低碳生态城市规划哈尔滨工业大学建筑设计研究院2012.10我国城市的高速发展进入了一个关键时期,面对城市发展的新机遇、新挑战,需要更好地发挥规划的调控和引导作用。《中华人民共和国城乡规划法》于2008年正式施行,为城乡规划工作奠定了良好的制度基础,提出了新的依法行政的要求。城乡规划学作为独立的一级学科于2010年3月得到国务院主管部门的批准,标志着学科建设跨上一个新的高度。城乡规划实践需要深入和拓展。1生态低碳概念的兴起1.1低碳生态理念的兴起(1)低碳生态是人类发展的必经之路人类文明发展过程需要低碳生态发展农业文明→工业文明→生态文明人类对资源的消耗已经远远超过地球的自我修复能力全球生态赤字中国各省份生态压力(来源:中国生态足迹,2010)1.2城乡规划的低碳生态责任(1)城乡规划是促进低碳生态发展的重要手段城乡规划通过对规划要素的合理安排实现低碳生态发展目标合理确定发展容量构建生态产业体系优化空间布局结构构筑绿色交通体系完善提升生态系统深化落实节能减排有效利用节约资源低污染、低排放、低能耗发展模式人与自然和谐共处低碳生态发展的方向城乡规划措施合理安排1.2城乡规划的低碳生态责任(2)低碳生态是城乡规划自身完善的需要城乡规划需要加强低碳生态规划要素城乡规划的领域应根据发展需要不断完善要素增加方向优化比重调整城乡规划的科学性将得到提升方法完善技术进步量化评估2生态低碳的解读广义生态狭义生态关注焦点注重人与自然、社会、经济的关系着眼于人与自然的关系价值准则实现人与自然和谐相处、互利共生实现自然界的稳定、平衡政策取向社会进步和自然保护的同时发展经济关注自然环境保护产业基础发展循环经济,走新型工业化之路实现非物化和绿色化的生产治理方式注重资源高效利用,生态补偿建设注重环境治理与相关费用的投入2.1低碳与生态内涵对比(1)生态内涵广义生态:强调经济系统、社会系统与生态系统的互动良性发展,最终达到三者和谐共生狭义生态:强调保护生态环境,规划中体现在生态建设和污染控制2.1低碳与生态内涵对比低碳生态功能内涵通过削减碳排放,减少对自然影响形成共生系统,保护自然环境经济内涵以低碳产业、技术为手段,把减少碳排放量作为重要内容以循环经济为核心,强调经济中的循环利用社会内涵以减少碳排放来改善社会发展和生活方式以生态理念来协调人与自然的关系空间内涵强调空间紧凑性、复合性强调空间多样性、共生性(2)低碳与生态内涵的异同相同点:低碳与生态在核心思想上一致差异点:低碳城市强调减少碳排增加碳汇,是生态城市的子集低碳城市、生态城市、低碳生态城市低碳城市:以城市空间为载体,发展低碳经济,实施绿色交通和建筑,转变居民消费观念,创新低碳技术,从而达到最大限度地减少温室气体的排放生态城市:从只由生物在一定的自然环境下的生存和发展状态以及与环境之间“环环相扣”的关系,逐渐扩展到不但指自然系统内部关系协调,而包括社会与自然环境的关系协调以及社会环境内部的关系协调,甚至是美好、健康、和谐的自然界和人类社会生存发展理想状况低碳生态城市:是对资源环境进行自觉设限发展,将资源循环再生作为基本原则,体现经济高效、社会和谐、建设科学、生态健康、资源节约等目标,具有可界定性、可操作性,最终达到城市可持续发展的目标2.2低碳城市与生态城市内涵对比2.3低碳发展的涉及领域低碳发展的领域组成有序空间结构适宜开发强度土地混合利用慢行地块尺度低碳空间布局低碳发展涉及领域低碳交通低碳资源利用低碳经济低碳生活低碳交通模式低碳交通政策低碳能源低碳水资源低碳废物资源低碳经济构成要素低碳经济转型政策合理使用电器绿色出行方式杜绝餐饮浪费节约使用资源2.3低碳发展的涉及领域(文献简介)(1)低碳空间布局(潘海啸等,2008)理想有序的区域空间结构以短路径出行为目标的土地混合使用适合行人与自行车使用的地块尺度以公共交通的可达性水平来确定开发强度城市密度的未来变化趋势土地混合利用公交走廊模式的区域空间结构2.3低碳发展的涉