上海世博会城市最佳实践区后续发展低碳生态规划与实践

蔡放鸣

0 前言

上海世博会城市最佳实践区位于世博园区、黄浦江畔，占地面积15.08hm2，是呈现2010年上海世博会主题的重要载体之一。世博会期间，城市最佳实践区涵盖了能源利用、文化遗产保护、水资源保护、老城保护和发展、新农村建设、城市交通等一系列城市发展问题的解决案例，是世博会历史上的一个创举，并成为了城市建设管理和专业人士交流、分享、推广城市最佳实践的全球平台。世博会后，为继续演绎“城市，让生活更美好”的世博会主题，进一步传承世博会“低碳、绿色、生态、环保”

的理念，城市最佳实践区在后续开发建设中坚持高起点规划，积极采用低碳新技术、新材料、新能源和新工艺，大力发展绿色建筑，取得了显著的成效。目前，城市最佳实践区已获得美国绿色建筑委员会颁发的“LEED -ND铂金级第二阶段认证”证书；《后世博城市最佳实践区低碳规划》也获得了国际城市和区域规划师协会（ISOCARP）颁发的2013年度卓越贡献奖。本文依托城市最佳实践区的低碳发展实践，根据城市最佳实践区的发展定位，结合国内外的低碳发展经验，对实践区的低碳建设及运营提出了可量化的低碳指标体系，并编制低碳建设导则和实施监控措施，为实践区的低碳建设与发展提供科学依据。

图1 欧盟12个国际机构地理位置

图2 欧盟7类低碳指标体系

1 国内外低碳生态指标体系及绿色建筑评价标准综述

1.1 国际低碳指标体系

近些年，欧盟有8个国家的12个国际机构（图1）完成了可持续发展地区合作项目（RSC）122个，并总结了不同国际机构、国家行业和企业等共50个指标体系。这些指标体系共包含7类指标，其中，3类低碳技术指标包括温室气体排放、可持续的能源使用及其他产业部门的可持续发展指标；4项低碳制度指标分别是政策框架、制度与能力、社会认知、财务融资等。国际低碳指标体系对低碳制度这一“软实力”方面的指标给予了更多的关注[1]（图2）。

1.2 国内低碳生态指标体系

国内的低碳生态指标体系研究主要包括国家层面和区域层面两个方面，国家层面的指标体系有中国城市科学研究会[2]的生态城市指标体系；区域层面的有中新天津生态城指标体系、北京丰台区长辛店生态城指标体系、无锡太湖新城低碳生态指标体系和上海虹桥商务区指标体系等。国内的区域性指标体系关注低碳规划，覆盖了宏观经济社会内容，包括规划建设、能源及碳排放、清洁能源、经济、社会等宏观层面的指标，对低碳发展实践起到了较好的指引性作用。

1.3 国内外绿色建筑评价标准

美国的LEED-ND绿色社区开发认证体系是全世界第一个集精明增长、城市规划和绿色建筑原则的国际评估系统，为高标准的环境负责和可持续设计提供独立的第三方认证。其核心内容主要分为5个方面，分别为选址及周边联动（SLL）、社区模式及设计（NPD）、绿色建筑及设施（GIB）、创新性及设计流程（IDP），以及区域优越性认证（RPC），总共12个强制要求和110个得分项，评分级别有4级，达80分以上可以获得最高级铂金级。

在中国，绿色建筑评价标准（GB/T50378-2006）是国内第一部多目标、多层次的绿色建筑综合评价标准。该标准用于评价住宅建筑和公共建筑中的办公建筑、商场建筑和旅馆建筑，该指标体系包括节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理6大类指标。参评建筑应满足所有控制项要求，并按满足一般项数和优选项数的程度评为3个星级。

