付菲菲， 駱漢賓， 譚健鋒

(1. 華中科技大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430074 2. 武漢新城國際博覽中心有限公司，湖北 武漢 430014)

在全球節(jié)能減排的趨勢及中國向世界承諾的減排目標(biāo)的約束下，作為CO2排放的重要行業(yè)—建筑業(yè)的碳排放已經(jīng)是我國關(guān)注的重大問題，近年來，低碳城市已經(jīng)成為理論研究和政策實(shí)踐的熱門話題。從政策實(shí)踐來看，隨著我國政府宣布到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40%～45%的目標(biāo)和國家發(fā)改委公布“五省八市”作為低碳發(fā)展試點(diǎn)，各地低碳建設(shè)熱情高漲[1]。其中大型公共建筑的區(qū)域規(guī)劃不僅關(guān)系到當(dāng)?shù)爻鞘械膰窠?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同時大型公共建筑是大量能源的吸收與碳排放的載體，進(jìn)行著各種物質(zhì)與能量交換，因此，針對我國節(jié)能減排的剛性需求，大型公共建筑必須在低碳目標(biāo)約束的前提下進(jìn)行低碳區(qū)域性規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)最低碳排放和能源高效利用以及其他建設(shè)活動的協(xié)調(diào)性和發(fā)展的可持續(xù)性。

目前，國內(nèi)外已有不少學(xué)者對低碳建設(shè)規(guī)劃從不同的角度進(jìn)行了較為深入的研究，并形成了較為完善的理論基礎(chǔ)。

哈佛大學(xué)Edward L G及美國加州大學(xué)Matthew E K系統(tǒng)地研究了城市碳排放的測算方法，并對美國十個城市的碳排放進(jìn)行了實(shí)證分析，從城市規(guī)模的角度研究城市土地開發(fā)密度與城市碳排放之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)城市規(guī)模與碳排放存在一定的正相關(guān)關(guān)系，而土地開發(fā)密度與碳排放量存在較為明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系[2]。Jonathan N從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資源、建筑運(yùn)營和交通方式三個因素對住宅區(qū)進(jìn)行低碳評估，并得出交通規(guī)劃是減少碳排放總量的關(guān)鍵因素[3]。Chris G也提出了城市碳排放的計算方法，并通過對英國住宅進(jìn)行能源統(tǒng)計，提出了有針對性的低碳標(biāo)準(zhǔn)[4]。Crawford J和French W認(rèn)為低碳技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用對城市空間規(guī)劃能起到重要的作用[5]。Winkelman S等人指出不管是建筑設(shè)計、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，或者是土地利用方式，選擇在哪里建設(shè)和怎樣建設(shè)會對城市碳排放產(chǎn)生巨大影響[6]。Sandownik B、Jaccard M從住宅能源管理的角度通過分析土地利用規(guī)劃、城市交通和住區(qū)能源的發(fā)展趨勢，研究中國國情下的住宅能源管理體系[7]。

國外對低碳住區(qū)的研究大多把減少住區(qū)碳排放作為最終目標(biāo)，而分別從不同的技術(shù)層面來尋找可以達(dá)到此目標(biāo)的技術(shù)支撐，這些研究可以量化減碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)效果，為低碳住區(qū)的實(shí)踐提供可操作性的指導(dǎo)。

我國學(xué)者龍惟定提出了區(qū)域建筑能源規(guī)劃的概念以及區(qū)域建筑能源規(guī)劃中的關(guān)鍵技術(shù)[8]，此外，將所有創(chuàng)造產(chǎn)值的能耗和碳排放歸結(jié)到生產(chǎn)性能耗和碳排放，提出設(shè)定單位GDP能耗和碳排放目標(biāo)的方法，將所有不創(chuàng)造產(chǎn)值的能耗和碳排放歸結(jié)到消費(fèi)性能耗和碳排放，用統(tǒng)計數(shù)據(jù)和情景分析方法確定建筑和交通能耗及碳排放目標(biāo)[9]。陳飛、諸大建在低碳城市研究的時代背景下，界定了低碳城市的內(nèi)涵、模型與評價方法，并以上海為例進(jìn)行實(shí)證分析，定量化研究上海城市發(fā)展過程中的碳排放量，制定了基于城市生活低碳化、物質(zhì)生產(chǎn)循環(huán)化及城市空間緊湊化的發(fā)展策略[10,11]。趙宏宇等從科學(xué)計量碳排放的工具—“碳足跡”的視角出發(fā)來探討低碳城市的規(guī)劃問題，指出低碳城市規(guī)劃與“碳足跡”的結(jié)合主要應(yīng)關(guān)注能源消耗、交通出行、生活習(xí)慣、工作方式等4個層面[12]。葉祖達(dá)對低碳城市規(guī)劃建設(shè)的成本效益進(jìn)行了界定和詳盡的分析, 建議在對目前國內(nèi)不同城市獲得綠色建筑評價標(biāo)識項(xiàng)目的調(diào)查基礎(chǔ)上，建立我國綠色建筑成本效益數(shù)據(jù)庫，分析不同地區(qū)應(yīng)用的不同綠色建筑技術(shù)的經(jīng)濟(jì)成本效益[13]。此外，依據(jù)“脫鉤”的路徑理論，提出在城市規(guī)劃領(lǐng)域應(yīng)用城市碳排放量基本概念，建立城市規(guī)劃碳排放評估方法[14]等等。

