信息化時代智慧城市的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計思考

吳玢

溫州市高教新區(qū)建設(shè)中心 浙江 溫州 325000

引言

近些年來，我國城市發(fā)展速度明顯加快，推動了社會經(jīng)濟(jì)的整體進(jìn)步。但在城市運行過程中，消耗了大量的資源與能源，產(chǎn)生日趨嚴(yán)重的環(huán)境問題。針對這種情況，需積極推進(jìn)智慧生態(tài)城市的建設(shè)，促進(jìn)城市的高質(zhì)量發(fā)展。一方面，要在城市規(guī)劃建設(shè)中應(yīng)用一系列先進(jìn)的信息化技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算等，創(chuàng)新城市規(guī)劃思路與城市治理模式。另一方面，要依據(jù)生態(tài)學(xué)原理改造城市宜居條件，融合智慧城市與生態(tài)城市建設(shè)理念，打造符合城市與自然協(xié)調(diào)發(fā)展、滿足城市居民真實需要的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計模式。

1 信息化時代智慧城市生態(tài)規(guī)劃的特征及意義

1.1 特征

信息化技術(shù)的日趨成熟，為智慧城市生態(tài)規(guī)劃提供了良好的條件。再加上城市環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，讓全社會高度重視智慧城市的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計。具體來講，智慧城市生態(tài)規(guī)劃有機結(jié)合了生態(tài)城市與智慧城市，依托新一代信息技術(shù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)平臺創(chuàng)新城市規(guī)劃方法，在規(guī)劃設(shè)計中融入生態(tài)理念，以便有效實現(xiàn)城市生態(tài)文明目標(biāo)。一般來講，可從這些方面分析智慧城市生態(tài)規(guī)劃的特征：第一，復(fù)合性。生態(tài)與智慧是智慧城市生態(tài)規(guī)劃的主要內(nèi)核，通過組合智慧與生態(tài)兩個概念，能夠促進(jìn)城市的高質(zhì)量發(fā)展。生態(tài)城市與智慧城市具有一致的目標(biāo)，前者是對城市現(xiàn)有的可持續(xù)發(fā)展矛盾進(jìn)行解決，如能耗排放過多、環(huán)境污染嚴(yán)重等，后者則利用現(xiàn)代技術(shù)平臺為城市可持續(xù)發(fā)展提供條件，促使環(huán)境持續(xù)友好、資源持續(xù)利用以及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展等目標(biāo)得到實現(xiàn)[1]。第二，多樣性。智慧城市生態(tài)規(guī)劃涵蓋十分廣泛的內(nèi)容，多樣性特征較為明顯。其中，多樣性體現(xiàn)于城市交通、景觀、產(chǎn)業(yè)、建筑等各個方面，共同構(gòu)成了復(fù)雜的城市物質(zhì)空間。而在智慧城市生態(tài)規(guī)劃實踐中，通過遵循綠色低碳、智慧健康的目標(biāo)開展城市交通、產(chǎn)業(yè)、建筑、景觀等設(shè)計工作，可促使人與自然和諧共生的規(guī)劃設(shè)計目的得到實現(xiàn)。第三，循環(huán)性。在雙碳背景下，智慧城市生態(tài)規(guī)劃需積極參照循環(huán)發(fā)展目標(biāo)。循環(huán)是生命往復(fù)的根本，也是自然生態(tài)系統(tǒng)維持生命力的關(guān)鍵條件。傳統(tǒng)城市規(guī)劃建設(shè)模式無法徹底循環(huán)利用物質(zhì)資源，難以充分挖掘城市的可循環(huán)功能，對城市發(fā)展造成了不利影響。而智慧城市與生態(tài)城市的融合，可循環(huán)利用自然資源，生態(tài)化調(diào)整城市空間結(jié)構(gòu)與人類生活環(huán)境，將城市循環(huán)性特點充分體現(xiàn)出來。第四，高效性。城市具有較高的效益創(chuàng)造率，但也會消耗大量的能源資源。近些年來，為應(yīng)對生態(tài)環(huán)境惡化問題，全世界提倡大力建設(shè)低碳國家與低碳城市，而智慧城市生態(tài)規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展要求相符合，能夠促使城市資源消耗、污染嚴(yán)重等問題得到有效解決。通過在智慧城市規(guī)劃設(shè)計中融入生態(tài)化理念，可高效利用城市新資源、城市轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與流轉(zhuǎn)系統(tǒng)，基于數(shù)字化技術(shù)的支持，利用無污染的信息化環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化原本污染嚴(yán)重的環(huán)節(jié)，促使資源消耗量得到節(jié)約，城市高效運轉(zhuǎn)得到實現(xiàn)。

