李利

浙江大學建筑設計研究院有限公司 浙江 杭州 310007

城市化進程正在迅速擴大，全球城市人口不斷增長，然而，這種城市化潮流伴隨著能源消耗、碳排放和環(huán)境壓力的增加。低碳城市規(guī)劃和設計已經(jīng)成為城市規(guī)劃師和設計師的重要任務，旨在減少城市的碳足跡，提高城市的可持續(xù)性。

1 低碳概念和定義

低碳概念是指在各個領域中，盡可能減少溫室氣體的排放，以降低對氣候變化的負面影響，低碳的定義涉及到在生產(chǎn)、消費、能源使用和其他活動中采取措施，以減少二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的排放。低碳的核心概念和定義要點是：1.溫室氣體排放減少：溫室氣體是主要的氣候變化驅(qū)動因素，且減排包括減少化石燃料的使用、提高能源效率、采用可再生能源以及采取其他措施。2.可持續(xù)性：低碳概念通常與可持續(xù)發(fā)展原則緊密相關，它強調(diào)了不僅要減少碳排放，還要滿足社會、經(jīng)濟和環(huán)境需求，以確?，F(xiàn)今和未來世代的生活質(zhì)量。3.能源效率：低碳方法包括提高能源使用的效率，減少浪費，以便實現(xiàn)更多產(chǎn)出而不增加溫室氣體排放。4.可再生能源：采用可再生能源，如太陽能、風能和水力能源，有助于減少對化石燃料的依賴，從而減少碳排放。5.碳中和：低碳概念還包括實現(xiàn)碳中和，即通過吸收或抵消排放的碳來實現(xiàn)零凈排放，這可以通過森林植被、碳捕獲技術或碳交易等方式實現(xiàn)。總的來說，低碳概念的目標是在滿足人類需求的同時減少對氣候的負面影響，以應對氣候變化和推動可持續(xù)發(fā)展。

2 低碳理念與城市規(guī)劃設計的聯(lián)系

低碳理念與城市規(guī)劃與設計的主要目標相契合，城市規(guī)劃可以通過多種方式實現(xiàn)低碳城市的愿景。首先，交通規(guī)劃可以促進可持續(xù)出行方式，如鼓勵步行、自行車出行和公共交通，從而降低汽車使用，減少空氣污染和碳排放，且城市規(guī)劃還可以設計緊湊的城市布局，減少通勤距離，從而降低能源消耗。其次，在建筑領域，低碳理念促使城市規(guī)劃師和建筑設計師采用高效的能源系統(tǒng)和綠色建筑材料，以降低建筑物的能源需求和碳排放，且城市規(guī)劃還可以考慮增加城市綠地和保護自然生態(tài)系統(tǒng)，以改善空氣質(zhì)量、吸收碳和提高生活質(zhì)量。最后，低碳城市規(guī)劃需要政府層面的政策和法規(guī)支持，以鼓勵和規(guī)范可持續(xù)城市發(fā)展，這包括制定碳排放標準、提供財政激勵措施，以及監(jiān)測和評估低碳規(guī)劃的實施效果?？傊?，低碳理念在城市規(guī)劃與設計中提供了一個框架，可幫助城市創(chuàng)造更環(huán)保、更可持續(xù)、更宜居的未來，因此，城市規(guī)劃和設計必須積極采納低碳理念，以滿足不斷增長的城市人口的需求，同時減少對氣候的不利影響。

3 低碳理念下城市規(guī)劃與設計的必要性

低碳理念在城市規(guī)劃與設計中的必要性是顯而易見的，它涉及到我們?nèi)找嫫惹械臍夂蛱魬?zhàn)和可持續(xù)發(fā)展的需求，城市化的不斷加速，城市規(guī)劃與設計的角色變得至關重要，而低碳理念則提供了一個關鍵框架，以滿足以下重要需求：首先，低碳城市規(guī)劃與設計有助于減少溫室氣體排放，城市通常是溫室氣體排放的主要來源，包括二氧化碳和其他有害氣體，而采納低碳理念可以通過促進能源效率、改進交通系統(tǒng)和使用可再生能源等措施，顯著降低城市的碳足跡，減輕氣候變化的不利影響。其次，低碳城市規(guī)劃與設計可以提高城市的可持續(xù)性，城市是資源的主要消耗者，低碳理念鼓勵減少資源浪費、提高能源利用效率以及推動循環(huán)經(jīng)濟，這有助于延長資源的壽命，降低生產(chǎn)和維護成本，并為城市未來的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造更多機會。最后，低碳城市規(guī)劃與設計改善了城市居民的生活質(zhì)量，通過提供更清潔的空氣、更好的交通系統(tǒng)、更多的綠地和減少噪音污染，城市變得更宜居，有助于提高居民的健康和幸福感。綜上所述，低碳理念對城市規(guī)劃與設計的必要性在于應對氣候變化挑戰(zhàn)，提高城市的可持續(xù)性，改善居民的生活質(zhì)量，并為未來世代創(chuàng)造更美好的環(huán)境。

