姚德利 陳 通

(天津大學管理與經濟學部，天津 300072 聊城大學建筑工程學院，山東聊城 252059)

低碳建筑與生態(tài)城市關聯(lián)互促性研究

姚德利 陳 通

(天津大學管理與經濟學部，天津 300072 聊城大學建筑工程學院，山東聊城 252059)

生態(tài)城市是我國城市化發(fā)展的目標模式，低碳建筑是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇，低碳建筑和生態(tài)城市存在密切的聯(lián)系。低碳建筑指導思想與生態(tài)城市理念的契合;低碳建筑總體目標與生態(tài)城市建設目標的一致性;低碳建筑與生態(tài)城市系統(tǒng)的相關性;低碳建筑指標與生態(tài)城市指標之間的相關性等。在實踐中，生態(tài)城市的規(guī)劃和低碳建筑的建設應相互借鑒，相互促進，為居民提供舒適、優(yōu)美、健康的生產生活環(huán)境，為實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

低碳建筑;生態(tài)城市;關聯(lián)性;互促性

隨著城市化進程的日益加快，人們面臨的生態(tài)環(huán)境問題也越來越多。城市人口激增、自然資源短缺、生態(tài)環(huán)境污染等生態(tài)危機迫使人們對現(xiàn)代城市發(fā)展的目標模式進行反思。低碳建筑以其綠色環(huán)保的新理念，成為環(huán)境友好型建筑的首要選擇。追求低碳建筑折射出人們對于未來生態(tài)環(huán)境的憂慮，也反映了人們對生態(tài)城市和低碳生活的向往。對于低碳建筑和生態(tài)城市的學術探討，既往的研究較少涉及二者的關聯(lián)性。我們認為，探討低碳建筑和生態(tài)城市二者之間的依存關系，需要深刻揭示存在于二者之間的關聯(lián)性和協(xié)同互促性。

一、低碳建筑和生態(tài)城市概述

(一)低碳建筑

進入21世紀以來，全球各種極端氣候頻現(xiàn)，這或許與全球氣候變暖有關系。國際上，以減少CO2排放和降低溫室效應為目標的低碳計劃正在成為另類的“碳政治”。但是，作為主要的碳排放國家，我國在減少CO2排放和降低溫室效應上責無旁貸。低碳建筑作為低碳計劃中的重要內容，其意義不言而喻。特別是，我國目前正處在城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，對于低碳建筑的推廣和普及更具有現(xiàn)實意義。

1．低碳建筑的內涵。

低碳建筑是低碳技術應用于建筑業(yè)的新概念，目前學術界尚無統(tǒng)一的描述。綜合國內外專家學者的觀點，本文認為，低碳建筑是指在建筑全壽命周期內的各階段，最大限度地降低溫室氣體的排放。低碳建筑的內涵可以從評價范圍、評價標準、評價原則和建設途徑等四個角度解讀。評價范圍包括土地利用、準備階段、施工階段和使用階段等;評價標準是以低能耗、低污染、低排放為基礎，最大限度地減少溫室氣體排放;評價原則是指為人們提供具有合理舒適度、健康、低耗能的使用空間的建筑模式;建設途徑是指因地制宜、合理的土地利用、建筑材料選擇、能源系統(tǒng)配置等。

2．發(fā)展低碳建筑的意義。

第一，推廣低碳建筑對降低碳排放、緩解全球氣候變暖有積極作用。城市是碳排放的最主要來源，通過對全國287個地級以上城市進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)這些城市的能耗占我國總能耗的55．48%。如果加上所有的城市、集鎮(zhèn)的話，至少要占到社會總能耗的80%以上。①仇保興:《從綠色建筑到低碳生態(tài)城》，《城市發(fā)展研究》2009年第7期。而城市中60%的碳排放來自于建筑的維持功能，可見建筑業(yè)對國家能源與環(huán)保政策影響的重要性。因此，大力發(fā)展低碳建筑，將可以降低溫室氣體(CO2為主)排放，大幅度緩解全球變暖。