1.2 意義

智慧城市生態(tài)規(guī)劃具有十分重要的意義，能夠?qū)Τ鞘邪l(fā)展、社會進(jìn)步起到明顯的推動作用。第一，促進(jìn)城市智慧化發(fā)展。智慧城市生態(tài)規(guī)劃指的是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)與生態(tài)學(xué)原理改革與創(chuàng)新城市各行各業(yè)中的宜居條件，促使宜居環(huán)境建設(shè)目標(biāo)得到實現(xiàn)。在城市規(guī)劃設(shè)計中，深度、廣泛地應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，包括云計算、大數(shù)據(jù)等，智能化設(shè)計與管理城市中的建筑、道路、用地以及居住環(huán)境等相關(guān)要素，依托智能化系統(tǒng)滿足大眾的出行、娛樂、學(xué)習(xí)等活動需求，有助于提高城市建設(shè)發(fā)展的智慧化水平。第二，促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展。在城市發(fā)展過程中，持續(xù)增加二氧化碳排放總量，嚴(yán)重破壞城市生態(tài)環(huán)境。同時，也出現(xiàn)了交通擁堵等諸多問題，對城市可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。而通過推進(jìn)智慧城市的生態(tài)規(guī)劃建設(shè)，能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，高效利用能源資源，推動交通發(fā)展，有助于城市生態(tài)化建設(shè)中低碳問題的解決，進(jìn)而在城市規(guī)劃建設(shè)中體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念[2]。

2 信息化時代智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容

2.1 區(qū)域發(fā)展規(guī)劃

隨著智慧城市建設(shè)的快速推進(jìn)，區(qū)域城市一體化發(fā)展態(tài)勢日趨明顯，城市區(qū)域化與區(qū)域城市化是城市空間發(fā)展的主要特征，深刻影響到城市形態(tài)及物資信息流動。在智慧城市建設(shè)規(guī)劃實踐中，需將區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r充分納入考慮范圍，對城鎮(zhèn)化格局演變、軌道交通發(fā)展等進(jìn)行分析，深入結(jié)合生態(tài)城市理論與城市規(guī)劃實踐，科學(xué)制定城市空間發(fā)展規(guī)劃，對城市規(guī)劃布局進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，促使城市發(fā)展水平得到提高[3]。

2.2 碳排放規(guī)劃

在城市建設(shè)發(fā)展及長期運行中，必然會消耗大量的能源資源?，F(xiàn)階段，我國大部分城市具有較高的能源對外依存度，缺乏合理的能源結(jié)構(gòu)，無法高效利用能源。針對這種情況，需在智慧城市生態(tài)規(guī)劃中貫徹國家能源規(guī)劃要求，認(rèn)真落實低碳環(huán)保原則，估算城市碳排放量，構(gòu)建低碳城市規(guī)劃設(shè)計體系。

2.3 生態(tài)保護(hù)規(guī)劃

隨著生態(tài)文明建設(shè)的深入推進(jìn)，對城市生態(tài)發(fā)展規(guī)劃提出了更高的要求。因此，在智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計中，需將保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為重要內(nèi)容，科學(xué)保護(hù)城區(qū)生態(tài)脆弱地區(qū)，利用生態(tài)保護(hù)約束和引導(dǎo)城市規(guī)劃。要進(jìn)一步延展城市生態(tài)規(guī)劃的內(nèi)涵，統(tǒng)籌考慮可再生能源利用、垃圾利用、低碳出行等各個方面，將成熟完備的生態(tài)保護(hù)規(guī)劃機制建設(shè)起來。

