2012低炭生态城市建设发展技术模式的探讨 毕业论文.doc

安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕 业 设 计 (论 文) 专专 业业 应用物理学应用物理学 班班 级级 08 物理物理 1 班班 学生姓名学生姓名 王磊王磊 学学 号号 08207030101 课课 题题 低碳生态城市建设发展技术模式的探讨低碳生态城市建设发展技术模式的探讨 指导教师指导教师 郭峥郭峥 2012 年年 6 月月 1 日日 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 1 低碳生态城市建设发展技术模式的探讨 摘 要：低碳生态城市是指城市在经济高速发展的前提下，应对全球气候变化的背景下提 出的一种低碳生产和低碳消费新的城市发展模式，是对人类社会可持续发展中城市发展 提出的又一个新的要求.近几年，随着我国城镇化建设进程的快速发展，低碳生态城市已 成为我国各地城市建设发展的新模式，涌现出一批如武汉、大连等在建设实践上有突出 亮点的城市建设经验.武汉市城市总体规划应用生态足迹研究方法、gis 评价技术、生态 城理论、tod 模式、cfd 模拟等技术方面和研究手段，探索了总体规划在“低碳城市” 建设方面的应用.大连市基于低碳生态发展的现状，建立起低碳节能相关政策以及市民低 碳生活方式的养成与生态消费模式；逐步培育低碳生活，构建城市低碳发展模式大的对 策；说明构建低碳生态城市是节能减排，改善城市环境，发展低碳经济的创新性手段， 也是落实科学发展观，建设节约型社会，构建和谐社会的内在要求.本文通过对武汉低碳 生态城市的发展研究探讨了低碳生态城市模型，全面分析了典型生态城市大连低碳 生态领域建设经验，最后总结出安徽省低碳城市建设的必要性，并且对低碳城市建设给 出了相应的建议. 关键词：低碳生态城市；建设发展；发展技术模式；生态城市模型；典型城市分析 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 2 low carbon ecological city construction technology development pattern discussion abstract:low-carbon eco-city is the city in the context of rapid economic development. to address global climate change the background of a low-carbon production and carbon consumption of new urban development model is a sustainable development of human society in the urban development proposed another new requirement.in recent years, along with the fast development of the urbanization construction process, “low-carbon city”has become a new model of urban development around.in this paper,emerging a group of such as wuhan,dalian and other construction practice in having prominent urban constrution experience of the window , wuhan urban master plan as an example.the ecological footprint methodology,gis evaluation techniques, ecological city theory,tod model, cfd simulation technology and methods and research tools,in the low-carbon city overall planning application.seeing the present situation of the low-carbon development in dalian from the perspective of the scientific outlook on development,we analysed and demonstrated the low-carbon and energy-saving policies,the low- carbon lifestyle the citizens cultivated,and ecological consumption mode.the construction of the low-carbon city development mode