第二，低碳建筑是提高全社會能源使用效率的首要因素，對經濟社會可持續(xù)發(fā)展有著舉足輕重的影響。目前，我國建筑市場存在建筑能耗總量大、比例高、能效低、污染重等問題，已經成為影響可持續(xù)發(fā)展的重大問題。隨著城市化進程的加快和人民生活質量的改善，我國建筑耗能比重最終還將上升至35%左右，排名居各耗能行業(yè)的首位。有統(tǒng)計顯示，到2020年全國城鄉(xiāng)房屋建筑面積還將新增約300億平方米，建筑生產的能耗為6．47億噸標準煤，占全國能耗的15%，碳年排放量21．64億噸，占總排放量的17%。②張俊杰、張文杰、袁素霞:《論可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能觀》，《中州大學學報》2003年第4期。

第三，低碳建筑是未來建筑發(fā)展的必然選擇。低碳建筑將可持續(xù)發(fā)展理念引入建筑領域，它符合低碳環(huán)保的發(fā)展趨勢，也將成為未來城市建筑的主導。發(fā)展低碳節(jié)能型建筑，可以極大地節(jié)能節(jié)水節(jié)地節(jié)材，可以更好地利用有限的建筑資源?！笆濉逼陂g，我國將積極推行低碳示范城鎮(zhèn)建設。同時，低碳建筑能夠給需求者提供更加舒適的生活環(huán)境。低碳建筑的內容不僅包括建筑本體，也包括建筑內部和建筑外部環(huán)境。低碳建筑所具有的生態(tài)功能系統(tǒng)、社區(qū)安全健康系統(tǒng)以及穩(wěn)定的生態(tài)服務與維護系統(tǒng)都將使居住者體驗到低碳生活的愜意。

(二)生態(tài)城市

現(xiàn)代生態(tài)城市的思想起源于19世紀末霍華德的“田園城市”。在霍華德的田園城市概念的影響下，西方國家出現(xiàn)了一批早期的花園城市。此后，社會學家和生態(tài)學家也對城市生態(tài)系統(tǒng)進行了大量研究。人類對生態(tài)城市的理解也隨著人類對人與自然關系認識的升華而不斷加深。

聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)在20世紀70年代發(fā)起的《人和生物圈計劃》研究過程中首次提出了“生態(tài)城市”的概念。生態(tài)城市這個概念一經提出便引起世人的廣泛關注，并在20世紀80年代形成初步的生態(tài)城市理論群。我國的生態(tài)城市研究始于20世紀80年代。馬世駿、王如松(1984)提出了城市復合生態(tài)系統(tǒng)理論，該理論明確指出城市是典型的“社會——經濟——自然”復合生態(tài)系統(tǒng)。黃光宇(1992)認為生態(tài)城市是根據生態(tài)學原理，綜合研究城市生態(tài)系統(tǒng)中人與住所的關系，并應用生態(tài)工程、環(huán)境工程、系統(tǒng)工程等現(xiàn)代科學與技術手段協(xié)調現(xiàn)代城市經濟系統(tǒng)與生物的關系。

1．生態(tài)城市的內涵。

近年來，國內外關于生態(tài)城市的研究與實踐開展的如火如荼，相對于國外，國內更注重于理論研究。綜合以往眾多專家學者的研究，本文認為生態(tài)城市是以可持續(xù)發(fā)展理念為基礎，按照生態(tài)學原理，綜合研究社會——經濟——自然復合的生態(tài)系統(tǒng)，并采用生態(tài)工程、社會工程、系統(tǒng)工程等現(xiàn)代科學與技術手段規(guī)劃、設計、管理而建立的新型的、經濟高效、生態(tài)良性循環(huán)的人類居住形式。生態(tài)城市的內涵可以從生態(tài)城市的性質、理論來源、生態(tài)理念、建設途徑和建設目標等五個層面予以解析。生態(tài)城市的性質是新型人類居住形式，是一種理想的城市模式;生態(tài)城市的理論來源主要有可持續(xù)發(fā)展理論、生態(tài)學原理、循環(huán)經濟學等;其生態(tài)理念是指生態(tài)城市超脫了傳統(tǒng)生物學的范疇，不僅僅追求優(yōu)美的環(huán)境，還包含了社會、經濟、自然等符合協(xié)調、持續(xù)發(fā)展的含義;①普春陽:《生態(tài)城市的概念、特點及實施措施研究》，《資源與人居環(huán)境》2007年第2期。建設途徑是指對物質、能量、信息的高效利用，并將自然、城市和人有機的融為一體，形成一種互惠共生的結構;建設目標則是促使城市生態(tài)系統(tǒng)結構合理，人類與自然和諧相處。