及领域(文献简介)(2)低碳交通低碳交通模式(殷广涛等,2010)公共交通引导城市发展(TOD)模式快速公交系统轨道交通系统步行和自行车系统低碳交通政策(陈飞等,2009)低碳型交通系统方式强化交通治理政策推进公共交通运营管理英国低碳车辆研发路线图(2050)新西兰低碳交通行动路径2.3低碳发展的涉及领域(文献简介)(3)低碳资源利用低碳能源(龙惟定等,2010)能源利用低碳化能源供应多样化能源消耗减量化低碳水资源(金元欢等,2010)自然与整体优先提高水资源利用率构建生态景观水体控制水环境污染低碳废物资源(徐文龙等,2010)垃圾资源回收减碳垃圾收集与运输减碳垃圾处理减碳丹麦热电联产的循环系统(4)低碳生活(绿萍,2010)合理使用电器使用能效高的电器,采用合理使用方式杜绝餐饮浪费爱惜粮食,使用节能灶具节约使用资源节约使用木、纸制用品及水资源绿色出行方式鼓励公共交通工具,选择小排量汽车……2.3低碳发展的涉及领域(文献简介)2.4低碳生态的技术方法技术方法梳理内容交通低碳技术污染治理技术建筑低碳技术能源低碳技术方面低碳生态技术低碳生态规划技术方法资源利用技术规划分析方法3S信息分析方法空间引导分析方法生态承载分析方法生态特征评价方法规划方案比选方法(1)低碳生态技术技术分类技术领域对城乡规划的影响建筑低碳技术u建筑节能技术促进绿色建筑发展和提升建筑节能目标能源低碳技术u新能源利用技术提升新能源比例、拓宽设施服务范围污染治理技术u水污染处理技术改善雨污控制和提高工程技术等水平u垃圾处理技术改进和完善垃圾收集系统资源利用技术u水资源利用技术新增再生水及雨水利用的目标、措施等u废物资源利用技术提高垃圾分类收集及回收利用标准交通低碳技术u新型交通技术考虑新型交通系统应用u地下交通技术加强地下空间利用的统筹协调u交通节能技术指标中考虑交通节能目标2.4低碳生态的技术方法(2)规划分析方法3S信息分析方法缓冲区分析道路、河流、环境污染源、辐射源等的空间影响范围分析网络分析路径分析、资源分配、连通分析、流分析、选址、生态系统局构建等可达性分析大型商业网点、居民点、基本公共服务设施、公共绿地等的选址2.4低碳生态的技术方法(2)规划分析方法生态承载分析方法土地资源承载力水资源承载力矿产资源承载力水环境承载力大气环境承载力城市绿地承载力2.4低碳生态的技术方法(2)规划分析方法用地适宜性评价指标表一级指标/权重二级指标/权重分级标准适宜性等级自然地理/0.4地形地貌坡度/0.250°~5°55°~10°410°~20°320°~25°225°1高程/0.15…………地质灾害/0.3…………土壤侵蚀敏感性/0.15…………地下水水位降落/0.15…………生态系统/0.4地表覆盖/0.2…………植被覆盖度/0.3…………生态功能保护区/0.5…………社会经济/0.2基本农田/0.4…………人口密度/0.2…………经济发展/0.2…………城市建设/0.2…………空间引导分析方法生态功能分区:保护与禁止开发、维护与限制开发、协调与引导开发用地适宜性评价2.4低碳生态的技术方法规划要素适用规划分析方法主要内容发展容量土地资源承载水资源承载水环境承载大气环境承载城市生态绿地承载通过分析土地资源、水资源、水环境、大气环境、城市生态绿地等条件,提出适宜发展容量,控制和引导城市建设和发展规模用地布局缓冲区分析网络分析可达性分析用地适宜性评价气象环境影响分析方法对城市重要设施进行选址,确定城市用地布局结构,同时对不同用地布局方案进行比较,优选规划方案绿色交通交通与土地一体化分析方法通过交通与用地之间的互动影响关系构建绿色交通体系生态建设生态功能分区景观指数分析方法生态安全评估方法生态敏感评价方法划分生态脆弱敏感区,评价生态系统空间格局及生态系统健康,引导城乡建设节能减排碳氧平衡分析方法通过比较不同方案碳排放优选规划方案(3)规划要素的适用规划分析方法2.4低碳生态的技术