is innovation means of energy-saving and emission- reduction,environment improvement and low-carbon economy.meanwhile it is intrinsic requset of carrying out the scientific outlook on development,building economical and harmonious society. this article summarizes the low-carbon eco-city development of wuhan and build the model of low-carbon eco-city.comprehensive analysis on typical ecology city-dalian low carbon ecological field construction experience. the need for a low carbon economy. and for the development of low-carbon eco-city of anhui, made recommendations accordingly. keywords: low-carbon eco-city; construction development; development technology mode; ecological city model; typical cities analysis 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 3 目录目录 摘摘 要要 1 abstract:.2 1 引言引言 5 2 低碳生态城的发展路径分析低碳生态城的发展路径分析 6 2.1 我国城镇化如何健康发展6 2.2 低碳生态城发展的重要组成6 2.3 低碳生态城需要科学的发展7 3 低碳生态系统模型的建立低碳生态系统模型的建立 8 3.1 运用“生态足迹”法研究低碳生态城市人口规模8 3.2 基于 gis 的生态敏感性评价.9 3.3 界定都市发展区和农业生态区11 3.4 应用 tod 模式引导城镇空间组群布局和轴向拓展.12 3.5 cfd 模拟城市风道.13 4 典型生态城市分析典型生态城市分析 15 4.1 大连基于 gis 生态敏感评价从而确定发展绿色能源15 4.1.1 发展海洋能源技术15 4.1.2 节能、减排技术创新15 4.1.3 可再生能源利用技术创新16 4.1.4 加强环境保护16 4.2 根据“生态足迹”法确定大连城市人口发展方向.17 4.2.1 人的全面发展和福利增长17 4.2.2 控制人口数量17 4.2.3 提高人口素质17 4.3 大连市的交通建设17 4.3.1 开放交通市场17 4.3.2 促进公共交通服务多元化和高质化18 4.3.3 合理利用土地18 4.3.4 开发和推广环境友好的交通技术18 4.4 大连根据 cfd 模拟城市风道技术从而对城市进行生态建设18 4.4.1 通风廊道设置18 4.4.2 大连对热岛效应的解决办法19 5 安徽建设低碳生态城市的基本方向安徽建设低碳生态城市的基本方向 20 5.1 积极开展低碳生态城市试点示范建设和给予支持20 5.2 建立低碳生态城市规划管理和启动技术研究21 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 4 5.3 开展各类低碳生态试点示范项目建设21 5.4 大力推进绿色建筑评价标识与示范建设和搭建技术支撑平台22 5.5 分类推进城市低碳生态产业建设发展22 6 结语结语 23 参考文献参考文献 24 致致 谢谢 25 附附 录录 26 图表索引图表索引 表 3.1 2003年生态足迹计算结果。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。8 8 表 3.2 2003 年生态承载力计算结果。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。9 9 表 3.3 2003 年主要生态评价因子。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。10 10 表 3.4 2003 年生态敏感性评价表。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。10 10 表 3.5 市区与生态区的界定指标。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。11 11 图 3.1 双快一轨示意图。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。