泗水科技新城低碳布局優(yōu)化研究

李沛穎，石鐵矛（沈陽(yáng)建筑大學(xué)，110168）

泗水科技新城低碳布局優(yōu)化研究

李沛穎，石鐵矛（沈陽(yáng)建筑大學(xué)，110168）

本文以沈陽(yáng)泗水科技新城為研究對(duì)象，根據(jù)泗水新城土地利用與生態(tài)系統(tǒng)的實(shí)際情況，分析泗水新城碳源碳匯的布局現(xiàn)狀。針對(duì)碳源情況，提出“大分散、小聚集”的空間布局優(yōu)化策略；針對(duì)碳匯情況，提出“氧源綠地-近源綠地-碳源綠地”的碳匯空間布局優(yōu)化策略；并針對(duì)植被功能，提出植被優(yōu)化策略。根據(jù)優(yōu)化策略，對(duì)泗水新城優(yōu)化前后碳排放與碳吸收情況進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，完成泗水新城低碳空間優(yōu)化評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)新城的低碳布局，完善城市的生態(tài)規(guī)劃建設(shè)。

低碳城市；空間布局；生態(tài)環(huán)境優(yōu)化

1 引言

對(duì)于城市碳匯系統(tǒng)而言，研究對(duì)象主要為以森林綠地為主的植物碳匯?；谒媾R現(xiàn)狀，本文結(jié)合泗水新城情況進(jìn)行研究。在對(duì)其土地利用情況與生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，得到碳源碳匯的分布。通過(guò)對(duì)泗水新城碳源碳匯情況的分析，提出優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)泗水新城低碳空間布局的優(yōu)化。

2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者不斷重視對(duì)低碳城市相關(guān)的研究，并且取得顯著的研究成果。而至今，研究純粹低碳空間布局的文獻(xiàn)相對(duì)較少。文獻(xiàn)大多集中在低碳城市建設(shè)與城市空間、城市空間形態(tài)與碳排放、碳排放與城市交通等方面，關(guān)于城市空間布局與碳源碳匯關(guān)系的研究仍處在起步階段。

在碳排放的核算方面，國(guó)外學(xué)者在《IPCC國(guó)家溫室氣體排放清單指南》中將土地進(jìn)行了劃分，分為濕地、林地、聚居地、農(nóng)田、草地和其他土地，共計(jì)六大類。在其后續(xù)的研究中，為研究方便，將這些土地類型重新劃分為，土地利用保持型和土地利用轉(zhuǎn)變型兩種。在土地分類系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)上，一些國(guó)外專家學(xué)者進(jìn)行了下一步碳排放核算研究工作，并取得顯著成績(jī)。主要包括以下兩類：①基于陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳排放核算。通過(guò)不同角度分析法對(duì)碳排放進(jìn)行核算，主要包括樣地清查法、遙感和地圖估算法等。②基于能源消費(fèi)的碳排放核算。通過(guò)不同視角進(jìn)行定量分析，從宏觀和微觀的角度對(duì)能源類碳排碳量進(jìn)行了考量[1]。此外，國(guó)內(nèi)相關(guān)研究學(xué)者從不同區(qū)域尺度展開了碳排放核算研究[2]。

在碳匯方面，高等教育出版社在2000年出版了其主編的《全球生態(tài)學(xué)——?dú)夂蜃兓c生態(tài)響應(yīng)》一書，成為開啟國(guó)內(nèi)開始關(guān)注氣候變化的先驅(qū)。第二年，方精云就結(jié)合多年的理論成果，發(fā)表了“中國(guó)森林植被碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化”[3]，中科院遙感所王紹強(qiáng)等發(fā)表了“東北地區(qū)陸地碳循環(huán)平衡模擬分析”[4]。通過(guò)運(yùn)用遙感和地理信息技術(shù)分析了東北地區(qū)植被相關(guān)情況，得出關(guān)于東北地區(qū)的綠地植被與土壤中的碳密度值，進(jìn)而通過(guò)生物量因子法計(jì)算出植被和土壤中的碳含量數(shù)據(jù)。

3 泗水新城碳源碳匯布局分析

沈陽(yáng)泗水科技城規(guī)劃區(qū)位于沈陽(yáng)市東部，棋盤山開發(fā)區(qū)東北部，占地約32km2。區(qū)域內(nèi)物種資源豐富，植被類型為長(zhǎng)白山植物區(qū)系，根據(jù)對(duì)沈陽(yáng)植被覆蓋空間格局的分析，泗水科技新城地區(qū)的植被覆蓋空間格局以常綠針葉林等高大喬木林為主，其次有一定面積的灌木林與草本植物覆蓋，屬于植被覆蓋率較高的區(qū)域。泗水河由南北向穿越研究區(qū)范圍，河水水質(zhì)條件較好，水中生物量種類繁多，并在泗水河兩側(cè)形成自然濕地保護(hù)區(qū)，為研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境與生態(tài)景觀的建設(shè)提供有利的自然支撐。

4 泗水新城低碳布局優(yōu)化策略

4.1 “大分散，小聚集”模式碳源空間布局優(yōu)化

通過(guò)對(duì)研究區(qū)能源碳排放與碳匯的分析估算，以及整體功能空間分布相關(guān)研究，針對(duì)研究區(qū)的實(shí)際情況與地理位置等特點(diǎn)，提出符合各類型指標(biāo)的碳源分布方案，即“大分散，小聚集”碳源空間布局模式，即在大范圍尺度上將主要碳源中心分散布局，局部尺度上將主要碳源周邊布置次要碳源與一般碳源空間等一系列空間集中布局。