4 有關低碳理念設計下的城市規(guī)劃與設計策略

4.1 可持續(xù)城市布局和交通規(guī)劃

可持續(xù)城市布局和交通規(guī)劃是低碳理念設計下城市規(guī)劃與設計的核心要素，通過合理的城市布局和交通規(guī)劃，可以有效減少碳排放，改善交通系統(tǒng)，并提高居民的生活質(zhì)量。首先，緊湊的城市布局是低碳設計的關鍵，通過將不同類型的設施和服務集中在相對較小的區(qū)域內(nèi)，人們可以更容易地步行或騎自行車，且緊湊城市布局還有助于減少通勤距離，降低燃料消耗和交通擁堵。其次，可持續(xù)城市布局還包括提供高質(zhì)量的公共交通系統(tǒng)，這包括軌道交通、公共汽車、電動交通工具和共享出行服務，高效的公共交通系統(tǒng)不僅減少了道路上的交通擁堵，還降低了個人汽車使用率。最后，城市規(guī)劃與設計可以提供安全的步行和自行車道，改善道路和人行道的設計，以鼓勵步行和自行車出行，這有助于改善空氣質(zhì)量、降低交通事故率，并提高居民的健康。總之，可持續(xù)城市布局和交通規(guī)劃是低碳理念設計的核心要素，有助于減少碳排放、改善交通系統(tǒng)并提高居民的生活質(zhì)量，這些策略需要政府、規(guī)劃師和設計師的合作，以確保城市能夠?qū)崿F(xiàn)更低碳、更可持續(xù)的未來。

4.2 高效能源利用和建筑設計

高效能源利用和建筑設計是低碳理念設計下城市規(guī)劃與設計的關鍵組成部分，通過采用先進的能源技術和綠色建筑標準，可以顯著減少城市的碳排放，提高能源效率以及改善建筑的質(zhì)量和舒適度。首先，高效能源利用在建筑設計中至關重要，低碳理念鼓勵采用能源效率高的系統(tǒng)和技術，例如LED照明、高效供暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)，這不僅減少了建筑物的能源需求，還降低了運營成本，使建筑更具可持續(xù)性。其次，綠色建筑標準對低碳城市規(guī)劃與設計起到了關鍵作用，這些標準包括使用環(huán)保的建筑材料、改善絕緣、優(yōu)化建筑朝向以獲得更多的自然采光，以及采用太陽能和風能等可再生能源系統(tǒng)，這些措施有助于減少碳排放、提高建筑的環(huán)境性能，并為居民提供更加舒適的室內(nèi)環(huán)境。此外，城市規(guī)劃與設計可以鼓勵能源效率改進的現(xiàn)有建筑，這包括更新和改善現(xiàn)有建筑的能源系統(tǒng)，以滿足更高的能源效率標準，這一過程可以通過提供財政激勵和技術支持來加速。最后，高效能源利用和建筑設計有助于減少能源消耗，提高居民的生活質(zhì)量，并創(chuàng)造更健康、更可持續(xù)的城市環(huán)境，這需要政府的政策支持、建筑業(yè)的創(chuàng)新和設計師的專業(yè)知識，以確保城市的未來更環(huán)保、更可持續(xù)。