12 12 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 5 第一章第一章 引言引言 目前,我国城市化发展速度加快,但是已发展的城市能源消耗庞大,城市燃料利用主要 还是煤,天然气等优质能源以及太阳能、地热、风能等清洁可再生能源利用率还相当低, 整体用能结构还不是很合理.据统计，我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米，其 中80%以上为高耗能建筑，既有建筑400多亿平方米，其中95%以上为高耗能建筑.所以发 展建筑节能与绿色建筑，建设低碳生态城是我国健康城镇化发展的最佳模式和目标. 为尽快掌握建设低碳生态城的核心技术和实验多种节能技术和绿色建筑技术综合应 用的效果，我国在新建城区中开展了低碳生态城的示范工程.为使示范工程的经验、技术 和成功模式可转化到我国广泛的大中城市的后续建设中，需要对低碳生态城市示范工程 建设过程建立持续有效的跟踪方式、对建设经验进行提炼和总结，并形成有效的转化能 力. 一座城市实现科学、可持续发展、建成生态宜居性绿色家园必须构建城市低碳发展 模式，即是节能减排，改善城市环境，发展低炭经济的创新性手段，也是落实科学发展 观，建设节约型社会，构建和谐社会的内在要求.应该看到，在全球气候变暖，环境污染 日益严重的情况下，低碳生活应该成为引领人类生活的新方式，这样人类就能实现通过 控制二氧化碳来拯救世界的梦想.低炭生活是我们必将选择的未来.我们只有懂的低炭， 才能享受未来生活，把握住低炭生活的机遇，就是把握世界的未来.只要我们用低炭意识 管理工作生活中的每个环节，我们赖以生存的环境会更美好，建设低炭城市的梦想一定 会实现. 建设低碳生态城市对我国甚至全世界的经济、政治、文化、环境的发展有着巨大的 推动力.所以，加快低碳生态城市的建设步伐刻不容缓.为了使低碳生态城市建设结构更 加完美.因此对低碳生态城市的建设发展技术模式和低碳生态模型就有了更加严格的要求.那 么低碳生态城市的建设技术有哪些呢？ 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 6 第二章第二章 低碳生态城的发展路径分析低碳生态城的发展路径分析 2.1 我国城镇化如何健康发展我国城镇化如何健康发展 任何一个国家在城镇化的过程中，路径选择往往是不可再回头的;因为随着城镇化进 程的展开，城镇和重大基础设施布局一旦确定后，就很难再改变. 联合国的一份报告指出，虽然城市面积只占全世界土地总面积的2% ，但却消耗着全 球约75% 的资源.正因为如此，我们选择走什么样的城市化道路将直接影响我们的未来. 我国正处于城镇化发展的关键时刻，正确选择城镇化和经济发展模式，是落实科学发展 观，确保我国国民经济长期持续、健康、有序发展的关键. 跟据美国生态学家莱斯特r布朗的观点，城镇化和经济发展的模式可分为两种： 一种为“a模式” ，一种为“b模式”. “a模式”即是以美国为首的发达国家的发展模式，其主要特征为城市低密度蔓延、 私人轿车为主导的机动化、化石燃料为基础、一次性产品泛滥等.其结果是:美国以占世 界5% 的人口消费了1 /3 以上的世界能源.a 模式无疑是造成现在地球的“三高” ，也就 是高油价、高排放以及粮食价格不断攀高的主要原因. “b 模式”即要求所有的发展中国家停止发展、停止碳排放、停止进步，成为发达 国家的后花园，为发达国家的碳排放提供空间.b 模式对尚处于“青春发育期”的发展中 国家而言，无疑是一剂毒饵，无疑会拉大发展中国家和发达国家的发展不平等，加剧对 发展中国家原材料、能源等资源的盘剥和污染物转移，使发展中国家再次成为发达国家 不平等状态的输入国，将会催化出一系列严重的经济、政治、社会危机. 所以，中国的城镇化和经济发展模式既不能走高能耗的a模式，也不能走停滞不发展 的b模式，应该走具有中国特色的c模式， 即低碳和生态发展模式，通过有效运用具有生 态特征的技术手段和文化模式，实现人工自然生态复合系统良性运转以及人与自然、 人与社会可持续和谐发展，在经济高速发展的前提下，保持能源消耗和二氧化碳排放处 于较低的水平. 2.2 低碳生态城发展的重要组成低碳生态城发展的重要组成 低碳生态城的发展包括三个层面，第一是加强建筑节能和推行绿色建筑，即从微观 的建筑个体的角度实现低碳生态发展;第二面向住宅小区、校园、医院、工业园、工厂等 各类区域综合体实现节能和降低排放;第三是从城区、城市、村镇的范围发展低碳经济、 降低碳排放和保护生态环境. 简单来说，就是大量采用各种建筑节能技术的节能建筑和节能、节水、节材、节地 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 7 及环保的绿色建筑在一起就构成了校园、小区、工业园、医院等具有特定功能的区域;各 类功能区建筑再进行复杂的组合，更关注于低碳排放和生态环境问题就构成了低碳生态 城. (1)建筑低能耗:建筑节能的内涵是不断变化的，减少建筑物中能量的流逝， “提高建 筑物中的能源利用率” ，即在保证提高建筑物舒适度的前提下，合理使用和有效利用能源， 不断提高能源利用效率.