低碳街區(qū)的國(guó)際實(shí)踐與規(guī)劃減碳技術(shù)探索

文圖｜林辰輝（中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院上海分院）吳浩（中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院上海分院）

1.新加坡城市綠廊鳥(niǎo)瞰圖 圖｜https://sucai.gaoding.com/material/16649824

進(jìn)入城鎮(zhèn)化后期，城市建設(shè)多在中微觀尺度展開(kāi)，因此，在“雙碳”背景下探索街區(qū)尺度的綠色低碳發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從國(guó)際低碳街區(qū)的經(jīng)驗(yàn)借鑒入手，從資源循環(huán)、可再生能源、建筑布局、綠色碳匯、基礎(chǔ)設(shè)施等方面總結(jié)街區(qū)減碳策略和實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)在街區(qū)尺度規(guī)劃建設(shè)發(fā)揮系統(tǒng)統(tǒng)籌作用的重要意義，并進(jìn)一步構(gòu)建城綠融合的街區(qū)格局、公交導(dǎo)向的交通出行、綠色韌性的基礎(chǔ)設(shè)施、便捷互聯(lián)的智慧管治系統(tǒng)五個(gè)維度的低碳街區(qū)建設(shè)技術(shù)框架。

2.哈馬碧湖城鳥(niǎo)瞰圖 圖｜https://unsplash.com/photos/FF2Z1TcYbJA

城市街區(qū)低碳發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義

無(wú)論是瑞典哈馬碧湖城、皇家海港城、法國(guó)南特拉弗勒里耶“正能量街區(qū)”等既有的國(guó)際綠色低碳實(shí)踐，還是正在上海五大新城落地探索的綠色低碳試點(diǎn)區(qū)，空間尺度均控制在1-2平方公里。

街區(qū)尺度是能量和物質(zhì)循環(huán)流動(dòng)的合理尺度。城市中的分布式能源系統(tǒng)布局以發(fā)揮最高能源利用效率和實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益為目的，綜合考慮各項(xiàng)終端供能的最大直供半徑后，合理的覆蓋范圍在1-3 平方公里之間。

街區(qū)尺度也是最貼近人居生活的合理尺度?！?5分鐘生活圈”覆蓋范圍通常在3 平方公里左右，是提升日常便捷度與承載生活幸福感的空間單元。低碳街區(qū)與“15分鐘生活圈”的空間尺度相當(dāng)，能夠與之同步協(xié)調(diào)引導(dǎo)居民低碳生活。

瑞典哈馬碧湖城——資源循環(huán)的無(wú)廢城區(qū)

位于斯德哥爾摩市區(qū)東南的哈馬碧湖城從1994年開(kāi)始城市更新，從一處破舊的老工業(yè)倉(cāng)庫(kù)地區(qū)逐步成長(zhǎng)為世界級(jí)生態(tài)城的成功典范。哈馬碧城的生態(tài)理念不僅體現(xiàn)在綠化系統(tǒng)和濱水地區(qū)的設(shè)計(jì)之中，還在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了廢棄物、水、能源之間的循環(huán)利用。

3.沼氣回收利用工廠示意 圖｜https://sucai.gaoding.com/material/12325622

在資源循環(huán)方面，城區(qū)內(nèi)整合運(yùn)行供暖、交通、固體廢棄物收集系統(tǒng)等項(xiàng)目，以減少長(zhǎng)期運(yùn)行所需的能源和資源。哈馬碧湖城構(gòu)建了樓層、街區(qū)、地區(qū)的三級(jí)垃圾管理系統(tǒng)，通過(guò)使用真空廢棄物運(yùn)輸系統(tǒng)達(dá)到固體廢棄物的100%回收，遠(yuǎn)高于我國(guó)城市平均27%的固體廢棄物回收率。如今，哈馬碧湖城本地產(chǎn)生的可再生能源占50.5%，其中50%來(lái)自固體廢棄物發(fā)電，0.5%來(lái)自屋頂太陽(yáng)能。

在水資源管理方面，通過(guò)建筑的綠化屋頂及景天類(lèi)植物來(lái)收集雨水，所有的積水、雨水、融化水都在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行儲(chǔ)存及處理，借助降水溝、蓄水池，導(dǎo)入運(yùn)河流向哈馬碧海。哈馬碧湖城邊的污水處理廠在凈化污水及清除破壞環(huán)境的有毒物質(zhì)的同時(shí)，將污水中抽取出來(lái)的污泥進(jìn)行生物分解，產(chǎn)生的沼氣作為環(huán)保燃料供當(dāng)?shù)仄?chē)及家庭燃?xì)馐褂谩?/p>

