低碳城市規(guī)劃視角下的城市設(shè)計(jì)策略

劉 毅 通訊作者:吳柏清

(成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，四川 成都 610059)

1.引言

全球氣候變化所帶來(lái)的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題日漸尖銳，已成為當(dāng)今社會(huì)討論的熱點(diǎn)。學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，全球氣候變暖與大氣中CO2濃度的升高存在正相關(guān)性。并且相關(guān)研究已經(jīng)證明，人類活動(dòng)對(duì)此具有不可推卸的責(zé)任，而城市作為人類活動(dòng)的主要承載地，已成為碳排放源頭的集中地。因此，在此背景下，“低碳城市”、“低碳經(jīng)濟(jì)”、“低碳生活方式”等一系列低碳理念及其研究應(yīng)運(yùn)而生。低碳城市規(guī)劃作為一個(gè)龐大的研究系統(tǒng)，涵蓋了社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人文、環(huán)境各個(gè)方面，而目前其理論研究主要集中在城市產(chǎn)業(yè)能源結(jié)構(gòu)以及低碳城市模型研究上［1］。本文立足于對(duì)前人理論成果分析的基礎(chǔ)上，以空間規(guī)劃策略為切入口，從宏觀、中觀及微觀三個(gè)層面提出了相對(duì)應(yīng)的城市設(shè)計(jì)策略，以期豐富低碳城市規(guī)劃與綠色城市理論相結(jié)合的空間規(guī)劃研究。

2.低碳城市規(guī)劃與綠色城市設(shè)計(jì)

2.1 低碳城市規(guī)劃理論的研究概況

低碳城市規(guī)劃理論涉及諸多學(xué)科且涵蓋面很廣，無(wú)法用一句話或者幾句話來(lái)概括其概念。通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，本人認(rèn)為低碳城市規(guī)劃主要是對(duì)低碳城市的經(jīng)濟(jì)性、低碳城市模式建構(gòu)、低碳城市生活方式、低碳城市運(yùn)行系統(tǒng)及相關(guān)低碳城市規(guī)劃政策等方面的研究。

低碳城市規(guī)劃研究在國(guó)外部分發(fā)達(dá)國(guó)家如英國(guó)、日本等起步較早。英國(guó)在此方面的研究走在世界前列，探討了空間規(guī)劃與低碳規(guī)劃之間的關(guān)系，制定了相應(yīng)的低碳計(jì)劃，建有貝爾頓零碳生態(tài)社區(qū);而日本則在2004年就開(kāi)始了對(duì)低碳社會(huì)領(lǐng)域的研究，先繼著有《2050年脫氣候變暖項(xiàng)目》、《邁向低碳社會(huì)的12種對(duì)策》等，提出了諸如緊湊型城市規(guī)劃、導(dǎo)入可再生能源以及通過(guò)節(jié)能來(lái)有效減排等具體措施。

國(guó)內(nèi)研究方面，中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組在《2009年中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》中［2］，提出了中國(guó)低碳城市的發(fā)展戰(zhàn)略設(shè)想，并從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境3個(gè)層面，初步提出了低碳城市的指標(biāo)體系;另外同濟(jì)大學(xué)的潘海嘯等人也提出了適用于中國(guó)低碳城市的空間規(guī)劃策略。

作為世界自然基金會(huì)“中國(guó)低碳城市發(fā)展項(xiàng)目”首批試點(diǎn)城市之一的上海市［3］，在低碳城市方面做了許多有益的嘗試，如上海崇明島正規(guī)劃建設(shè)世界第一個(gè)零碳開(kāi)發(fā)的城市，以及新城進(jìn)行低碳社區(qū)、低碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)的城市規(guī)劃實(shí)踐等。無(wú)疑，上海在低碳城市規(guī)劃方面走在了國(guó)內(nèi)城市前列。

2.2 綠色城市設(shè)計(jì)理論的發(fā)展與內(nèi)涵

傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)理論注重對(duì)城市三維形體空間規(guī)劃與視覺(jué)設(shè)計(jì)，而當(dāng)今學(xué)者更多強(qiáng)調(diào)城市設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展性以及與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，本人對(duì)綠色城市設(shè)計(jì)理論理解為:以一般性城市設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，以處理人工生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的和諧關(guān)系為核心內(nèi)容，以可持續(xù)發(fā)展為最高目標(biāo)的城市設(shè)計(jì)思想與方法。綠色城市設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)相比，在城市物質(zhì)環(huán)境方面，更加考慮人類居住與自然生態(tài)環(huán)境的高度協(xié)調(diào)，注重城市公共效率的提升，綠色基礎(chǔ)設(shè)施的完善以及城市用地功能的有效混合;在城市空間營(yíng)造方面，更加尊重城市發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律性，塑造城市功能動(dòng)態(tài)變化的空間模式，讓城市空間的靜態(tài)使用與動(dòng)態(tài)適宜性高度統(tǒng)一起來(lái)。