目前建筑节能的范围主要包括采暖、空调、热水供应、炊事、照 明、家用电器等方面的能耗节约. (2)建筑低污染:绿色建筑是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的 空间，同时在建筑全生命周期( 物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护及拆除、 回用过程) 中实现高效率地利用资源( 能源、土地、水资源、材料)、最低限度地影响环 境的建筑物.绿色建筑是以节约能源、有效利用资源的方式，建造低环境负荷情况下安全、 健康、高效及舒适的居住空间，达到人及建筑与环境共生共荣、永续发展. (3)总体城市规划目标:是减少能源浪费和降低废气排放.节能是指加强用能管理，采 用技术上可行，经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各 个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源.节能包括减少浪费和增加回收两个 部份.减排是指调整产业结构，大力发展低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展 模式.节能减排是是我国可持续发展的一项长远发展线路，是我国的基本国策. 低碳生态城是通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可 能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境 保护的双赢.低碳生态城通过建筑节能与绿色建筑技术、特定功能区域节能减排技术不断 发展、积累，随着经济模式不断发展，是应对当前全球气候和环境变化，实现人与自然 和谐发展的必然选择. 2.3 低碳生态城需要科学的发展低碳生态城需要科学的发展 要实现低碳生态城科学发展的目标，需要科技在建筑节能、绿色建筑、节能减排、 低碳生态的规划、设计、建造和运营管理等的支撑，并且形成对建筑节能、绿色建筑、 节能减排、低碳生态可分析、可比较、可评价的数据，这对于低碳生态城发展来说至关 重要. 如何能够产生足够丰富的数据来优化低碳生态城的科学可持续发展， “模型系统”将 是一项比较好的构建技术，通过对全国不同气候带、不同地理环境的样本建筑、样本功 能区进行数据采集，建立样本数据库，按照不同层次和颗粒度进行建模，利用可视化技 术可以将统计、分析的结果提供给行业主管单位、科研机构或业主等服务，为低碳生态 城的可持续发展提供辅助决策数据. 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 8 第三章第三章 低碳生态系统模型的建立低碳生态系统模型的建立 3.1 运用运用“生态足迹生态足迹”法研究低碳生态城市人口规模法研究低碳生态城市人口规模 从建设低碳生态城市角度确定人口规模，目前较适用的方法是运用“生态足迹”分析 法.“生态足迹”是指生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃 物所需要的生物生产总面积(包括陆地和水域).生态足迹分析法将地球表面的生物生产性 土地分为化石能源用地、耕地、牧草地、林地、建筑用地、水域等六大类进行核算.计算 方法如下： (1)人均生态足迹分量的计算为： ny eip y c a i iii i i i ）（ 其中，i为消费项目的类型，ai为第i种消费项目折算的人均生态足迹分量(hm2/人)， ci为第i种消费项目的人均消费量，yi为生物生产土地生产第i种消费项目的世界年均产量 (kg/ hm2)，pi 、ii 、ei 分别为第i种消费项目的年生产量、年进口量和年出口量，n为 人口数. (2)人均生态足迹的计算为： ny )eip(rj rjajeie i iii f 其中，ef为人均生态足迹(hm2/人)，ei为人均生态足迹分量，rj 为均衡因子. 表3.1 2003年生态足迹计算结果 生物生产 面积类型 人均占用 （hm2/人） 均衡因子 （rj） 均衡面积 （hm2/人） 消费调整后均衡 面积（hm2/人） 耕地 0.11012.80.30830.1197 草地 0.47630.5 0.23810.0925 森林 0.02821.10.03100.0120 化石能源 1.21241.11.33360.5178 建筑用地 0.05522.80.15460.0600 生态足迹 2.39800.9311 (3)人均生态承载力的计算为：yjrjajcjec 其中，ec为人均生态承载力(hm2/人)，cj为人均生态承载力分量，aj为人均生物生产 面积，rj为均衡因子，yj为产量因子. 