文/朱曉青 浙江工業(yè)大學(xué)設(shè)計與建筑學(xué)院 教 授
應(yīng)文豪 浙江工業(yè)大學(xué)設(shè)計與建筑學(xué)院 碩士研究生
戴 偉 浙江工業(yè)大學(xué)設(shè)計與建筑學(xué)院 講 師(通訊作者)
丁 杰 浙江省城市化發(fā)展研究中心 副主任
許想想 浙江省城市化發(fā)展研究中心 工程師
2020 年9 月,我國在聯(lián)合國大會上承諾,2030 年實現(xiàn)碳達(dá)峰,2060 年達(dá)到碳中和的目標(biāo)。中國作為發(fā)展中國家,在人均碳排放仍處于上升階段的今天[1],“雙碳”任務(wù)十分艱巨。這也意味著接下來40 年,碳中和導(dǎo)向的生態(tài)建設(shè)將是我國城鄉(xiāng)建設(shè)的重中之重。而綠道建設(shè)又是生態(tài)建設(shè)的重要一環(huán),綠道作為一種位于城鄉(xiāng)聚居區(qū)與生態(tài)環(huán)境邊界的空間廊道系統(tǒng),是中國進(jìn)行碳中和攻堅戰(zhàn)的前沿陣地。
目前,國內(nèi)外學(xué)者對于綠道評價的研究多從宏觀規(guī)劃的角度出發(fā),譚曉鴿[2]運用景觀格局分析方法,結(jié)合斑塊類型景觀指數(shù)、廊道結(jié)構(gòu)指數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指數(shù)對天津市2 個綠地系統(tǒng)規(guī)劃和4 個綠道網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案進(jìn)行評價比選。楊洋[3]運用層次分析法構(gòu)建綠道景觀評價模型,從觀賞性、功能性、文化性、生態(tài)性四個層面對廣州市7 個區(qū)的綠道進(jìn)行評價賦分。Sarnowski 等[4]從文化與自然兩個層面對波蘭北部地區(qū)綠道進(jìn)行了景觀視覺吸引力評價,用以指導(dǎo)兩個景觀公園之間的綠道選線。不管是運用何種研究方法,已有的綠道定量評價極少跳脫出規(guī)劃與選線,使得綠道研究難以深入。另外,人居環(huán)境領(lǐng)域的碳中和研究主要運用于建筑設(shè)計與城鄉(xiāng)規(guī)劃[5-8],在綠道領(lǐng)域的研究極為匱乏。本文基于當(dāng)前研究與社會發(fā)展趨勢,擬通過細(xì)分綠道綜合帶碳中和績效相關(guān)要素,采取定性與定量相結(jié)合的原則建立全方位的綠道綜合帶評價指標(biāo)體系,把多元復(fù)雜的概念轉(zhuǎn)化為單一具體的數(shù)值,計算出綠道綜合帶碳中和指數(shù)。最后通過實例進(jìn)一步驗證評價體系,以期為綠道綜合帶的規(guī)劃設(shè)計、工程建造、運營管理、碳中和改造提升,提供理論依據(jù)、經(jīng)驗參考和設(shè)計導(dǎo)向。
現(xiàn)如今,單一的綠道概念已無法滿足綜合性評價的研究需要,已出現(xiàn)的綠道網(wǎng)絡(luò)、綠道系統(tǒng)等概念也過于模糊寬泛,無法滿足本次研究中的量化需求以及研究范圍的界定。故提出“綠道綜合帶”概念,其含義是以綠道為基礎(chǔ),在綠道線路及其附屬空間上復(fù)合區(qū)域多種功能與設(shè)施的綜合性廊帶系統(tǒng)。包括綠道主線和綠道功能區(qū)。其輻射范圍根據(jù)周邊業(yè)態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、人群活動的不同可進(jìn)行適當(dāng)靈活調(diào)節(jié)?;趯坝^規(guī)劃領(lǐng)域的生態(tài)廊道寬度研究[9]和城市設(shè)計領(lǐng)域的5 分鐘步行生活圈研究[10],綜合綠道主體工程的建設(shè),將評價區(qū)域劃分為三個圈層(表1)。
表1 綠道綜合帶評價區(qū)域范圍表(表格及表格中圖片來源:作者自繪)
