上海世博會城市最佳實踐區后續發展低碳生態規劃與實踐

蔡放鳴

0 前言

上海世博會城市最佳實踐區位于世博園區、黃浦江畔，占地面積15.08hm2，是呈現2010年上海世博會主題的重要載體之一。世博會期間，城市最佳實踐區涵蓋了能源利用、文化遺產保護、水資源保護、老城保護和發展、新農村建設、城市交通等一系列城市發展問題的解決案例，是世博會歷史上的一個創舉，并成為了城市建設管理和專業人士交流、分享、推廣城市最佳實踐的全球平臺。世博會后，為繼續演繹“城市，讓生活更美好”的世博會主題，進一步傳承世博會“低碳、綠色、生態、環保”

的理念，城市最佳實踐區在后續開發建設中堅持高起點規劃，積極采用低碳新技術、新材料、新能源和新工藝，大力發展綠色建筑，取得了顯著的成效。目前，城市最佳實踐區已獲得美國綠色建筑委員會頒發的“LEED -ND鉑金級第二階段認證”證書；《后世博城市最佳實踐區低碳規劃》也獲得了國際城市和區域規劃師協會（ISOCARP）頒發的2013年度卓越貢獻獎。本文依托城市最佳實踐區的低碳發展實踐，根據城市最佳實踐區的發展定位，結合國內外的低碳發展經驗，對實踐區的低碳建設及運營提出了可量化的低碳指標體系，并編制低碳建設導則和實施監控措施，為實踐區的低碳建設與發展提供科學依據。

圖1 歐盟12個國際機構地理位置

圖2 歐盟7類低碳指標體系

1 國內外低碳生態指標體系及綠色建筑評價標準綜述

1.1 國際低碳指標體系

近些年，歐盟有8個國家的12個國際機構（圖1）完成了可持續發展地區合作項目（RSC）122個，并總結了不同國際機構、國家行業和企業等共50個指標體系。這些指標體系共包含7類指標，其中，3類低碳技術指標包括溫室氣體排放、可持續的能源使用及其他產業部門的可持續發展指標；4項低碳制度指標分別是政策框架、制度與能力、社會認知、財務融資等。國際低碳指標體系對低碳制度這一“軟實力”方面的指標給予了更多的關注[1]（圖2）。

1.2 國內低碳生態指標體系

國內的低碳生態指標體系研究主要包括國家層面和區域層面兩個方面，國家層面的指標體系有中國城市科學研究會[2]的生態城市指標體系；區域層面的有中新天津生態城指標體系、北京豐臺區長辛店生態城指標體系、無錫太湖新城低碳生態指標體系和上海虹橋商務區指標體系等。國內的區域性指標體系關注低碳規劃，覆蓋了宏觀經濟社會內容，包括規劃建設、能源及碳排放、清潔能源、經濟、社會等宏觀層面的指標，對低碳發展實踐起到了較好的指引性作用。

1.3 國內外綠色建筑評價標準

美國的LEED-ND綠色社區開發認證體系是全世界第一個集精明增長、城市規劃和綠色建筑原則的國際評估系統，為高標準的環境負責和可持續設計提供獨立的第三方認證。其核心內容主要分為5個方面，分別為選址及周邊聯動（SLL）、社區模式及設計（NPD）、綠色建筑及設施（GIB）、創新性及設計流程（IDP），以及區域優越性認證（RPC），總共12個強制要求和110個得分項，評分級別有4級，達80分以上可以獲得最高級鉑金級。

在中國，綠色建筑評價標準（GB/T50378-2006）是國內第一部多目標、多層次的綠色建筑綜合評價標準。該標準用于評價住宅建筑和公共建筑中的辦公建筑、商場建筑和旅館建筑，該指標體系包括節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量和運營管理6大類指標。參評建筑應滿足所有控制項要求，并按滿足一般項數和優選項數的程度評為3個星級。