2.3 綠色城市設(shè)計(jì)理論與低碳城市規(guī)劃的契合點(diǎn)

首先，兩者都以可持續(xù)發(fā)展為最高發(fā)展目標(biāo)。其次，低碳城市規(guī)劃的基本目標(biāo)是讓人類活動(dòng)對(duì)自然的侵?jǐn)_恢復(fù)到可接受的限度以內(nèi);而綠色城市設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容則是基于特定生物氣候條件的生態(tài)策略，后者顯然能促進(jìn)前者目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。第三，空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)是推動(dòng)低碳城市規(guī)劃實(shí)踐最直觀、較可行的一種方式，而處理城市形態(tài)結(jié)構(gòu)及建筑空間關(guān)系正是城市設(shè)計(jì)研究的基本內(nèi)容，因此，以低碳城市規(guī)劃為導(dǎo)向的城市設(shè)計(jì)策略能夠推動(dòng)相關(guān)實(shí)踐的進(jìn)行。

因此，綠色城市設(shè)計(jì)與低碳城市規(guī)劃具有良好的契合點(diǎn)，并且基于綠色城市設(shè)計(jì)的城市空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)能很好的將低碳城市其他領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容體現(xiàn)在城市空間布局中。

3.低碳城市規(guī)劃視角下的城市設(shè)計(jì)

低碳城市規(guī)劃視角下的城市設(shè)計(jì)是一種可持續(xù)發(fā)展的空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)。以下本文僅對(duì)空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)框架內(nèi)的城市設(shè)計(jì)策略進(jìn)行探討。

3.1 宏觀層面策略

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，大量人口向城市轉(zhuǎn)移，城市用地規(guī)模急劇擴(kuò)張，導(dǎo)致中心城市職能發(fā)生變化。為緩解中心城區(qū)承載力和改善環(huán)境，將部分人口外遷至衛(wèi)星城鎮(zhèn)以及在城市外圍建設(shè)工業(yè)園區(qū)，造成交通出行需求的上升。同時(shí)，工業(yè)園區(qū)對(duì)主城區(qū)各方面的負(fù)面效應(yīng) (即五島效應(yīng):熱島、雨島、干島、濕島、混濁島①)日漸凸顯，不僅會(huì)造成中心城區(qū)遭受工業(yè)廢氣污染，還會(huì)加劇主城區(qū)的溫度上升，進(jìn)而造成過(guò)多的能源消耗。因此，征對(duì)這些城市病，在宏觀層面提出了兩點(diǎn)策略。

成都市市域綜合交通規(guī)劃圖 (2011－2020)②

3.1.1 調(diào)整中心城－衛(wèi)星城 (鎮(zhèn))發(fā)展模式

在中國(guó)更合理的都市區(qū)發(fā)展模式應(yīng)是結(jié)合有軌道或區(qū)域公共交通導(dǎo)向的走廊式發(fā)展模式［4］。改變城市單中心向心式軸向交通系統(tǒng)，整合區(qū)域公共交通系統(tǒng)，控制小汽車的高強(qiáng)度使用。以成都市為例，在《成都市城市總體規(guī)劃 (2011－2020)》中明確提出: “形成城鄉(xiāng)一體的綜合交通運(yùn)輸體系，包括軌道客運(yùn)系統(tǒng)、公交客運(yùn)系統(tǒng)等多條快速交通走廊，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)交通基礎(chǔ)設(shè)施共享和城鄉(xiāng)交通運(yùn)輸服務(wù)共享 (如圖1)。”