總的來看，國內(nèi)目前低碳建設(shè)規(guī)劃理論研究相對較多，大多站在城市規(guī)劃的宏觀層面，對具體的建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃以及實(shí)際做法相對缺乏。本文將針對區(qū)域性規(guī)劃的主要內(nèi)容、規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)途徑以及低碳規(guī)劃目標(biāo)的選取等關(guān)鍵要素進(jìn)行分析，并以武漢國際博覽城低碳規(guī)劃作為實(shí)例進(jìn)行分析。

1 大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃內(nèi)容

大型公共建筑是指建筑面積在兩萬平方米以上，采用中央空調(diào)的公用和商用建筑，如星級酒店、大中型商場、高級寫字樓以及影劇院、體育場館、機(jī)場、車站等各類服務(wù)于公共使用要求的建筑[15]。全國大型公共建筑約5億m2，約占城鎮(zhèn)建筑總面積的5%，其能耗卻占全國城鎮(zhèn)建筑總耗電量約22%，為普通居民住宅的10-20倍。按照節(jié)能40%計算，每年僅大型公共建筑一項(xiàng)就可節(jié)電400億度，折合490萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放量1044萬t。因此大型公共建筑的節(jié)能是我國當(dāng)前節(jié)能減排工作的重點(diǎn)。

本文中“大型公共建筑區(qū)域”是指以大型公共建筑為開發(fā)主體的用于滿足某些公共使用需求的成片開發(fā)區(qū)，其占地面積應(yīng)在數(shù)平方公里以下、建筑面積在數(shù)10萬m2以下，隸屬于該區(qū)域所在城市而并遠(yuǎn)未達(dá)到城市級別。

大型公用建筑項(xiàng)目的區(qū)域性規(guī)劃涉及到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，不僅關(guān)系到與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性和自身的經(jīng)濟(jì)效益，還與當(dāng)?shù)氐某鞘邪l(fā)展規(guī)劃、老百姓的生產(chǎn)生活、乃至國家的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)，因此，進(jìn)行低碳規(guī)劃時需深入調(diào)查和分析該區(qū)域的發(fā)展需求和能源使用特點(diǎn)，進(jìn)行全面系統(tǒng)的規(guī)劃方案設(shè)計，涵蓋該區(qū)域的土地利用、環(huán)境、交通、建筑、空間布局及各種基礎(chǔ)設(shè)施等內(nèi)容，力求抓住節(jié)能減排的關(guān)鍵領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)。區(qū)域性低碳規(guī)劃的主要內(nèi)容如圖1所示。

圖1 區(qū)域性低碳規(guī)劃內(nèi)容

(1)土地利用規(guī)劃

基于低碳理念進(jìn)行區(qū)域性的土地利用規(guī)劃，其核心是通過對地塊尺度的劃分以及土地使用性質(zhì)的明確，促進(jìn)步行、自行車與公交系統(tǒng)的使用需求，盡量減少機(jī)動車出行需求使用，進(jìn)而達(dá)到低碳出行的目的。

此外，著重把握土地的混合利用，土地混合利用的理論依據(jù)是緊湊城市，即用足城市存量空間，減少盲目擴(kuò)張，拉近居住區(qū)與工作場所的距離，減輕城市交通的負(fù)擔(dān)，避免遠(yuǎn)距離的交通需求導(dǎo)致小汽車需求量和使用率的提高，從而避免大量的能源消耗和二氧化碳的排放。