縱觀國內外的評價標準，LEED-ND評價體系和國內的綠色建筑評價標準更側重于場地、室內環境等較微觀層面的指標，關注具體的技術應用。

2 城市最佳實踐區低碳發展的目標和定位

根據修建性詳細規劃，城市最佳實踐區的功能定位是文化創意產業的獨特集聚區、世博文化遺產的重要承載區、低碳生態發展的最佳實踐區、充滿活力的復合街坊以及彰顯魅力的城市客廳[3]。城市最佳實踐區后續發展將努力打造具有國際水準的綠色低碳、生態環保的文化創意街區，同時形成具有先導創新、可復制、市場推動以及具有可操作性的生態低碳發展模式，并強調在建筑、開放空間、基礎設施、慢行交通等方面，繼續體現街區層面的低碳生態發展理念，成為富有特色的低碳生態街區。

據此，城市最佳實踐區低碳發展的總體目標和定位如下：一是延續世博會低碳、綠色、生態理念，大力發展綠色建筑，成為全國綠色建筑綜合示范工程；二是努力建成高標準的國家級低碳示范區；三是積極申報LEED-ND鉑金級認證，以吸引更多的國際低碳企業入駐實踐區，使其成為國際低碳實踐交流平臺的典范。

根據城市最佳實踐區的特點和上述3大低碳發展目標，結合國內外的低碳發展經驗，將著重研究實踐區的低碳建設及運營的可量化的低碳指標體系、低碳建設導則和實施監控措施，為實踐區的低碳建設與發展提供科學依據。

3 城市最佳實踐區低碳指標體系研究

本文對實踐區的低碳指標體系研究主要借鑒國內的區域性指標體系提到的宏觀經濟社會內容，同時參考國內外的綠色建筑評價標準，從場地、室內環境等較微觀層面選取低碳技術應用方面指標，從2個方面考慮構建城市最佳實踐區會后發展低碳指標體系。由于城市最佳實踐區的空間尺度較小，不適于編制低碳政策和制度，因此國外低碳指標體系提到的宏觀低碳制度指標，將在整個世博園區5.28km2范圍內予以考慮。

3.1 展示延伸世博會低碳技術示范

城市最佳實踐區的后續發展規劃應延用世博會期間適用的低碳技術。世博會低碳應用技術包括可再生能源和新能源、節能技術、低碳交通、水處理技術和固體廢棄物處理等先進低碳技術。城市最佳實踐區則主要針對建筑層面，其應用的低碳技術同樣涉及可再生能源、建筑節能、水資源和廢棄物處理等類別的指標（圖3）。

表1 城市最佳實踐區低碳指標體系

3.2 清晰界定碳排放驅動因素

低碳指標體系需要反應碳排放的驅動因素。在低碳經濟中，我們可以用KAYA公式來具體分解低碳經濟的內涵:

KAYA公式: 排放=人口×人均GDP×單位GDP 能源消耗量 ×單位能耗排放量

即二氧化碳的排放量取決于人口、人均GDP、單位GDP能耗，及單位能耗排放因子等4個決定因素。根據KAYA公式，碳排放的4大驅動力可總結為發展規模、能源效率、能源結構和各類能源排放強度。結合空間尺度，其驅動因素通過周邊社區規劃、建筑節能、水資源、生態綠地、交通、廢物利用、建筑節材和微氣候、可再生能源使用等指標來體現。因此，由以上碳排放驅動因素分析可制定出城市最佳實踐區的低碳指標體系。

綜上，城市最佳實踐區后續發展的低碳指標體系分為低碳建設指標和運營管理指標兩大類，22項具體指標，如表1所示。在實踐區建設階段主要實現19項低碳建設指標的實施與管理，對于3項運營管理指標將在實踐區建成后的運營過程中，對低碳企業進行約束管理。

4 城市最佳實踐區低碳實踐方案

城市最佳實踐區的低碳實踐方案將先進低碳技術的實施手段和措施以剛性指標和引導性指標的形式編制到低碳建設導則中，并對項目規劃、設計、施工、驗收、運營全過程進行動態監管。該實踐方案具體包括以下內容：城市最佳實踐區后續發展綠色低碳專項規劃及低碳建設導則，以及相應的城市最佳實踐區低碳開發實踐和實施監控措施。