方法3理论梳理3.1理论框架梳理低碳生态城乡规划相关理论自然生态位理论生物多样性理论景观生态学理论经济承载力理论碳汇理论人类生态学理论碳氧平衡理论空间社会食物链理论低碳经济理论•紧凑城市•新城市主义•有机疏散•风水···理论框架3.1理论框架梳理(1)自然方面相关理论定义在规划中的应用主要图示生态位理论物种在时间、空间和营养关系方面在群落中所处的地位分析城市生态位,研究相应对策生物多样性理论一定范围内多种多样活的有机体有规律地结合,构成稳定生态综合体优化城镇布局功能,提升绿化物种多样性————景观生态学理论景观结构、功能对人类活动影响,更强调生态空间的等级和尺度构建生态系统结构,进行生态适应性评价生态位场势示意图景观生态学中的基本概念和理论3.1理论框架梳理(1)自然方面相关理论定义在规划中的应用主要图示承载力理论指在一定环境条件下某种生物个体可存活的最大数量分析发展容量,确定城镇人口、用地适宜规模碳汇理论指从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制绿化总量增加、合理布局和结构优化,量化碳汇效果——碳氧平衡理论指人类活动排碳耗氧与植物固碳释氧的总量相平衡的理论建立碳排放与吸收关系,控制和测算生态用地城市生态系统承载递阶模型碳氧平衡技术路线3.1理论框架梳理(2)经济方面相关理论定义在规划中的应用主要图示食物链理论以能量和营养物质形成的各种生物之间的联系进行工业园区功能布局,形成链状企业集中布置低碳经济理论以减少温室气体为目标,构筑低能耗、低污染为基础的经济发展体系确定碳排放目标,确定城市低碳发展政策——(3)社会方面循环经济系统的物质流动示意相关理论定义在规划中的应用主要图示人类生态学理论生态学中的生物学概念研究人类,建立类似的人与环境的生物学理论关注弱势群体空间分布,使其利益得到保障芝加哥学派的城市模型图解3.1理论框架梳理(4)空间方面相关观点观点内容在规划中的应用主要图示紧凑城市城市适度紧凑和用地功能混合,空间形态讲究“分散化的集中”高密度公交导向的城市模式,优化城市结构新城市主义基于对郊区蔓延的深刻反思,提出了“传统邻里社区发展(TND)”和“公共交通主导发展(TOD)”理论整合公共交通与土地使用模式有机疏散把扩大的城市范围划分为不同的集中点所使用的区域,这种区域又可分为不同活动所需要的地段生活、工作集中布置,不经常活动场所分散布置,优化空间布局风水城镇、建筑等布局追求顺应自然、与自然协调在城镇布局时充分考虑自然山水、地形等因素,使城市环境与自然融为一体沙里宁“有机疏散”模式公共交通主导型发展模式紧凑城市示意图中国古代的风水学说4城乡规划与低碳生态要素的关系4.1城乡规划的低碳生态要素分析城乡规划的低碳生态要素传统规划传统城市规划以功能分区为理论基础将城市解构为“生产、生活、交通、游憩”四大功能,并以此为基础构建城市各子系统规划导向强调经济优先、功能完善、设施现代4.1城乡规划的低碳生态要素分析城乡规划的低碳生态要素低碳生态规划以资源节约、环境友好为导向,注重经济与社会、环境的和谐发展以低碳生态要素为重点,强调土地利用、绿色交通、生态建设、节能减排、资源利用板块有机联系,围绕五大板块构建各子系统4.1城乡规划的低碳生态要素分析城乡规划的低碳生态要素低碳生态城乡规划工业减碳交通减碳建筑减碳资源节约低碳产业用地布局绿色交通生态建设资源利用节能减排规划领域规划要素减少碳排增加碳汇规划目标发展容量自然和谐绿化固碳环境友好4.1城乡规划的低碳生态要素分析生态足迹分析瓶颈限制因子分析法土地资源水资源环境容量···状态空间法相对资源承载力法发展容量综合分析(1)发展容量确定中国各省份水资源压力4.1城乡规划的低碳生态要素分析(2)产业体系构建1990~2006年我国三次产业单位GDP能耗产业价值链微笑曲线趋势演变图发展模式选择由粗放型向集约型单向型向循环型污染型向清洁型产业结