2.4 生物多樣性調(diào)控規(guī)劃

在城市建設(shè)運行過程中，會在很大程度上影響到城區(qū)生態(tài)多樣性。因此，要對城市人類活動進(jìn)行調(diào)控與規(guī)劃，最大限度地減少城市化對城市生態(tài)的沖擊。在具體實踐中，需系統(tǒng)性評估與調(diào)研城市生態(tài)，構(gòu)建生態(tài)模型，綜合運用多種工具和方法研究預(yù)測城市化的潛在影響，提前采取主動規(guī)避措施，避免城市建設(shè)與空間活動在過大程度上影響到生態(tài)環(huán)境，促使城區(qū)生物多樣性得到保障，人與自然的和諧共生得到實現(xiàn)[4]。

2.5 人居環(huán)境規(guī)劃

區(qū)域、城區(qū)以及社區(qū)格局是城市形態(tài)的主要表現(xiàn)，生態(tài)則是其內(nèi)在核心。人作為城市生態(tài)及空間活動的關(guān)鍵主體，會對城市生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生直接影響。近些年來，我國城市化率呈現(xiàn)出日益提高的他是，只有發(fā)揮創(chuàng)新科技驅(qū)動作用，才能夠?qū)崿F(xiàn)智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。如果科技支撐缺乏，待城市規(guī)模達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時，將容易有城市病、人居環(huán)境問題產(chǎn)生。因此，要依托現(xiàn)代科技量化診斷與統(tǒng)籌調(diào)控城市人居環(huán)境，從宏觀與微觀層面科學(xué)規(guī)劃城市人居環(huán)境。

2.6 信息化建設(shè)規(guī)劃

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)在城市規(guī)劃建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，目前已基本實現(xiàn)城市基礎(chǔ)信息化，但缺乏較高的信息化認(rèn)知度，不具備完善的信息化標(biāo)準(zhǔn)，且難以高效共享利用信息化資源，對城市信息化建設(shè)造成不利影響。城市規(guī)劃設(shè)計是一項復(fù)雜工作，涉及方方面面大量的信息，通過深入推進(jìn)信息化建設(shè)，能夠有效串聯(lián)、利用信息和數(shù)據(jù)。例如，通過運用云計算和大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù)，可將信息化的城市模型構(gòu)建起來。依托城市模型提前模擬城市交通、土建等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性，可制定更加科學(xué)的城市規(guī)劃方案。

2.7 產(chǎn)業(yè)生態(tài)規(guī)劃

城市產(chǎn)業(yè)規(guī)劃涵蓋人、事、物等與環(huán)境緊密相關(guān)的要素，涉及城市活動對自然資源的利用。在智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計中，需深入分析城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)代謝與功能結(jié)構(gòu)，統(tǒng)籌考慮人口、土壤、工業(yè)等各類城市要素及內(nèi)在關(guān)系，重點規(guī)劃管理社區(qū)、交通、能源資源利用等一系列內(nèi)容，促使城市產(chǎn)業(yè)生態(tài)的有序發(fā)展得到實現(xiàn)。

3 信息化時代智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計的建議

3.1 合理規(guī)劃城市空間結(jié)構(gòu)

城市空間建筑結(jié)構(gòu)在城市面積中具有較大的占比，為實現(xiàn)智慧生態(tài)城市的規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)，需合理規(guī)劃設(shè)計建筑空間結(jié)構(gòu)，深入貫徹雙碳理念。在具體實踐中，相關(guān)主體需從土地利用、規(guī)劃設(shè)計、合理拆除等角度客觀規(guī)劃與設(shè)計建筑生命周期，依托BIM等技術(shù)平臺全面勘查城市現(xiàn)有空間結(jié)構(gòu)，依據(jù)勘查結(jié)果對開發(fā)建造方案進(jìn)行確定，清晰規(guī)劃與監(jiān)管建筑結(jié)構(gòu)重塑過程中的能源消耗，保證城市建筑建造與可持續(xù)發(fā)展要求相符合[5]。同時，也可對其他國家、地區(qū)先進(jìn)的生態(tài)城市構(gòu)建經(jīng)驗進(jìn)行借鑒參考，規(guī)劃設(shè)計更多的綠色開放空間區(qū)域，將彈性用地預(yù)留于軌道交通、公共中心等建設(shè)區(qū)域，用以種植綠色植被、規(guī)劃森林景觀，或構(gòu)建河湖水體空間，促使城市多樣性、生態(tài)化發(fā)展需求得到滿足。