圖3 城市最佳實踐區后續規劃

4.1 城市最佳實踐區后續發展綠色低碳專項規劃及低碳建設導則

城市最佳實踐區后續發展綠色低碳專項規劃主要針對不同類別的建筑及場區環境提出有針對性的低碳專項規劃方案。

依據發展目標，城市最佳實踐區后續發展以文化創意產業為主題，融合商務辦公、文化藝術、會議展覽、商業餐飲、休閑娛樂、酒店公寓、開放空間為一體。城市最佳實踐區將延續世博會期間的基本建筑格局，并對部分建筑進行改造和新建。確定后的建筑類型主要分為4種：整體新建建筑，外觀更新、內部改造建筑，外觀保留、內部改造建筑和基本保留建筑。由于整體場地建設的開發主體和單體建筑的開發主體不盡相同，因此將指標值落實到場地和單體建筑兩個層面，以確保實踐區達到低碳發展的總目標。

表2 場地建設要求

表3 單體建筑建設要求

以城市最佳實踐區會后發展綠色低碳專項規劃的總體目標及指標體系為基礎，針對不同新建建筑和改造建筑的具體情況，將低碳指標進行對應性分解和梳理，并制定出相應的低碳建設導則。該導則必須達到場地建設指標（表2）以及單體建筑建設指標（表3）的要求，以確保實現低碳建設的實施管理目標。

4.2 實例——B2館低碳生態建設導則

城市最佳實踐區內包括新建、改建和保留建筑共22棟，分別應用了不同的低碳技術達到低碳指標要求。現以改造建筑B2展館為實例進行低碳指標建議，以明確改造建筑需落實的低碳指標要求，為該項改造工程提供可操作性建議。

（1）項目介紹

B2館位于城市最佳實踐區的中部，在世博會期間是城市綜合案例館，建筑面積為6 195m2，采用江水源熱泵系統供暖制冷，建筑設計滿足《公共建筑節能設計標準GB 50189-2005》的相關規范。B2館的后續發展定位為文化創意產業辦公，將改造為瑞典SKF寫字樓，建筑面積為12 390m2。改造后將繼續采用江水源熱泵系統供暖制冷，設計將滿足綠色建筑設計評價標識一星級標準的要求，同時申請LEED-CI（LEED商業建筑綠色裝修標準）的認證（圖4、圖5）。

（2）低碳發展指標編制建議

其指標要求的編制主要依據以下兩點：①“上海世博會后續利用生態規劃指標體系”可以應用到城市最佳實踐區的初步指標值；②考慮城市最佳實踐區申請“LEED-ND鉑金獎”相對重要的指標值。依據以上要求，將低碳指標體系落實到B2展館，形成建筑層面的建設要求如表4所示。

（3）低碳建設參考實施導則

確定低碳指標要求之后，通過技術模擬分析將指標要求分解成為具體的建設導則要求，包括應參考應用的節能措施、可再生能源利用技術以及節水措施等，并提出具有指導意義的實施方案供下一階段的設計施工參考應用（圖6，圖7）。

4.3 實踐區低碳實踐若干舉措

（1）根據LEED-ND標準要求，實踐區新建建筑90%以上的面積將實現平均節能26%，經改造的存量展館90%以上的面積將實現平均節能22%，使實踐區建筑總能耗大大減少。

