低碳建筑与生态城市关联互促性研究

姚德利 陈 通

(天津大学管理与经济学部，天津 300072 聊城大学建筑工程学院，山东聊城 252059)

低碳建筑与生态城市关联互促性研究

姚德利 陈 通

(天津大学管理与经济学部，天津 300072 聊城大学建筑工程学院，山东聊城 252059)

生态城市是我国城市化发展的目标模式，低碳建筑是我国建筑业发展的必然选择，低碳建筑和生态城市存在密切的联系。低碳建筑指导思想与生态城市理念的契合;低碳建筑总体目标与生态城市建设目标的一致性;低碳建筑与生态城市系统的相关性;低碳建筑指标与生态城市指标之间的相关性等。在实践中，生态城市的规划和低碳建筑的建设应相互借鉴，相互促进，为居民提供舒适、优美、健康的生产生活环境，为实现城市的可持续发展发挥更大的作用。

低碳建筑;生态城市;关联性;互促性

随着城市化进程的日益加快，人们面临的生态环境问题也越来越多。城市人口激增、自然资源短缺、生态环境污染等生态危机迫使人们对现代城市发展的目标模式进行反思。低碳建筑以其绿色环保的新理念，成为环境友好型建筑的首要选择。追求低碳建筑折射出人们对于未来生态环境的忧虑，也反映了人们对生态城市和低碳生活的向往。对于低碳建筑和生态城市的学术探讨，既往的研究较少涉及二者的关联性。我们认为，探讨低碳建筑和生态城市二者之间的依存关系，需要深刻揭示存在于二者之间的关联性和协同互促性。

一、低碳建筑和生态城市概述

(一)低碳建筑

进入21世纪以来，全球各种极端气候频现，这或许与全球气候变暖有关系。国际上，以减少CO2排放和降低温室效应为目标的低碳计划正在成为另类的“碳政治”。但是，作为主要的碳排放国家，我国在减少CO2排放和降低温室效应上责无旁贷。低碳建筑作为低碳计划中的重要内容，其意义不言而喻。特别是，我国目前正处在城镇化的快速发展阶段，对于低碳建筑的推广和普及更具有现实意义。

1．低碳建筑的内涵。

低碳建筑是低碳技术应用于建筑业的新概念，目前学术界尚无统一的描述。综合国内外专家学者的观点，本文认为，低碳建筑是指在建筑全寿命周期内的各阶段，最大限度地降低温室气体的排放。低碳建筑的内涵可以从评价范围、评价标准、评价原则和建设途径等四个角度解读。评价范围包括土地利用、准备阶段、施工阶段和使用阶段等;评价标准是以低能耗、低污染、低排放为基础，最大限度地减少温室气体排放;评价原则是指为人们提供具有合理舒适度、健康、低耗能的使用空间的建筑模式;建设途径是指因地制宜、合理的土地利用、建筑材料选择、能源系统配置等。

2．发展低碳建筑的意义。

第一，推广低碳建筑对降低碳排放、缓解全球气候变暖有积极作用。城市是碳排放的最主要来源，通过对全国287个地级以上城市进行统计，发现这些城市的能耗占我国总能耗的55．48%。如果加上所有的城市、集镇的话，至少要占到社会总能耗的80%以上。①仇保兴:《从绿色建筑到低碳生态城》，《城市发展研究》2009年第7期。而城市中60%的碳排放来自于建筑的维持功能，可见建筑业对国家能源与环保政策影响的重要性。因此，大力发展低碳建筑，将可以降低温室气体(CO2为主)排放，大幅度缓解全球变暖。

