低碳视角的城市空间规划优化研究(XXXX0702全国研究生暑

2012全国研究生暑期学校低碳视角的城市空间规划优化研究吕斌北京大学城市与区域规划系北京大学城市规划设计中心[e-mail]2012.07.02内容提纲Contentoutline问题的提出1城市功能空间紧凑度的基本概念与测度2低碳视角的城市空间结构规划3生态经济城市（Eco2Cities）规划城市商业设施布局规划45问题的提出11.1低碳城市建设的主要对策•构建低碳社会，减少CO2排放量（GHG/温室气体排放）是对应全球气候变化的需要，是世界各国的共同责任。•据统计，全球80%的CO2排放量产生于城市和交通。因此，构建低碳城市是对应全球气候变化的关键之一。•影响CO2排放量的主要因素与主要对策：——能源对CO2的依存度：开发清洁能源——能源使用效率：节能、使用再生能源——增长方式：转变增长方式城市形态演变对功能空间紧凑度的影响中国城市空间扩张的低碳化途径问题的提出11.1低碳城市建设的主要对策•构建低碳社会，减少CO2排放量（GHG/温室气体排放）是对应全球气候变化的需要，是世界各国的共同责任。•据统计，全球80%的CO2排放量产生于城市和交通。因此，构建低碳城市是对应全球气候变化的关键之一。•影响CO2排放量的主要因素与主要对策：——能源对CO2的依存度：开发清洁能源——能源使用效率：节能、使用再生能源——增长方式：转变增长方式城市形态演变对功能空间紧凑度的影响中国城市空间扩张的低碳化途径问题的提出11.2与构建低碳城市相关的空间规划对策•建设低碳城市，即要削减城市CO2排放量(GHG)，这关系到建筑、城市、区域三个尺度的工作。①建筑/场地尺度：控制排放源——节能减排(GHG减排)，提高节能效率，优化能源结构。绿色建筑——自然采光、通风，保温隔热材料，使用清洁能源。场地布局——合理的建筑密度或土地使用强度城市形态演变对功能空间紧凑度的影响中国城市空间扩张的低碳化途径问题的提出1②城市/社区尺度：——使用再生能源：区域/社区再生能源集中供给设施——构建低碳型（可持续型）社区/城市城市形态：紧凑型城市（减少机动车交通发生量）交通体系：公共交通导向（减少对私家车的依赖度）土地利用：安全的生态格局（绿城、绿色社区）③区域尺度：——减少运输里程：减少碳足迹——构建城市群：强化城市群内外的经济联系城市形态演变对功能空间紧凑度的影响中国城市空间扩张的低碳化途径问题的提出1“紧凑城市”的形态：（1）紧凑城市不应该只强调土地使用的高密度和高强度；（2）更重要的是在城市生态格局安全的前提下，城市基本功能的紧凑；（3）为了做到功能的紧凑，具有适度的土地使用的混合性，其中包括：平面的混合与竖向的的混合；（4）各空间单元之间具有较好的可达性。城市形态演变对功能空间紧凑度的影响中国城市空间扩张的低碳化途径城市形态的优化与环境影响相结合大都市圈的城市增长管理——美国Oregon州Portland大都市圈最主要的经验：将土地使用、交通及大气质量紧密联系。（所谓的LUTRAQ：Makinglanduse,transportation,airqualityconnection）ＢＡＣＢ有机疏散与可持续再生结合的空间发展模式多种形态的城市与区域发展模式（密度和强度、交通工具）新加坡的案例1996年版规划2003年版规划，将ＣＢＤ改建成新的城市中心区（NewDowntown）将开敞空间从6%扩展到12%。香港（TKO/TsengKwanONewTown）土地混合使用（快速交通车站与住宅联合开发）的案例荷兰鹿特丹的（城上城）日本东京六本木的空中花园纽约曼哈顿的自维持的邻里单元城市功能空间紧凑度的测度22.1路径框架城市功能空间紧凑度可持续城市形态低碳型城市形态全球气候变化出行距离短的紧凑型城市形态减少碳排放可能紧凑形态的测度环境指标形态指标城市功能空间紧凑度的形态特征中国城市形态的环境绩效城市形态演变对功能空间紧凑度的影响城市空间增长的低碳化形态路径环境绩效的评价标准城市功能空间紧凑度的测度2模型构建设想问题意识切入点通过计算城市功能空间紧凑度指标，排除其他因素对城市环境的影响,表征城市服务设施交通理论出行量，对不同类型的城市形态和土地利用强度对环境的影响进行评价。