(2)低碳環(huán)境規(guī)劃

基于低碳理念的環(huán)境規(guī)劃需考慮合理的容積率、建筑密度、綠地率、綠地的布局等要素，其核心思想就是綠色植物的碳匯效應(yīng)，碳匯的基本原理是所有綠色植物吸入二氧化碳放出氧氣的量。其核心指標(biāo)是所有綠葉面積的數(shù)量。綠地率指標(biāo)僅能反應(yīng)在有多少比例的用地面積被用來做綠化，卻不能反應(yīng)地塊總的綠葉面積總量。

因此，基于低碳考慮的區(qū)域生態(tài)環(huán)境效應(yīng)不能僅僅建立在綠地率指標(biāo)上，而是應(yīng)當(dāng)依據(jù)碳匯原理，真實(shí)地反映地塊綠色植物的生態(tài)效應(yīng)，如通過提高屋面綠化面積、垂直綠化種植面積、提高常綠植物比例等手段來提高碳匯。

(3)低碳建筑規(guī)劃

針對建筑本體的規(guī)劃而言，建筑的密度以及朝向布置應(yīng)當(dāng)結(jié)合日照、通風(fēng)等自然條件，并選取適當(dāng)?shù)墓?jié)能環(huán)保材料，實(shí)現(xiàn)自然采光通風(fēng)，降低熱消耗，還應(yīng)保持建筑的色彩應(yīng)當(dāng)與區(qū)域特色相協(xié)調(diào)。此外，促進(jìn)綠色建筑的推廣，提高區(qū)域內(nèi)綠色建筑的比例。

從建筑能耗的角度來看，除了上述既有建筑物本體的結(jié)構(gòu)屬性外，還包含了各種人為因素，如使用者的活動時間以及各種管理辦法，直接影響著建筑物的通風(fēng)、采暖、照明時間等，即影響著能源的消耗量和CO2排放量。因此，必須進(jìn)行建筑物運(yùn)行過程模擬，尤其是模擬運(yùn)行過程中的能源使用情況、冷熱負(fù)荷計算以及區(qū)域性的熱環(huán)境效益分析等，從而進(jìn)行有針對性的能源規(guī)劃和優(yōu)化。

國家和各省市都制定了建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，針對公共建筑采用了50%的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。但針對一些大型的公共建筑，規(guī)劃過程中應(yīng)在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

(4)低碳交通規(guī)劃

低碳交通出行方式包括步行交通、自行車交通、公共交通三種方式，由出發(fā)點(diǎn)到目的地，通過這三種交通方式的自由組合實(shí)現(xiàn)低碳交通。其中步行交通系統(tǒng)是否完善對低碳出行有著深刻的影響。

進(jìn)行區(qū)域性低碳交通規(guī)劃時，應(yīng)加強(qiáng)交通樞紐建設(shè)，實(shí)現(xiàn)各種交通方式之間的緊密銜接，同時統(tǒng)籌區(qū)域交通設(shè)施的規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)營管理以及該區(qū)域周邊交通設(shè)施和當(dāng)?shù)爻鞘薪煌ㄒ?guī)劃的緊密銜接，推進(jìn)該區(qū)域與所在城市的交通一體化。

首先，應(yīng)分析該區(qū)域的出行分布、出行時間與出行目的特征，確定交通結(jié)構(gòu)。低碳的交通規(guī)劃，應(yīng)通過優(yōu)先發(fā)展公共交通、提高公共交通分擔(dān)率、減少道路上的機(jī)動車交通量，減少交通碳排放總量確定。

其次，進(jìn)行區(qū)域內(nèi)道路系統(tǒng)和交通設(shè)施的布局，確定各種交通道路的密度和面積等因素。同時結(jié)合當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的城市交通規(guī)劃對該區(qū)域的對外交通做出銜接和補(bǔ)充。

此外，還有眾多低碳節(jié)能的方式方法應(yīng)在區(qū)域性低碳交通規(guī)劃中得到大力推廣，如隨著人們對環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的重視，依靠步行和非機(jī)動車行駛的慢行交通作為一種保護(hù)環(huán)境的交通方式越來越受到歡迎；通過相對低碳的天然氣和碳中性的生物燃料替代高碳汽油、柴油；通過設(shè)置充電樁和相應(yīng)的優(yōu)惠政策，推廣電動車、混合動力車的使用；推廣LED等節(jié)能燈的使用，減少道路照明的碳排放等[1]。