3.1.2 處理好工業(yè)園區(qū)與主城區(qū)的關(guān)系

處理好城市工業(yè)園區(qū)與城市主城區(qū)的關(guān)系，可以減緩城市的五島效應(yīng)。例如成都計(jì)劃將主城區(qū)工業(yè)外遷，預(yù)計(jì)到2020年全市將會(huì)把100多個(gè)工業(yè)區(qū)整合為21個(gè)工業(yè)集中發(fā)展區(qū)，屆時(shí)將在城市外圍形成多個(gè)工業(yè)組團(tuán) (如圖2)。由于成都夏季與非夏季的盛行風(fēng)向分別為北風(fēng)與北北東風(fēng)，加之其全年風(fēng)速較小，市區(qū)靜風(fēng)頻率較高，所以不當(dāng)?shù)墓I(yè)園區(qū)選址將對(duì)主城區(qū)產(chǎn)生較大影響 (如圖3)。因此，在進(jìn)行城市總體規(guī)劃修編及新建居住組團(tuán)時(shí)，應(yīng)根據(jù)城市所處的特殊氣象條件，選擇冬夏季盛行風(fēng)向的合適夾角區(qū)域布置工業(yè)組團(tuán)與居住組團(tuán)(如圖4)。

圖2 成都市外圍主要工業(yè)組團(tuán)②

圖3 成都市外圍工業(yè)組團(tuán)對(duì)主城區(qū)的影響區(qū)域示意②

圖4 居住組團(tuán)與工業(yè)組團(tuán)合理位置模型

3.2 中觀層面策略

相關(guān)研究表明:控制城市建設(shè)密度能夠有效實(shí)現(xiàn)城市的“緊縮化”發(fā)展［5］，從而減少市民的高強(qiáng)度出行。中觀層面主要考慮城市總體規(guī)劃框架內(nèi)城市空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)城市設(shè)計(jì)策略。

3.2.1 建立生態(tài)網(wǎng)格③

生態(tài)網(wǎng)格的城市設(shè)計(jì)策略可以從以下兩方面推進(jìn)城市的“低碳化”發(fā)展。

首先，在大城市邊緣設(shè)置綠環(huán)或綠帶 (greenbe1t)，輔以楔形綠地滲透入城市中心區(qū)，能夠有效抑制大城市的無(wú)序蔓延［6］。以成都市為例，在城市總體規(guī)劃中明確劃出繞城高速兩側(cè)500米寬的綠帶，確定了主城區(qū)的最終邊界;同時(shí)，城市外圍新區(qū)結(jié)合公共交通采用指狀加楔形綠地的方式進(jìn)行空間擴(kuò)張(如圖5)。一方面確保了中心城區(qū)與衛(wèi)星城鎮(zhèn)多向的聯(lián)系方式，保證了城市的密集形態(tài)。更重要的是讓新的指狀開(kāi)發(fā)區(qū)集中在公共交通樞紐的沿線，形成環(huán)狀加指狀的交通系統(tǒng)，減少城市外圍小汽車的出行強(qiáng)度;另一方面，綠帶加楔形綠地的生態(tài)網(wǎng)格在一定程度上阻斷了邊緣工業(yè)組團(tuán)對(duì)主城區(qū)的空氣污染，緩解了主城區(qū)的熱島效應(yīng)，降低了中心城區(qū)的能耗。

圖5 成都市外圍居住組團(tuán)擴(kuò)張示意圖②

其次，在城市區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)生態(tài)網(wǎng)格的覆蓋。一方面，合理的生態(tài)網(wǎng)格能夠保護(hù)物種的多樣性，維持城區(qū)內(nèi)良好的自然環(huán)境，利用植物群落最大限度的吸收CO2。同時(shí)生態(tài)網(wǎng)格與主導(dǎo)風(fēng)向的整合，可以從內(nèi)部很大程度上削弱城市的熱島效應(yīng);另一方面，各種最優(yōu)尺度化的綠地

能夠營(yíng)造良好的步行與行車環(huán)境，加以完善的公共交通系統(tǒng)，促進(jìn)其綠色交通體系的建構(gòu)，從而限制小汽車的出行。

3.2.2 倡導(dǎo)多樣化的土地利用

倡導(dǎo)多樣化的土地利用，規(guī)劃友好的地塊尺寸。20世紀(jì)由雅典憲章所確立的功能分區(qū)思想一直影響著我國(guó)的城市規(guī)劃布局，但是其表現(xiàn)的問(wèn)題也日漸突出。其中，由于城市功能過(guò)于割裂所造成的市民出行距離的增大是近年來(lái)較明顯的問(wèn)題，也是造成碳排放攀升的一個(gè)重要因素。