4.3 可再生能源整合

可再生能源整合是低碳理念設計下城市規(guī)劃與設計的核心策略之一，通過采用可再生能源，如太陽能和風能，城市可以減少對化石燃料的依賴，降低碳排放，實現(xiàn)更可持續(xù)的城市發(fā)展。首先，城市規(guī)劃與設計可以推動可再生能源的整合，以滿足城市的能源需求，這包括在建筑物上安裝太陽能光伏面板，以捕捉太陽能，并將其轉化為電力，這些光伏系統(tǒng)可以為建筑提供電力，并將多余的電力注入城市電網(wǎng)，以供其他地方使用。其次，城市規(guī)劃可以鼓勵風能的利用，如：在城市周邊或高樓大廈上安裝風力渦輪機，產(chǎn)生清潔的風能電力，有助于降低城市的碳排放。最后是城市規(guī)劃與設計的政策支持，如制定可再生能源發(fā)展計劃、提供稅收激勵和補貼措施，以鼓勵可再生能源項目的建設，這有助于吸引投資者，推動可再生能源技術的創(chuàng)新，降低能源成本，以及提高城市的能源獨立性。綜合而言，可再生能源整合是低碳城市規(guī)劃與設計的重要組成部分，有助于減少城市的碳排放，提高能源效率，以及降低對有限自然資源的依賴，這為城市的可持續(xù)發(fā)展提供了更為清潔和可持續(xù)的能源來源，有助于實現(xiàn)低碳城市的愿景[1]。

4.4 分布式能源供應系統(tǒng)的應用

分布式能源供應系統(tǒng)是相對于傳統(tǒng)的集中能源供應方式而言的。它是一套可獨立運行，也可并網(wǎng)運行的多種類能源供應集成系統(tǒng)。可以以環(huán)境效益最大化確定方式和容量，將用戶的多種能源需求，以及資源配置狀況進行系統(tǒng)優(yōu)化與整合。通俗來說是指各類小規(guī)模、分散式、可獨立輸出電、熱或冷能的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)同時又具備與大電網(wǎng)相連接的協(xié)調(diào)能力，可以在電力不夠或者多余的時候，向電網(wǎng)購買或出售電能。作為一種集能效利用合理、損耗小、污染少、運行靈活、系統(tǒng)經(jīng)濟性好等優(yōu)點為一體的能源利用方式，分布式能源供應系統(tǒng)可以廣泛利用太陽能、風能、地熱能優(yōu)勢，為建筑或街區(qū)提供綠色能源，是未來世界能源技術的重要發(fā)展方向。在城市設計過程中，對適應性較強的街區(qū)進行分布式能源布局的探索，對城市區(qū)域節(jié)能低碳和環(huán)保的貢獻將會是十分顯著的，應當在規(guī)劃設計策略當中予以重視。

4.5 綠色基礎設施和生態(tài)系統(tǒng)保護

綠色基礎設施和生態(tài)系統(tǒng)保護是低碳理念設計下城市規(guī)劃與設計的關鍵戰(zhàn)略，旨在改善城市的可持續(xù)性、減少碳排放并增強生活質(zhì)量。首先，城市規(guī)劃與設計可以集中精力發(fā)展綠色基礎設施，如雨水管理系統(tǒng)、城市綠地和生態(tài)走廊，其中，雨水管理系統(tǒng)有助于減少洪水風險，提高水資源的可持續(xù)利用，同時降低城市污水處理的成本。城市綠地不僅提供休閑和娛樂空間，還可以吸收二氧化碳、改善空氣質(zhì)量，以及提供生態(tài)系統(tǒng)服務。生態(tài)走廊則有助于保護自然生態(tài)系統(tǒng)，維護生物多樣性，并提供采取行動來應對氣候變化的機會。其次，生態(tài)系統(tǒng)保護是低碳城市規(guī)劃的核心，可以考慮如何保護城市周圍的自然生態(tài)系統(tǒng)，如濕地、森林和海岸線，這些生態(tài)系統(tǒng)可以吸收碳，提供風險緩解，凈化水源，以及提供居民休閑和體驗大自然的機會，且生態(tài)系統(tǒng)的保護不僅改善城市環(huán)境，還提高城市的生態(tài)韌性，有助于應對氣候變化和自然災害。最后，城市規(guī)劃與設計還可以推動可持續(xù)土地使用和土地保護政策，以確保城市的土地用途與生態(tài)系統(tǒng)的保護相協(xié)調(diào)，這包括限制不必要的土地開發(fā)，保留自然景觀，以及確保新的建設項目符合綠色建筑標準?？偟膩碚f，綠色基礎設施和生態(tài)系統(tǒng)保護是低碳城市規(guī)劃與設計的核心策略，有助于減少碳排放、改善城市的可持續(xù)性，并提高居民的生活質(zhì)量，這需要政府、城市規(guī)劃師、環(huán)保組織和社區(qū)的共同合作，以確保城市環(huán)境的保護和改善[2]。