问题一：自然地理因素和社会经济等因素同时影响了城市，造成城市有千万种变化。问题二：城市形态与土地利用强度难以与环境指标发生直接的联系。问题三：城市形态和土地利用强度对环境的影响评价中很难找到统一的标准。选择城市交通出行情况作为联系城市形态与土地利用以及环境的典型指标进行评价。以产生的交通量最小为目的判断案例城市的合理城市形态。本次研究把问题归结到不同城市形态类型城市交通出行量计算问题上。2.2城市功能空间紧凑度模型构建城市功能空间紧凑度的测度22.3模型的构建不仅仅考量“外部空间形态”的“紧凑”从服务设施布置引起的必要出行衡量城市功能空间形态的“紧凑”考虑到商业设施等级不同——本次把商业分为市级商业、区级商业和社区级商业三类进行研究。城市中的部分组团没有市级商业点——把此组团归并到离它最近的城市市级中心点，并计算得到最终的城市市级商业功能空间紧凑度。图6-1服务设施服务范围示意图城市服务设施服务半径的计算公式niiSND1321其中：D——城市服务设施平均服务半径Si——服务区等效圆面积N——服务设施点数城市功能空间紧凑度定义为：T=1/D城市功能空间紧凑度的测度模型的修正（加权）城市一些设施（如商业设施）的分类很多、等级不一，本文将其分为市级、片区级、社区级三个等级。对于一些组团城市，城市中的部分组团没有市级中心点，研究把此组团归并到离它最近的城市市级中心点，并量得此组团重心到最近市级中心点的距离D组，并应用下列公式计算得到最终的平均服务半径。2组1组中2组2组1组1组中中市SS*D*D*DSSSSD其中：D市——市级服务设施平均服务半径D中——中心城区市级服务设施平均服务半径S中——中心区面积D组1——组团1到最近市级商业点距离S组1——组团1面积D组2——组团2到最近市级商业点距离S组2——组团2面积2城市功能空间紧凑度的测度22.4案例城市商业功能空间紧凑度计算示例城市功能空间紧凑度的测度22.5城市空间增长的低碳化形态路径•研究对象的形态条件设定•三种城市空间增长模式：圈层增长模式；双城增长模式；新城增长模式。•城市的用地规模增长一倍（从S增长到2S）.•用地规模为S的城市需要配置1个市级公共服务中心和4个区级公共服务中心4主要研究内容与结论在城市规模一定的前提下，影响城市形态的低碳绩效的指标是城市公共服务中心的数量和分布方式以及城市空间形态模式。首先，城市公共服务中心的数量的增多会带来更短的到达公共服务中心的平均出行距离，从而带来更高的低碳绩效，同时较均匀的城市公共中心分布方式会带来较优的低碳绩效。城市形态的低碳绩效与城市形态模式息息相关，不同的城市空间形态模式会带来不同的低碳绩效。主要结论一构建低碳绩效模型——城市形态的低碳绩效模型构建市级公共服务中心的平均出行距离比较初始状态R=圈层增长模式R=双城增长模式R=新城增长模式R=——城市空间增长的低碳化形态模式理论研究L为无市级中心的新城重心到主城边缘的距离区级公共服务中心的平均出行距离比较初始状态R=圈层增长模式R=双城增长模式R=新城增长模式R=——城市空间增长的低碳化形态模式理论研究4主要研究内容与结论空间增长模式用地规模综合平均出行距离初始状态S圈层增长模式2S双城增长模式2S新城增长模式2S综合平均出行距离[1]L为无市级中心的新城重心到主城边缘的距离通过综合平均出行距离的比较得知：双城增长模式是平均出行距离变化最小的一种城市空间增长模式，圈层次之，新城增长模式的平均出行距离变化显著.——城市空间增长的低碳化形态模式理论研究3石家庄现状城市功能比较集聚，主要集中在一环路内约17平方公里的范围内，交通不堪重负。未来的城市发展中，现状形态模式已经不能适应城市发展的需要，城市需要寻找新的路径进行发展。低碳视角的城市空间结构规划石家庄市共有市级商业服务中心两个，区级商业服务中心共7个。