城市功能與低碳化關系的幾個層面*

◎ 戴星翼 陳紅敏

我國正處于城市化高速發展時期，大量的農村人口進入城市。城市越來越成為未來能源消費和碳排放的主要載體。因此，低碳城市建設將成為我國應對氣候變化的主戰場。最近，許多城市已宣布要推進低碳城市建設，國家也致力于在一些城市開展試點。但必須承認，低碳城市理論和方法論架構依然是不清楚的，由此導致實踐中有無從著手之感。本文將從城市周邊生態系統的支撐、城市規劃與建設的低碳化、城市運行低碳化以及生活方式低碳化四個層面，來論述低碳城市建設的架構。

需要指出的是，本文將避免討論產業對于低碳城市的影響。這是因為筆者認為一座城市的產業發展需要放在一個更大的范圍內統籌考慮，如在一個區域內，有金融中心、有工業城市，但是不能每個城市都包括這些功能。有的城市可以定位于重工業，因此其人均碳排放理所當然地較高，但不應該所有城市都定位于重工業。所以不能就城市來談產業。作為各類生產要素高度聚合的城市，低碳城市建設主要應該考慮以城市功能的整合和輻射為依托，為市場、社會與政府三方合力推進節能減排提供廣闊的空間。在完善城市功能和服務的過程中建設低碳城市。從城市功能與碳減排的關系出發，我們認為低碳城市建設應該包括四個層面的內容。

一、城市周邊生態服務體系保障與低碳城市建設

保障城市周邊良好的生態服務體系，是低碳城市建設的重要前提。城市周邊良好的生態服務體系對低碳城市建設的作用主要體現在以下幾個方面：

首先，城市周邊良好的生態服務體系，保障了城市能夠更為有效的享受大自然提供的服務，由此減少對由能源驅動的服務的需求。如良好的生態服務體系能夠局部改善城市的小氣候，緩解城市的熱島效應，減少城市對于空調等設備的需求和依賴。城市周邊良好的生態服務體系，如較高比例的森林覆蓋面積，或較大面積的濕地，能夠顯著降低洪水和干旱的發生頻率，有助于提高城市的防災減災能力。由此一方面能夠減少因抵抗自然災害導致的能源消費，另一方面則能夠減少因自然災害導致的財富損失，提高城市適應氣候變化的能力。

其次，良好的生態服務體系會有效幫助人類處理其自身導致的環境污染。濕地和森林有助于凈化水質。因此，如果水源地水質得以保持在較高質量，就意味著供水體系的成本會相應降低。如果濕地或林地能夠部分地取代污水處理廠的功能，就會降低污水處理的成本。所有這些都具有直接的經濟價值。

保障城市周邊良好的生態服務體系，意味著將更多的人類經濟活動限制在城市區域，減少對城市周邊生態用地的侵占，進而弱化其生態服務功能。這就意味著更為高效的土地利用方式和城市管理，避免城市的無休止擴張，從而減少基礎設施無序蔓延導致的低效運行和資源浪費，而一切浪費必然是高碳的。因此，保障城市周邊良好的生態服務體系，以此作為提高城市綜合服務功能和運行效率的約束，將有助于低碳城市的建設。

最后，保障城市周邊良好的生態服務體系，意味著農業和林業的合理高效發展。在保障城市周邊生態服務體系的要求下，農業的發展將更趨向于環境友好，化肥、農藥等的使用將逐步減少，更為科學的農業作業方式被用來指導耕作。與此同時，林業的發展也將更為注重本地物種和生態的培育，避免單一物種的林業發展，從而有助于增強森林的生態服務功能，同時減少其對化石能源投入的依賴。因此，在保障城市周邊生態系統功能的基礎上，有助于土壤碳匯和林業碳匯的發展。

二、低碳城市的規劃與建設

在理順城市周邊環境與低碳城市關系的基礎上，低碳城市的建設需要從城市內部著力。科學的城市規劃是建設低碳城市的第一步。在城市功能區劃分、功能區組團規劃、交通規劃、建筑設計等“硬件設施”規劃中融入低碳元素，有助于從源頭降低剛性碳排放、避免陷入先制造高碳項目然后再思考如何對其進行減碳優化的被動局面。

當前各地都在倡導建設低碳城市，但是，作為低碳城市建設第一步的低碳城市規劃問題尚未得到解決。許多與低碳城市規劃相關的問題都很值得探索。如城市的緊湊性與能源消費的問題，顯然，密度過低的城市是高碳的。我國有的新城空空蕩蕩，大馬路，大廣場，不利于居民的出行尤其是步行，不利于商業的集聚和服務業的發展，不利于居民的就業和創業，解決這些問題都需要額外的碳消費。但反之，人口密度過大也會是高碳的，交通擁堵和昂貴的交通設施投入，都會增加城市的碳排放。于是就有一個適度的問題，有待于我們探索。