第二，低碳建筑是提高全社会能源使用效率的首要因素，对经济社会可持续发展有着举足轻重的影响。目前，我国建筑市场存在建筑能耗总量大、比例高、能效低、污染重等问题，已经成为影响可持续发展的重大问题。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比重最终还将上升至35%左右，排名居各耗能行业的首位。有统计显示，到2020年全国城乡房屋建筑面积还将新增约300亿平方米，建筑生产的能耗为6．47亿吨标准煤，占全国能耗的15%，碳年排放量21．64亿吨，占总排放量的17%。②张俊杰、张文杰、袁素霞:《论可持续发展的建筑节能观》，《中州大学学报》2003年第4期。

第三，低碳建筑是未来建筑发展的必然选择。低碳建筑将可持续发展理念引入建筑领域，它符合低碳环保的发展趋势，也将成为未来城市建筑的主导。发展低碳节能型建筑，可以极大地节能节水节地节材，可以更好地利用有限的建筑资源。“十二五”期间，我国将积极推行低碳示范城镇建设。同时，低碳建筑能够给需求者提供更加舒适的生活环境。低碳建筑的内容不仅包括建筑本体，也包括建筑内部和建筑外部环境。低碳建筑所具有的生态功能系统、社区安全健康系统以及稳定的生态服务与维护系统都将使居住者体验到低碳生活的惬意。

(二)生态城市

现代生态城市的思想起源于19世纪末霍华德的“田园城市”。在霍华德的田园城市概念的影响下，西方国家出现了一批早期的花园城市。此后，社会学家和生态学家也对城市生态系统进行了大量研究。人类对生态城市的理解也随着人类对人与自然关系认识的升华而不断加深。

联合国教科文组织(UNESCO)在20世纪70年代发起的《人和生物圈计划》研究过程中首次提出了“生态城市”的概念。生态城市这个概念一经提出便引起世人的广泛关注，并在20世纪80年代形成初步的生态城市理论群。我国的生态城市研究始于20世纪80年代。马世骏、王如松(1984)提出了城市复合生态系统理论，该理论明确指出城市是典型的“社会——经济——自然”复合生态系统。黄光宇(1992)认为生态城市是根据生态学原理，综合研究城市生态系统中人与住所的关系，并应用生态工程、环境工程、系统工程等现代科学与技术手段协调现代城市经济系统与生物的关系。

1．生态城市的内涵。

近年来，国内外关于生态城市的研究与实践开展的如火如荼，相对于国外，国内更注重于理论研究。综合以往众多专家学者的研究，本文认为生态城市是以可持续发展理念为基础，按照生态学原理，综合研究社会——经济——自然复合的生态系统，并采用生态工程、社会工程、系统工程等现代科学与技术手段规划、设计、管理而建立的新型的、经济高效、生态良性循环的人类居住形式。生态城市的内涵可以从生态城市的性质、理论来源、生态理念、建设途径和建设目标等五个层面予以解析。生态城市的性质是新型人类居住形式，是一种理想的城市模式;生态城市的理论来源主要有可持续发展理论、生态学原理、循环经济学等;其生态理念是指生态城市超脱了传统生物学的范畴，不仅仅追求优美的环境，还包含了社会、经济、自然等符合协调、持续发展的含义;①普春阳:《生态城市的概念、特点及实施措施研究》，《资源与人居环境》2007年第2期。建设途径是指对物质、能量、信息的高效利用，并将自然、城市和人有机的融为一体，形成一种互惠共生的结构;建设目标则是促使城市生态系统结构合理，人类与自然和谐相处。

2．生态城市的意义。

第一，生态城市的建设对于缓解全球生态危机具有重要意义。工业革命以来，世界的城市化发展已经成为不可改变的趋势。在城市化进程中，人们遇到的环境问题越来越多，酸雨、沙尘暴、水土流失等问题日益严重，空气质量、水质量也达不到人类居住的理想水平;同时，自然资源短缺威胁着人类的生存，也不断促使者人们转变城市发展模式，生态城市的概念应运而生。