（2）清潔能源使用比例將增至21%以上。為達到這一目標，實踐區將充分利用江水源系統，并擴大太陽能光伏建筑一體化以及太陽能光熱建筑一體化等形式的可再生能源使用。

（3）貫徹LEED-ND的開放社區設計原則

指標類型 建議低碳指標值 指標解釋1 新建建筑節能率 — —2 既有建筑節能率 ≥55% 既有公共建筑在現有規范標準節能50%的基礎上，再減低10%能源需求，達到節能55%的標準3 綠色建筑要求 達到綠色建筑一星級標準建筑應達到《綠色建筑評價標準》設計評價標識的一星級標準可再生能源（包括江水源熱泵、太陽能光熱和光伏發電等）提供的非化石能源量占建筑總能源需求的比例5 清潔能源使用比例 ≥21% 清潔能源（包括可再生能源和天然氣等）提供的能源量占建筑總能源需求的比例6 節水器具普及率 100% 建筑設計需要采用符合《節水型生活用水器具》標準的節水器具7 非傳統水源利用率 — —8 綠色屋頂比例 — —9 生活垃圾分類收集率 100% 在建筑內設置生活垃圾分類收集設施，其數量、外觀色彩及標志應符合垃圾分類收集的要求10 建筑垃圾回收利用率 ≥50% 建筑施工、舊建筑拆除和場地清理產生的固體廢棄物回收利用率不低于50%4 可再生能源利用率 ≥21%11 可再循環材料占建筑材料總重量的比例 ≥10%在建筑設計選材時考慮材料的可循環使用性能，在保證安全和不污染環境的情況下，可再循環材料（對無法進行再利用的材料通過改變物質形態，生成另一種材料，實現多次循環利用的材料）使用重量占所用建筑材料總重量的10%以上12 可再利用建筑材料使用率 ≥5%可再利用建筑材料（基本不需要改變舊建筑材料或制品的原貌，僅需要對其進行適當清潔或修整等簡單工序后經過性能檢測合格，可直接回用于建筑工程的建筑材料）的使用率大于5%13 500km以內生產的建材質量占總用量的比例 ≥70% 施工現場500km 以內生產的建筑材料質量占建筑材料總質量的比例應大于70%

表4 B2展館的建設要求和基于生態的景觀環境建設原則，對面積約8萬m2的實踐區室外總體景觀進行優化改造。大幅增加綠化的疊加覆蓋率，植林率達到40%；并提高與周邊社區的有機銜接，體現空間環境的公共性、連續性和美觀實用，讓公眾共享后世博的開發成果。

（4）實施雨洪管理，對雨水進行收集回用。一方面，收集到的雨水經過凈化處理，用以澆灌綠化、沖洗道路、沖廁等再利用，并減少自來水的使用；另一方面，多余的雨水通過自然滲透、回灌地下，可以達到涵養地下水、改善區域水質，并減輕市政管網壓力的作用。

（5）部分綠化面積采用滴灌模式，與傳統噴灌方式相比，有效地節約了水資源。

（6）星巴克城市最佳實踐區店的建造和裝修嚴格按照LEED-NC及LEED-CI認證要求執行，是全國唯一申請LEED 認證的星巴克特別店。星巴克城市最佳實踐區店整體設計以“低碳生態”為目標，為LEED-ND鉑金級認證提供堅實的基礎。整間店墻面由純水泥構成，摒棄膠水等含有刺激性物質的材料；店內“蠟燭型吊燈”不但外觀典雅更是節電，每盞燈一年僅耗電一度；店內擺設的桌椅都是從其他店二次回收再重新加工進行利用。

4.4 城市最佳實踐區低碳實踐經濟成本與效益分析

圖4 B2展館位置圖

圖5 B2展館實景圖

為明確申請LEED-ND鉑金獎和實施低碳規劃及建設的經濟成本以及給社會帶來的效益，可根據低碳指標要求及其對應的綠色技術對低碳規劃實施方案進行詳細的經濟成本與效益分析。

增量成本為依照常規法規之外的額外投入，包括建造增量成本和維護管理費用的增加額；效益是采用生態技術的額外收益，包括電費節省、水費節省和額外的基建成本節省。根據城市最佳實踐區的不同建筑類型和場地特點，成本與效益分析內容主要包括新建建筑、改建建筑、保留建筑、可再生能源利用以及場地5大部分的工程增量估價與效益核算。成本與效益分析計算結果可為開發商在方案實施過程中選用合理的綠色技術及高效材料提供指導依據。

圖6 漢堡館實景圖

圖7 B4展館效果圖

圖8 園區活水公園實景

城市最佳實踐區按新建和改建來分主要有4類不同建筑，經測算，其中第一類新建建筑的增量成本單價為399.51元/m2，每年節省水費、電費共約66.1元/m2?a，約6年可收回成本；如考慮政府補貼140元/m2?a，增量成本單價降為259.51元/m2，約4年可收回成本； 第二類外觀更新、內部改造建筑的增量成本單價為261.54元/m2，每年建筑節省電費約為33.7元/m2?a，約8年可收回成本； 第三類外觀保留、內部改造建筑的增量成本單價為67.24元/m2， 每年建筑節省電費約25.5元/m2?a，約3年可收回成本； 第四類基本保留建筑的增量成本單價為35.01元/m2，每年建筑節省電費約20.7元/m2?a，約2年可收回成本。