德國(guó)弗萊堡沃邦社區(qū)——可再生能源遍布的能量街區(qū)

沃邦社區(qū)位于德國(guó)西南部小城弗萊堡，占地面積38公頃，是一座在前法國(guó)沃邦軍營(yíng)的舊址上改建形成的混合用途的城市社區(qū)。社區(qū)內(nèi)主要關(guān)注能源資源、綠色建筑、綠色交通、藍(lán)綠系統(tǒng)、生活方式等5個(gè)維度。家家戶戶屋頂上的太陽(yáng)能電池板使得沃邦社區(qū)成為“德國(guó)可持續(xù)發(fā)展社區(qū)標(biāo)桿”。

4.光伏安裝示意圖 圖｜https://unsplash.com/photos/wmaP3Tl80ww

5.建筑光伏綠化一體化示意圖圖｜https://sucai.gaoding.com/material/4623677

6.德國(guó)弗萊堡沃邦社區(qū)綠色街道圖｜pixabay

7.立體綠化示意圖 圖｜https://sucai.gaoding.com/material/1560888

8.鹿特丹城綠融合鳥(niǎo)瞰圖 圖｜Pixabay

在可再生能源使用方面，沃邦社區(qū)的可再生能源占比90%，其中生物質(zhì)能73%，太陽(yáng)能17%。社區(qū)內(nèi)的熱電聯(lián)發(fā)電廠使用80%木屑+20%天然氣為燃料，為該地區(qū)提供了100%的供暖需求。在沃邦社區(qū)，幾乎所有的公共建筑，包括辦公樓、超市、停車(chē)場(chǎng)屋頂上都安裝了大片的太陽(yáng)能板，居民住宅屋頂上，也大多裝有太陽(yáng)能板。太陽(yáng)能產(chǎn)生的電力通過(guò)并網(wǎng)進(jìn)入城市供電系統(tǒng)，在提升可再生能源利用率的同時(shí)也為用戶獲取收 益。

在綠色建筑方面，作為全歐洲“被動(dòng)式能源建筑”密度最高的地區(qū)，沃邦社區(qū)內(nèi)的建筑平均能耗達(dá)到50-60 千瓦時(shí)/平方米·年，均達(dá)到了低能耗的建筑標(biāo)準(zhǔn)，其中10%以上的住房達(dá)到被動(dòng)房標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)還將建設(shè)50 棟增能建筑。

新加坡登加新鎮(zhèn)——城綠共生的智慧市鎮(zhèn)

登加新鎮(zhèn)坐落的新加坡西區(qū)，占地面積7 平方公里。考慮到基地本底重要的自然保育功能，新加坡政府以全過(guò)程全領(lǐng)域綠色開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向，打造第一個(gè)智能和可持續(xù)的城鎮(zhèn)。作為黑科技和新概念的試驗(yàn)田，登加新鎮(zhèn)重點(diǎn)關(guān)注空間規(guī)劃、功能業(yè)態(tài)、財(cái)務(wù)計(jì)劃、支撐體系、住房政策、建筑建造、智慧管理、宣傳推廣等8個(gè)方面，尤其在城綠共生的市鎮(zhèn)空間和智慧系統(tǒng)的打造上具有先進(jìn)的示范作用。

在全尺度的生態(tài)化建設(shè)方面，登加新鎮(zhèn)重點(diǎn)構(gòu)建三重尺度的綠色空間：在區(qū)域尺度打造了一條長(zhǎng)5 公里，寬100 米的森林走廊，銜接西部集水區(qū)和中央集水區(qū)，發(fā)揮區(qū)域 “生物多樣性廊道” 的作用；在街區(qū)尺度建設(shè)15-20 米的線性綠帶，綠帶一側(cè)布局零售店以滿足居民日常需求，兩端連接片區(qū)集中綠地，提升慢行可達(dá)性；在建筑尺度上，通過(guò)大量立體綠化實(shí)現(xiàn)建筑與綠色空間的結(jié)合，確保住宅與自然生態(tài)互動(dòng)融合。

在智能能源管理方面，登加新鎮(zhèn)為居民提供MyTengah APP 智能系統(tǒng)，能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)控能源消耗，優(yōu)化能源使用。建筑內(nèi)部的智能照明系統(tǒng)，可根據(jù)人員流量自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)約50%的照明用能，智慧電梯能源再生系統(tǒng)（EERS）可回收電梯20%的動(dòng)能。