為使評價體系的結(jié)構(gòu)更加清晰明確、評價內(nèi)容更加合理,引入驅(qū)動力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)(driving forces-pressure-state-impact-response)DPSIR 模型,它是由歐洲環(huán)境局(EEA)結(jié)合壓力-狀態(tài)-響應(yīng)(PSR)模型和驅(qū)動力-狀態(tài)-響應(yīng)(DSR)模型的優(yōu)點而建立的環(huán)境管理模型[11,12],能夠有效地反映出綠道碳排碳匯狀態(tài)與周邊經(jīng)濟(jì)社會活動以及環(huán)境問題之間的因果關(guān)系。
出于將綠道綜合帶作為一個線型的復(fù)合城市系統(tǒng)的考慮。通過對綠道工程全生命周期進(jìn)行系統(tǒng)地調(diào)查分析,厘清綠道周邊相關(guān)活動、碳排狀態(tài)、環(huán)境影響、措施介入等之間的因果關(guān)系,同時考慮指標(biāo)數(shù)據(jù)來源的可得性和易操作性,結(jié)合建設(shè)部門編制的綠道規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則、環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、低碳城市評價指標(biāo)體系以及有關(guān)專家的建議,針對具體綠道空間,建立起綠道綜合帶碳中和績效評價指標(biāo)體系(表2)。
表2 碳中和導(dǎo)向的綠道綜合帶評價指標(biāo)表(表格來源:作者自繪)
由于此評價體系區(qū)別于常規(guī)的低碳城市環(huán)境評價,而應(yīng)用于特定綠道或綠道網(wǎng)內(nèi)部區(qū)段評價,故將評價著眼于綠道本體,從宏觀性指標(biāo)轉(zhuǎn)向中微觀的功能空間指標(biāo)和空間管維使用評價。
式中,Y 為指標(biāo)極差值,Ii為指標(biāo)實測值,Imin為指標(biāo)最小值,Imax為指標(biāo)最大值。
從而使原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無量綱指標(biāo)測評值,并使各指標(biāo)值都處于同一個數(shù)量級別,處理后指標(biāo)區(qū)間為[0,1]。
式中,uij為第i 個因子相對第j 個因子的重要性。最終分別計算得到三個層級的權(quán)重,準(zhǔn)則層O-C 權(quán)重W(O-C)、要素層C-H 權(quán)重W(C-H)、指標(biāo)層H-I權(quán)重W(H-I)。最終計算出各指標(biāo)因子在評價體系中的絕對權(quán)重:
通過繪制各項指標(biāo)權(quán)重對應(yīng)碳匯促進(jìn)績效和碳源抑制績效的?;鶊D(Sankey diagram),碳匯促進(jìn)績效指標(biāo)占比42.1%、碳源抑制績效指標(biāo)占比44.9%,兩者權(quán)重趨于平衡,進(jìn)一步驗證碳中和導(dǎo)向的綠道綜合帶評價體系的合理性(圖1)。
圖1 碳中和導(dǎo)向的綠道綜合帶評價指標(biāo)權(quán)重?;鶊D(圖片來源:作者自繪)
式中,E 為綠道綜合帶碳中和指數(shù),Wi 為各個指標(biāo)因子的權(quán)重,Yi 為相對應(yīng)指標(biāo)i 的標(biāo)準(zhǔn)化值。
E 的取值區(qū)間為[0,1],數(shù)值值越大,表明該綠道綜合帶區(qū)段碳績效越高。按照等級劃分的認(rèn)知習(xí)慣,同時考慮指標(biāo)最高值的先進(jìn)性和適用性,將E 取值分為5 個區(qū)間,在數(shù)據(jù)地圖中使用淺綠至暗綠五種色塊標(biāo)注,便于評價結(jié)果直觀呈現(xiàn)與分析(表3)。
表3 綠道綜合帶碳績效評價分級得分表(表格來源:作者自繪)
樣本選址位于浙江省杭州市余杭區(qū)的臨平山綠道。該綠道經(jīng)過專家推薦和群眾網(wǎng)絡(luò)投票被評為“浙江省十大最美綠道”,擁有典型的“城-道-山”橫向空間格局。臨平山綠道綠道全長12 公里,主線5.7 公里,寬4.5 米,主要出入口10 個,主線路面材質(zhì)采用冷料瀝青,沿線建成入口廣場、設(shè)施中心、雨水花園、運動公園等節(jié)點驛站。并將杜鵑園、東來閣、斷嶺殘雪等歷史景點串珠成鏈。綠道沿線布置了座椅、健身器材、路燈、監(jiān)控、電子屏、智慧燈桿、地面標(biāo)線、標(biāo)識標(biāo)牌等設(shè)施,建有臨平山綠道智慧步道系統(tǒng)。日均客流量增長約1 萬人次,高峰期超過2 萬人次。
