城市街區(qū)空間低碳優(yōu)化策略研究

劉洋

摘 要 改善街區(qū)熱環(huán)境對于實現(xiàn)低碳城市的建設有重要作用。合理優(yōu)化城市街區(qū)空間格局，有效疏導近地層CO? ，改善街區(qū)熱環(huán)境，可以有效實現(xiàn)低碳目標。以沈陽市太原街街區(qū)范圍為研究對象，明確各功能區(qū)的碳源與碳匯的空間格局，提出其盡可能提高改善街區(qū)熱環(huán)境和熱舒適度的策略。

關鍵詞 低碳;空間格局優(yōu)化;碳源碳匯;商住混合區(qū)

前言

在當前世界經(jīng)濟快速發(fā)展下，溫室氣體的排放量與日俱增，其中影響最主要的氣體為CO? 。城市內工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、生活灶爐和采暖鍋爐排放等人為活動使城市成為高能耗、高排碳的集中地。城市街區(qū)空間形態(tài)是決定街區(qū)內氣流運動和大氣污染物的擴散效應的重要因素，影響著街區(qū)內部大氣環(huán)境質量。因此，通過對城市街區(qū)空間形態(tài)的改善，影響城市街區(qū)中CO?濃度的空間分布，進而改善城市熱環(huán)境以達到低碳的目的為本文核心研究問題。

1城市街區(qū)碳源碳匯空間優(yōu)化分析

1.1 城市街區(qū)碳源碳匯空間

城市碳排放源包括城市的生產(chǎn)、生活、交通等活動，反映在城市用地上就形成了不同的碳源空間。合理的低碳空間需要調整產(chǎn)業(yè)空間結構，通過調整居住空間布局和交通方式減少碳排放，并利用綠地形成碳匯空間。沈陽市太原街片區(qū)的碳源主要包含建筑能源和交通能源的碳排放，城市碳匯空間主要以城市綠地為主[1]。

通過沈陽太原街片區(qū)的城市空間碳排放的分析和估算，建筑的使用維護運營過程中的碳排放是研究區(qū)內主要的碳源。其中商業(yè)建筑等大型公共建筑的碳排放占據(jù)了絕大部分碳排放量。商業(yè)建筑中，建筑物內的空調系統(tǒng)能源消耗，供暖系統(tǒng)能源消耗、供電系統(tǒng)能源消耗，以及相關的電子設備、扶梯與電梯等其他內部用能系統(tǒng)，均為主要能源消耗。建筑物的基本功能是為人們的生產(chǎn)生活提供舒適健康的環(huán)境，因此為了滿足對建筑物溫度、濕度、空氣、光等的要求，需通過建筑部件和能耗設備來實現(xiàn)。其次為居住建筑在使用階段主要涉及的能源碳排放中建筑采暖、空調、熱水供應、室內外照明、供氣等公用設備。

研究區(qū)內的室外交通方式主要為公共交通和私人交通。產(chǎn)生碳排放的公共 交通主要以公交車和出租車為主。而私人交通主要是小汽車產(chǎn)生的碳排放。

1.2 碳源碳匯空間優(yōu)化分析

在商業(yè)用地中的商業(yè)建筑產(chǎn)生的碳排放量居于研究地區(qū)碳排放量首位，因此在滿足要求的同時，盡量考慮其應集中布置于中心區(qū)域，以較少的交通能耗滿足各居住片區(qū)的生活需求。居住建筑以組團形式分布在核心商業(yè)區(qū)周圍，以提高資源使用效率，達到降低交通能耗的目的。

在交通用地中，為確保研究區(qū)內低碳環(huán)保與交通安全的兼顧，在保證生活需求的情況下結合道路現(xiàn)狀對道路系統(tǒng)進行優(yōu)化，形成層次分明、疏密有度、等級結構清晰的路網(wǎng)系統(tǒng)[2]。

2典型街區(qū)空間低碳優(yōu)化策略

由于太原街片區(qū)屬于商業(yè)集中區(qū)域，片區(qū)內沒有工業(yè)用地以及大面積水體的出現(xiàn)。根據(jù)評估流程，對太原街片區(qū)內各規(guī)劃要素指標統(tǒng)計結果如下：

太原街現(xiàn)狀評估溫度為40℃，根據(jù)人體生理對高溫的反應程度，以36℃作為本次熱環(huán)境優(yōu)化調控的地表溫度目標，以最大程度的降至36℃及以下為最終目的[3]。

2.1 控制建筑密度

經(jīng)研究表明，建筑密度的減少對改善熱環(huán)境起到最主要作用。對太原街片區(qū)建筑可以進行拆遷和改造的區(qū)域進行劃分，對于可拆遷的建筑進行散點式拆除處理，對建筑質量較差及部分零碎的建筑進行拆除。零散的拆除建筑，使建筑的表面積減小，輻射的熱表面減少，產(chǎn)生碳排放量減少，提高街區(qū)內部熱環(huán)境及熱舒適度;同時還可能會形成內院空間，通過陽光的照射在內部形成陰影，地表接受的直射陽光面積也會減少[4]。

2.2 控制建筑布局

控制建筑布局能夠影響近地層街區(qū)內CO?濃度空間分布，增強對城市熱環(huán)境的改善。高層建筑往往有著明顯的擋風效果。當建筑高度過高產(chǎn)生擋風作用時，城市內部空間的CO?會聚集，導致熱環(huán)境效應增加。所以，在密度和高度確定的基礎上，還要控制區(qū)域的布局形態(tài)。城市當中的布局應該采用高層中心布置，低矮建筑分布周圍的布局方式。尤其對于綠地、水體這些會減弱溫度的用地中，應避免將蒸騰散熱的空氣留在內部，應使其得到很好的流通，嚴格注意這些用地的周圍建筑高度形成阻擋[5]。

3結束語

通過對研究區(qū)碳源匯空間降低資源消耗的空間格局優(yōu)化方式，與控制街區(qū)建筑密度和建筑布局的方式，使CO?在街區(qū)內進行有效的疏導和擴散，改善區(qū)域熱環(huán)境以實現(xiàn)低碳城市。對管控沈陽市中心區(qū)域實現(xiàn)低碳有著重要作用，同時符合當前沈陽發(fā)展生態(tài)城市的區(qū)域戰(zhàn)略要求。

參考文獻

[1] 王喜，魯豐先，秦耀辰，等.河南省碳源碳匯的時空變化研究[J].地理科學進展，2016，（8）：941-951.

[2] 劉軍，問鼎，童昀，等.基于碳排放核算的中國區(qū)域旅游業(yè)生態(tài)效率測度及比較研究[J].生態(tài)學報，2019，39（6）：1979-1992.

[3] 胡歡，章錦河，熊杰，等.河北省碳源碳匯測算及碳減排壓力分析[J].地理與地理信息科學，2016，32（3）：61-67.

[4] 王振，李保峰.基于微氣候動態(tài)信息技術的城市街區(qū)環(huán)境特征研究[J].生態(tài)城市與綠色建筑，2011，（2）：28-32.

[5] 陳宏，李保峰，張衛(wèi)寧.城市微氣候調節(jié)與街區(qū)形態(tài)要素的相關性研究[J].城市建筑，2015，192（31）：43-45.