本文想要指出的是在低碳城市的規劃與建設中需要融入的一個核心的低碳理念，即全生命周期的碳排放管理。從碳排放的來源來說，可以區分為兩種類型。一種是生產過程中的碳排放，另一種是消費（運行）過程中的碳排放。城市的規劃和建設將這兩者聯系起來。城市規劃和建設的需求向上引導產業鏈生產環節的產品生產需求，從而導致生產過程中的碳排放。而產品被投入使用，則又會形成消費過程中的碳排放。比如基礎設施建設，消耗大量的鋼鐵、水泥等產品，這些產品在生產過程中消耗了大量能源，產生了大量生產過程碳排放；而基礎設施在運行維護過程中，又開始消耗大量的能源，產生了大量消費過程碳排放。因此，城市規劃與建設過程中需要考慮全生命周期的碳排放，并使之最小化。

這就要求規劃建設實現兩個目標。其一，城市的設施必須是有效率的，閑置和利用不足意味著無謂的碳排放。門庭冷落的機場就是一種典型的無效率。其二是設施生命周期的長度，盡可能延長其使用壽命，意味著其碳足跡能夠被盡可能攤薄，這就要求設施建設的高質量。從低碳角度來看，重復建設、盲目建設、過度超前、貪大求洋等現象的存在帶來了極大的資源浪費，造成了無效的碳排放增加。解決這些問題需要依靠城市管理和城市規劃的結合。一旦規劃和建設不合理，直接就會影響運行過程的碳排放。一座城市，如果建設上是不合理的，運行過程碳排放的節約也就很困難。簡單的例子是一座大樓的建造，如果建設時追求豪華奢侈，那么在運行中再怎樣管理控制，其能耗也很難降下來。一個人開著悍馬車，然后琢磨如何節約燃油，這種情形是具有諷刺意味的。

通過合理的城市規劃，減少這些現象的發生，這本質上是一種需求管理，即通過包含全生命周期碳排放管理理念的合理的規劃和設計，以盡可能少的建設需求來滿足社會的福利要求，從而減少生產建設過程的碳排放和潛在的消費過程中的碳排放。因此，從需求角度出發，在規劃環節將低碳運行問題納入城市布局、規模、功能等各方面的考慮范圍，是保障城市低碳運行的源頭。

三、城市運行的低碳化

規劃和建設對于城市的碳排放具有一定的“鎖定”效應，特別是對于許多大城市來說，規劃和建設已經達到一定階段，這些規劃和建設項目逐漸轉變成對于運行過程碳排放的需求。因此，城市運行的低碳化不可避免的成為城市碳排放管理的重要內容。

城市運行過程中，能源與碳排放主要來自于三大部門，即產業部門、交通部門和建筑部門（包括居住和公共建筑的碳排放）。對于產業部門而言，城市運行管理的減排，最主要的是通過技術、咨詢、金融等服務業的發展和政策激勵，為產業部門的節能減排提供支撐和通道，一旦建立了可行的渠道，產業部門的節能減排可以在市場機制下有效運行。

城市運行中交通部門的低碳管理主要體現為兩方面，一是出行需求管理。出行需求管理中很重要的一點是對城市居民的汽車使用行為的管理，如新加坡和香港等采取了一系列措施限制私人交通工具的使用。隨著城市化的進一步發展，交通碳排放在城市碳排放中的比重將會上升，其主要原因在于汽車需求的上升。有學者指出收入與汽車使用之間的關系并非線性，而是在人均收入達到某一階段時，會出現一個需求高增長期（Soligo等，1997）。而對居民使用個人交通工具的原因分析指出，人們選擇交通出行方式最根本的影響因素中，價格因素影響很小，主要還是出于對可得性和舒適性的考慮（Mackett，2003）。因此，不論是發達國家還是落后國家，人們對于私家車的需求的趨勢是明確的：人們希望擁有更多的車；當擁有后，會更多地使用汽車，這是源于對私家車提供的更高生活品質的追求。因此，雖然對個人交通工具的使用進行限制的政策會有一定效果，但環境壓力仍然存在并持續增加。因此，除了對汽車使用行為的管理之外，還需要鼓勵使用公共交通。研究指出，在鼓勵公共交通出行方面，投入服務和質量水平低下的城市公共交通并不是一個好選擇，城市需要提供更加有吸引力、與私人交通工具有同等競爭力的公共交通系統，要把服務質量的提高優先于服務數量的擴展；同時也為使用非機動車的居民提供更好的道路設施（Pascal，2008）。因此，限制汽車使用，和以公共交通系統功能改善為前提的鼓勵公共交通需要相輔相成。最后，出行需求管理中，更為重要的一點是減少居民的出行需求，這方面的實踐如遠程辦公、遠程會議、網上辦事和社區化就業方式的推廣。自上世紀90年代初，遠程辦公作為一種交通需求管理策略被人關注，遠程辦公的基礎是信息技術的應用和腦力勞動者比例的提高。