因此，多樣化的土地利用重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)功能的“有效混合”，當(dāng)代復(fù)合性CBD的HOPSCA模式④就是一個(gè)有效的嘗試。另外通過(guò)相關(guān)研究表明，在中心城區(qū)過(guò)多強(qiáng)調(diào)快速路網(wǎng)、高效率的小汽車交通系統(tǒng)是收效甚微的。因此，結(jié)合目前我國(guó)城市發(fā)展?fàn)顩r及提高土地綜合利用率，前人提出了城市交通與土地使用“5D”模式⑤。在規(guī)劃設(shè)計(jì)適宜步行與自行車出行方式的城市地塊尺度時(shí)，即要控制在人步行最大距離的限度⑥內(nèi)，也要逐漸在市區(qū)結(jié)合生態(tài)網(wǎng)格建設(shè)自行車網(wǎng)格系統(tǒng) (一般認(rèn)為以500米左右的格網(wǎng)為宜)［7］，并輔以發(fā)展BRT、燃料電池汽車、地鐵等公共交通，營(yíng)造地塊尺寸合理，出行模式多樣的綠色城市體系。

3.3 微觀層面策略

微觀層面主要考慮優(yōu)化城市建筑與街道網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。當(dāng)今城市“低碳化”要求城市具有緊縮的城市形態(tài)，中心城區(qū)要有更高的建筑密度，較高的熱應(yīng)力水平，這必然會(huì)導(dǎo)致市區(qū)環(huán)境的惡化以及能源的過(guò)度浪費(fèi)，這點(diǎn)對(duì)成都、廣州等大城市的影響尤甚。就成都市而言，其氣候?qū)儆诘湫偷臐駸嵝蜌夂颍蚁募眷o風(fēng)頻率較高，而成都正規(guī)劃建設(shè)至少2.45平方公里以上的CBD，這必然將匯集大量高層建筑，極易造成強(qiáng)烈的熱島效應(yīng)。因此，在建筑與街道布局方面，自然通風(fēng)以及建筑本身的節(jié)能優(yōu)化就顯得十分重要。只有采用適宜的城市設(shè)計(jì)方能緩解城市緊縮化與城區(qū)高熱應(yīng)力間的矛盾。

第一，在建筑方面，建筑布局應(yīng)采用分散式布局的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在城市中心區(qū)，建議建設(shè)不同高度的建筑交錯(cuò)布置，避免建設(shè)高層板式建筑，避免大量建設(shè)與主導(dǎo)風(fēng)向垂直的同等高度的建筑群，既有利于豐富城市天際輪廓線，也便于導(dǎo)入自郊區(qū)而來(lái)的主導(dǎo)風(fēng)。同時(shí)鼓勵(lì)在城市中心區(qū)建設(shè)分散式高層塔樓，加強(qiáng)高空空氣與低層空間的熱交換，使行人愿意在街道上行走。

其次，推進(jìn)公共建筑群的節(jié)能化發(fā)展。公共建筑是城市能源的消耗大戶，通過(guò)技術(shù)手段減少其能耗也能幫助實(shí)現(xiàn)城市的“低碳化”。倡導(dǎo)建設(shè)綠色建筑甚至綠色建筑群，如太陽(yáng)能建筑、地?zé)峤ㄖ约帮L(fēng)能建筑等。

第二，在街道方面，應(yīng)使規(guī)劃的干道系統(tǒng)盡量順應(yīng)主導(dǎo)風(fēng)向。一個(gè)良好的街道規(guī)劃應(yīng)使寬闊的林蔭道與主導(dǎo)風(fēng)向大約成30度的傾斜角，引導(dǎo)風(fēng)順利穿過(guò)街巷到達(dá)市區(qū)，也有利于沿街建筑前后的空氣產(chǎn)生壓力差，增強(qiáng)建筑自然通風(fēng)潛能［8］。

4.結(jié)論與建議

本文從低碳城市規(guī)劃的視角，通過(guò)歸納演繹法、文獻(xiàn)引證法等方法對(duì)空間規(guī)劃設(shè)計(jì)框架內(nèi)的城市設(shè)計(jì)策略進(jìn)行剖析和提煉，結(jié)合成都市的空間規(guī)劃，探討了宏觀、中觀及微觀三個(gè)層面的城市設(shè)計(jì)策略，得出以低碳城市規(guī)劃為導(dǎo)向的城市設(shè)計(jì)策略是一條適合我國(guó)國(guó)情的，以“低碳”為目標(biāo)的空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)的新思路，也是新型城市化下的趨勢(shì)。

