，并给出了我国四种城市，即资源开发型城市、工业主导型城市、综合型城市、旅游型城市的人均、地均和单位GDP的碳排放强度表，同时认为不可以照搬国外建设低碳城市的经验和示范，中国必须探索自己发展低碳城市的道路［11］。

2010年3月，中国社科院公布了评估低碳城市的新标准体系，这是中国迄今首个最为完善的标准，该标准具体分为低碳生产力、低碳消费、低碳资源和低碳政策等4大类共12个相对指标。

以及在城市碳排放的计量上，叶祖达，陈飞，褚大建等将碳排放的评估方法运用到城市空间范围内，得出深圳和上海的低碳城市发展道路[12]—[13]。

3.5低碳城市空间结构研究

城市规划决定了城市的空间结构，对环境、生活及经济的发展产生重大影响，因此国内外很多研究偏向于城市的空间要素与碳排放量的关系，如区域空间布局、土地利用形式、土地利用强度和城市生产生活碳排放之间的关系。

3.5.1在区域规划层面

潘海啸从区域交通规划的角度，分析在区域规划中常采用的简单卫星是向心结构的多中心空间组织形式[14]。

结合有轨道或区域公共交通导向的走廊式发展模式，通过空间整合与控制小汽车的使用，从而达到节约能源的目标。

顾朝林从区域功能性分区的角度，认为应注重运用高速公路、高速铁路和电信电缆的“流动空间”构建“巨型城市”；设计多中心、紧凑型城市的大都市空间结构；用新的功能性劳动分工来组织功能性城市区域；避免重复的城市空间功能分区[15]。

诸大建从区域空间等级和空间格局的角度，认为通过合理的城镇空间布局、产业结构组织及基础设施的合理安排、引导城市各类要素向城镇空间集聚，形成区域性空间等级与层次的空间格局，形成不同等级城市间横向联系的网状格局[16]。

3.5.2在总体规划层面

低碳城市规划在总体规划层面主要是从城市整体形态构成、土地利用模式以及碳汇系统的建立几个方面进行。

（1）城市整体形态构成

合理的低碳城市整体形态结构主要有多中心式（如图6）、ＴＯＤ式。

多中心式避免了单中心社会两极分化、交通阻塞等消极后果、减少了通勤的距离和流动性，从而达到了低碳目的。

图6单中心与多中心模式

ＴＯＤ模式是一种土地利用与交通相结合的模式，以公交道路为中心对所有的土地利用和开发密度进行分区，以大运量交通和可达性高的交通模式有效的达到低碳排放的效果。

（2）土地利用模式和利用强度

可以概括为“多功能，高密度”。

土地多功能混合最大程度的减少了区域内部交通负荷，促进了节能减排目标的实现。

城市土地开发强度与能源资源利用率有极大相关关系，低密度无序蔓延的城市。

其交通和建筑的能源资源消耗要远远大于高密度紧凑有序的城市。

（3）碳汇系统的建立

碳汇是由绿色植物通过光合作用吸收、固定大气中的二氧化碳，通过土地利用调整和林业措施将大气中的温室气体储存于生物碳库。

森林、草地和湿地系统是中国城市碳汇的主体。

很多研究者主张采用楔形的绿地空间模式。

这种绿楔状的城市碳汇系统在保证城市碳汇能力的同时，有利于实现就业、居住的平衡，以及城市居民与绿地系统的充分接触。

3.5.3在详细规划层面

详细规划层面主要针对社区规划、城市居民的出行方式、生活方式和建筑布局和新技术利用等方面进行研究。

建立多样化的以步行空间为主的基本空间单元和街道、建筑尺度的控制可以有效的形成低碳的出行和生活方式。

低（零）碳社区规划建设一般注重：

土地功能的混合利用；

紧凑的空间结构模式；

设计与所处的环境、城市气候特点相适应；

在社区中建设与碳排放相适应的绿量；

发达的绿色公共交通体系；

资源再生和循环利用，尽量减少化石能源的使用；

地方材料的运用；

建筑节能技术的运用。

城市在总体规划阶段即需对城市形态、土地利用、交通体系进行整体研究，并针对不同地区在功能、开发强度、建筑和空间形态方面的差异，提出各地区在详细规划及城市设计方面实施减少碳排放、增加碳汇的规划设计对策。

综上，目前的城市在空间层面应该推崇紧凑、多功能的用地方式，主张用地的有效混合，避免巨型或单一化的功能分区，以提高短距离出行的比例。

4低碳城市发展战略及对策研究综述

夏堃堡认为建设低碳城市，必须推行以下政策措施[6]：

（1）低碳生产：

实行可持续的生产模式

（2）低碳消费：

实行可持续的消费模式

（3）控制高碳产业发展速度，提高发展质量

（4）大力开展国际合作，引进低碳技术

付允、汪云林等学者认为低碳城市的发展路径研究可以划分为以下几个步骤[17]：

（1）能源发展的低碳化：

基底低碳

（2）经济发展的低碳化：

结构低碳

（3）社会发展的低碳化：

方式低碳

（4）技术发展的低碳化：

支撑低碳

图7低碳城市发展路径系统框架图

陈飞、诸大建认为低碳城市发展的对策措施——脱钩发展

脱钩发展表现为城市生活低碳化、城市空间紧凑化及物质生产循环化形成的三维空间格局[16]：

（1）脱钩一：

城市生活低碳化

图8a低碳模式下可持续发展建筑策略

图8b低碳模式下可持续发展交通策略

（2）脱钩二：

城市空间紧凑化

图8c区域及都市空间层面紧凑化

图8d社区-组团空间层面紧凑化

（3）脱钩三：

物质生产循环化

图8e物质生产循环化

5总结与展望

气候变化、碳排放与城市化过程相交织，低碳城市遂成为遏制全球增温的首要选择。

我国正处在经济快速增长、城市化加速、碳排放日益增加和向社会主义市场经济转型的时期，低碳城市规划是我国低碳城市发展的关键技术之一。

从总体上看，我国全球气候变化研究开展较早，低碳经济研究已经展开，低碳城市研究刚刚开始且以低碳技术研究为主，而低碳导向的城市规划研究还处在孕育之中。

低碳之路为中国的可持续发展提供了一条新的途径,社会经济发展的低碳化既是挑战,也是机遇。

首先,低碳城市发展预示着世界范围内生态文明发展模式的兴起。

随着光能、风能等可再生能源的大规模应用,人类社会必将从以高碳为特征的工业文明走向以低碳经济和低碳社会为主导的生态文明时代。

这场涉及生产方式、生活方式和价值观念的世界性革命,也为中国建设低碳城市提供了一个前所未有的巨大发展机遇。

其次,建设低碳城市响应了国家可持续发展的需求。

在“科学发展观”和“建设生态文明”等国家战略调整的宏观背景下,节能减排正在日益深入人心。

可持续发展的国家战略和措施使得各地开展低碳城市建设具备了更好的政策空间。

第三,作为快速城市化进程中的发展中国家,中国发展低碳城市的经验必定会对所有正在寻求发展的国家和城市提供宝贵的实践经验。

另外,由于我国城市的多样性和复杂性,发展低碳城市也将会是提升地方政府治理能力,完善中央政府政策调控方式和寻求中央—地方共同治理的绝好机遇。

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