二是運行效率的管理，包括公共交通的運行效率和道路的使用效率等。交通擁堵造成道路利用效率的低下和交通秩序的混亂，會帶來額外的碳排放。因此，引起交通擁堵的原因，如不斷開挖道路、亂設攤、違章搭建、不遵守交通規則等可以被認為是引起高碳排放的因素，因而在低碳城市管理中必須得到有效遏制，而有助于交通疏導的，如交通信息的及時有效傳播、智能化的汽車導航系統等則值得推廣。

城市管理中建筑運行的低碳化主要體現為兩種，一是設定建筑節能標準，通過技術和管理的改善，減少建筑的能量耗散和碳排放，如通過合同能源管理或者建筑的節能改造，提高建筑內耗能系統的能源利用效率和建筑圍護結構的保溫隔熱性能，減少為獲得同等的舒適度所需要的能耗和碳排放。

二是在設施的使用期限內提高其利用效率。如前所述，建設過程將產品的生產過程碳排放和消費過程碳排放聯系起來。各類城市建筑和設施在生產和建設過程中的碳排放可以看成是建筑和設施中隱含的碳排放，那么其運行過程中的高效的利用，將是低碳化的目標，否則就是浪費資源和碳排放。一條城市道路，建設時消耗各類材料，使用機械人工，所有這一切都排放了碳。以后的養護，需要繼續實現碳排放。那么，怎樣才能實現低碳目標呢？顯然，最重要的是讓這條道路的使用壽命盡可能延長。車輛超載損壞道路，意味著額外的碳排放，開挖道路也是如此。對這些行為的有效遏制，道路的低碳化就有了保證。不浪費對碳減排有著根本性的作用。而各類過度超前的基礎設施建設，過度豪華的大樓，各類重復建設等，在建設過程中積累了大量的“存量碳”，但是由于使用率不足，導致同等碳排放所提供的社會福利的低下。反過來，一些企事業單位的設施、空間等向社區（社會）的開放共享，使其發揮更為高效的利用，則是低碳的，它提高了同等碳排放所創造的社會福利，同時減少對新建設施的需求以及由此造成的新增碳排放。在新產品/設備更高的使用效率的名義下，不斷更新設施設備和產品，不僅加速設備和產品的折舊，而且增加了廢棄產品的處置量。如果從全生命周期的碳足跡考慮，這樣的做法是否合理需要更為全面的評估。

由于當前缺乏對于各個產品碳足跡的核算，要真正區分不同類型的碳排放在實際中還有困難。但是在當前情況下，一個簡單的原則至少是基本成立的，即一切高成本的都是不利于低碳化的，這里不包括那些處于研發試驗階段的成果。一切資源的濫用、浪費必然是高碳的，因而是低碳城市管理中所必須杜絕的。

四、生活方式的低碳化

我國正處在城市化快速發展時期，城市的碳排放總量增加的趨勢還將持續。其中，城市人口總量的增加和生活方式的改變是最大的影響因素。我國現有6億城市人口，若按照21世紀中葉16億的人口峰值和80%城市化的目標計算，還要有7億人口進入城市。按照現有研究，城市人均能耗大約為農村人口的3倍。如此多農村人口接受城市生活方式，會顯著提高人均能源消費水平，僅由于此因素，就會給我國帶來沉重的碳減排壓力。

城市化是必要的，但是城市生活方式是可以選擇的。必須承認城市化進程具有其正當性，源于人們對體面、文明生活的追求。但是，達到同樣生活水平，并不意味著同樣的碳排放。OECD內部國家之間的差別也很大。美國的人均碳排放是日本的2倍，這其中生活方式差異的影響很大。我們是鼓勵發展美國式“汽車輪子”的生活方式，還是重視公共交通？結合我國的國情來看，選擇有自己特色的低碳城市生活方式，在較低人均能耗的水平實現城市化，是中國城市化的應有之義。