主要碳源空間集中在中部與西南部的居住片區(qū)以及東北部與東南部的工業(yè)片區(qū)，產(chǎn)生能源碳排放的重點(diǎn)區(qū)域也位于這兩種類型的片區(qū)中。由“大分散、小聚集”理論可以得出，關(guān)于這幾部分的空間優(yōu)化方案應(yīng)為分散布置，彼此之間遠(yuǎn)離，從而在空間上使空間碳源分散消耗，避免造成碳源空間集中緊湊而導(dǎo)致城市局部污染現(xiàn)象。次要碳源空間主要對(duì)應(yīng)的是大型商場(chǎng)，酒店、飯店、洗浴中心、電影院等商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，行政辦公類大型辦公樓、政府辦公、公益部門辦公樓等可以產(chǎn)生一定的能源碳排放但又次于工業(yè)產(chǎn)業(yè)與居住功能區(qū)的碳源空間。其特點(diǎn)是功能性較強(qiáng)，并且必須依附各類型功能片區(qū)。

4.2 “三源綠地”理論的碳匯空間優(yōu)化

在城市綠地分布格局的理論中，“三源綠地”模式的概念是指在城市綠地空間分布中，由 “氧源綠地”、“近源綠地”與“碳源綠地”三種低碳布局模式向結(jié)合組成的空間布局模式。

通過(guò)分析泗水新城的碳源碳匯特點(diǎn)，將產(chǎn)生碳排放較大的建筑空間與其上風(fēng)向的碳匯量較大的森林碳匯空間有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，合理規(guī)劃布局，達(dá)到空間凈碳量有效降低的最終目的。“近源綠地”模式主要指分布在城市建成區(qū)范圍內(nèi)，通過(guò)依托斑塊狀大型綠地、帶狀道路綠廊與河流濕地緩沖區(qū)，在城市中點(diǎn)塊狀的綠地與帶狀綠地形成網(wǎng)絡(luò)狀的綠地布局，利用城市中的主要道路，建立縱向、橫向的綠帶。有效地改善城市交通所帶來(lái)的碳源壓力，方便城市居民的使用。

從碳源碳匯的基本構(gòu)成情況出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有低碳空間布局理論，采取“氧源綠地”、“近源綠地”與“碳源綠地”三種低碳布局模式相結(jié)合組成的空間布局模式，構(gòu)成低碳化的城市空間布局，從而真正達(dá)到形成城市整體低碳網(wǎng)絡(luò)，有效減少城市總體碳排放的目的。

4.3 植被功能優(yōu)化

針對(duì)研究區(qū)實(shí)際情況特點(diǎn)，采用不同形式的植物配置同樣可以改變城市綠地碳匯對(duì)于大氣中二氧化碳的影響。因此，“氧源綠地”樹種主要選擇釋氧固碳能力強(qiáng)的高大喬灌木，分布于城市中心區(qū)的周邊區(qū)域，處于城市上風(fēng)向，主要用于城市中大量碳源的吸收。同理來(lái)說(shuō)，碳源綠地處于城市下風(fēng)向，呈帶狀分布，數(shù)種類型主要為固碳能力強(qiáng)的高大喬木為主。而近源綠地的貯備類型應(yīng)該較為豐富，使用喬灌草相結(jié)合的植物配置方式，可以有效地增加固碳能力。

5 結(jié)論

在城市整體低碳空間布局優(yōu)化策略研究時(shí)，從區(qū)域?qū)哟?、城市層次與街區(qū)層次三個(gè)層次來(lái)進(jìn)行低碳空間布局的考慮。在城市總體規(guī)劃的實(shí)施過(guò)程中將結(jié)合沈陽(yáng)市的平原地區(qū)的地域特征與寒地氣候特征，以及相關(guān)水文條件以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行評(píng)估與可實(shí)施性評(píng)價(jià)；在城市層次，針對(duì)沈陽(yáng)市泗水科技新城的具體情況，對(duì)總體規(guī)劃提供了調(diào)整的意見(jiàn)，為泗水科技新城城市低碳及生態(tài)建設(shè)提供有力依據(jù)；在街區(qū)層面，提出城市道路廊道與河流水系的周邊區(qū)域以及街區(qū)空間序列等方面的低碳化建設(shè)意見(jiàn)，真正做到在最微觀層次的規(guī)劃中運(yùn)用低碳空間布局原則，實(shí)現(xiàn)低碳街區(qū)建設(shè)。

通過(guò)對(duì)地區(qū)的能源碳源因子以及綠地碳匯因子的分析，提出切實(shí)可行的空間優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)沈陽(yáng)泗水科技新城的城市低碳建設(shè)，構(gòu)建低污染、低能耗、低排放的低碳城市?；痦?xiàng)目編號(hào)：CEPF2013-123-1-2。

[1]任西鋒，任素華.城市生態(tài)安全格局規(guī)劃的原則與方法[J].中國(guó)園林，2009，07：73～77.

[2]黃 斌，呂 斌.低碳視角的城市空間形態(tài)優(yōu)化路徑研究[J].中國(guó)市場(chǎng)，2013，04：51～56.吳正紅，

[3]馮長(zhǎng)春，楊子江.緊湊城市發(fā)展中的土地利用理念[J].城市問(wèn)題，2012，01：9～14.

[4]吳 斌.馬斯達(dá)爾零碳城市的啟迪[J].綠色建筑，2011，06：15～18.

TU984.115

A

2095-2066（2016）33-0168-02

2016-11-12

李沛穎（1988-），女，安徽合肥人，博士在讀，研究方向?yàn)榈吞家?guī)劃。

石鐵矛。