第二，生态城市的建设能够促进城市的可持续发展。生态城市规划建设以城市生态学理论为指导，将城市看成一个自然——经济——社会复合而成的生态系统，用城市生态规划理论，对城市进行全面综合规划，从规划层面屏蔽各种城市病，如交通拥挤等爆发诱因，为城市居民提供舒适、优美的生产和生活环境，使城市可持续发展。

第三，生态城市的建设能够促进经济结构的优化。随着城市化的不断推进，城市原有不合理的产业结构、产品结构、经济结构及其空间分布已经成为社会经济可持续发展的桎梏。通过生态城市的建设，采取有效的生态措施对经济结构等进行生态调整，建立一种经济效益生态型的全新发展模式。另外，生态城市建设可以促进包括土地资源、水资源、森林资源、气候资源、生物资源和空间资源等资源的可持续开发利用，使得各种资源之间保持一种动态平衡，形成良好的生态发展格局。

二、低碳建筑与生态城市的关联性

低碳建筑和生态城市存在密切的联系，本文从指导思想、目标、系统和评价指标等层面分析它们之间的关联性。

(一)低碳建筑指导思想与生态城市理念的契合

低碳建筑的指导思想与生态城市的定义之间有很高的契合度。在城市建设与生态环境相结合、实现社会和谐可持续发展、催生低碳绿色经济和促进科技进步、推进物质能量高效循环利用等方面都是彼此依存、高度一致的，其中物质能量的高效循环利用是二者最重要的契合点。生态城市是一个典型的自然——社会——经济复合生态系统，是物质——能量——资源——信息高效循环利用、科技——文化——环境充分融合的自然、社会、人互惠共生的结构。因此，生态城市的建设主要包括城市自然系统的建设、城市经济系统的建设、城市社会文化系统的建设。

图1 低碳建筑指导思想与生态城市定义契合度

能源的循环高效利用是低碳建筑实现的重要途径。而生态城市的建设，不论是理论还是实践，建筑节能减排一直都是其重头戏。减少传统石化能源的使用，鼓励太阳能等可再生能源、清洁能源的使用、提高能源使用效率等能源策略是二者共同的重要举措，其目的是为了减少对外部环境的生态压力，减少生态足迹，提高生态承载力，这正是低碳建筑和生态城市建设的指导思想。

(二)低碳建筑总体目标与生态城市建设目标的一致性

1．宏观层面。

生态城市是区别于传统城市体系建立起来的具有可持续发展性的新型社会关系。相较于传统的城市发展模式，生态城市与其存在本质上的差异，其基本特征表现为和谐性、高效性、可持续性、整体性和区域性;其中，和谐、高效、可持续发展也是生态城市建设的宏观目标。

首先，和谐性是生态文明城市的核心内容，它反映在人与人的和谐性、人与自然的和谐性和自然系统内的和谐性等三个方面。其中，自然系统内的和谐、人与自然的和谐是基础、是前提，人与人的和谐是生态文明城市的目的与根本。其次，生态城市中的资源应该是能被高效利用的。生态城市要改变现行的粗放式运行模式，倡导清洁生产、绿色消费、再生利用的运行机制，提高一切资源的利用效率，实现物质、能量多层次的分级、高效、循环利用。即所谓“物尽其用、地尽其利、人尽其才，各施其能、各得其所”。再次，生态城市是以可持续发展为基本前提的，是实现可持续发展的载体。生态城市的建设，应既满足现代人的生活要求，又能保证后代人的生活和环境需求。不以“掠夺”的方式寻求城市暂时的“繁荣”，保证发展的健康与持续，使之稳步有序地进行。

低碳建筑的出发点就是要通过缓解全球气候变暖的生态问题，其之所以能获得世人的广泛关注，很大程度上是由于人们对全球极端气候频发的警觉。可以说，低碳建筑的使命体现了和谐、高效和可持续发展的要求。