表3.2 2003年生态承载力计算结果 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 9 土地类型总面积（hm2） 人均面积 （hm2） 产量因子 （yi） 均衡面积 （hm2） 耕地 389157.750.04981.940.0966 草地 6892.120.0009 26.41 0.0233 森林 119656.51 0.0513 11.360.1740 co2吸收 0.00 0.0000 0.000.0000 建筑用地 124842.45 0.0160 1.66 0.0265 人均生态承载力 0.3496 减去生物保护多样性保护面积12% 0.0419 可利用的人均生态承载力 0.3076 人均生态赤字（hm2/人） -0.6235 根据项目组的研究测算，引入消费调整系数的调整后，2003年武汉市的消费型生态 足迹为人均0.9311 hm2，生态赤字为人均0.6235hm2,如表3.2. 按照目前生态压力缓解25%测算,规划建议到2020年武汉市总人口应控制在1200万人 以内,规划实际采用的人口规模方案为1180万人.这一方案是所有5个专项研究中控制得最 为严格的,也是确保实现低碳城市的基础环节之一. 3.2 基于基于 gis 的生态敏感性评价的生态敏感性评价 划定禁、限建区，减少碳排量建设“低碳城市”的一个重要内容就是保护好自然生 态资源，以减少碳排量.按照要求，生态城镇绿化空间不低于总面积的40，且其中至少 有50是公共的、管理良好的、高质量的绿色开放空间网络.总体规划运用了地理信 息系统(即gis)技术在定量评价、精确性、时效性及管理信息化方面具有强大的优势，对 全市生态要素的敏感性进行分析，以划定禁限建区，进行分区管制和保护，从而到达尽 量减少碳排量的目的. 为了科学准确地评价武汉市域的生态敏感性， 总体规划将生态评价因子细分为地 基承载、高程、园地、林地、水资源分布、湿地分布、水体敏感性、地震地质灾害、土 壤环境、土壤敏感性、水土流失和耕地、矿产资源及坡度、距离和可达性等17个因子， 根据环境影响因素的权重关系，运用gis 的空间数据处理功能和模型分析功能，将各生 态评价因子进行叠加分析，得出生态敏感性评价的综合分析结果. 表3.3 2003年主要生态评价因子 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 10 因素 单因素评价等级 v1 v2 v3 v4 地基承载石英片岩、黑 云奥、混合岩、 变粒岩层 亚粘土、粘土 及石英砂岩、 硕岩层 亚砂土夹、亚 粘性土层 矿、亚砂土、粘性土及 淤泥层 高程 20-50 50-100100-200 20或100 水环境 g00g2 2g5 5g 植被环境 k00k2 2k5 5k 土壤环境 m00m2 2m5 5m 用地交通主城建成区及 三环 城关镇、重点 镇及开发区 县道两侧各 500m 其他地区 可达性线以内地区省道两侧500m其他地区其他地区 表3.4 2003年生态敏感性评价表 评价因子不敏感 较敏感 中敏感 重敏感 面积比例 面积比例 面积比例 面积比例 （km2） （%） （km2） （%） （km2） （ %） （km2） (%) 地基承载 1303 15.3 1954 23.0240 2.82862 33.7 高程（m） 5197 61.2 860 10.1231 2.7 72 0.8 水环境 3607 42.51316 15.5426 5.01011 11.9 植被环境 3503 41.2 712 8.4 311 3.71834 21.6 土壤环境 1739 27.32748 43.21873 29.4 用地交通可达 511 8.01284 20.2 514 8.14051 63.7 生态综合 542 8.51747 27.42863 44.91224 19.2 根据生态敏感性评价，武汉市生态不敏感区占8.5、较敏感区占27.4、中敏感区 占44.9、重敏感区占19.2.其中，北部地区、中部东西方向以及南部湖泊水网及滩涂 湿地等地区生物多样性极为丰富，是生态功能极强的重度敏感区.总体规划依据上述 结果，将武汉市域划分为禁止建设区、限制建设区、适宜建设区、已建区等四类用地.其 中，将河道、湖泊、湿地及周边控制区，堤防及护堤地，饮用水水源一级保护区，山体 及周边控制区，地面塌陷沉降区、地下矿藏分布区，风景名胜区的核心区、自然保护区 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 11 的核心区及缓冲区，生态绿楔的核心区等，纳入禁止建设区；将饮用水水源二级保护区， 蓄滞洪区，风景名胜区的非核心区、生态绿楔的非核心区、森林公园、生态公益林区， 基本农田保护区，地下文物埋藏区等，纳入限制建设区.这样，禁止建设区、限制建设区 等生态控制用地总量占市域面积的83，有效地保护了市域生态资源，从而对减少碳排 量发挥了重要作用. 3.3 界定都市发展区和农业生态区界定都市发展区和农业生态区 “资源节约”与“环境友好”是中央对武汉城市圈建设“两型”社会试验区的主要 要求.而实现“两型”社会，也正是“低碳城市”建设的重要目标. 从城乡规划的角度分析， “资源节约”要求充分利用土地和空间资源，实现城镇的紧 凑和集约发展， “环境友好”要求保护自然环境，实现人、城镇与大自然的共生.为此， 总体规划提出将武汉市域界定为都市发展区、农业生态区，实行分区建设指导，都 市发展区为城镇建设集中区，实行资源的充分利用，农业生态区为城镇建设控制区，实 行环境的重点保护.