石家庄现状空间形态的低碳绩效评价市级商业中心服务范围分析商业中心名称服务范围（平方公里）平均出行距离（公里）东购和新百广场区域67.053.08新华集贸市场和南三条市场95.313.67平均出行距离：3.43km但是，石家庄市级商业中心全部集中在石家庄中心地带居民到达市级商业服务中心的最长距离达到15.38公里。——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究4主要研究内容与结论石家庄现状空间形态的低碳绩效评价区级商业中心服务范围分析商业中心名称服务范围平均出行距东购和新百广场区域29.332.04新华集贸南三条市场5.620.89西美和北国商城区域10.231.20建华百货蓝天商厦区域48.272.61广安大街21.901.76中华大街槐安路交口26.521.94中山西路地道口附近1.080.39裕华路与中华大街交口17.091.56站前街附近（华联）2.320.57平均出行距离是1.98公里区级商业设施分布极不均匀，服务范围面积相差较大，与石家庄市各区人口相对均匀分布形成较大矛盾。——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究石家庄城市空间增长的低碳化形态模式优化本文选择两个时点（现状2008年和规划2030年）进行比较研究，城市增长前后城市规模均由现状的162平方公里增长到规划的380平方公里。圈层空间增长方案双城空间增长方案新城空间增长方案——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究4主要研究内容与结论可选择方案的低碳绩效评价市级公共服务中心格局的平均出行距离比较现状圈层增长模式双城增长模式新城增长模式平均出行距离3.423.593.294.950123456市级公共服务中心的平均出行距离双城增长模式最优，新城增长模式平均出行距离距离显著增加。——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究区级公共服务中心格局的平均出行距离比较平均出行距离：圈层双城新城。随着新城数量的增多，有利于使区级公共服务中心更均质的分布在城市中。现状圈层增长模式双城增长模式新城增长模式平均出行距离1.982.051.971.931.861.881.91.921.941.961.9822.022.042.06区级公共服务中心的平均出行距离4主要研究内容与结论可选择方案的低碳绩效评价综合平均出行距离比较现状圈层增长模式双城增长模式新城增长模式平均出行距离2.342.442.302.692.102.202.302.402.502.602.702.80低碳绩效评价双城模式最短，圈层次之，新城增长模式最长。小结：石家庄城市空间增长的低碳化形态模式选择双城增长模式是石家庄城市空间增长的最优选择。在未来城市空间增长中，应选择正定打造双城双心模式，不应圈层增长或盲目建立多个组团。在选择正确选择城市空间增长方式的同时，应在新建城市区域建设相应数量的各个等级的公共服务中心，并且新建的公共服务中心应尽量均质的分布在城市中。——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究4主要研究内容与结论石家庄市现状城市空间形态不合理，城市商业服务中心比较集聚，造成较长的平均出行距离。市级公共服务中心分布集聚，居民到达市级商业服务中心的最长距离达到15.38公里，是一种及其不集约的服务中心分布方式。区级商业服务中心的服务范围相差较大，一些地区形成了商业中心空白区，极大的影响了城市中居民的生活，同时造成了城市较长距离的城市出行。石家庄城市空间增长的低碳化形态模式是双城模式，并且新设置的公共服务中心应尽量均质的分布在城市中。不可无限制向外圈层扩张和盲目建设许多组团。由于城市规模的扩张而新建的公共服务中心，应尽量均质的布置在城市中，使城市中的居民方便的享受城市服务。——石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究主要结论三生态经济城市（Eco2Cities）规划4.1生态经济城市（Eco2Cit