2．具体层面。

邹涛、栗德祥(2008)的研究指出，按照建设规模、独立性和生态化程度可将生态城市划分为三类:理想规划型、小规模技术优化型、大规模整体改善型。①邹涛、栗德祥:《在“生态城市”的分类与经验推广问题》，《城市发展研究》2008年第1期。通过综合比较这三类生态城市在资源目标、技术目标、制度层面上的差异可以看出，不论是理想规划型、小规模技术优化型还是大规模整体改善型，在资源目标和技术目标上都有硬性目标。其中，理想规划型由于高实验性、高技术性、高集中投入的特点在各方面要求更为详尽。尤其是在资源目标中提出了零碳目标、零废弃物目标和生态足迹三个与碳减排相关的目标，在技术目标中又提倡新能源的开发利用和绿色建筑的推行目标等。这些目标诉求都与低碳建筑的具体要求相耦合。

(三)低碳建筑与生态城市系统的相关性

生态城市是由自然生态系统、城市经济系统和社会文化系统共同组成的复合体系结构。其中，自然生态系统包括自化自然和人工自然两个方面，为人类提供维持生存必须的物资能量。城市经济系统是指在循环经济的指导下进行的社会生产和再生产活动，这一过程贯穿第一产业、第二产业和第三产业的运转发展，并配合清洁生产的技术手段耦合形成经济发展与生态保护并驾齐驱的社会系统。社会文化系统则涵盖了城市政治、文化、社会等因素，依靠自然环境和经济基础构成一个整体(如图2所示)。自然生态系统、城市经济系统和社会文化系统由政府组织机构发挥中间调控作用，三个系统之间进行内部循环，不断进行物质能量交换。

图2 城市生态系统

低碳建筑隶属于生态城市系统中的城市经济系统。在城市经济系统内部，低碳建筑的发展会带动相关低碳产业的发展，如节水节能设备、清洁能源生产等绿色低碳产业的发展。一方面建筑业的低碳健康发展将会促使城市产业结构发生积极的变化，影响整个城市经济系统。另一方面，在政府的调控下，城市经济系统与生态城市的另外两个系统进行物质和能量的交换，直接或间接的影响着整个城市系统。从广义的角度看，低碳建筑的运行体系也囊括了城市经济系统、社会文化系统和自然生态系统三个大系统。政府机构的调控在低碳建筑运行过程中同样起着至关重要的作用。

(四)低碳建筑指标与生态城市指标之间的相关性

2006年3月7日，原建设部和国家质量监督检验总局联合发布了国家《绿色建筑评价标准》。该标准包括六大方面的内容:节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源、室内环境质量和运营管理，涵盖了绿色建筑的基本要素。

按照《生态县、生态市、生态省建设指标(试行)》，生态城市指标体系主要包括经济发展、环境保护和社会进步3个一级指标。其中，经济发展指标下又分为7个二级指标，这7个二级指标中第五、第六项则涉及到能耗的问题，分别是单位GDP能耗和单位GDP水耗。在环境保护这个一级指标下又细分为11个二级指标，在这11个二级指标下除了森林绿化率、水质达标等硬性指标外，还涉及到土地节约、水资源保护以及大气污染物排放等的指标。在社会进步指标下，又涉及到集中供热和城市气化率等关于能源的二级指标。

综合上述对低碳建筑和生态城市指标的分析，可以看到二者在节约土地、节约水资源以及能源使用等方面存在诸多相似之处。另外，因为建筑是一个开放的系统，建筑的节能、节水、节材均要通过与外界不断的物质与能量的交换从而影响城市这个大的系统，所以低碳建筑的节水、节能、节材、节地直接影响着城市的节水、节能、节材、节地的水平。