(5)能源利用規(guī)劃

進(jìn)行低碳能源利用規(guī)劃，就是對化石能源使用方案、可再生能源的利用規(guī)劃，以及資源回收方案的規(guī)劃設(shè)計。即充分利用區(qū)域內(nèi)的太陽能、風(fēng)能等可再生能源，提高可再生能源利用率；系統(tǒng)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，以及區(qū)域內(nèi)水力、電力等資源的高效輸配；此外，雨水回收系統(tǒng)、中水系統(tǒng)、垃圾回收系統(tǒng)等資源回收系統(tǒng)同時是規(guī)劃的重點(diǎn)，對降低能源使用量有重要作用。

低碳能源規(guī)劃是低碳經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支撐，與低碳產(chǎn)業(yè)體系、低碳基礎(chǔ)設(shè)施體系、低碳社會消費(fèi)體系的關(guān)系密不可分，并對其他體系起著支持和保障作用。

2 大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)途徑

大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃涉及能源、產(chǎn)業(yè)、交通、建筑、空間布局及各種基礎(chǔ)設(shè)施等多個領(lǐng)域，如何構(gòu)建全面客觀的規(guī)劃方案至關(guān)重要，本文構(gòu)建區(qū)域性低碳規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)途徑如圖2所示。

圖2 區(qū)域性低碳規(guī)劃實(shí)現(xiàn)途徑

(1)低碳規(guī)劃前期分析

區(qū)域性分析是低碳規(guī)劃前期分析的核心內(nèi)容，同時也是低碳目標(biāo)制定的前提。進(jìn)行區(qū)域性分析主要應(yīng)包含該區(qū)域規(guī)劃范圍的確定、建筑類型和功能的確定，以及對該區(qū)域規(guī)劃的準(zhǔn)確定位，并且深入調(diào)查區(qū)域現(xiàn)有的能源使用狀況和資源、市政條件，從而便于對區(qū)域內(nèi)能源的有效利用和節(jié)能減排方案的制定。

此外，應(yīng)把握和順應(yīng)當(dāng)?shù)卣暮暧^規(guī)劃，與之相協(xié)調(diào)；遵循國家和當(dāng)?shù)氐恼咭螅诉_(dá)到相關(guān)節(jié)能和綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)外，還可按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行節(jié)能減排補(bǔ)貼的申請，從而緩解一定的資金壓力，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的低碳化和經(jīng)濟(jì)化。

(2)低碳目標(biāo)規(guī)劃

大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃涉及面廣泛，但并不能面面俱到。在進(jìn)行區(qū)域性低碳規(guī)劃時應(yīng)該抓住幾個關(guān)鍵要素，把握低碳發(fā)展的核心目標(biāo)，進(jìn)行準(zhǔn)確的目標(biāo)定位。顧名思義，“低碳規(guī)劃”其核心即最低的碳排放量，在選擇區(qū)域性低碳發(fā)展的總體目標(biāo)時，就應(yīng)界定一個綜合碳排放量指標(biāo)作為總體目標(biāo)。此外，與碳排放量直接相關(guān)的能源利用率、資源回收率、綠地率等指標(biāo)同樣均應(yīng)作為低碳區(qū)域的規(guī)劃目標(biāo)。具體的低碳規(guī)劃目標(biāo)體系將在下文做進(jìn)一步闡述。

(3)低碳方案規(guī)劃

低碳規(guī)劃方案的制定必須在低碳目標(biāo)的指導(dǎo)下，分別從提高節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、可再生能源利用、資源循環(huán)利用、碳匯等方面采取相應(yīng)措施，針對區(qū)域內(nèi)的土地利用、建筑體系、交通系統(tǒng)、能源利用等進(jìn)行不同層次的規(guī)劃，如總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃、專項(xiàng)技術(shù)規(guī)劃等制定相應(yīng)的規(guī)劃方案，確保低碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

此外，低碳規(guī)劃方案在設(shè)計過程中除了進(jìn)行目標(biāo)規(guī)劃值的核算外，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域性分析和政策環(huán)境對擬定的低碳目標(biāo)值進(jìn)行反饋和調(diào)整，從而進(jìn)一步提高低碳目標(biāo)體系的全面性和先進(jìn)性。

3 大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃目標(biāo)體系

大型公共建筑的區(qū)域性低碳規(guī)劃應(yīng)從區(qū)域、地塊、單體建筑三個層面，對低碳生態(tài)理念涉及的景觀、交通、能源、水資源等各領(lǐng)域的設(shè)計目標(biāo)、原則及方法進(jìn)行技術(shù)性界定，提出相應(yīng)的控制與引導(dǎo)性指標(biāo)。