生活方式的變化很大程度上影響居住部門的碳排放。比如1970-1993年間，日本居住部門的碳排放強度上升了90%，其中，日本“西方化”生活方式的普及和中央空調系統的普遍應用等生活方式的改變起到了40%以上的影響（Greening等，2001）。人均居住面積的提高對碳排放增加的影響是顯著的。而隨著家庭的小型化，家庭平均成員數減少，相對人均居住面積將更大、人均居住能耗也更高。根據世界銀行的統計，我國大城市如北京、上海、廣州，人均居住面積已經逐漸接近發達國家城市水平。因此，面對我國的能源環境壓力與城市化發展需求，人均居住面積多少比較合理是一個值得深入研究的問題。

生活方式的變化對交通方式的選擇影響很大，在汽車消費上尤其明顯。汽車對消費者的出行方式具有“錨定效應”，即購買汽車之后，汽車成為必需品，駕駛的感覺會隨時間增強。研究表明，一旦居民從使用公共交通系統轉向私人交通工具，那么幾乎會永久地減少公共交通工具的使用，這種轉向具有單向性（Cullinane，2003）。

生活方式變化的影響力，不僅僅限于城市居民日常生活中的直接能源消費，而且會影響上游產業的能源消費和碳排放。通過影響消費者的行為，減少對高碳商品和服務的需求，可以帶動經濟結構的優化。當前，在發達國家流行的產品的“碳足跡”標識計劃，就是旨在通過將產品全生命周期的碳排放以碳足跡的形式顯示在產品包裝上，一方面可以披露企業的碳排放信息，另一方面可以引導消費者選擇低碳產品，并進而對產品的生產過程和產業鏈的低碳化產生影響。由于碳標識計劃需要對產品全生命周期的碳排放進行核算量化，需要大量的基礎研究，因此更為普遍的低碳化商品消費一般提倡減少商品從產地到銷售地的運輸距離、商店選址盡量靠近居民區以降低碳排放、購買更加耐用的產品、購買有機食品、不購買反季節食品等。其基本特點在于通過生活和消費方式的改變來引導生產和銷售方式的變革。從這個角度上說，低碳生活方式是低碳經濟的本源拉動力。

生活方式對碳排放的影響是根本性的，但是，低碳生活方式的研究又顯得比較困難。首先，低碳生活方式涵蓋的內容非常廣泛，包括衣食住行、勞動工作、社會交往、人際關系、休閑娛樂等諸多方面，內容無所不包。其次，研究的主體是高度分散、差異巨大的民眾。正因為如此，對相關實現路徑、政策保障和推進機制的研究，一直停留在比較模糊的狀態。城市管理中的一系列政策工具，如經濟激勵、強制性標準、管制和規制、信息標識、宣傳教育等應該如何使用，它們如何影響城市居民的居住、交通、消費、公共生活，進而影響城市總體碳排放水平，這些政策工具需要怎樣的配套條件等，還有待深入研究。

需要指出的是，城市周邊生態服務體系的支撐，城市規劃和建設低碳化、城市運行低碳化以及生活方式低碳化是一個有機的整體，在低碳城市建設中這些方面可以相互影響，協同作用。在保障城市周邊生態系統服務功能的基礎上，進行城市的合理規劃；通過城市規劃和建設的低碳化，來促進城市運行的低碳化，服務于生活方式的低碳化轉變；通過城市運行管理中服務的優化來減少城市設施運行的碳排放，同時引導居民消費和生活方式的低碳化；通過居民生活方式的低碳化反過來激勵城市經濟結構的優化和運行方式的優化。因此，低碳城市建設是一項系統工程。

[1]Cullinane, S., Cullinane, K., Car dependence in a public transport dominated city: evidence from Hong Kong[J], Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2003.8 (2), 129-138.

[2]Greening L.A.，Ting M., Thomas J, Krackler, Effects of changes in residential end-uses and behavior on aggregate carbon intensity: comparison of 10 OECD countries for the period 1970 through 1993[J], Energy Economics, ,2001,23 (1):153-178.

[3]Mackett, R., Why do people use their cars for short trips? [J], Transportation, 2003, 30 (3): 329-349.

[4]Pascal Poudenx, The effect of transportation policies on energy consumption and greenhouse gas emission from urban passenger transportation[J], Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2008, 42(6):901-909.

[5]Soligo, R., Medlock III, K., Economic structure: the level of development and energy demand.In:Proceedings of the 18th AnnualNorth American Conference of the USAEE & IAEE, 1997.