规划选取了现状发展条件、交通便捷度、联系紧密度、建设适宜性、 配套经济性、界线完整性等因子，进行赋值和权重调整分析，最终确定城市外环高速公 路附近为界线，其内为都市发展区，其外为农业生态区.全市农业生态区版图面积为 5233km2，占市域面积的63. 表3.5 市区与生态区的界定指标 界定标准 界定指标 都市发展区 农业生态区 经验权重 区域内通勤时间（h）0.5 0.5 0.27 距离主城区空间距离（km） 2 0 2 0 0.17 城镇建设开发热度 强 弱 0.23 现状人口密度（人/km2） 500 500 0.10 第二产业发展状况（亿元） 2 2 0.23 规划人口密度（人/km2） 5000 300 0.10 总体规划要求，将城镇建设活动集中在都市发展区内，调整优化用地功能结构， 充分发挥土地资源效益，适当提高开发建设强度，提高土地复合利用水平，实行实现聚 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 12 集发展、节约土地.在农业生态区内严格控制开发建设活动，引导和鼓励农村居民点的适 当外迁和归并，使之向生态承载力大的地带集聚，向交通干线集聚，向自然条件优越的 地区集聚，保护自然资源和生态环境.紧凑的都市发展区结构，以及严格控制的农业生态 区，是“双管齐下”的限制碳排量的手段. 3.4 应用应用 tod 模式引导城镇空间组群布局和轴向拓展模式引导城镇空间组群布局和轴向拓展 交通工具的碳排放对大气污染已经超过了工业污染，成为全球最大的排放源，过去 10 年间地球二氧化碳排放量增长了13，其中交通工具的碳排放量的增长却高达25. 因此，降低城市碳排放，首先要解决交通带来的排放，而解决交通问题的根本是构建科 学合理的城镇空间结构，尽量降低交通的出行. 武汉是一个特大中心城市，而且正处于加速拓展.同时环绕城市建成区周边是湖泊水 系和山体绿化，基于对自然资源的保护，必须改变武汉传统的“圈层”式空间发展模式. 经验表明，在城镇化加速发展时期，采取以公共交通(包括轨道交通、brt 等)引导城镇 发展(即tod)，对建立“低碳城市”的交通发展模式非常有效.哥本哈根、库里蒂巴、波 哥大等世界著名的“低碳城市”对此都进行了相关探索和实践. 总体规划根据tod 模式，在武汉都市区内组织了6条由18条高/快速路、13条骨架 性主干路、7条轨道交通线组成的“双快一轨”的复合交通走廊. 图3.1 双快一轨示意图 引导城镇空间由主城区向外沿阳逻、豹、纸坊、常福、汉江、盘龙等方向拓展，依 托6 条城镇拓展轴，并整合沿线的新城、新城组团、重点镇，形成东部、东南、南部、 西南、西部和北部等6个职住相对平衡、具有一定独立性的新城组群. “双快一轨”的复合交通走廊中，高/快速路提供长距离、点到点的快速交通服务， 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 13 骨架性主干路提供中长距离、面到面的交通服务.这种以tod模式主导的“圈层轴向” 的生态化、集约型城镇空间拓展格局，既减少居民日常的通勤出行和钟摆式的交通生成， 又易于在主城与组群、组群之间组织聚合型公共走廊，同时在组群内部也能保证居住组 团与产业组团之间通过步行、骑车、公交等便捷联系，有利于整个城市的低碳、高效运 营. 3.5 cfd 模拟城市风道模拟城市风道 俞孔坚教授认为，应优先考虑自然系统，若只靠人工系统来调节城市生态，解决日 常生活(包括交通、排水等)，不仅要消耗大量的能源，而且实际上是牺牲了自然本身的 服务系统.让自然系统正常运转，维护自然的完整性和功能，对于构建低碳城市是非常重 要的. 武汉是中国传统的“四大火炉” ，中心城区人口密度偏高，局部地段超过10万人 /km2，而人均公园绿地不足9m2，人均生态赤字0.68hm2/人，城市的热岛效应问题非常突 出，2003年夏曾创下持续18 天最高气温35，整个夏季 35日数达33天的记录.根 据郑思齐等人的调研，中国居民用电和冬季供暖是生活碳排放中的两个最大组成部分， 分别占到总量的39和43.武汉夏季超常时间的降温，也导致了大量的生活碳排放.因 此，如何利用自然循环破解热岛效应，将是武汉建设“低碳城市”的重点考虑问题. 总体规划引进了计算流体力学(cfd)技术，对城市风道和生态框架进行研究.cfd 技术是近代发展起来的一种有效的流体运动模拟技术，它通过把描述流体运动的n-s 方 程组离散化，再借助计算机强大数值运算能力求解出流体运动.规划运用cfd方法构建数 字模型，计算武汉市主要风向的发生概率，从冬、夏主导风向分析研究武汉周边主要湿 地对武汉城区的影响.研究发现，在穿越城市的长江和汉水区域，温度明显低于其他区域， 而且风速较大，对其周围的热环境影响较大.因此，长江、汉水可以作为天然的通风道， 对其周边热环境进行调节.在城市周边区域，由于受到湖泊的影响，其周围温度相对较低， 空气流动顺畅，有利于改善空气质量，能有效的改变周围的热环境.因此，可考虑将湖泊 与城市中的绿地通过城市道路连接起来，形成生态通道，增大城市中的通风，达到降低 城市温度的目的. 