纵观国内外的评价标准，LEED-ND评价体系和国内的绿色建筑评价标准更侧重于场地、室内环境等较微观层面的指标，关注具体的技术应用。

2 城市最佳实践区低碳发展的目标和定位

根据修建性详细规划，城市最佳实践区的功能定位是文化创意产业的独特集聚区、世博文化遗产的重要承载区、低碳生态发展的最佳实践区、充满活力的复合街坊以及彰显魅力的城市客厅[3]。城市最佳实践区后续发展将努力打造具有国际水准的绿色低碳、生态环保的文化创意街区，同时形成具有先导创新、可复制、市场推动以及具有可操作性的生态低碳发展模式，并强调在建筑、开放空间、基础设施、慢行交通等方面，继续体现街区层面的低碳生态发展理念，成为富有特色的低碳生态街区。

据此，城市最佳实践区低碳发展的总体目标和定位如下：一是延续世博会低碳、绿色、生态理念，大力发展绿色建筑，成为全国绿色建筑综合示范工程；二是努力建成高标准的国家级低碳示范区；三是积极申报LEED-ND铂金级认证，以吸引更多的国际低碳企业入驻实践区，使其成为国际低碳实践交流平台的典范。

根据城市最佳实践区的特点和上述3大低碳发展目标，结合国内外的低碳发展经验，将着重研究实践区的低碳建设及运营的可量化的低碳指标体系、低碳建设导则和实施监控措施，为实践区的低碳建设与发展提供科学依据。

3 城市最佳实践区低碳指标体系研究

本文对实践区的低碳指标体系研究主要借鉴国内的区域性指标体系提到的宏观经济社会内容，同时参考国内外的绿色建筑评价标准，从场地、室内环境等较微观层面选取低碳技术应用方面指标，从2个方面考虑构建城市最佳实践区会后发展低碳指标体系。由于城市最佳实践区的空间尺度较小，不适于编制低碳政策和制度，因此国外低碳指标体系提到的宏观低碳制度指标，将在整个世博园区5.28km2范围内予以考虑。

3.1 展示延伸世博会低碳技术示范

城市最佳实践区的后续发展规划应延用世博会期间适用的低碳技术。世博会低碳应用技术包括可再生能源和新能源、节能技术、低碳交通、水处理技术和固体废弃物处理等先进低碳技术。城市最佳实践区则主要针对建筑层面，其应用的低碳技术同样涉及可再生能源、建筑节能、水资源和废弃物处理等类别的指标（图3）。

表1 城市最佳实践区低碳指标体系

3.2 清晰界定碳排放驱动因素

低碳指标体系需要反应碳排放的驱动因素。在低碳经济中，我们可以用KAYA公式来具体分解低碳经济的内涵:

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

即二氧化碳的排放量取决于人口、人均GDP、单位GDP能耗，及单位能耗排放因子等4个决定因素。根据KAYA公式，碳排放的4大驱动力可总结为发展规模、能源效率、能源结构和各类能源排放强度。结合空间尺度，其驱动因素通过周边社区规划、建筑节能、水资源、生态绿地、交通、废物利用、建筑节材和微气候、可再生能源使用等指标来体现。因此，由以上碳排放驱动因素分析可制定出城市最佳实践区的低碳指标体系。

综上，城市最佳实践区后续发展的低碳指标体系分为低碳建设指标和运营管理指标两大类，22项具体指标，如表1所示。在实践区建设阶段主要实现19项低碳建设指标的实施与管理，对于3项运营管理指标将在实践区建成后的运营过程中，对低碳企业进行约束管理。

4 城市最佳实践区低碳实践方案

城市最佳实践区的低碳实践方案将先进低碳技术的实施手段和措施以刚性指标和引导性指标的形式编制到低碳建设导则中，并对项目规划、设计、施工、验收、运营全过程进行动态监管。该实践方案具体包括以下内容：城市最佳实践区后续发展绿色低碳专项规划及低碳建设导则，以及相应的城市最佳实践区低碳开发实践和实施监控措施。