4.5 城市最佳實踐區低碳開發實施監控措施

在規劃和建設導則編制完成后，還需建立貫穿規劃、設計、施工、驗收、運營全過程的動態監管機制，從低碳運營管理指標和實施操作策略層面強化實踐區的示范性。具體實施行動為：（1）建立生命周期的碳排放審計標準，貫徹從規劃階段的指標、設計階段的預測到運營階段的計量、驗證和完善的計劃；（2）編制低碳審計方案，完善整個周期內的低碳實踐、檢驗全過程監控方案；（3）提供低碳企業員工遵守低碳守則的激勵制度以及節能減排激勵政策，實現低碳運營管理指標的監控與管理；（4）研究碳交易的相關機制。

5 結論

（1）城市最佳實踐區肩負繼續演繹世博會“城市，讓生活更美好”的主題的使命，著眼于國家大力推動低碳發展這一契機，在建筑、開放空間、基礎設施等方面努力尋求低碳發展理念，并積極建立健全實踐區的低碳指標體系，這將為園區的低碳實踐及其發展提供強大的推動力。

（2）國際的低碳指標體系更多關注低碳制度環境中的政策和制度指標，而國內的低碳指標體系則覆蓋了宏觀經濟社會內容，包括規劃建設、能源及碳排放、經濟、社會等指標，對低碳實踐起到了較好的指引性作用。對于綠色技術的評價標準，LEED-ND評價體系和國內的綠色建筑評價標準側重于場地、室內環境等較微觀層面的指標，關注具體的技術應用。

（3）城市最佳實踐區會后發展的低碳指標體系分為建設和運營管理指標等兩大類，22項具體指標。以B2展館為例，將低碳指標體系落實到建筑層面，并針對B2館提出低碳建設導則供下一階段的設計施工參考應用。同時采取的若干低碳實踐舉措也取得了良好的效果。

（4）為明確申請LEED-ND鉑金獎和實施低碳規劃及建設的經濟成本以及給社會帶來的效益，可根據低碳指標要求及其對應的綠色技術對低碳規劃實施方案進行詳細的經濟成本與效益分析。經測算，城市最佳實踐區新建建筑的增量成本單價為399.51元/m2，每年節省水費、電費共約66.1元/m2?a，約6年可收回成本；如考慮政府補貼140元/m2?a，增量成本單價降為259.51元/m2，約4年可收回成本。

（5）城市最佳實踐區低碳實踐方案建立了貫穿規劃、設計、施工、驗收、運營全過程的動態監管機制，并研究碳交易的相關機制，從低碳運營管理指標和實施操作策略層面強化實踐區的示范性。

（6）按照低碳規劃和LEED-ND鉑金級認證項目實施后，該區域將實現建筑節水40%，灌溉節水50%，雨水收集回用90%；新建建筑平均節能26%，已有建筑平均節能22%；以及每年減少CO2排放26.2%，節能環保效益顯著（圖8）。

[1]葉祖達. 低碳生態空間：跨緯度規劃的再思考[M]. 大連：大連理工大學出版社，2011.YE Zuda. Low Carbon Ecological Space：Rethinking across Latitude Planning[M]. Dalian：Dalian University of Technology Press CO.LTD，2011.

[2]中國城市科學研究會. 中國低碳生態城市發展戰略[M]. 北京：中國城市出版社，2009.Chinese Society for Urban Studies. China’s Low Carbon Eco-City Development Strategy[M].Beijing：China City Press，2009.

[3]上海市規劃和國土資源管理局. 城市最佳實踐區會后發展修建性詳細規劃[R]. 2011.Shanghai Planning and Land Resources Administration Bureau. Site Plan of the City Best Practice Area after the World Expo[R].2011.