低碳街區(qū)減碳技術(shù)探索

現(xiàn)階段的城市街區(qū)減碳技術(shù)往往根據(jù)不同功能地區(qū)的碳排放活動(dòng)特征，重點(diǎn)集中在能源利用、交通運(yùn)輸、資源流轉(zhuǎn)、水資源、土地使用、建筑和材料、藍(lán)綠系統(tǒng)、公眾參與和智慧管治等不同維度。

針對(duì)城鎮(zhèn)格局維度，重點(diǎn)在于構(gòu)建高碳匯、低碳排的空間布局。提升綠化覆蓋率，強(qiáng)化本地適生植物占比，提升高碳匯喬灌木配比，增加街區(qū)碳匯量。提倡集約緊湊的空間布局，嚴(yán)格限制超高層建筑建設(shè)，鼓勵(lì)地塊進(jìn)行中等強(qiáng)度開(kāi)發(fā)，同時(shí)合理確定街坊尺度，打通與加密現(xiàn)有大尺度街區(qū)支路網(wǎng)，形成“中層中強(qiáng)度”“小街區(qū)密路網(wǎng)”的空間形態(tài)。

9.共享車(chē)站及自行車(chē)專(zhuān)用道示意圖 圖｜https://sucai.gaoding.com/material/16247382

10.智能電網(wǎng) 圖｜Pixabay

12.低碳街區(qū)更新中的綠色建筑布局示意 圖｜作者自繪

11.低碳街區(qū)智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)圖｜作者自繪

針對(duì)交通出行維度，重點(diǎn)在于倡導(dǎo)綠色出行，提升交通電氣化水平。提供由軌道、公交等構(gòu)成的多模式公共交通方式，加強(qiáng)各類(lèi)公共交通系統(tǒng)有效銜接，保障軌道交通站點(diǎn)周邊布局公交線路換乘，提供更為便利、多樣化的出行服務(wù)。同時(shí)結(jié)合清潔能源公共交通工具的使用，合理布局可再生能源充電站、加氣站、新型燃料加油站等設(shè)施。由此提升綠色出行比例，降低交通領(lǐng)域的碳排放。

針對(duì)建筑建造維度，重點(diǎn)在于提升建筑節(jié)能水平。在街區(qū)內(nèi)建設(shè)一系列品質(zhì)優(yōu)秀的綠色建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑、零碳建筑等，并探索已有建筑綠色化改造的實(shí)現(xiàn)路徑，減少建筑領(lǐng)域的碳排放。

針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施維度，重點(diǎn)在于提升本地可再生能源比例和加強(qiáng)資源循環(huán)。在街區(qū)中預(yù)留可再生能源的承載空間，因地制宜地發(fā)展建筑光伏一體化、地源熱泵等可再生能源技術(shù)，建設(shè)分布式能源中心以加強(qiáng)街區(qū)用能調(diào)節(jié)管控。優(yōu)化資源循環(huán)系統(tǒng)，重點(diǎn)提升生活垃圾資源化利用率和建筑廢棄物綜合利用率，加強(qiáng)水資源的循環(huán)與利用，減少?gòu)U棄物領(lǐng)域的碳排放量。

針對(duì)智慧管治維度，重點(diǎn)在于完善能耗監(jiān)測(cè)，構(gòu)建碳排放統(tǒng)計(jì)機(jī)制。在街區(qū)內(nèi)實(shí)施用能分類(lèi)分項(xiàng)計(jì)量，建立能源監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，通過(guò)智慧管控功能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)、能耗診斷、能源調(diào)度和設(shè)備控制等。確定街區(qū)的碳排放統(tǒng)計(jì)范圍、對(duì)象、方式、周期和數(shù)據(jù)來(lái)源，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，將減碳技術(shù)模擬反饋覆蓋街區(qū)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理全過(guò)程。

總結(jié)而言，城市街區(qū)的減碳是一個(gè)綜合能源、建筑、交通等多個(gè)維度的系統(tǒng)工程，應(yīng)發(fā)揮規(guī)劃建設(shè)的引領(lǐng)作用和系統(tǒng)統(tǒng)籌優(yōu)勢(shì)，在街區(qū)減碳技術(shù)體系的綜合引導(dǎo)下，建設(shè)集低碳設(shè)備、計(jì)量平臺(tái)、減碳技術(shù)等于一體的綠色低碳集成系統(tǒng)。