大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃目標(biāo)體系應(yīng)從碳排放量的降低和生態(tài)環(huán)境的優(yōu)美兩個方面提出，具體指標(biāo)如表1所示。

低碳規(guī)劃目標(biāo)體系的設(shè)置及目標(biāo)的評估應(yīng)基于不同的情景設(shè)立進(jìn)行分析和提取，一般計算途徑是從基準(zhǔn)情景、優(yōu)化情景以及低碳情景三種情景的逐層優(yōu)化過程中進(jìn)行對照和定量定性分析對各目標(biāo)指標(biāo)進(jìn)行賦值。

(1)基準(zhǔn)情景。以當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式為基礎(chǔ)，并包括當(dāng)前針對單位GDP能耗以及其他關(guān)鍵領(lǐng)域的政策承諾，僅反映目前現(xiàn)狀下的結(jié)果。

(2)優(yōu)化情景。這一情景是基準(zhǔn)情景的優(yōu)化和改善，包含在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；鼓勵發(fā)展公共交通；推廣符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑；制定一些節(jié)能降耗的政策措施；基本形成低碳的生產(chǎn)、生活和消費(fèi)模式。

表1 低碳規(guī)劃指標(biāo)體系表

(3)低碳情景。該情景包括在區(qū)域內(nèi)形成以低能耗的生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)和綠色出行為主導(dǎo)的低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和交通結(jié)構(gòu)，低碳節(jié)能建筑得到普及，可再生能源比例持續(xù)上升，碳匯技術(shù)得到推廣，同時加大相應(yīng)配套政策的制訂和實(shí)施力度。

在情景分析過程中，還應(yīng)參考其他城市或與之水平相當(dāng)項(xiàng)目的低碳目標(biāo)指數(shù)，對情景設(shè)置進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證情景參數(shù)的設(shè)置在該區(qū)低碳規(guī)劃的合理性和適用性。各情景的方案設(shè)定見表2。

由于文章篇幅有限，而碳排放總量控制是進(jìn)行低碳規(guī)劃的核心目標(biāo)，本文僅對區(qū)域性碳排放強(qiáng)度、碳減排量、用能總量這三項(xiàng)指標(biāo)的計算加以說明。

表2 低碳情景對比分析

(1)碳排放強(qiáng)度。規(guī)劃區(qū)域碳排放強(qiáng)度計算應(yīng)包括建筑、市政、交通、綠化碳匯等四個領(lǐng)域，建筑能耗應(yīng)滿足現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，市政、交通能耗根據(jù)當(dāng)?shù)仄骄竭M(jìn)行核算，并考慮天然氣和電力對應(yīng)CO2排放量的不同折算系數(shù)，得到規(guī)劃區(qū)域的碳排放強(qiáng)度。

(2)碳減排量。以現(xiàn)有節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)計算建筑基準(zhǔn)能耗，以當(dāng)?shù)爻鞘械钠骄綖榛A(chǔ)計算市政、交通基準(zhǔn)能耗，通過提高建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、可再生能源利用、提高綠色出行比例等手段，降低能源消耗，與基準(zhǔn)情景對比，計算碳排放減排量。

碳排放預(yù)測模型如下式所示：

Cx=Co[(1-m)t×(1+n)t]

式中：Cx為預(yù)測年份二氧化碳的排放量；Co為基準(zhǔn)年二氧化碳的排放量；m為年度單位GDP減排率(由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、政策引導(dǎo)等因素導(dǎo)致的單位GDP碳排放減少)；n為平均經(jīng)濟(jì)增長速度；t為計算周期。

(3)用能總量控制。該指標(biāo)反映了規(guī)劃區(qū)域各類生產(chǎn)、生活活動所導(dǎo)致的各種能源消耗數(shù)量統(tǒng)計之和，反映規(guī)劃區(qū)域建筑、經(jīng)濟(jì)等發(fā)展過程中的能源消耗強(qiáng)度。應(yīng)合理規(guī)劃區(qū)域的能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、綠色出行交通方式等，促進(jìn)本指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

能源總量模型如下式所示：

Et=Eo[(1-m)t×(1+n)t]

式中：Eo為基期能源消費(fèi)量；m為年度單位GDP節(jié)能率(主要由于技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、政策促進(jìn)、工藝改進(jìn)等導(dǎo)致的單位GDP耗能量減少)；n為GDP增長速度，t為計算周期。