基于以上分析， 总体规划提出以长江、汉江为轴，组织了6 个大型风景区、5 个 国家级和省级湿地自然保护区、6 个城市森林公园、7 大郊野公园以及系列湖泊水域、 山体绿地、生态农田等生态要素，沿道观河大东湖、木兰山武湖、府河、长河后 官湖、鲁湖青菱湖、梁子湖汤逊湖方向，构建了大东湖、武湖、府河、后官湖、青 菱湖、汤逊湖等6 片放射状生态绿楔，形成贯通城市内外、延伸到主城内部的多向生态 廊道、城市风道和冷桥.同时，规划还保护和利用府河、倒水、举水、滠水、通顺河、金 水、沙河等水系，串连市域主要湖泊，形成黄陂新洲片、汉口东西湖片、汉阳蔡 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 14 甸片、武昌江夏片等4 大连通水系，并与长江、汉江有机联系，形成覆盖全市的水系 网络.由此， 总体规划构筑起符合自然系统需求的低碳城市生态保护框架. 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 15 第四章第四章 典型生态城市分析典型生态城市分析 前文根据武汉市城市建设的具体情况建立了低碳生态城市的模型，那么这个模型是 不是也适合其他城市发展呢？ 大连，一直以来坚持科学发展观，建设资源节约型的绿色、人文、生态的国际化城 市.这座城市有能力也正努力加入城市低炭化的浪潮.以下从产业结构调整、低炭技术创 新、培育低炭生活方式、推进低炭消费方式等方面探讨如何推动进大连城市低炭模式的 构建，以及已经取得的成效. 4.1 大连基于大连基于 gis 生态敏感评价从而确定发展绿色能源生态敏感评价从而确定发展绿色能源 4.1.1 发展海洋能源技术 海洋能源是一种丰富的清洁型能源，是符合低碳发展模式要求的新能源.作为一座海 滨城市，大连具有发展海洋能源的先天性条件.目前，海洋能源的利用率比较低，且开发 能力有限，这主要根源于海洋能源技术发展的落后.发展海洋能源技术不仅是构建城市低 炭模式的新路径，更是发展大连具有海滨城市特色的资源节约型、环境友好型社会的创 新形式.但不可否认，海洋能源具有分布广、集中开采难得特点，因此，需加大科研投入， 提升海洋能源技术，以提高海洋能源利用率. 4.1.2 节能、减排技术创新 节能、减排即使倡导走低消耗、低排放并以此实现低污染的能源使用方式.节能、减 排的技术发展起来，才能适应未来低炭模式的进一步发展.大连在节能、减排技术发展上 采取了很多创新性措施，并取得了良好的效果.有关资料表明：截至 2009 年底，大连市 累计建成节能住宅 2750 万平方米，仅此一项，每年可节能 35 万吨标煤，减排二氧化碳 15 万吨、二氧化硫 5 万吨、粉尘 5 万吨、灰渣 8.5 万吨，提高了供热效率，节约了能源， 保护了环境.2010 年 1 月 11 日大连市政府发布对大连绿色低炭发展政策的建议 ，明确 要求推动绿色建筑，促进太阳能等绿色技术产品的应用，推广节水、节地、节能、治污 的绿色生态小区建设，对现有公共建筑进行改造. 此外，大连在路灯节能、汽车节能以及农业春耕节能等方面得节能工作都有所建树； 同时，大连成为承担“十城车辆”节能与新能源汽车示范工程以及“金太阳”太阳能光 伏示范工程以及“金太阳”太阳能光伏示范工程三项工程的低炭示范试点工程城市.截至 2009 年 12 月份底，共投入 322 台节能与新能源汽车在公交、出租和公务领域示范运行， 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 16 每年可节约柴油、汽油近 1000 吨，减排二氧化碳 2000 多吨. 大连市节能减排工作不仅符合城市发展模式，而且颇具有创新性，但其中也不可避 免地存在着一些问题.冬季夜晚道路两旁的树上五彩缤纷的灯光、为庆祝节日而大量燃放 的烟花都一定程度上影响了低炭发展过程，有待于进一步发展节能减排的新科技、 拓宽节能减排的道路，摒除高碳发展模式. 4.1.3 可再生能源利用技术创新 开发利用可再生能源，依靠技术进步降低能源开发成本，提升能源的研发能力，改 进开发设备.依靠先进技术创造奇迹的是国内第一座污泥处理厂大连市夏家河污泥处 理厂，每日“吞下”600 吨污泥， “消化”后“吐出”1.1 万立方米天然气，满足大连市 5 万户居民一天用气量.该厂于 2007 年 11 月开工建设，2009 年 4 月 29 日投料试运行， 其以处理市政污泥为主，同时可处理工业污水处理后产生的类似污泥、餐饮垃圾、厨余 垃圾、过期食品、粪便残渣、果蔬垃圾、屠宰及肉类加工行业产生的废物以及可生物降 解的其他有机废物.截止到 2010 年 4 月 30 日，该厂共处理污泥以及其他可降解有机废物 65000 吨，产沼气 394 万立方米、外售天然气 110 万立方米，产沼渣 2.3 万吨，外售腐殖 土 1.5 万吨.每年处理污泥等有机废物 6.5 万吨，减少排放 7.3 万余吨废水及 4600 万立 方米废气. 并且技术创新在大学生中薪火相传.大连是一个缺水城市，每年降水量仅为 700 毫米 左右，随着大连经济建设，城市建设及人口的发展，大连的水资源更加紧张，开展节水 技术创新活动有助于提高全民节水意识.