生态新区低碳交通设计策略研究★

申倩 江虹

(北京建筑大学，北京 100044)

0 引言

化石能源燃烧排放的大量的CO2等温室气体，造成了全球气候暖化和生态系统的严重破坏。全球许多国家都在积极探索城市低碳减排对策和措施，建立各具有示范意义的生态新区，是未来探求城市建设发展的重要手段。根据世界能源组织 2009 年报告显示，交通部门产生的CO2占全球碳排放的 23%，因此如何从城市设计策略上降低交通碳排放的产生就显得极为重要。

1 城市设计要素与交通碳排放

1.1 城市设计要素

国内外大量研究表明，城市设计要素与碳排放有着十分密切的联系[1]。土地开发度越高，地块内产生的碳排放就相对较高[2]；土地利用混合度通过影响公共设施可达性影响居民的非通勤出行行为，又通过影响居住和职业平衡影响居民通勤出行行为[3]；街区尺度和路网密度直接影响居民出行方式的选择，高密度的小街区更有利于居民非机动车出行[4]。

1.2 交通碳排放影响因子

城市交通碳排放一般采用自上而下和自下而上两种方法，城市交通部门碳排放量一般通过以下公式进行计算：

E=∑Ek=∑SkFk。

式中：E——机动车碳排放量;

k——不同机动车类型数量;

S——机动车行驶里程;

F——平均里程的碳排放强度[5]。

由此公式，我们总结得出，城市家庭交通碳排放，由出行目的和出行方式决定。在未建成的生态新区中，通过控制路网密度，建立完备的公交系统，提高公共设施的可达性，引导居民对慢行出行方式的选择，均可从一定程度上降低区域内交通碳排放量。

2 建立理想单元基本型

经过对国内外大量的生态新区和老城区的街区尺度研究比较，将街区大小基本归纳为三种尺度，为方便检验和计算，建立三种基本理想单元模式，分别为300 m×300 m的大街区，150 m×150 m的小街区密路网，大街区+绿道形式(见图1～图3)。

3 模拟计算

3.1 路网可达性

利用ArcGIS软件,并将最小出行时间的阻力模拟,计算了平均最短出行时间之间的十字路口。为清晰区分平均出行时间，本研究采用75 m/min(人的步行速度)作为出行速度，得到步行可达性的可视化模型。为了便于统计，在仿真中，我们在行驶时间10 min内对节点进行了测量和计算，并将其他节点作为无效节点。将有效节点占用总节点的比例定义为有效值K，K值越大，路网可达性越好[6](见图4～图7)。

通过上述模拟结果可得:

步行可达性：小街区密度网(K=85%) >大街区(K=75%);

机动车可达性：小街区密度网(K=82%)> 大街区(K=71%)。

3.2 交通碳排放计算

3.2.1计算方法

从交通四阶段模型出发得出单位时间内城市道路的流量分配，然后采用宏观排放因子模型计算每个路段的全天交通碳排放，把路段交通碳排放汇总与利用自上而下的计算模型结果进行比对调整，最终得到区域道路交通的碳分布及统计量。

计算公式：

式中：ECo2.day——碳排放量，kgCO2/d;

j——路段编号；

i——机动车出行方式；

Qj——每条路段总车流量，人/d；

Pij——每种出行方式的出行比例；

Lj——路段长度，km；

EFi——出行方式碳排放因子，kgCO2/(km·人·次)。

3.2.2模拟结果

在发生量吸引量相同的情况下，计算两种路网形式产生的碳排放量并进行比较。再假设大街区+绿道的路网形式，在满足低碳出行指标的前提下，机动车发生量减少到30%时，产生的居民出行碳排放，并与前两种形式进行比较，得出交通减碳占比，以此对理想单元的低碳性进行评估。

通过对三种基本邻里单元模式进行交通量预测与碳排放计算，最终得到交通产生的碳排放量占比结果：小街区密路网比大街区约减少28.9%，大街区+绿道比大街区约减少87.3%。

大街区+绿道在步行环境适宜性和步行便利程度上均能对居民选择慢行出行产生较好的引导性，从计算结果看，大街区+绿道的路网模式具有明显的低碳性。因此在鼓励居民绿色出行，降低交通碳排放的角度上综合考虑，大街区+绿道模式是最理想的单元模式。

4 结语

通过以上对理想单元模式的模拟验证，以及国内外生态新城现存状况的总结归纳，对未建成的生态新区设计提出如下策略：

1)构建适宜的街区尺度。经计算得出，小街区密路网的形式无论在提升步行环境还是在增加路网步行和机动车可达性上均有良好的效应。2)构建“安全、宜人、方便”的城市慢行交通体系。保证合理的行人过街设施的间隔距离；设置连续的慢行步道、自行车专用道，人行道路面的铺装材料应尽量选取透水性能好的材料。3)构建慢街+绿道+广场的城市步行系统。慢街，广场，绿道分别衔接城市不同空间级别，三者之间相互融合衔接，构成完善的慢行步道体系。