2．生態(tài)城市的意義。

第一，生態(tài)城市的建設對于緩解全球生態(tài)危機具有重要意義。工業(yè)革命以來，世界的城市化發(fā)展已經成為不可改變的趨勢。在城市化進程中，人們遇到的環(huán)境問題越來越多，酸雨、沙塵暴、水土流失等問題日益嚴重，空氣質量、水質量也達不到人類居住的理想水平;同時，自然資源短缺威脅著人類的生存，也不斷促使者人們轉變城市發(fā)展模式，生態(tài)城市的概念應運而生。

第二，生態(tài)城市的建設能夠促進城市的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)城市規(guī)劃建設以城市生態(tài)學理論為指導，將城市看成一個自然——經濟——社會復合而成的生態(tài)系統(tǒng)，用城市生態(tài)規(guī)劃理論，對城市進行全面綜合規(guī)劃，從規(guī)劃層面屏蔽各種城市病，如交通擁擠等爆發(fā)誘因，為城市居民提供舒適、優(yōu)美的生產和生活環(huán)境，使城市可持續(xù)發(fā)展。

第三，生態(tài)城市的建設能夠促進經濟結構的優(yōu)化。隨著城市化的不斷推進，城市原有不合理的產業(yè)結構、產品結構、經濟結構及其空間分布已經成為社會經濟可持續(xù)發(fā)展的桎梏。通過生態(tài)城市的建設，采取有效的生態(tài)措施對經濟結構等進行生態(tài)調整，建立一種經濟效益生態(tài)型的全新發(fā)展模式。另外，生態(tài)城市建設可以促進包括土地資源、水資源、森林資源、氣候資源、生物資源和空間資源等資源的可持續(xù)開發(fā)利用，使得各種資源之間保持一種動態(tài)平衡，形成良好的生態(tài)發(fā)展格局。

二、低碳建筑與生態(tài)城市的關聯(lián)性

低碳建筑和生態(tài)城市存在密切的聯(lián)系，本文從指導思想、目標、系統(tǒng)和評價指標等層面分析它們之間的關聯(lián)性。

(一)低碳建筑指導思想與生態(tài)城市理念的契合

低碳建筑的指導思想與生態(tài)城市的定義之間有很高的契合度。在城市建設與生態(tài)環(huán)境相結合、實現(xiàn)社會和諧可持續(xù)發(fā)展、催生低碳綠色經濟和促進科技進步、推進物質能量高效循環(huán)利用等方面都是彼此依存、高度一致的，其中物質能量的高效循環(huán)利用是二者最重要的契合點。生態(tài)城市是一個典型的自然——社會——經濟復合生態(tài)系統(tǒng)，是物質——能量——資源——信息高效循環(huán)利用、科技——文化——環(huán)境充分融合的自然、社會、人互惠共生的結構。因此，生態(tài)城市的建設主要包括城市自然系統(tǒng)的建設、城市經濟系統(tǒng)的建設、城市社會文化系統(tǒng)的建設。

圖1 低碳建筑指導思想與生態(tài)城市定義契合度

能源的循環(huán)高效利用是低碳建筑實現(xiàn)的重要途徑。而生態(tài)城市的建設，不論是理論還是實踐，建筑節(jié)能減排一直都是其重頭戲。減少傳統(tǒng)石化能源的使用，鼓勵太陽能等可再生能源、清潔能源的使用、提高能源使用效率等能源策略是二者共同的重要舉措，其目的是為了減少對外部環(huán)境的生態(tài)壓力，減少生態(tài)足跡，提高生態(tài)承載力，這正是低碳建筑和生態(tài)城市建設的指導思想。