4 案例分析

4.1 項(xiàng)目簡介

武漢新城國際博覽中心工程位于武漢市漢陽四新地區(qū)，該區(qū)域位于漢陽腹地中心，它與漢江組團(tuán)、沌口組團(tuán)一起構(gòu)建武漢新區(qū)。博覽中心周邊經(jīng)營性用地約2850畝，共分為29個地塊，公共綠地率為19.4%，地塊綠地率30%，總建筑面積388.89萬m2，總用地面積189.71萬m2，容積率2.17，主要建筑類型為居住、商業(yè)金融、辦公用地等三種，其中居住建筑建筑面積為301.7萬m2，約占77.6%，商業(yè)金融建筑按20%商業(yè)建筑、80%金融辦公建筑進(jìn)行拆分，總規(guī)劃人口12萬，其中居住人口10萬。經(jīng)營性用地規(guī)劃建設(shè)范圍見圖3。

圖3 武漢國際博覽中心經(jīng)營性用地規(guī)劃設(shè)計范圍

4.2 博覽中心定位

(1)落實(shí)兩型社會要求，打造低碳生態(tài)新城。綜合考慮國際國內(nèi)環(huán)境、行業(yè)發(fā)展背景及武漢國際博覽中心重要的地位與影響力，落實(shí)武漢城市圈兩型社會建設(shè)要求，該項(xiàng)目核心理念為打造“低碳生態(tài)”示范城，開拓雙贏局面：政府及企業(yè)樹立負(fù)責(zé)任的良好形象，博覽中心提升展會品質(zhì)，開發(fā)商獲得項(xiàng)目附加值，用戶減少運(yùn)行費(fèi)用、舒適環(huán)境等。

(2)落實(shí)節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)。從生命周期源頭出發(fā)，以規(guī)劃和設(shè)計策略為主，高新技術(shù)手段為輔，促進(jìn)能源節(jié)約，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建環(huán)保、高效、可持續(xù)的發(fā)展模式。

(3)促進(jìn)可再生能源合理利用。優(yōu)先發(fā)展可再生能源，形成與常規(guī)能源相互銜接、相互補(bǔ)充的復(fù)合式能源利用模式，保證可再生能源使用率不低于10%。

4.3 低碳規(guī)劃前期分析

(1)武漢市節(jié)能減排目標(biāo)：武漢市為實(shí)現(xiàn)降低萬元GDP 能耗的“十一五”規(guī)劃目標(biāo)及做好全市重點(diǎn)企業(yè)的節(jié)能降耗工作，提出加快“四項(xiàng)制度”建設(shè)，研究制定三方面“節(jié)能優(yōu)惠”政策措施，促進(jìn)節(jié)能工作快步走上法制化軌道。

(2)相關(guān)激勵政策：武漢市推行的《武漢市綠色建筑管理辦法(試行)》中規(guī)定了設(shè)立多種綠色建筑專項(xiàng)資金，對使用的不同節(jié)能技術(shù)享受一定的稅收優(yōu)惠，并對綠色建筑專項(xiàng)資金的征收和使用管理都做出詳細(xì)規(guī)定。

(3)武漢能源狀況

武漢市工業(yè)萬元增加值能耗，分別超過北京、上海1.9倍和2.2倍；而服務(wù)行業(yè)和大專院校的電耗也逐年呈上升趨勢，平均增幅為10%；受惡劣天氣影響，高能耗企、事業(yè)單位限氣、限電情況嚴(yán)重。

而目前武漢市原煤、石油主要依賴于外購，電力80%由外網(wǎng)提供，能源自給率低，武漢市經(jīng)濟(jì)發(fā)展受能源瓶頸制約明顯，節(jié)能減排工作任重而道遠(yuǎn)。

(4)區(qū)域資源條件

長江水資源條件：規(guī)劃園區(qū)江水水量較為充沛，水溫能滿足冬夏季熱泵機(jī)組性能需求，水質(zhì)較好，可作為可再生能源進(jìn)行合理利用。

地下水資源條件：規(guī)劃區(qū)域?qū)儆谙薏蓞^(qū)且地下水開采壓力較小，不宜設(shè)置用水戶大規(guī)模開采利用，因此項(xiàng)目中不考慮地下水源熱泵技術(shù)的應(yīng)用。

