基于低碳排放的城市空間規(guī)劃策略研究*

吳潮瑋

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710018)

基于低碳排放的城市空間規(guī)劃策略研究*

吳潮瑋

(陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710018)

面對(duì)現(xiàn)代城市污染加劇的問題，做好城市規(guī)劃對(duì)減少城市的碳排放具有決定性的作用。本文以低碳排放作為城市規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn)，從現(xiàn)代節(jié)能減排技術(shù)入手，構(gòu)建城市空間規(guī)劃立體網(wǎng)絡(luò)，為低碳城市建設(shè)提供參考。

能耗優(yōu)化；低碳排放；工業(yè)減排

通過相關(guān)研究表明，現(xiàn)代城市的規(guī)劃和采用的技術(shù)與城市碳排放有著高度的相關(guān)性。城市作為人口、物流、交通和工業(yè)的集中地，成為現(xiàn)代能源消耗的主要集中地。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)顯示，城市能耗占據(jù)全球能量消耗的75%，而其中的二氧化碳排放占整體的80%。碳排放主要來源于交通、居民生活和產(chǎn)業(yè)3個(gè)方面，其中占比最大的為工業(yè)、交通、建筑。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化步伐的加快，城市規(guī)模和城市容量在不斷擴(kuò)大，工業(yè)化的步伐也不斷加快，使得我國(guó)面臨著嚴(yán)峻的城市能源安全問題；因此，如何協(xié)調(diào)城市發(fā)展與環(huán)境，構(gòu)建低碳排放下的城市規(guī)劃成為當(dāng)前思考的重要問題。隨著現(xiàn)代工業(yè)工藝流程的改進(jìn)和交通智能技術(shù)等的發(fā)展，給現(xiàn)代低碳排放下的城市規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。

1 城市空間規(guī)劃策略構(gòu)建

結(jié)合現(xiàn)代城市空間規(guī)劃的定義，本文從智能綠色交通體系、工業(yè)減排、居民生活減排、智能建筑、可再生能源循環(huán)利用等角度對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃，從技術(shù)的角度加大對(duì)城市節(jié)能減排的力度，實(shí)現(xiàn)低碳城市的發(fā)展，城市立體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃框架如圖1所示。

圖1 城市立體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃框架

2 城市綠色交通體系技術(shù)構(gòu)建

城市交通在現(xiàn)代城市碳排放中占有較大的比例，成為低碳城市規(guī)劃構(gòu)架的第1步。大力發(fā)展和推廣新型汽車尾氣減排技術(shù)，提倡大型汽車能耗改進(jìn)，加強(qiáng)現(xiàn)代智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用成為關(guān)鍵；因此，本文提出了綠色交通技術(shù)體系，如圖2所示。

圖2 城市綠色交通技術(shù)體系

通過現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綠色出行和快速出行的目的；同時(shí)，通過采用智能監(jiān)控技術(shù)和傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市汽車尾氣排放的監(jiān)測(cè)，如通過GPRS實(shí)現(xiàn)對(duì)城市車輛尾氣排放檢測(cè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(見圖3)，并通過傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)尾氣排放數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、管理。

圖3 汽車尾氣實(shí)時(shí)排放系統(tǒng)架構(gòu)

通過上述系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車尾氣的排放的監(jiān)控，使得環(huán)境監(jiān)測(cè)和管理部門在第一時(shí)間了解汽車尾氣排放，促進(jìn)對(duì)汽車尾氣排放的監(jiān)督。采用GPRS系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過智能手機(jī)終端開發(fā)出綠色交通信息平臺(tái)，可使得人們通過手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)公交、出租車到自己位置所需時(shí)間點(diǎn)、距離等信息的查詢，從而有利于人們選擇綠色交通出行，達(dá)到低碳減排的目的。

3 工業(yè)減排體系技術(shù)構(gòu)建

在城市發(fā)展中，工業(yè)技術(shù)、工業(yè)工藝的層次不齊，導(dǎo)致綜合能耗指標(biāo)提高，嚴(yán)重制約著低碳城市的實(shí)現(xiàn)，給城市發(fā)展帶來很大的阻力；因此，只有通過不斷進(jìn)行資源優(yōu)化與合理配置，提高工業(yè)制造工藝流程，加強(qiáng)對(duì)余熱余能再利用和設(shè)備改造等方法，才能真正達(dá)到低碳減排的目的。具體的減排體系技術(shù)構(gòu)建如圖4所示。

圖4 減排體系技術(shù)構(gòu)建

1)能源資源開發(fā)與合理配置技術(shù)。針對(duì)城市用電，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)城市用電的優(yōu)化調(diào)度；針對(duì)城市發(fā)電中煤電類型發(fā)電，發(fā)展大容量燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)，并積極探索城市核能技術(shù)；同時(shí)，發(fā)展廢舊資源的利用，擴(kuò)大其加工的能力，并提高利用效率；構(gòu)建城市生活污染、人畜排泄物等綜合利用的技術(shù)。

