低碳理念在城市綜合交通工程規劃設計中的體現

范 勇

（上海市政工程設計研究總院，上海200092）

0 前言

所謂低碳經濟，是指在可持續發展理念的指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。低碳經濟的實質是能源效率和清潔能源結構問題，核心是能源技術創新和制度創新，目標是減緩氣候變化和促進人類的可持續發展。

低碳概念的出現，也是形勢所迫。自從工業革命以來，隨著規模化大工業發展，城市化水平不斷提高，煤炭、石油等碳基能源的消耗快速增加，大氣中二氧化碳等溫室氣體的濃度增加迅速。工業革命前，大氣中的二氧化碳濃度長期維持在280 ppm左右，目前已經上升到387 ppm左右。世界氣象組織估計，即使將二氧化碳的排放量維持在目前的水平，到2050年左右，大氣中的二氧化碳濃度也將達到450 ppm左右。一旦達到這個濃度水平，地球的平均溫度將比工業革命前上升2℃。不要小看這2℃，科學家們說，這是地球生態系統和人類社會生存的底線。一旦突破，全球將面臨農作物減產、水資源短缺、海平面上升、物種滅絕，以及疾病增多，人類將陷入無法挽回的全面環境災難之中。有科學家斷言，如果人類還想維持一個與文明發展、生態適宜的環境，那么大氣中的二氧化碳濃度必須降低到350 ppm以下，節能減排，尤其是減少碳基能源的消耗量，從而減少二氧化碳等溫室氣體的排放量。這是勢在必行。

從碳排放的源頭來看，全球大城市消耗的能源占75%，溫室氣體排放占到80%。根據美國資料，由建筑物排放的二氧化碳占39%，交通工具排放的二氧化碳占33%，工業排放的二氧化碳占28%。英國資料也顯示，英國交通行業二氧化碳排放占23%，且其中85%來自道路交通。與世界上絕大多數國家一樣，交通部門也是我國的油耗大戶，從而也成為碳排放大戶。據統計，2005年，我國交通營運部門消耗了全國45.7%的柴油、50.9%的汽油和81.9%的煤油。如果加上機關企事業單位車輛以及私人汽車用油，初步測算，2005年我國交通系統的油耗為1.33億t標準油，約占同期全國石油消費總量的40.8%，全社會能源消費總量的16.3%。由于與交通相關的碳排放在碳排放總量中占據了重要地位，因此，是否在城市道路交通工程規劃設計中充分應用了低碳設計理念，將會對我國是否能夠踐行自己對世界的承諾發揮舉足輕重的作用。

1 規劃先行，為低碳城市交通模式打好根本基礎

合理的城市規劃布局，有利于推行低碳城市交通模式，建議在城市規劃中設置有關低碳交通規劃的專門章節，以發揮其對建設低碳城市的規劃引領作用，并將之作為城市規劃的重要組成部分進行規劃評審。可以將碳排放作為城市總體規劃和綜合交通規劃的重要約束性量化考核指標，從發展規劃的層面上為城市交通減少對碳基能源的依賴提供保障。然而，由于對低碳經濟發展認識不足，中國過去所經歷的城市區域空間發展，更多的是依托于公路道路網絡的簡單衛星狀向心結構模式。此種模式，更有利于小汽車交通方式的發展。近來一系列的研究表明，在中國更合理的都市區發展模式應該是結合軌道交通或區域公交導向的走廊模式，特別要強調的是在中國的中小城市，區域公交發展尤其重要。另外，城市周邊以產業發展為主的開發區規劃，必須與城市總體規劃相協調，避免由于開發區規模偏大、土地使用不經濟、功能配套不完善而使開發區最終淪為通勤工作的衛星城。

調查顯示，公交車、軌道交通、小汽車、出租車、自行車和步行，已經構成了目前中國城市的主要交通方式。在所有的交通工具中，公共交通是最為節能的方式。以小汽車每百千米的人均能耗為1計算，公共汽車為8.4%，無軌電車為4.4%，有軌電車為3.4%，地鐵為5%。近幾年，雖然我國的城市公共交通有了較快的發展，但是公交出行分擔率僅占城市居民總出行量的10%～25%，與發達國家40%～60%的出行比例相比，還有很大的差距。與此同時，隨著國家對汽車工業的支持，我國機動車保有量增長勢頭迅猛，私人汽車擁有量由1985年的28.5萬輛，激增至2008年的3501萬輛，以每年20%以上的速度遞增。2009年在國家政策的支持下，我國的汽車產銷均突破1360萬輛，一舉超越美國成為全球第一大汽車市場，2010年一季度，產銷量均超過400萬輛，繼續保持了強勁的發展勢頭，在可以預見的將來，我國的交通能耗和溫室氣體排放也將快速增長。如不盡快加快交通結構的優化調整，加快公共交通基礎設施及服務水平的提升，一旦當小汽車在城市得到充分普及，形成私家車依賴型的出行習慣，將會導致城市的低密度蔓延，高碳的交通發展模式將更加難以扭轉。