淺層地?zé)豳Y源條件：武漢博覽中心區(qū)域淺層土壤換熱性能較好，較為適合在本區(qū)內(nèi)成孔、埋管。

太陽能資源條件：武漢地區(qū)較強(qiáng)的太陽輻射決定了規(guī)劃園區(qū)適合于光電轉(zhuǎn)化利用，尤其在7、8 月份太陽輻射充足，直接輻射比例高，光電轉(zhuǎn)換效率高。此外，雖然武漢地區(qū)全年太陽總輻射低于北方地區(qū)，但氣溫、水溫明顯較高，尤其是冬季氣溫，在光熱利用效率方面也存在一定優(yōu)勢。

(5)區(qū)域市政條件

經(jīng)營性用地規(guī)劃區(qū)域西側(cè)預(yù)留沌口水廠供水干線兩條，至南太子湖污水處理廠污水處理管線兩條，接沌口天然氣調(diào)壓站的高中壓天然氣管道一條，110 kV 電纜兩條，分別接沌口調(diào)峰電廠和太山寺變電所，經(jīng)營性用地內(nèi)規(guī)劃110 kV 變電所兩座，江堤中路污水泵站一座，四新給水泵站一座。

4.4 低碳規(guī)劃目標(biāo)體系框架

根據(jù)前文所述，將低碳規(guī)劃目標(biāo)體系分為三級指標(biāo)，并通過對該區(qū)域的基準(zhǔn)情景、優(yōu)化情景及低碳情景逐一進(jìn)行對比分析，同時結(jié)合武漢當(dāng)?shù)丶跋嚓P(guān)項(xiàng)目的建設(shè)情況，對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行目標(biāo)規(guī)劃，確定了符合項(xiàng)目實(shí)際，并具有一定高度的目標(biāo)控制值，借以指導(dǎo)武漢新城博覽中心經(jīng)營性用地在規(guī)劃和建筑設(shè)計過程中落實(shí)低碳生態(tài)理念，目標(biāo)體系框架見表3[16]。

表3 武漢國際博覽中心低碳規(guī)劃目標(biāo)體系表

4.5 低碳總體規(guī)劃

(1)結(jié)合軌道線路布局形成“適度緊湊、有效混合”的土地利用規(guī)劃(圖4)。

圖4 土地利用規(guī)劃

四新生態(tài)新城根據(jù)自身的用地條件及規(guī)劃職能，形成了一種 “分散化集中”的土地利用模式。即區(qū)域內(nèi)的公共設(shè)施以交通可達(dá)性為主要影響因子，在空間分布上呈現(xiàn)出一種網(wǎng)狀分散布局的形式。居住組團(tuán)圍繞公共設(shè)施網(wǎng)絡(luò)布局，各組團(tuán)規(guī)?？刂圃诓叫谐叨葍?nèi)。

(2)建立“軌道交通—公共汽車—自行車—步行”一體化的綠色交通體系(圖5)。

圖5 公共交通系統(tǒng)規(guī)劃

四新生態(tài)新城結(jié)合交通現(xiàn)狀及區(qū)域特征提出“軌道交通—公共汽車—自行車—步行”一體化的綠色交通體系的規(guī)劃設(shè)計目標(biāo)，力爭通過創(chuàng)造一個低碳友好的出行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)區(qū)域綠色交通出行率高于90%的目標(biāo)。

(3)建立兼顧生態(tài)安全的低碳綠地系統(tǒng)(圖6)。

針對區(qū)域內(nèi)自然條件優(yōu)越、水網(wǎng)密布、植被覆蓋良好的情況，四新生態(tài)新城劃定了生態(tài)敏感區(qū)、港渠廊道以保護(hù)、連通區(qū)域內(nèi)的主要生態(tài)軌跡，在開發(fā)建設(shè)區(qū)域內(nèi)則結(jié)合生物遷徙、安全需求適當(dāng)布局部分生態(tài)斑塊，并結(jié)合城市通風(fēng)、降溫需求增加景觀廊道、景觀軸線等線性開敞空間有機(jī)串聯(lián)區(qū)域內(nèi)的湖泊、廣場、公共綠地等，形成了一個“三縱三橫”的生態(tài)綠化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)人均公共綠化面積不低于20 m2，區(qū)域綠化覆蓋率超過55%的目標(biāo)。

圖6 綠地系統(tǒng)規(guī)劃

(4)建立因地制宜地的資源利用規(guī)劃與策略(圖7)。

四新生態(tài)新城首先加強(qiáng)對水環(huán)境的維護(hù)，結(jié)合城市綠地系統(tǒng)，布置一套區(qū)域性的“源頭、運(yùn)移、匯集”三級控制體系的生態(tài)型雨水收集排放系統(tǒng)；其次是通過引入生態(tài)技術(shù)來減少區(qū)域?qū)ν饨缒茉吹男枨罅縖17]。