图3 城市最佳实践区后续规划

4.1 城市最佳实践区后续发展绿色低碳专项规划及低碳建设导则

城市最佳实践区后续发展绿色低碳专项规划主要针对不同类别的建筑及场区环境提出有针对性的低碳专项规划方案。

依据发展目标，城市最佳实践区后续发展以文化创意产业为主题，融合商务办公、文化艺术、会议展览、商业餐饮、休闲娱乐、酒店公寓、开放空间为一体。城市最佳实践区将延续世博会期间的基本建筑格局，并对部分建筑进行改造和新建。确定后的建筑类型主要分为4种：整体新建建筑，外观更新、内部改造建筑，外观保留、内部改造建筑和基本保留建筑。由于整体场地建设的开发主体和单体建筑的开发主体不尽相同，因此将指标值落实到场地和单体建筑两个层面，以确保实践区达到低碳发展的总目标。

表2 场地建设要求

表3 单体建筑建设要求

以城市最佳实践区会后发展绿色低碳专项规划的总体目标及指标体系为基础，针对不同新建建筑和改造建筑的具体情况，将低碳指标进行对应性分解和梳理，并制定出相应的低碳建设导则。该导则必须达到场地建设指标（表2）以及单体建筑建设指标（表3）的要求，以确保实现低碳建设的实施管理目标。

4.2 实例——B2馆低碳生态建设导则

城市最佳实践区内包括新建、改建和保留建筑共22栋，分别应用了不同的低碳技术达到低碳指标要求。现以改造建筑B2展馆为实例进行低碳指标建议，以明确改造建筑需落实的低碳指标要求，为该项改造工程提供可操作性建议。

（1）项目介绍

B2馆位于城市最佳实践区的中部，在世博会期间是城市综合案例馆，建筑面积为6 195m2，采用江水源热泵系统供暖制冷，建筑设计满足《公共建筑节能设计标准GB 50189-2005》的相关规范。B2馆的后续发展定位为文化创意产业办公，将改造为瑞典SKF写字楼，建筑面积为12 390m2。改造后将继续采用江水源热泵系统供暖制冷，设计将满足绿色建筑设计评价标识一星级标准的要求，同时申请LEED-CI（LEED商业建筑绿色装修标准）的认证（图4、图5）。

（2）低碳发展指标编制建议

其指标要求的编制主要依据以下两点：①“上海世博会后续利用生态规划指标体系”可以应用到城市最佳实践区的初步指标值；②考虑城市最佳实践区申请“LEED-ND铂金奖”相对重要的指标值。依据以上要求，将低碳指标体系落实到B2展馆，形成建筑层面的建设要求如表4所示。

（3）低碳建设参考实施导则

确定低碳指标要求之后，通过技术模拟分析将指标要求分解成为具体的建设导则要求，包括应参考应用的节能措施、可再生能源利用技术以及节水措施等，并提出具有指导意义的实施方案供下一阶段的设计施工参考应用（图6，图7）。

4.3 实践区低碳实践若干举措

（1）根据LEED-ND标准要求，实践区新建建筑90%以上的面积将实现平均节能26%，经改造的存量展馆90%以上的面积将实现平均节能22%，使实践区建筑总能耗大大减少。

