探究以低碳为导向的城市设计策略

曹方　劳炳丽

摘 要：城市化进程和社会经济的快速发展加大了人们对资源和能源的消耗，对此，在阐述低碳理念、低碳城市设计内涵和彼此关联的基础上，提出以低碳为基本导向的城市设计策略，从以低碳为导向的城市设计规划制度、规划布局等层面具体分析低碳导向支持下的城市设计策略，旨在更好地促进现代城市建设发展。

关键词：低碳经济;城市设计;生态化

城市是人类发展、社会生产的重要载体，也是能源产生、消耗的主体。在城市化进程不断加快的背景下，城市中产生的能源消耗、污染物排放量在不断增加。如何在保证城市顺利建设的同时，减少城市建设带来的能源消耗和污染物，成为相关人员需要思考和解决的问题。低碳城市是在资源节约型、环境友好型社会打造背景下提出的一个城市建设理念，低碳城市的规划建设深刻影响社会经济发展。为此，文章在阐述低碳理念和低碳城市建设内涵、关联的基础上，站在资源合理利用、节约消耗的基本点上思考如何打造以低碳为基本导向的城市。

一、低碳理念和低碳城市设计的关联

关于低碳理念，在学术领域仍然没有明确的定义，结合发展实际情况来看，低碳理念是人们对降低以二氧化碳为主的温室气体排放的看法、想法和构想。低碳理念的内涵包含两个方面，一个方面是对低碳排放的想法和态度，另一个方面是关于如何实现低碳排放的构想。在资源节约型、环境友好型社会的深入发展下，人们对低碳理念的重要性予以了足够的重视，但是在实践操作中，没有对低碳城市发展的长期性、困难性、复杂性予以足够的重视。作为城市设计的主体力量，设计师在发展的过程中需要在心里充分认识到低碳城市设计是一项长期性、系统性的工程，低碳城市设计不能摆脱整个城市自身发展情况，即需要根据城市自身发展的特点打造独属于自己的发展模式，将低碳环保的思想理念贯彻落实到城市建设中，由此实现城市发展的长远、稳定、可持续。

低碳城市的打造会融合经济、社会、文化等内容，在发展的过程中以低碳理念为指导，将低碳经济、低碳生活作为基本核心，具体涉及低碳社会、低碳生产、低碳消费、低碳社区、低碳旅游等内容。低碳城市的建设不是仅仅依靠一个项目或者几个项目就可以完成的，在具体发展中需要得到相关部门的支持，将低碳城市的建设和居民的生产、生活等密切结合在一起。

低碳经济的发展本质是能源效率提升、清洁能源结构调整和利用，发展的核心是技术创新或制度创新。对此，可以将低碳城市定义为以正确价值理念为指导，以低碳经济、低碳生活为核心，通过科学合理的城市规划、低碳技术的整合使用、低碳制度的设定等改变城市的生产和生活方式，最终减少城市范围内污染物的排放，打造可持续发展城市。

二、以低碳為导向的城市设计特点

随着城市环境治理水平的提升，城市居民对城市环保的重视程度也在逐渐提升，越来越多的人愿意投身城市环保活动中，这也使得城市的环保能力得到极大的提升。所谓的低碳城市，一般是指城市日常生活中，城市居民的碳排放量很低，不会在日常生活中出现碳排放量超标的情况，能够为城市居民提供舒适的生活环境，而且还能保证生活的品质，确保城市的建设质量。低碳城市的设计特点主要有两个方面。

第一，注重城市发展规模。在城市建设过程中，城市规模是影响城市发展的主要因素，如果城市规模相对较大，则容易造成城市占地面积相对较大，所以需要合理设计低碳城市规模，合理的规模设计有利于控制城市中的碳排放，确保城市的低碳水平。

第二，注重城市的治理。在低碳城市的服务中，注重城市的治理能够合理地对城市进行控制，减少各类因素给城市带来的影响，从而保证城市的低碳发展水平，并推动城市积极健康发展。

三、以低碳为导向的城市设计要素体系

第一，低碳物质要素。一是城市活动产生的温室气体，包括能源生产、加工、转换过程中产生的温室气体，道路机动车、铁路、民航、水运等运输消费对能源的消耗，居民建筑对电力、天然气和油气资源的消费，工业生产过程中对天然气、燃油的消耗，农田发展建设产生的温室气体，城市固体废弃物处置和污水排放产生的温室气体。二是和城市设计相关的城市低碳要素的构成。可以将碳源划分为固定碳源、移动碳源、过程碳源。固定碳源包含单体建筑在人类居住、工作、娱乐和工业生产中产生的能源消耗。移动碳源主要是指交通运输过程产生的温室气体。过程碳源是指城市居民日常生活中对与生产密切关联的资源和能源的消耗。