(二)低碳建筑總體目標與生態(tài)城市建設目標的一致性

1．宏觀層面。

生態(tài)城市是區(qū)別于傳統(tǒng)城市體系建立起來的具有可持續(xù)發(fā)展性的新型社會關系。相較于傳統(tǒng)的城市發(fā)展模式，生態(tài)城市與其存在本質上的差異，其基本特征表現(xiàn)為和諧性、高效性、可持續(xù)性、整體性和區(qū)域性;其中，和諧、高效、可持續(xù)發(fā)展也是生態(tài)城市建設的宏觀目標。

首先，和諧性是生態(tài)文明城市的核心內容，它反映在人與人的和諧性、人與自然的和諧性和自然系統(tǒng)內的和諧性等三個方面。其中，自然系統(tǒng)內的和諧、人與自然的和諧是基礎、是前提，人與人的和諧是生態(tài)文明城市的目的與根本。其次，生態(tài)城市中的資源應該是能被高效利用的。生態(tài)城市要改變現(xiàn)行的粗放式運行模式，倡導清潔生產、綠色消費、再生利用的運行機制，提高一切資源的利用效率，實現(xiàn)物質、能量多層次的分級、高效、循環(huán)利用。即所謂“物盡其用、地盡其利、人盡其才，各施其能、各得其所”。再次，生態(tài)城市是以可持續(xù)發(fā)展為基本前提的，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的載體。生態(tài)城市的建設，應既滿足現(xiàn)代人的生活要求，又能保證后代人的生活和環(huán)境需求。不以“掠奪”的方式尋求城市暫時的“繁榮”，保證發(fā)展的健康與持續(xù)，使之穩(wěn)步有序地進行。

低碳建筑的出發(fā)點就是要通過緩解全球氣候變暖的生態(tài)問題，其之所以能獲得世人的廣泛關注，很大程度上是由于人們對全球極端氣候頻發(fā)的警覺。可以說，低碳建筑的使命體現(xiàn)了和諧、高效和可持續(xù)發(fā)展的要求。

2．具體層面。

鄒濤、栗德祥(2008)的研究指出，按照建設規(guī)模、獨立性和生態(tài)化程度可將生態(tài)城市劃分為三類:理想規(guī)劃型、小規(guī)模技術優(yōu)化型、大規(guī)模整體改善型。①鄒濤、栗德祥:《在“生態(tài)城市”的分類與經驗推廣問題》，《城市發(fā)展研究》2008年第1期。通過綜合比較這三類生態(tài)城市在資源目標、技術目標、制度層面上的差異可以看出，不論是理想規(guī)劃型、小規(guī)模技術優(yōu)化型還是大規(guī)模整體改善型，在資源目標和技術目標上都有硬性目標。其中，理想規(guī)劃型由于高實驗性、高技術性、高集中投入的特點在各方面要求更為詳盡。尤其是在資源目標中提出了零碳目標、零廢棄物目標和生態(tài)足跡三個與碳減排相關的目標，在技術目標中又提倡新能源的開發(fā)利用和綠色建筑的推行目標等。這些目標訴求都與低碳建筑的具體要求相耦合。

(三)低碳建筑與生態(tài)城市系統(tǒng)的相關性

生態(tài)城市是由自然生態(tài)系統(tǒng)、城市經濟系統(tǒng)和社會文化系統(tǒng)共同組成的復合體系結構。其中，自然生態(tài)系統(tǒng)包括自化自然和人工自然兩個方面，為人類提供維持生存必須的物資能量。城市經濟系統(tǒng)是指在循環(huán)經濟的指導下進行的社會生產和再生產活動，這一過程貫穿第一產業(yè)、第二產業(yè)和第三產業(yè)的運轉發(fā)展，并配合清潔生產的技術手段耦合形成經濟發(fā)展與生態(tài)保護并駕齊驅的社會系統(tǒng)。社會文化系統(tǒng)則涵蓋了城市政治、文化、社會等因素，依靠自然環(huán)境和經濟基礎構成一個整體(如圖2所示)。自然生態(tài)系統(tǒng)、城市經濟系統(tǒng)和社會文化系統(tǒng)由政府組織機構發(fā)揮中間調控作用，三個系統(tǒng)之間進行內部循環(huán)，不斷進行物質能量交換。