為了從中微觀的空間視角來精細(xì)評判綠道沿線不同截面空間的碳績效,以及便于后續(xù)指標(biāo)的構(gòu)建與量化,基于區(qū)段的平面形態(tài)特征與均好性,以5.7 公里綠道主線為研究樣本主體,以200 ~300 米左右為標(biāo)準(zhǔn)(接近周邊最小街區(qū)尺度大小),對研究樣本進(jìn)行劃分,共獲得20 個研究單元(圖2)。通過對每個研究單元進(jìn)行系統(tǒng)評價后,進(jìn)行比較與分析,辨明各單元碳績效的優(yōu)劣高低,最后串珠成鏈,對綠道全線碳績效空間分異進(jìn)行全局把控。
圖2 研究范圍劃分圖(圖片來源:作者自繪)
按照碳中和導(dǎo)向的綠道綜合帶績效評價體系和計算方法,得出臨平山綠道沿線各研究單元的碳中和指數(shù)E,并作圖示化表達(dá)(表4)。
表4 評價結(jié)果示意圖(表格及表格中圖片來源:作者自繪)
評價結(jié)果表明,臨平山綠道綜合帶碳中和指數(shù)E 的平均值為0.68,處于[0.60,0.80),整體位于零碳級別。但是,綠道沿線20 個研究單元之間等級差別顯著,其中,評價指數(shù)最高值Emax=0.86 為負(fù)碳級(Ⅰ)、最低值Emin=0.27 為中碳級(Ⅳ)。各級別研究單元典型空間斷面整理與討論見表5。
表5 評價結(jié)果討論表(表格來源:作者自繪,表格中圖片來源:改繪自建設(shè)部《綠道規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》及臨平山綠道設(shè)計文本,照片為作者自攝)
改造優(yōu)先,適度開發(fā)——“雙碳”目標(biāo)下的綠道的規(guī)劃建設(shè)和空間設(shè)計應(yīng)當(dāng)避免“逢山開路,遇水架橋”的莽撞思路。要充分尊重原有環(huán)境和場地,優(yōu)先采用借用與改造的策略,最大限度地降低綠道工程施工建設(shè)階段的建設(shè)成本和碳排壓力;在新建綠道區(qū)段,要堅持適度的原則,以生態(tài)為本,綠道工程為輔,避免本末倒置。
功能精簡,合理布置——首先,綠道本身具有通道的作用,因此綠道沿線的功能布置在精不在多,繁多的功能空間設(shè)計只會徒增空間浪費、綠量減少的風(fēng)險;其次,功能空間的布置需要考慮可達(dá)性和人群使用率,一般和主次出入口、交通節(jié)點相結(jié)合,以期達(dá)到空間設(shè)計效益的最大化。
豐富綠化,尊重鄉(xiāng)土——綠道沿線綠化是刺激碳匯增長的第一要素。綠化量上,要嚴(yán)格控制大面積的單一綠化植物設(shè)計,提高植被碳匯效率,降低綠化管維碳排成本。綠化品質(zhì)方面,植物配置要以鄉(xiāng)土植物為主,充分利用綠道周邊的原生植物,既能增強景觀植物群落的抗逆性進(jìn)而節(jié)約維護(hù)成本,又能營造自然野趣。
數(shù)字賦能,創(chuàng)新管維——空間是綠道碳匯的重要載體。運用數(shù)字化手段將線下的綠道空間和線上互聯(lián)網(wǎng)平臺相融合,可以節(jié)約部分線下運維空間。智慧監(jiān)控、智慧照明等設(shè)施實現(xiàn)綠道全線低成本、精細(xì)化管控;智能導(dǎo)覽系統(tǒng)、綠道信息發(fā)布平臺等系統(tǒng)的運用可以豐富使用者的互動體驗,實現(xiàn)低碳理念和綠色生活方式的有效傳播。
碳中和導(dǎo)向的綠道建設(shè)在時間維度上貫穿綠道工程建設(shè)全周期,在空間維度上涵蓋周邊建筑、景觀、道路,涉及城市建設(shè)和發(fā)展的諸多方面,需要社會各行業(yè)專家的通力合作?;趯嵱眯院屯茝V性的考慮,本次研究中的評價體系指標(biāo)較為綜合,因此,可進(jìn)一步對單一指標(biāo)內(nèi)容進(jìn)行分析與比較,提出更精準(zhǔn)的改進(jìn)思路,完善評價體系。
注釋:
①5分鐘舒適步行距離:5分鐘路程即5km/h步速行走416m是普遍認(rèn)為的較舒適的步行距離,文章考慮步行路線的曲折性,故將距離適當(dāng)縮短至400m。