第二，城市设计对低碳要素的影响机理。建筑运行阶段产生的碳元素占据建筑生命周期的八成，因此，站在城市发展角度来看，城市建设过程中的土地利用性质变更和建筑设计中使用的能源与城市形态、城市建设周围特点密切关联。首先，站在需求角度来看，建筑环境的变化会对人体产生特定的物理影响，热岛效应、噪声干扰、光线遮挡等会影响建筑本身的抗干扰调节能力，最终会增加二氧化碳的排放。其次，站在供给角度来看，城市层面对环境的调节能够优化城市的微观气候条件，在生物气候环境影响下，建筑的性能会发生变化。城市设计要以获取具有环境舒适性的用能活动空间为基本切入点，由此减少城市固定碳源能源消耗和碳排放。在低碳城市规划设计的过程中，土地使用模式、建筑系统特征、三维空间形态特征、社会经济特征以及环境舒适性变化会呈现出较强的线性关系，城市规模、街道的区域设计、建筑房屋的布局等城市物质要素会和建筑碳元素的直接排放形成密切关联。

第三，关系模型。相关设计人员可打造以建筑系统为因变量，以城市三维形态特征、建筑系统特点、气候特点、土地利用特点等因素为自变量的城市设计影响固定碳源排放概念模型。在进行作用分析后总结出，通过调节城市气候性能、环境质量，可减少城市固定碳源能源消耗和碳元素排放。建筑能源消耗和建筑用能基本结构、建筑用能频率等存在密切的关联，用能结构具体体现在气候系统调节和生态调节层面，是对资源环境综合调节的一种功能体现。决定建筑能源消耗和碳元素排放的因素比较复杂，其中环境是一个重要因素，城市设计会在考虑气候特点、建筑系统特点、社会经济属性特点的基础上对城市空间进行合理布局，由此有效降低固定碳源排放。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862

四、以低碳为导向的城市设计规划制度

（一）制定出科学合理的低碳城市设计规划方案

一系列的研究证明，人类活动会使一些污染物被排放到空气中。在这些气体中，二氧化碳的含量占据77%，二氧化碳的排放涉及四个方面，具体包含交通、建筑、工业、植物等。城市生产、交通、建筑碳排放量占据城市总体碳排放量的81.8%，其中交通占据17.5%，建筑中的电力和供暖占据19.8%，工业占据44.5%。

基于这样的比重配置，低碳城市在建设过程中需要将碳排放量放在占比较大的建筑、交通、工业等城市整体运行规划中，由此在真正意义上实现低碳排放的发展目标。但是从发展实际情况来看，有很多地区将碳排放清单放置在一个空白的状态，最终会限制我国低碳城市的建设发展。

另外，当前我国城市规划发展和低碳环境的理念存在一些错位的表现，在城市化进程加快的背景下，新建设区域的豪华和紧凑型城市、城市低碳化生产相互矛盾。针对这个问题，相关人员需要在城市设计之前做好一定的规划，根据当地城市发展特点、所拥有的资源特色，在保留当地城市文化底蕴的基础上，科学规划和合理利用城市空间，采取积极的措施完善低碳交通运输管理系统，合理规划工业布局，从而在保证城市规划合理性的同时，减少资源和能源的消耗，顺利规避城市趋同的现象。

（二）积极推行碳税收管理、碳元素交易制度

碳排放属于一种外部性的工作，如果碳排放不加处理，就会污染环境。为了解决这个问题，相关人员需要采取积极的措施将碳排放的外部性进行内在化处理。在具体实施过程中，要着重做好两个方面的工作。第一，强化碳税征收，引导私人决策者清楚意識到碳排放的外部性所引起的社会成本增加问题。第二，在私人决策者于思想层面高度重视之后，实施碳排放许可权的交易，制定碳税制度。在碳税制度完成之后，在一些低碳试点地区推广，由此增加相关部门的收入。在此期间，相关部门可以通过向负外部性碳排放企业征收碳税，对低碳排放的企业予以一定的资金补贴，实现碳税收投入的外部性内在化发展。另外，在发展的过程中，还可以通过增加碳税收入，增加低碳技术的研发投入，也就是通过碳税征收管理为积极落实低碳管理的人员予以足够的支持，增加企业碳排放成本，减少企业碳排放量。