（2）清洁能源使用比例将增至21%以上。为达到这一目标，实践区将充分利用江水源系统，并扩大太阳能光伏建筑一体化以及太阳能光热建筑一体化等形式的可再生能源使用。

（3）贯彻LEED-ND的开放社区设计原则

指标类型 建议低碳指标值 指标解释1 新建建筑节能率 — —2 既有建筑节能率 ≥55% 既有公共建筑在现有规范标准节能50%的基础上，再减低10%能源需求，达到节能55%的标准3 绿色建筑要求 达到绿色建筑一星级标准建筑应达到《绿色建筑评价标准》设计评价标识的一星级标准可再生能源（包括江水源热泵、太阳能光热和光伏发电等）提供的非化石能源量占建筑总能源需求的比例5 清洁能源使用比例 ≥21% 清洁能源（包括可再生能源和天然气等）提供的能源量占建筑总能源需求的比例6 节水器具普及率 100% 建筑设计需要采用符合《节水型生活用水器具》标准的节水器具7 非传统水源利用率 — —8 绿色屋顶比例 — —9 生活垃圾分类收集率 100% 在建筑内设置生活垃圾分类收集设施，其数量、外观色彩及标志应符合垃圾分类收集的要求10 建筑垃圾回收利用率 ≥50% 建筑施工、旧建筑拆除和场地清理产生的固体废弃物回收利用率不低于50%4 可再生能源利用率 ≥21%11 可再循环材料占建筑材料总重量的比例 ≥10%在建筑设计选材时考虑材料的可循环使用性能，在保证安全和不污染环境的情况下，可再循环材料（对无法进行再利用的材料通过改变物质形态，生成另一种材料，实现多次循环利用的材料）使用重量占所用建筑材料总重量的10%以上12 可再利用建筑材料使用率 ≥5%可再利用建筑材料（基本不需要改变旧建筑材料或制品的原貌，仅需要对其进行适当清洁或修整等简单工序后经过性能检测合格，可直接回用于建筑工程的建筑材料）的使用率大于5%13 500km以内生产的建材质量占总用量的比例 ≥70% 施工现场500km 以内生产的建筑材料质量占建筑材料总质量的比例应大于70%

表4 B2展馆的建设要求和基于生态的景观环境建设原则，对面积约8万m2的实践区室外总体景观进行优化改造。大幅增加绿化的叠加覆盖率，植林率达到40%；并提高与周边社区的有机衔接，体现空间环境的公共性、连续性和美观实用，让公众共享后世博的开发成果。

（4）实施雨洪管理，对雨水进行收集回用。一方面，收集到的雨水经过净化处理，用以浇灌绿化、冲洗道路、冲厕等再利用，并减少自来水的使用；另一方面，多余的雨水通过自然渗透、回灌地下，可以达到涵养地下水、改善区域水质，并减轻市政管网压力的作用。

（5）部分绿化面积采用滴灌模式，与传统喷灌方式相比，有效地节约了水资源。

（6）星巴克城市最佳实践区店的建造和装修严格按照LEED-NC及LEED-CI认证要求执行，是全国唯一申请LEED 认证的星巴克特别店。星巴克城市最佳实践区店整体设计以“低碳生态”为目标，为LEED-ND铂金级认证提供坚实的基础。整间店墙面由纯水泥构成，摒弃胶水等含有刺激性物质的材料；店内“蜡烛型吊灯”不但外观典雅更是节电，每盏灯一年仅耗电一度；店内摆设的桌椅都是从其他店二次回收再重新加工进行利用。

4.4 城市最佳实践区低碳实践经济成本与效益分析

图4 B2展馆位置图

图5 B2展馆实景图

为明确申请LEED-ND铂金奖和实施低碳规划及建设的经济成本以及给社会带来的效益，可根据低碳指标要求及其对应的绿色技术对低碳规划实施方案进行详细的经济成本与效益分析。

增量成本为依照常规法规之外的额外投入，包括建造增量成本和维护管理费用的增加额；效益是采用生态技术的额外收益，包括电费节省、水费节省和额外的基建成本节省。根据城市最佳实践区的不同建筑类型和场地特点，成本与效益分析内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场地5大部分的工程增量估价与效益核算。成本与效益分析计算结果可为开发商在方案实施过程中选用合理的绿色技术及高效材料提供指导依据。

图6 汉堡馆实景图

图7 B4展馆效果图

图8 园区活水公园实景

城市最佳实践区按新建和改建来分主要有4类不同建筑，经测算，其中第一类新建建筑的增量成本单价为399.51元/m2，每年节省水费、电费共约66.1元/m2•a，约6年可收回成本；如考虑政府补贴140元/m2•a，增量成本单价降为259.51元/m2，约4年可收回成本； 第二类外观更新、内部改造建筑的增量成本单价为261.54元/m2，每年建筑节省电费约为33.7元/m2•a，约8年可收回成本； 第三类外观保留、内部改造建筑的增量成本单价为67.24元/m2， 每年建筑节省电费约25.5元/m2•a，约3年可收回成本； 第四类基本保留建筑的增量成本单价为35.01元/m2，每年建筑节省电费约20.7元/m2•a，约2年可收回成本。