圖2 城市生態(tài)系統(tǒng)

低碳建筑隸屬于生態(tài)城市系統(tǒng)中的城市經濟系統(tǒng)。在城市經濟系統(tǒng)內部，低碳建筑的發(fā)展會帶動相關低碳產業(yè)的發(fā)展，如節(jié)水節(jié)能設備、清潔能源生產等綠色低碳產業(yè)的發(fā)展。一方面建筑業(yè)的低碳健康發(fā)展將會促使城市產業(yè)結構發(fā)生積極的變化，影響整個城市經濟系統(tǒng)。另一方面，在政府的調控下，城市經濟系統(tǒng)與生態(tài)城市的另外兩個系統(tǒng)進行物質和能量的交換，直接或間接的影響著整個城市系統(tǒng)。從廣義的角度看，低碳建筑的運行體系也囊括了城市經濟系統(tǒng)、社會文化系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)三個大系統(tǒng)。政府機構的調控在低碳建筑運行過程中同樣起著至關重要的作用。

(四)低碳建筑指標與生態(tài)城市指標之間的相關性

2006年3月7日，原建設部和國家質量監(jiān)督檢驗總局聯(lián)合發(fā)布了國家《綠色建筑評價標準》。該標準包括六大方面的內容:節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源、室內環(huán)境質量和運營管理，涵蓋了綠色建筑的基本要素。

按照《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設指標(試行)》，生態(tài)城市指標體系主要包括經濟發(fā)展、環(huán)境保護和社會進步3個一級指標。其中，經濟發(fā)展指標下又分為7個二級指標，這7個二級指標中第五、第六項則涉及到能耗的問題，分別是單位GDP能耗和單位GDP水耗。在環(huán)境保護這個一級指標下又細分為11個二級指標，在這11個二級指標下除了森林綠化率、水質達標等硬性指標外，還涉及到土地節(jié)約、水資源保護以及大氣污染物排放等的指標。在社會進步指標下，又涉及到集中供熱和城市氣化率等關于能源的二級指標。

綜合上述對低碳建筑和生態(tài)城市指標的分析，可以看到二者在節(jié)約土地、節(jié)約水資源以及能源使用等方面存在諸多相似之處。另外，因為建筑是一個開放的系統(tǒng)，建筑的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材均要通過與外界不斷的物質與能量的交換從而影響城市這個大的系統(tǒng)，所以低碳建筑的節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地直接影響著城市的節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)地的水平。

三、低碳建筑與生態(tài)城市的協(xié)同互促性

(一)低碳建筑的推廣對生態(tài)城市功能的作用

低碳建筑的推廣對生態(tài)城市的建設具有重要的推動作用。在建筑節(jié)能減排方面，我們不應僅僅著眼于單棟建筑或者一個社區(qū)內的建筑，而是應該將建筑節(jié)能減排提高到更高層面上，通過科學的規(guī)劃、改造，組成一個大的系統(tǒng)，建設低碳生態(tài)城市。也就是說，低碳建筑本身就會向低碳社區(qū)甚至低碳生態(tài)城市的更高層面上發(fā)展。同時，低碳建筑產業(yè)的健康發(fā)展，是生態(tài)城市建設中社會經濟系統(tǒng)的重要組成部分。以低碳建筑為契機，規(guī)劃綠色產業(yè)的布局，加大對綠色產業(yè)技術轉化和產業(yè)化發(fā)展的支持力度，如加快太陽能、地熱能等可再生資源與建筑一體化的規(guī)模應用，重點扶持光電、光熱、地源熱泵的生產企業(yè)，節(jié)水設備和節(jié)能門窗生產企業(yè)等。①王立:《綠色建筑:低碳生態(tài)城市的建設路徑》，《政策》2011年第1期。