三、低碳建筑与生态城市的协同互促性

(一)低碳建筑的推广对生态城市功能的作用

低碳建筑的推广对生态城市的建设具有重要的推动作用。在建筑节能减排方面，我们不应仅仅着眼于单栋建筑或者一个社区内的建筑，而是应该将建筑节能减排提高到更高层面上，通过科学的规划、改造，组成一个大的系统，建设低碳生态城市。也就是说，低碳建筑本身就会向低碳社区甚至低碳生态城市的更高层面上发展。同时，低碳建筑产业的健康发展，是生态城市建设中社会经济系统的重要组成部分。以低碳建筑为契机，规划绿色产业的布局，加大对绿色产业技术转化和产业化发展的支持力度，如加快太阳能、地热能等可再生资源与建筑一体化的规模应用，重点扶持光电、光热、地源热泵的生产企业，节水设备和节能门窗生产企业等。①王立:《绿色建筑:低碳生态城市的建设路径》，《政策》2011年第1期。

(二)生态城市建设对低碳建筑的推广作用

生态城市并不是简单的凭借一些局部技术经验支撑起来的概念，它需要综合考虑自然、社会、经济等领域的方方面面的问题，系统地解决研究。因此，生态城市的建设更应注重其系统性和全面性。生态城市建设囊括了与人类生活息息相关的各个方面，其低碳建筑的理念和设施也会更加直接地影响城市居民的日常生活，如生活垃圾分类处理、垃圾处理收费、分质供水和梯级水费、医疗卫生等等，低碳建筑所带来的生活便利和舒适，也会借助生态城市的生态新理念而更加深入人心。因此，以生态城市建设为契机，积极推进低碳建筑的体制建设和制度创新，确立低碳建筑在未来城乡建设中的主导地位，为低碳建筑的全面发展创造良好的外部环境。

四、政策建议

基于上述分析，可以看到低碳建筑发展和生态城市建设之间存在着密切的联系，二者在建设过程中也具有相互促进的协同共生性。为了充分利用其协同互促性，促进二者的健康发展，我们从其关联性和协同共生性出发提出几点政策建议:

第一，引导低碳建筑评价指标体系向城市整体节能减排发展。目前大多数绿色建筑评价偏向于对个体的考核，而较少考虑与城市整体节能减排建立关联性，即便是美国的LEED标准也只是局限于社区层面，而没有上升到城市建设的层面。

第二，注重低碳建筑和生态城市关联点的巩固强化，扶持低碳经济、节能产业的发展。能源的高效使用、低碳经济的催生、节水节材的应用等是低碳建筑和生态城市建设共同的关键节点，要从政策上扶持相应产业的健康发展。

第三，通过推荐低碳建筑、生态建筑及低碳产品的评价标识和用能产品能效标识，引导市场购买，提高低碳和生态的市场认可度，提升其生存空间。

第四，通过政策引导和激励，使低碳建筑尽早向低碳生态社区和低碳生态城市的更高层面发展，以低碳践行生态。

第五，加大低碳建筑和生态城市的宣传和推广，使低碳和生态的理念深入人心，提高低碳和生态的社会认可度，并鼓励居民在日常生活中践行低碳和生态的生活方式。

五、结论

生态城市是城市化发展的目标模式，低碳建筑是建筑业发展的必然选择。低碳建筑的发展与生态城市之间存在着高度的关联性和互促性，在一定程度上讲，二者是协同共生的关系。低碳建筑和生态城市理念均承担着可持续发展的重大责任。发展低碳建筑是积极应对气候变化的迫切要求，是打造低碳城市、宜居城市的重要内容，也是推进生态文明建设、创建生态城市的重要途径。在实践中，生态城市的规划和低碳建筑的建设应相互借鉴，相互促进，为居民提供舒适、优美、健康的生产生活环境，为实现城市的可持续发展发挥更大的作用。

F270．7

A

1003－4145［2011］12－0128－04

2011－09－27

姚德利，男，天津大学管理与经济学部博士生，聊城大学副教授，香港科技大学访问学者。

陈 通，男，天津大学管理学院教授，博士生导师。

本文系国家自然科学基金资助项目(70572043)和山东省自然科学基金资助项目(2009ZRB02193)的阶段性成果。

(责任编辑:栾晓平E－mail:luanxiaoping@163．com)