目前，大学生节水方案正在研制中.大连理工大 学化工与环境生命科学部的学生设计了一个雨水收集再利用的装置.他们将设计的装置安 装在楼体外的水溜子上，通过涡轮控制，将其收集在物理沉降池中，通过 4 次净化，达 到可以使用的纯净程度.净化后的雨水可以用来洗车、或者用于环境绿化和清洁.这样一 个装置的成本不会超过 150 元钱. 4.1.4 加强环境保护 2010 年 5 月 29 日下午 15 点，大连市西岗区胜利社区的一栋居民楼前排起了长长的 队伍.这些社区居民不是在排队采购，而是在参与“关爱 2010 百年低碳行动废旧电 池换花种”社区环保公益活动.市民可以凭一份废旧电池在活动现场换取花种一份.所有 回收的废旧电池，百年人寿统一通过专业渠道进行环保处理.社区居民对于“废旧电池换 花种”活动参与热情非常高，纷纷把家中积攒多年的废旧电池拿到活动现场.仅周末两天， 市内四个社区，回收废旧电池超过 3000 个.通过活动，社区居民深入了解低碳、废旧电 池的危害、废旧电池处理等众多低碳环保知识. 目前，大连市必须更加重视环境保护，并且，向低碳经济转型，一方面把低碳经济 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 17 的发展模式纳入城市发展的战略视野，发展低消耗、低污染、低排放的环保经济模式.另 一方面使环境保护进入社区、家庭，形成全民的自觉行动. 4.2 根据根据“生态足迹生态足迹”法确定大连城市人口发展方向法确定大连城市人口发展方向 4.2.1 人的全面发展和福利增长 人口可持续发展的核心在于人与自然的均衡.如果人口与经济发展水平不相适应，或 者破坏了资源与环境，造成人与自然的失衡，就会危及人的生存基础. 这是一种动态均衡.人口战略也好，经济社会发展战略也好，都要立足现在，顾及将 来，要考虑代际之间的均衡和种族、文明的延续. 4.2.2 控制人口数量 我们提倡晚婚晚育.如果说，每个人都 20 岁结婚生育，60 年以后，就有可能四代同 堂了，而如果每个人都 30 岁生儿育女，那么 60 年过后，最多也就只出现三代人.60 年可 以减少一代人，如此推广，世界人口将会大幅度地减少.人口数量减少，人类需求减少， 人们对自然环境需求就相应减少，城市生态环境自然会改善. 4.2.3 提高人口素质 全面实施公民道德振兴计划，2009 年 9 月，大连引发了公民道德建设实施纲要 指出公民道德就是指一个国家所有公民都必须遵守和履行的道德规范的总和.随着社会建 设的不断推进，社会的基本道德规范深入人心，社会道德风尚发生了可喜的变化.但是， 现在社会的道德失范行为还在一定的范围内存在，为了眼前利益破坏环境等行为依然存 在.因此，提高全民思想道德素质，实施公民道德振兴计划，是建立健全与社会主义和谐 社会相适应的道德规范和社会信用体系，倡导资源节约和环境友好的文明生产生活方式， 全面提高我国人口素质的重要途径之一. 4.3 大连市的交通建设大连市的交通建设 4.3.1 开放交通市场 大连市根据 tod 模式，开放公共交通市场、引入市场机制，大连市在保证国有经济 占主导地位的前提下，可以通过实施特许权经营制度，许可外国咨询公司，工程公司进 入地铁的设计，以市场换技术，提高设计施工的质量. 安徽建筑工业学院安徽建筑工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 18 4.3.2 促进公共交通服务多元化和高质化 大连市在公共交通方面优先运量大、无污染电动轨道交通，在做好轨道交通线网规 则的基础上要做好轨道交通的前期准备工作然后根据本地区的经济发展水平，逐步发展 轨道交通. 4.3.3 合理利用土地 首先，大连市的城市发展规划好了功能分区和合理布局.他保持了合理的区域功能大 力发展卫星城市.同时加强了交通管理的岗位配置与配套的公共交通设施建设，以利于缩 短客运距离，能减少碳排放量，有利于低碳城市的建设. 4.3.4 开发和推广环境友好的交通技术 目前，大连市在改良汽车，采取替代性燃料技术降低大气污染方面已经有了很多选 择.例如:使用微电子技术来提高燃料的燃烧率，使用清洁能源等 此外，大连市还从有利于城市交通的全局发展角度，把环境影响评价作为判定城市 交通政策和工程建设的先决条件之一，积极推进交通战略环境影响评价（sea）技术. 4.4 大连根据大连根据 cfd 模拟城市风道技术从而对城市进行生态建设模拟城市风道技术从而对城市进行生态建设 4.4.1 通风廊道设置 城市通风廊道的设置为改善城市的环境条件起到了积极地作用.如在大连规划建设了 5 条通风走廊，让风从城市中央穿过，并把城市中不洁净的空气带出去，有效改善了城市 环境. 城市进气通道的布置一般遵循平行四边形原理，即进气通道不宜完全顺从城市的主 导风向，宜有一定的偏角，以利于气流从侧旁分流一部分. 城市总体规划中一般结合开放空间设计城市通风廊道，一是构建“绿色廊道”即沿 城市的主要道路、公路、铁路、河流.湖泊等周边规划一定宽度的绿带，即带状绿地；二 是建设环城林带. 详细规划中则利用软件模拟每个方案的通风廊道效果进而对城市设计方案进行反馈， 通过调整城市建筑朝向、建筑形体、建筑密