（三）基于碳排放目标的设定打造碳排放监测体系

在生态环境日益恶化的背景下，我国加大了对碳元素排放控制的重视，并将碳元素排放约束性指标纳入国民经济长期发展规划，即需要根据各个地区发展实际情况设定量化碳排放控制发展目标，成立多个环节密切配合、相互关联的碳排放监测控制体系。

在设定量化碳排放目标之外，还需要在体系机制的作用下，推行碳足迹信息公开制，在社会范围内全面推进建筑节能发展计划，在一些能源消耗和污染物排放比较大的企业推广节能减排的发展计划，并对外定期公开城市碳足迹的数据信息，帮助相关人员应用科学的手段和技术对城市减碳行为予以全过程的监督控制。

碳足迹是对个人或者单位的碳元素消耗信息进行统计整理的结果。碳足迹信息公开主要是指对相关部门、能耗高的企事业单位、明星个人等碳元素排放信息进行公布，通过碳足迹公开能够进一步强化以上群体对碳元素消耗控制的积极性和自觉性，由此在社会范围内形成积极推广和渗入践行低碳理念的良好社会风气，使城市消费体现出理性化的状态，并在最终更好地实现低碳城市建设发展目标。

五、以低碳为导向的城市规划布局

（一）城市低碳交通

城市交通是城市人流、物流、信息流的重要载体，也是影响城市经济发展的关键因素。城市交通体系的良性循环对彰显城市发展功能、提高城市发展的经济效益和社会效益意义重大。在交通领域，低碳城市发展规划集中体现在绿色出行，通过绿色出行的实施，能够使城市的发展贴近节能减排的发展目标，在确保城市稳定发展的同时有效减少碳元素的排放量。在推行以低碳为基本导向的城市设计时，相关部门需要调动一切积极因素，加快打造完善的城市交通系统，鼓励民众低碳出行。设计者可因地制宜地打造出完善的城市公共交通网络，优化公交换乘系统，形成科学化、绿色化的道路交通出行系统，调动广大民众的出行积极性，通过广泛推广绿色交通缓解交通堵塞的问题。比如，当前在全国范围内，多个城市都已经形成了完善的公交网络，这些交通网络的形成十分有利于民众的出行。与此同时，地区相关部门还通过连通室内步行空间，进一步完善了城市公共空间的复合功能，形成了绿色环保的交通道路体系。

（二）城市土地规划

在土地资源利用上，需要通过优化组合科学界定土地用地性质，设定土地资源的开发利用强度。同时，土地资源的开发利用还需要密切结合紧凑型城市空间规划，按照大分区、小混合的原则形成多功能的土地使用模式，提升资源的综合利用率。在城市土地规划利用等过程中，要规避功能分区设定单一、功能用途单一、资源浪费的现象。对已经按照原则规划的土地，要通过对其混合功能的甄别，纠正以往土地功能分区僵化的布局模式。在城市土地资源规划建设的过程中，需要以公共交通为基本支撑力量，大力拓展适合人和自行车等非机动车的用地面积。另外，在土地资源规划建设的过程中，还需要加快打造高密度、混合型土地规划模式，在低碳生态城市的规划建设下，合理利用土地资源，强化基础设施建设。

（三）低碳型城市产业结构

在对传统工业实施设计改造的过程中，要注重加快实现低能耗、低污染、绿色新工业的发展。在对新能源创新发展的过程中，要注重协调利用太阳能、水能、风能等新型能源，通过对传统能源结构的改造和对新能源结构的调整优化，更好地推进低碳城市的建设发展。

（四）多功能密集型城市单元

如果城市单元过于分散，就会无形中延长城市交通距离，加大居民的出行负担。受建筑群分散的影响，整个城市的道路路面会无形增多或者加宽。城市公交车辆的通行受道路选择的限制，市民选择汽车出行的概率也会增大。通过科学规划城市建筑的密度，能够加快打造紧凑型城市，这就需要在每个城市单元中设定必要的功能分区。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862

从发展实际情况来看，不同规模的城市对密集型城市发展特征的要求不同。为此，在大城市的整体规划中，相关人员需要在打造绿色公交体系之后，引导大空间结构组团化发展。对于中小型城市来说，则需要注重实现空间结构的集聚化发展，通过集聚优化组合功能建设，减小居民出行压力，提高居民的步行概率。