2)改進(jìn)和引入新的工業(yè)生產(chǎn)工藝。在工業(yè)企業(yè)中，提倡和發(fā)展300 kA以上大型的預(yù)焙槽電解鋁生產(chǎn)技術(shù)、電解鋁液直接生產(chǎn)鋁及鋁合金錠等綜合節(jié)能工藝；同時(shí)發(fā)展銅鋁鉛鋅冶煉過程檢測(cè)和優(yōu)化控制技術(shù)及短流程、連續(xù)化加工成型技術(shù)，從工藝上不斷優(yōu)化和改進(jìn)，提高高耗能企業(yè)能耗的利用效率。

3)大力推廣節(jié)能技術(shù)。大力在城市中研發(fā)和推廣高紅外、等離子、遠(yuǎn)紅外和感應(yīng)加熱等一些高效的新技術(shù)和微波高溫技術(shù)，在化工企業(yè)中提倡膜技術(shù)分離技術(shù)和污水處理技術(shù)等；在熱傳導(dǎo)技術(shù)方面，形成以納米技術(shù)、超聲技術(shù)、催化助燃技術(shù)、清洗與除垢技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，大力發(fā)展模糊控制技術(shù)和電子技術(shù)等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低碳減排的推廣。

4)大力推廣生產(chǎn)過程余熱、余壓、余能利用技術(shù)，優(yōu)先將高品位的余熱和余能利用發(fā)電。

通過上述技術(shù)的應(yīng)用，可大大減少了工業(yè)排放。如大型預(yù)焙槽電解鋁生產(chǎn)工藝流程，其利用先進(jìn)的電、磁及磁流體動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)對(duì)解槽大面“五點(diǎn)進(jìn)電”母線配置系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高其電磁平衡的效果；同時(shí)，采用鋁電解控制技術(shù)，通過電解“雙平衡"自動(dòng)控制技術(shù)，使?jié)舛瓤杀环€(wěn)定地控制在1.5%～3%，并可將電解的溫度控制在，從而通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁生產(chǎn)的智能生產(chǎn)。具體的工藝生產(chǎn)流程如圖5所示。

4 智能建筑減排體系技術(shù)構(gòu)建

隨著城市建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，其整體的建筑面積超過了420億平方米，其中很大一部分為高耗能的建筑在不斷的增長(zhǎng)；因此，加快建筑新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)城市低碳減排具有重要的作用。根據(jù)當(dāng)前建筑的用途、區(qū)域和氣候等各方面的不同，使得在各方面的技術(shù)需求也不同，其技術(shù)構(gòu)建設(shè)計(jì)如圖6所示。

圖5 鋁電解生產(chǎn)流程工藝

圖6 智能建筑體系技術(shù)架構(gòu)

通過圖6中的技術(shù)架構(gòu)體系，在城市建設(shè)中采用節(jié)能環(huán)保材料，并加大對(duì)光學(xué)和聲學(xué)的應(yīng)用，如現(xiàn)在的建筑聲學(xué)照明系統(tǒng)，通過聲音的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的開關(guān)，以此節(jié)約電能的使用；同時(shí)，在城市空間中，發(fā)展城市供暖網(wǎng)智能協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，運(yùn)用傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)算法和電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市供熱的智能調(diào)度優(yōu)化。

5 結(jié)語

城市的規(guī)劃對(duì)現(xiàn)代城市的發(fā)展將起到結(jié)構(gòu)性的作用，從而為城市的發(fā)展提供可持續(xù)的發(fā)展機(jī)遇。如果城市的環(huán)境一旦毀壞，將使得城市很難在發(fā)展起來；因此，本文改變傳統(tǒng)的城市空間規(guī)劃，從技術(shù)的角度反推促進(jìn)城市空間的形成，以此達(dá)到城市節(jié)能減排的目的，實(shí)現(xiàn)在新技術(shù)的前提下提高對(duì)城市資源利用。

[1]龍立敦,符鋅砂. 基于通用分組無線服務(wù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程汽車尾氣排放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J]. 環(huán)境污染與防治,2012,12:97-100.

[2]禹玉江,楊永乾,張力. 智能控制曲線對(duì)電解鋁生產(chǎn)的應(yīng)用實(shí)例分析[J]. 有色冶金節(jié)能,2012,5:17-21，26.

[3]梁雪峰. 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能建筑集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014,5:302-305.

*陜西省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度課題資助項(xiàng)目(SGH14093)

責(zé)任編輯李思文

MunicipalSpatialPlanningStrategybasedonCarbonEmissions

WU Chaowei

(Shaanxi College of Communication Technology, Xi’an 710018, China)

For a modern urban pollution intensifies, good urban planning to reduce the city's carbon emissions has a locking effect. This low carbon emissions as a starting point for urban planning started with modern energy saving technologies, urban spatial planning to build three-dimensional network, which provides a reference for the low-carbon urban construction.

energy optimization, carbon emissions, industrial emissions

TU 984.115

：A

吳潮瑋(1984-)，男，碩士，講師，主要從事城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)等方面的研究。

2015-01-12