4.5 城市最佳实践区低碳开发实施监控措施

在规划和建设导则编制完成后，还需建立贯穿规划、设计、施工、验收、运营全过程的动态监管机制，从低碳运营管理指标和实施操作策略层面强化实践区的示范性。具体实施行动为：（1）建立生命周期的碳排放审计标准，贯彻从规划阶段的指标、设计阶段的预测到运营阶段的计量、验证和完善的计划；（2）编制低碳审计方案，完善整个周期内的低碳实践、检验全过程监控方案；（3）提供低碳企业员工遵守低碳守则的激励制度以及节能减排激励政策，实现低碳运营管理指标的监控与管理；（4）研究碳交易的相关机制。

5 结论

（1）城市最佳实践区肩负继续演绎世博会“城市，让生活更美好”的主题的使命，着眼于国家大力推动低碳发展这一契机，在建筑、开放空间、基础设施等方面努力寻求低碳发展理念，并积极建立健全实践区的低碳指标体系，这将为园区的低碳实践及其发展提供强大的推动力。

（2）国际的低碳指标体系更多关注低碳制度环境中的政策和制度指标，而国内的低碳指标体系则覆盖了宏观经济社会内容，包括规划建设、能源及碳排放、经济、社会等指标，对低碳实践起到了较好的指引性作用。对于绿色技术的评价标准，LEED-ND评价体系和国内的绿色建筑评价标准侧重于场地、室内环境等较微观层面的指标，关注具体的技术应用。

（3）城市最佳实践区会后发展的低碳指标体系分为建设和运营管理指标等两大类，22项具体指标。以B2展馆为例，将低碳指标体系落实到建筑层面，并针对B2馆提出低碳建设导则供下一阶段的设计施工参考应用。同时采取的若干低碳实践举措也取得了良好的效果。

（4）为明确申请LEED-ND铂金奖和实施低碳规划及建设的经济成本以及给社会带来的效益，可根据低碳指标要求及其对应的绿色技术对低碳规划实施方案进行详细的经济成本与效益分析。经测算，城市最佳实践区新建建筑的增量成本单价为399.51元/m2，每年节省水费、电费共约66.1元/m2•a，约6年可收回成本；如考虑政府补贴140元/m2•a，增量成本单价降为259.51元/m2，约4年可收回成本。

（5）城市最佳实践区低碳实践方案建立了贯穿规划、设计、施工、验收、运营全过程的动态监管机制，并研究碳交易的相关机制，从低碳运营管理指标和实施操作策略层面强化实践区的示范性。

（6）按照低碳规划和LEED-ND铂金级认证项目实施后，该区域将实现建筑节水40%，灌溉节水50%，雨水收集回用90%；新建建筑平均节能26%，已有建筑平均节能22%；以及每年减少CO2排放26.2%，节能环保效益显著（图8）。

[1]叶祖达. 低碳生态空间：跨纬度规划的再思考[M]. 大连：大连理工大学出版社，2011.YE Zuda. Low Carbon Ecological Space：Rethinking across Latitude Planning[M]. Dalian：Dalian University of Technology Press CO.LTD，2011.

[2]中国城市科学研究会. 中国低碳生态城市发展战略[M]. 北京：中国城市出版社，2009.Chinese Society for Urban Studies. China’s Low Carbon Eco-City Development Strategy[M].Beijing：China City Press，2009.

[3]上海市规划和国土资源管理局. 城市最佳实践区会后发展修建性详细规划[R]. 2011.Shanghai Planning and Land Resources Administration Bureau. Site Plan of the City Best Practice Area after the World Expo[R].2011.