以“低碳”為目標(biāo)的城市設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)特殊氣候條件，結(jié)合區(qū)域公共交通合理劃分地塊尺寸，建立與其相匹配的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)其用地的有效混合和提高短距離出行比例，并優(yōu)化三維空間形態(tài)，處理好建筑與城市街道間的關(guān)系，最終建立起低碳、生態(tài)、環(huán)境友好、自然和諧的友好型城市。

通過(guò)以上研究分析及總結(jié)，結(jié)合我國(guó)當(dāng)時(shí)城市所存在的詬病，本人提出如下的規(guī)劃建議:

(1)城鎮(zhèn)體系規(guī)劃應(yīng)與區(qū)域公共交通系統(tǒng)相結(jié)合，建立起公共交通通達(dá)性高、衛(wèi)星城鎮(zhèn)布局合理的城鎮(zhèn)空間群，有效控制無(wú)序出行，降低交通的能耗。

(2)城市外圍空間應(yīng)結(jié)合道路交通設(shè)置綠環(huán)或綠帶，確定城市發(fā)展的最終邊界，鼓勵(lì)其用地的有效混合，實(shí)現(xiàn)有效控制大城市的無(wú)序蔓延。

(3)城市中心區(qū)應(yīng)規(guī)劃布局適宜步行與自行車出行方式的地塊，提供居民出行的多樣化交通模式，降低小汽車出行的比例。

注釋:

①五島效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致城市的逆溫效應(yīng)與塵罩效應(yīng)，造成城市上空的粉塵與煙氣無(wú)法排除，一方面造成空氣污染，一方面使中心區(qū)溫度上升明顯。

②根據(jù)《成都市城市總體規(guī)劃 (2011－2020)》相關(guān)圖片整理繪制。

③主要由斑塊 (patch)、廊道 (corridor)和基質(zhì) (matrix)組成。參閱陳爽，張皓.國(guó)外現(xiàn)代城市規(guī)劃理論中的綠色思考［J］，規(guī)劃師，2003(4).

④HOPSCA(豪布斯卡)是指在城市中的居住、辦公、商務(wù)、出行、購(gòu)物、文化娛樂(lè)、社交、游憩等各類功能復(fù)合、相互作用、互為價(jià)值鏈的高度集約的街區(qū)建筑群體。

⑤“5D”發(fā)展模式，即指城市交通規(guī)劃時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮POD(有利于步行的模式)、然后是BOD(有利于自行車)、TOD(有利于公共交通)和XOD(有利于改善交通的城市建設(shè))，最后才是COD(有利于小汽車)。

⑥安德曼恩發(fā)現(xiàn)70%的美國(guó)人每天因公事步行150米，只有10%的美國(guó)人會(huì)步行800米;中國(guó)居民的步行距離稍高。參閱［美］邁克爾·索斯沃斯，伊萬(wàn)·本一約瑟夫，街道與城鎮(zhèn)的形成［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

［1］顧朝林等.氣候變化與低碳城市規(guī)劃［M］.南京市:東南大學(xué)出版社，2009.

［2］中國(guó)科學(xué)院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究組.2009年中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告［R］.北京:科學(xué)出版社，2009.

［3］陳金平.“低碳城市”的規(guī)劃設(shè)計(jì)策略思考——以上海市為例［J］.城市規(guī)劃學(xué)刊，2008(6):49－52.

［4］潘海嘯，湯諹，吳錦瑜等.中國(guó)“低碳城市”的空間規(guī)劃策略 ［J］.城市規(guī)劃學(xué)刊，2008(6):57－64.

［5］張泉，葉興平，陳國(guó)偉.低碳城市規(guī)劃——一個(gè)新的視野 ［J］.城市規(guī)劃，2010(2):13－18.

［6］王建國(guó)，王興平.綠色城市設(shè)計(jì)與低碳城市規(guī)劃——新型城市化下的趨勢(shì)［J］.城市規(guī)劃，2011(2):20－21.

［7］陳爽，張皓.國(guó)外現(xiàn)代城市規(guī)劃理論中的綠色思考［J］.規(guī)劃師，2003(4):71－74.

［8］徐小東，王建國(guó).綠色城市設(shè)計(jì)——基于生物氣候條件的生態(tài)策略［M］.上海:東南大學(xué)出版社，2009.