圖7 生態(tài)排水規(guī)劃

5 結(jié)論

發(fā)展低碳社區(qū)、低碳城市是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，基于低碳理念進(jìn)行合理的低碳規(guī)劃和設(shè)計是實(shí)現(xiàn)其全壽命低碳目標(biāo)的基礎(chǔ)，同時也是優(yōu)化人居環(huán)境質(zhì)量、提高區(qū)域內(nèi)居民生活品質(zhì)、推動區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的“助推器”。大型公共建筑區(qū)域性低碳規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜工程，涉及能源、建筑、暖通、電氣等多個領(lǐng)域，因此，必須明確低碳規(guī)劃的關(guān)鍵領(lǐng)域和實(shí)現(xiàn)途徑，建立有針對性和適應(yīng)性的總體低碳目標(biāo)體系，同時建立適當(dāng)?shù)谋Ｕ蠙C(jī)制，使規(guī)劃的目標(biāo)和任務(wù)得以落實(shí)，對于節(jié)能減排、提升城市以及項(xiàng)目的吸引力具有重要的應(yīng)用價值和實(shí)踐意義。

[1] 陳洪波. 低碳城市規(guī)劃:目標(biāo)選擇與關(guān)鍵領(lǐng)域[J]. 華中科技大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版), 2011, 25(2): 82-86.

[2] Edward L G, Matthew E K. The greenness of cities: carbon dioxide emissions and urban development [J]. Urban Economics, 2010, 67(3): 404-418.

[3] Jonathan N, Heather L M. Comparing high and low residential density: life cycle analysis of energy use and greenhouse gas emissions [J]. Journey of Urban Planning and Development, 2006,(3): 10-19.

[4] Chris G. How to Live a Low-carbon Live: the Individual’s Guide to Stopping Climate Change(2nd Edition)[M]. London: Taylor & Francis, 2007.

[5] Crawford J, French W. A low-carbon future: spatial planning's role in enhancing technological innovation in the built environment [J]. Energy Policy, 2008, 36(12): 4575-4579.

[6] Winkelman S, Bishins A, Kooshian C. Planning for economic and environmental resilience [J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2010, 44(8): 575-586.

[7] Sandownik B, Jaccard M. Shaping sustainable energy use in chinese citie: the relevance of community energy management [J]. DISP-The Planning Review, 2002,(4): 5-22.

[8] 龍惟定. 建筑節(jié)能管理的重要環(huán)節(jié)—區(qū)域建筑能源規(guī)劃[J]. 暖通空調(diào), 2008, 38(3): 31-38.

[9] 龍惟定, 梁 浩. 低碳生態(tài)城區(qū)能源規(guī)劃的目標(biāo)設(shè)定[J]. 城市發(fā)展研究, 2011, (12): 13-19.

[10] 陳 飛, 諸大建. 低碳城市研究的內(nèi)涵、模型與目標(biāo)策略確定[J]. 城市規(guī)劃學(xué)刊, 2009, (4): 7-13.

[11] 陳 飛, 諸大建. 低碳城市研究的理論方法與上海實(shí)證分析[J]. 城市可持續(xù)發(fā)展, 2009, 16(10): 71-79.

[12] 趙宏宇, 郭湘閩, 褚 筠. “碳足跡”視角下的低碳城市規(guī)劃[J]. 建筑師, 2010, 26(5): 9-15.

[13] 葉祖達(dá), 梁俊強(qiáng), 李宏軍, 等. 我國綠色建筑的經(jīng)濟(jì)考慮—成本效益實(shí)證分析[J]. 生態(tài)城市與綠色建筑, 2011, (4): 28-33.

[14] 葉祖達(dá). 碳排放量評估方法在低碳城市規(guī)劃之應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代城市研究, 2009, (11): 20-26.

[15] 薛志峰, 江 億. 北京市《公共建筑節(jié)能評審標(biāo)準(zhǔn)》簡介[J]. 暖通空調(diào), 2005, 35(5): 36-53.

[16] 武漢新城國際博覽中心有限公司. 武漢國際博覽中心低碳生態(tài)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃[R]. 武漢: 武漢新城國際博覽中心有限公司, 2010.

[17] 武漢新城國際博覽中心有限公司. 低碳城市研究與武漢四新生態(tài)新城低碳規(guī)劃[R]. 武漢: 武漢新城國際博覽中心有限公司, 2012.