4.6 社區(qū)參與和教育

社區(qū)參與是低碳城市規(guī)劃與設計的基礎，城市規(guī)劃師和設計師可以與當?shù)厣鐓^(qū)合作，聽取他們的意見和需求，以確保規(guī)劃和設計項目符合居民的期望，且社區(qū)參與有助于建立更加包容和民主的城市規(guī)劃流程，確保決策能夠反映社區(qū)的利益。另外，公眾教育對于低碳城市的實現(xiàn)至關重要，可以向市民傳達低碳生活方式的重要性，并提供信息和資源，以幫助他們采取可持續(xù)行動，這可以包括教育活動、社區(qū)工作坊、綠色交通倡議、廢物回收計劃等。社區(qū)參與和公眾教育也有助于建立低碳文化，鼓勵市民采取可持續(xù)的行為，如減少能源消耗、步行和自行車出行、減少垃圾和污染，提高社區(qū)的整體質(zhì)量，包括空氣質(zhì)量、交通擁堵和噪音水平?？傊鐓^(qū)參與和公眾教育是低碳城市規(guī)劃與設計的不可或缺的組成部分，有助于提高市民的環(huán)保意識，激發(fā)可持續(xù)行為，以實現(xiàn)更加可持續(xù)和低碳的城市未來，這需要城市政府、非營利組織、學校和社區(qū)領導者的積極合作，以確保城市居民能夠積極參與并貢獻他們的力量[3]。

4.7 政策和法規(guī)支持

通過明確的政策和法規(guī)框架制定強制性措施，以推動可持續(xù)城市規(guī)劃和設計，并確保低碳目標的實現(xiàn)。首先，政府層面的政策支持是關鍵，政府可以設定碳排放減少目標，并制定相應的政策措施，如碳定價、碳交易和排放限制，這些政策可以激勵企業(yè)和個人采取減少碳排放的行動，從而降低城市的碳足跡。其次，政府可以提供財政和稅收激勵，以鼓勵可持續(xù)城市規(guī)劃和設計，這包括為低碳項目提供資金支持，減免綠色建筑的稅收，或者提供補貼來推動可再生能源的使用，這些激勵措施有助于降低低碳技術的成本，并鼓勵投資者和開發(fā)商采取可持續(xù)措施。最后，政府可以通過法規(guī)來規(guī)范城市規(guī)劃與設計，這包括制定建筑法規(guī)，要求新建筑項目符合綠色建筑標準，以及規(guī)定建筑能源效率和可持續(xù)性要求。總之，政策和法規(guī)支持是低碳城市規(guī)劃與設計的關鍵組成部分，有助于確保城市的可持續(xù)性發(fā)展，并推動低碳目標的實現(xiàn)，這需要政府在各級別的積極參與，以建立堅實的政策框架，為城市的未來提供方向和支持[4]。

4.8 持續(xù)評估和改進

城市的需求和環(huán)境條件都在不斷變化，因此需要定期評估和調(diào)整城市規(guī)劃和設計策略，以確保其符合最新的可持續(xù)標準和低碳目標。首先，持續(xù)評估允許城市規(guī)劃者和設計師監(jiān)測項目的實施效果，這包括衡量碳排放、能源效率、空氣質(zhì)量、交通流量等關鍵指標，以確定是否達到了預定的低碳目標，這種數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法有助于及早識別問題并采取糾正措施。其次，城市規(guī)劃與設計需要靈活性，以適應新的技術和可持續(xù)發(fā)展趨勢，評估的結果可以幫助規(guī)劃者和設計師識別需要改進的領域，并采取行動，以整合新的低碳技術和創(chuàng)新解決方案，這有助于不斷提高城市的可持續(xù)性水平。總之，持續(xù)評估和改進是低碳城市規(guī)劃與設計的關鍵環(huán)節(jié)，有助于確保城市在不斷變化的環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)低碳目標。

5 結論

在我國氣候變化和可持續(xù)性問題的背景下，低碳城市規(guī)劃和設計是不可或缺的。采用低碳理念的城市規(guī)劃與設計可以顯著減少城市的碳排放，提高城市的環(huán)境質(zhì)量，并改善市民的生活質(zhì)量。政府、規(guī)劃師和設計師應通力合作，制定和實施低碳城市規(guī)劃政策，以確保城市未來的可持續(xù)性發(fā)展。