（五）优化城市建筑和街道网络的关系

低碳化城市的建设是一种紧缩型的城市形态，如果城市主要建筑的密度比较高，热应力水平也僵持不下，就会使整个城市的建设消耗更多的资源和能源。为了能够提高资源、能源的利用率，在建筑和街道的布局设定上，要始终做到自然通风和节能优化设计。第一，建筑的布局要尽可能采取分散布局模式，使高度不同的建筑交错布置，减少高层建筑的布置，规避和风向垂直的建筑群的设定。与此同时，还可以在城市中心加快打造分散的高层楼塔，实现高低层空气热量的顺利交换，使人们能够更舒适地在街道上行走。第二，实现公共建筑群的节能发展。公共建筑在建设的时候会消耗比较多的能源，公共建筑低碳化发展主要是指通过恰当技术手段的使用，减少整个建筑建设的资源、能源消耗。第三，在建筑结构的设定上，要求主干道系统顺应主导风向。科学的街道规划要求宽阔林荫道和主导风向呈现出30°的倾斜角，借助这个倾斜角，能够引导风顺利通过街道到达主要城区，同时也有利于增强建筑的自然通风性能。

六、低碳城市设计策略

第一，积极倡导节能型建筑设计。建筑设计和建筑运行是城市能源消耗的大戶，科学合理的节能型建筑设计也是低碳城市发展的一个重要因素。节能型建筑的建设发展需要在最大限度上节约资源、保护环境、减少污染，其能够长时间为生活在城市中的人们提供健康、舒适的生活环境。节能型建筑低碳设计所包含的内容有四个方面。一是相关部分出台关于节能的政策、法规，形成切实可行的建筑节能设计评价体系，量化建筑的指标。二是加大对供热计量控制技术的研究和应用。三是全面推广可再生资源、新能源以及低能耗技术产品。四是积极推广节能型建筑设计，强化建筑主管部门、建筑设计单位、房地产开发企业、工业生产企业在低碳城市规划中的沟通。在推广应用节能型建筑的同时，还需要针对不同地区提出不同的节能建筑设计认证系统方案和制度，在方案和制度的约束规范下，对城市、建筑设计的节能标准进行审核和综合评价，由此确保建筑节能的应用可行性。

第二，推广低碳能源。在节能型建筑设计的过程中，要因地制宜地更新能源结构，强化对城市新能源、可再生能源的合理利用，积极推广清洁能源，通过冷、热、电三联供应低碳技术在真正意义上发展低碳经济，在低碳技术的支持下减少城市碳元素的总体排放，提高资源开发利用率。

第三，加快打造生态网络。基于低碳理念的城市规划建设可以从两个方面进行建设。一是在城市边缘位置设置绿化带，辅助配合楔形绿地抑制大城市的无限制蔓延。在城市总体规划建设中，需要明确周围绿化带设定的长度和宽度，确定主要城区的边界。在城市的外部，可以根据公共交通的实际情况，通过楔形绿地完成空间扩张，强化中心城市和卫星城镇的多元联系，确保城市的密集形态。二是在城市管辖区域范围内实现生态网络的全覆盖。通过科学的生态网格设定，能够保证生物的多样性，确保城区内具备良好的自然环境，在植物群落的作用下，有效吸收二氧化碳。生态网格的设定要和主导风向密切结合在一起，从而更好地缓解热岛效应。与此同时，在城市绿化带设计的过程中，需要通过最优化的绿地设定为人们创设出良好的行车环境，改善当地的公共交通系统。

综上所述，随着城市化进程的不断加速，城市低碳环保的规划设计逐渐受到了人们的重视。在工业化发展的背景下，我国的各个方面都要严格遵循科学发展观，将低碳环保的标准和要求贯彻到底。文章以低碳城市规划建设为基本研究切入点，结合国家社会发展实际情况提出了以低碳为主要目标的空间规划实际思路，结合当地的气候特点、地质条件打造出生态效益和经济效益协调的低碳城市规范方案，最终形成环境友好、生态协调和经济和谐的友好型城市。

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作者简介：

曹方，硕士，中国城市规划设计研究院深圳分院主任规划师。研究方向：城市规划与设计。

劳炳丽，硕士，中国城市规划设计研究院深圳分院高级规划师。研究方向：城市规划与设计。175EDC43-8018-43A4-BDBD-1A9B635F4862