(二)生態(tài)城市建設對低碳建筑的推廣作用

生態(tài)城市并不是簡單的憑借一些局部技術經驗支撐起來的概念，它需要綜合考慮自然、社會、經濟等領域的方方面面的問題，系統(tǒng)地解決研究。因此，生態(tài)城市的建設更應注重其系統(tǒng)性和全面性。生態(tài)城市建設囊括了與人類生活息息相關的各個方面，其低碳建筑的理念和設施也會更加直接地影響城市居民的日常生活，如生活垃圾分類處理、垃圾處理收費、分質供水和梯級水費、醫(yī)療衛(wèi)生等等，低碳建筑所帶來的生活便利和舒適，也會借助生態(tài)城市的生態(tài)新理念而更加深入人心。因此，以生態(tài)城市建設為契機，積極推進低碳建筑的體制建設和制度創(chuàng)新，確立低碳建筑在未來城鄉(xiāng)建設中的主導地位，為低碳建筑的全面發(fā)展創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。

四、政策建議

基于上述分析，可以看到低碳建筑發(fā)展和生態(tài)城市建設之間存在著密切的聯(lián)系，二者在建設過程中也具有相互促進的協(xié)同共生性。為了充分利用其協(xié)同互促性，促進二者的健康發(fā)展，我們從其關聯(lián)性和協(xié)同共生性出發(fā)提出幾點政策建議:

第一，引導低碳建筑評價指標體系向城市整體節(jié)能減排發(fā)展。目前大多數綠色建筑評價偏向于對個體的考核，而較少考慮與城市整體節(jié)能減排建立關聯(lián)性，即便是美國的LEED標準也只是局限于社區(qū)層面，而沒有上升到城市建設的層面。

第二，注重低碳建筑和生態(tài)城市關聯(lián)點的鞏固強化，扶持低碳經濟、節(jié)能產業(yè)的發(fā)展。能源的高效使用、低碳經濟的催生、節(jié)水節(jié)材的應用等是低碳建筑和生態(tài)城市建設共同的關鍵節(jié)點，要從政策上扶持相應產業(yè)的健康發(fā)展。

第三，通過推薦低碳建筑、生態(tài)建筑及低碳產品的評價標識和用能產品能效標識，引導市場購買，提高低碳和生態(tài)的市場認可度，提升其生存空間。

第四，通過政策引導和激勵，使低碳建筑盡早向低碳生態(tài)社區(qū)和低碳生態(tài)城市的更高層面發(fā)展，以低碳踐行生態(tài)。

第五，加大低碳建筑和生態(tài)城市的宣傳和推廣，使低碳和生態(tài)的理念深入人心，提高低碳和生態(tài)的社會認可度，并鼓勵居民在日常生活中踐行低碳和生態(tài)的生活方式。

五、結論

生態(tài)城市是城市化發(fā)展的目標模式，低碳建筑是建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇。低碳建筑的發(fā)展與生態(tài)城市之間存在著高度的關聯(lián)性和互促性，在一定程度上講，二者是協(xié)同共生的關系。低碳建筑和生態(tài)城市理念均承擔著可持續(xù)發(fā)展的重大責任。發(fā)展低碳建筑是積極應對氣候變化的迫切要求，是打造低碳城市、宜居城市的重要內容，也是推進生態(tài)文明建設、創(chuàng)建生態(tài)城市的重要途徑。在實踐中，生態(tài)城市的規(guī)劃和低碳建筑的建設應相互借鑒，相互促進，為居民提供舒適、優(yōu)美、健康的生產生活環(huán)境，為實現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮更大的作用。

F270．7

A

1003－4145［2011］12－0128－04

2011－09－27

姚德利，男，天津大學管理與經濟學部博士生，聊城大學副教授，香港科技大學訪問學者。

陳 通，男，天津大學管理學院教授，博士生導師。

本文系國家自然科學基金資助項目(70572043)和山東省自然科學基金資助項目(2009ZRB02193)的階段性成果。

(責任編輯:欒曉平E－mail:luanxiaoping@163．com)