低碳城市街区交通与用地功能整合研究

华中科技大学硕士学位论文低碳城市街区交通与用地功能整合研究姓名：王玮申请学位级别：硕士专业：城市规划与设计指导教师：洪亮平2010-01-05华中科技大学硕士学位论文I摘要改革开放以来，我国城市经济迅速发展，资源、环境矛盾日益突出；与此同时，我国仍处在快速城市化的进程中，城市作为我国经济、社会活动的中心，能源消费量占全国总量的60%之多。这些因素都使得我国的城市能源及环境问题日益严峻，城市“低碳化”的要求刻不容缓。有研究表明，城市交通与用地的整合同城市碳排放存在明显的约束关系，且这种约束关系一旦确立，便很难逆转。不同的城市交通发展模式亦会导致迥异的城市机动车碳排放远景。同时，城市的交通发展需要一定特征的土地使用来支撑，例如北美的“小汽车导向”交通模式对应低密度，功能单一的用地特征；日本和西欧的“公交导向”交通模式则需要高密度、功能混合的用地开发模式来保障。本文以中、微观层面（街区）的交通与用地整合策略为研究对象，在系统总结国、内外低碳城市的理论及规划探索经验的基础上，提出以降低城市交通能耗为目标的街区交通发展与用地开发模式，并为二者的整合提出规划实施策略，以有效建设布局合理、环境舒适、节能高效的城市街区，努力实现“资源节约型、环境友好型”的“两型社会”建设目标。本论文首先从低碳城市理论产生的背景出发，简要介绍了当前我国快速城市化、机动化的发展现状，以及与之相伴随的城市交通能耗、碳排放迅猛增长的严峻现实；然后系统地介绍了国内、外“低碳城市”相关规划研究进展；紧接着论述了城市用地与交通整合关系对机动车碳排放约束机制；并在此基础上，从基于低碳远景城市街区的用地布局策略、交通组织策略、公共空间设计策略、开发策略四个方面展开研究，并提出相应的对策；昀后，文章结合武汉市二环线武昌段城市设计，对前文提出的策略进行实践探索。华中科技大学硕士学位论文II本论文希望通过对低碳城市街区交通与用地功能整合研究，探索一种低能耗、可持续的城市开发模式，促进城市交通与街区用地布局的协调发展，为我国两型社会建设提供一种以期借鉴的方式。关键词：低碳城市街区用地与交通的整合公共交通导向开发规划策略华中科技大学硕士学位论文IIIAbstractTheeconomyofChinahasbeengrowingrapidlyafteritsopeningupthedomesticmarket,yetsincethenboththeenvironmentandthenaturalresourceshavebecomeastrenuousissue.Theenergyconsumedincitiesmakesupabout60%ofthetotalcomsumptionoverthenation,andChinaisurbanizinginthemosttremendousspeedtheworldeverseen,whichhasmadethesituationevenmoregloomy.Sotheneedtode-carboniseourcityiscrucial.RecentstudieshaveindicatedthatthecouplingofthelanduseandthetransportationinthecitieshasinfluencedtheCO2emissionprofoundly.DifferenttransportationmodecertainlyleadsuptodistinguishedCO2emissionscenario,meanwhilethetransportationdevelopmentstrategiesalsoneedcorrespondingLandusepatternstomaintain.Forexample,thePrivateVehicleOrientedmodeintheUSAinevitablyassociateswithlow-denseunifunctionallandusecharacteristic,andthePublicVehicleOrientedModeinwesternEuroperequirescomparativelyhigh-densemultifunctionallandusepatterns.Thushowtoplanamoresustainablelanduseandtransportationplanisworthyofstudy.Thedissertationchoosesthecouplingofdistricttransportationandlanduseasstudyobject.BasedonmethodicalstudiesontheoriesandpracticesrelevantinLowCarbonCitydomain,itdiscussesthecouplingstrategiesofthetwofactorsinordertoachievelowcarbonemissionprospect,thatisaconceptivedesignwithproperlyarrangedlay-outandeco-friendly,energyefficientenvironment.Firstlythedissertationintroducesthe“lowcarboncity”theoriesallovertheglobe.SecondlyitanalysesthemechanismonhowthecouplingofbothfactorseffectsonCO2emission.Thirdlyitdiscussesthe“lowcarbon”districtstrategieswhichisdiscoursedfromfouraspects,includingthelandusage,thecompoundtransportationplan,thepedestrianspatialdesign,andtheexploitationpolicy.Finallytheessaymakesgoodpracticewiththestrategies,withanexampleofurbandesignalongthe2ndringroadinWuHan.Thepurposeofthepaperistoexertthecatalysticeffectofurbanplan,toexplorealowcarbon,sustainableurbandevelopmentpatternwhichcanpromotecoordinated华中科技大学硕士学位论文IVdevelopmentofurbanpublictransportationanddistrictdevelopment,italsocanprovideausefulmodleashowtodevelopaharmonioussociety.Keywords:LowCarbonCity,TheCouplingofthedistrictLandUseandtheTransportation,TransitOriented,PlanStrategy独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日本论文属于华中科技大学硕士学位论文11绪论1.1研究背景1.1.1全球气候变化目前全球气候变暖已呈明显的趋势，过去100年地球平均气温上升0.74℃，近年，北极冰川融化、由气候变暖引起的各种自然灾害明显增多。普遍认为，气候变暖的主要原因是由于人类活动产生的大量温室气体（CO2）排放所致。全球能源大量消耗特别是煤的大量燃烧，对环境造成巨大压力。大量二氧化碳等温室气体的排放，使全球变暖，海平面上升；地球上的病虫害增加；气候反常，海洋风暴增多；土地干旱，沙漠化面积增大。中国气象科学研究院学术委员会委员、极地气象研究室主任陆龙骅认为此等极端天气就与温室气体的大量排放不无关系。1.1.2我国快速城市化、机动化发展与能源消耗改革开放以来，我国经济快速发展，与此同时资源、环境的矛盾日益突出，2007年我国从煤炭出口大国首次成为煤炭净进口国，碳排放量方面也成为仅次于美国的CO2排放大国（图1-1-1）。目前，我国城市总数为661个，城镇人口5.6亿人。据专家预测，到2020年，中国的城市化率将达到58%-60%，届时中国的城市人口将到达8亿到9亿。随着城市化进程的加快，农村大量人口拥入城市，能源消费行为发生了根本改变,人均能耗迅速增加。城市作为我国经济社会活动的中心，能源消费量占全国消费总量的60%多，城市人均能源消费为农村人均能源消费的3倍左右。根据曲建升等(2008)图1-1-12006年世界主要CO2排放大国来源:王勤花编译,2008.华中科技大学硕士学位论文2研究，2006年我国CO2排放总量呈由东部沿海向中西部地区递减的趋势，与我国主要都市连绵带空间分布格局相对应（图1-1-2，1-1-3）。同时我国正在经历前所未有的机动化过程，汽车工业作为我国又一经济增长引擎已经被确立为新的支柱产业，私家车进入寻常百姓家已势不可挡，这必将进一步推动城市能源消费量的增长。目前这种以高投入、高能耗、低产出的经济增长模式很难持续下去。1.1.3交通发展与土地利用的脱节国际建筑协会(C.I.M.)于1933年8月在雅典会议上制定的一份关于城市规划的纲领性文件——“城市规划大纲”，即“雅典宪章”。该宪章划时代地提出城市四大功能——居住、工作、游憩、交通，并提倡合理的功能分区以及各功能分区间有机的交通联系。由于该宪章集中反映了当时“新建筑”学派，特别是法国勒·柯比西耶（LeCorbusier）的观点，从理性精神的角度将城市视作单一不同性质用地拼凑的机能复合体，机械地割裂了各类活动中的有机联系。以致造成后来邻里关系疏离、交通通勤增加等一系列弊端。尽管1977年出台的“马丘比丘宪章”对“雅典宪章”进行了修正，但是“雅典宪章”这种纯理性工程宣言对当前规划工作（尤其是我国）影响无处不在。图1-1-22006中国分省区CO2排放密度图图1-1-32003年中国城市连绵区分布图来源:曲建升等,2008华中科技大学硕士学位论文3另一方面，我国城市规划与交通主管部门已经清醒意识到，单纯通过增加交通设施的供给已不能有效解决我国大城市交通拥堵问题，相反会陷入“扩大交通供给——交通暂时缓解——新的机动车增长——新的拥堵——进一步扩大交通供给”恶性循环。而且大量交通干线（尤其是高架快速路）的上马往往带了一系列新的社会问题，这包括大量居民拆迁激化社会矛盾、大型交通干道以及高架桥造成城市机理的割裂、城市景观的破坏、对沿线居民噪声的干扰、机动化时代人车对“路权”的争夺引发的安全与社会公平问题。1.2研究的目的和意义1.2.1研究目的目前我国正经历着前所未有的工业化与城市化进程，与此同时资源、环境的矛盾日益突出。统计表明，我国城市能耗占全国60%以上，国内CO2排放总量分布与我国主要都市连绵带空间分布格局相对应，我国城市能源与环境压力日益严峻，其中尤以机动车能耗增长昀为迅速。研究表明