逐步引導公交為主的出行模式，在規劃層面的措施還是很多的。例如，鼓勵適度的用地混合，提倡小尺度街區、土地混合使用的開發模式；將公共交通的可達性作為大型公共設施開發的制約性條件，大型公共設施建設要與公共交通樞紐的建設相結合，將公共交通可達性引入控制性詳細規劃中，并作為區域開發強度的重要因素，公交可達性好的，可以適度提高建筑容積率等；從有利于減少出行次數、出行距離，有利于提高公交出行分擔率，有利于自行車、步行等交通方式使用的角度出發，進行城市空間結構布局的研究等等。只要在規劃的各個階段能夠切實把握好，應該可以做到在高速城市化的進程中，將交通源二氧化碳排放控制在一個相對較低的水平。

2 在“公交優先”的交通戰略思想指導下，構建層次分明、搭配合理的公共交通體系結構

一級系統為大容量高運能的軌道交通捷運系統；二級系統為諸如BRT或有軌電車的骨干公交系統；三級系統為聯系各中小組團，以到達服務為目的的普通公交系統。

在大力發展軌道交通、BRT、公交專用道、普通公交的同時，必須下決心保留和擴展自行車道和步行道，以“快、準、廉、優”為目標來優化公交出行方式。客運樞紐、一般軌道交通站點及主要公交站點應安排適量的自行車停車設施，以鼓勵“慢行+公交+慢行”的低碳交通出行方式。合理搭配這三個層次的公交系統，規劃建設多模式交通方式兼容的綜合客運交通樞紐，建設立體型的換乘樞紐及停車換乘設施，改善換乘條件，減少換乘距離，與自行車、步行形成無縫對接，提高公共交通的可達性、便捷性，從而提高公共交通的出行分擔率，減少交通的碳排放及其對城市空氣的污染。由于我國目前的城市空間布局大多屬于“緊湊型”，這對于大力推行“公交優先”的交通戰略創造了有利的先天條件。由于軌道交通的建設周期比較長，在加緊軌道交通規劃建設的同時，近期應積極推行BRT及公交專用道建設，同時，在現有的道路交通體系上，推廣應用現代化的交通管理技術。歐美發達國家自上世紀60年代以來，已經著手研究先進科學技術在交通管理方面的應用，希望應用計算機技術、通訊和控制技術來改善城市交通阻塞、污染和能源消耗。八九十年代，英美等國應用了先進的城市交通控制系統，提高車速20%、降低污染20%，減少延誤20%。越來越多的實踐證明，軌道交通、BRT、普通公交這三個層次的交通系統的有機搭配，輔以智能交通管理技術，基本能夠獲得生態、土地節約、經濟發展、便利出行和社會等幾方面的均衡，用最少的交通用地和能耗來解決機動化的問題，而且不論是富人、窮人，本地居民還是外來人口，在公共交通服務方面一律平等，有利于實現生態、社會和經濟效益的統一。

3 低碳技術、低碳設備及材料在城市道路工程中的具體應用

打造低碳城市交通系統，要從規劃入手，從城市空間布局、公共交通體系的構建上，使低碳的城市公共交通，相對于個體交通，具有更大的競爭力，吸引人們利用公共交通出行。做到這一點，就是向低碳交通跨出了一大步。當然，具體到某一項城市道路工程設計，也需要充分考慮低碳技術、低碳設備及材料，體現低碳的設計理念。

例如，瀝青是道路工程中常用的材料。目前的溫拌瀝青混合料技術通過降低瀝青混合料拌和與攤鋪溫度，達到降低瀝青混合料生產過程中的能耗與CO2氣體及粉塵排放量的目的。由于溫拌瀝青混合料的拌和溫度比普通熱拌瀝青混合料低30～50℃，因此可節約30%的能源消耗,減少20%的二氧化碳排放量。溫拌瀝青混合料可作為新建路面材料應用于長隧道路面施工、超薄層罩面和橋面鋪裝等。

另外，過去由于道路工程實施后，導致當地地表徑流系數增大，通常的做法是配套實施雨水排水系統，一方面增加了管網系統和泵站的投資，另一方面，增加了日常的運行能耗，現在看來，這種做法是非常不低碳的。目前，在低碳設計理念的指引下，我們提倡在道路工程實施時，配套實施雨水蓄滲技術措施。地面應采用雨水滲透措施，可采用包括地下蓄滲、綠地入滲、透水鋪裝地面、滲透管（渠）、滲透溝、滲透井、滲透池（塘）等單一或組合滲透方式。采用排水性瀝青路面，較之常規密級配瀝青混凝土路面，前者更安全、生態、環保。人行道鋪裝采用透水性材料，一能做到雨天不會在上面形成積水，行人走在上面不濕鞋；二能起到增加地下水補給，促進行道樹和綠化帶植物生長的作用；三是能帶走路表熱量，起到一定的降溫作用。研究表明，雨水滲透技術可削減暴雨徑流30%～99%，延遲暴雨徑流峰值5～20 min，削減污染負荷40%以上。

再有，要鼓勵低碳環保交通工具的開發和使用，倡導混合燃料汽車、電動汽車、氫氣動力車、生物乙醇燃料汽車、太陽能汽車等低碳排放交通工具，以有效減少交通工具的溫室氣體排放。道路工程設計中，可以考慮設置必要的充電站，使充電方便快捷。目前的充電公交車，充電10 min后，可以行駛60 km。如果能夠進一步縮短充電時間，延長行駛里程，將更有利于電動公交車的推廣應用。在路燈照明、交通信號燈等方面，也都可以開發利用清潔能源。隨著新技術、新設備、新材料不斷推陳出新，低碳理念在城市綜合交通工程的規劃設計和建設中，是大有作為的。

參考資料

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