3.2 規(guī)劃設(shè)計生態(tài)智慧交通體系

現(xiàn)階段，在城市交通體系運行中面臨著交通擁堵、污染嚴(yán)重等問題，不利于城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，在智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計中，需將互聯(lián)網(wǎng)、云計算等一系列信息化技術(shù)運用于交通領(lǐng)域，全面規(guī)劃與管理交通運輸、出行安全等問題，促使城市區(qū)域中交通系統(tǒng)的服務(wù)力得到提高。同時，要優(yōu)先規(guī)劃綠色交通，對步行交通、自行車交通的道路設(shè)計數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)增加，倡導(dǎo)城市民眾采用綠色出行方式，減少交通系統(tǒng)的能耗及污染。此外，要利用TOD技術(shù)科學(xué)規(guī)劃交通生態(tài)區(qū)域，如將非機動車及停放位置增設(shè)于地鐵口、生態(tài)景觀等人流量較大的區(qū)域，促使此類區(qū)域的交通擁堵問題得到有效緩解?；谛畔⒒夹g(shù)的支持，加快城市智慧交通管理系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)步伐，及時向廣播站、市民移動設(shè)備中下發(fā)重要時間段的交通道路狀況，引導(dǎo)市民合理選擇出行時間和方式，促進(jìn)生態(tài)智慧交通的發(fā)展[6]。

3.3 加快低碳產(chǎn)業(yè)智慧轉(zhuǎn)型

為順利構(gòu)建智慧生態(tài)城市，在城市規(guī)劃設(shè)計實踐中，需引導(dǎo)新型城市產(chǎn)業(yè)朝著智慧化方向轉(zhuǎn)型，且有機融合智慧化與生態(tài)化，降低產(chǎn)業(yè)發(fā)展對城市生態(tài)的不利影響。充分發(fā)揮市場、政策的導(dǎo)向功能，高效利用城市智慧資源，從技術(shù)角度促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)、產(chǎn)品革新以及產(chǎn)銷一體化建設(shè)，不斷提升城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展的智慧化水平。同時，要利用制度政策約束和管理產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，可依托信息化技術(shù)建設(shè)污染排放系統(tǒng)，對城市企業(yè)的污染指數(shù)進(jìn)行定期監(jiān)測，警告、處罰那些不符合生態(tài)環(huán)保要求的企業(yè)工廠，促使城市產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的碳排放強度與碳排放總量得到減少。

3.4 可持續(xù)開發(fā)利用能源

能源消耗是城市建設(shè)發(fā)展中需著重關(guān)注的問題，只有高效開發(fā)和利用能源資源，降低能源消耗，才能夠順利實現(xiàn)智慧生態(tài)城市的建設(shè)目標(biāo)。因此，在智慧城市生態(tài)規(guī)劃設(shè)計中，一方面要節(jié)約利用現(xiàn)有能源，從建筑、出行、景觀等多個方面著手，不斷提升現(xiàn)有能源的利用率。在建筑規(guī)劃方面，大力推行綠色建筑，降低建筑建造與運行能耗；在交通出行方面，優(yōu)先規(guī)劃綠色公共交通，倡導(dǎo)民眾轉(zhuǎn)變出行方式；在景觀設(shè)計方面，深入貫徹綠色生態(tài)理念，促使不必要的能源損耗得到最大限度地減少[7]。另一方面，要積極開發(fā)利用新能源，在城市、建筑、市政等規(guī)劃項目中高效利用太陽能、風(fēng)能、潮汐能等清潔能源，促使能源可持續(xù)利用率得到提高。

4 結(jié)束語

綜上所述，信息化技術(shù)的發(fā)展與成熟，為智慧城市建設(shè)提供了技術(shù)支撐。為解決城市發(fā)展中的環(huán)境問題，需有機融合智慧化與生態(tài)化，將生態(tài)環(huán)保理念融入智慧城市規(guī)劃設(shè)計中。因此，相關(guān)主體要協(xié)調(diào)統(tǒng)一智慧城市建設(shè)與生態(tài)城市規(guī)劃，統(tǒng)籌優(yōu)化城市空間環(huán)境、交通系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及能源利用等各個方面，切實推動城市的高質(zhì)量發(fā)展。