（城市规划与设计专业论文）基于低碳理念下的小城镇规划策略研究.pdf

摘要 摘要 全球气候变化问题已经越来越引起人们的注意，二氧化碳等温室气体的排放是影响 气候增温的主要因素，而人类活动是导致温室气体过多排放的主要原因，城市是人类经 济活动的中心和社会发展的主要载体，也是地球资源消耗和环境污染的主要制造者。城 市的环境问题和高碳问题告诉我们必须改变现有的城市发展模式，走可持续的低碳的发 展道路，这也是遏制气候变化的有效途径。低碳城市建设是解决我国气候变化问题和能 源资源问题的必然选择，随着城镇化进程的推进，小城镇的建设越来越受到广泛的关 注，在低碳理念占据战略位置的今天，低碳理念必然成为小城镇的发展的基础，并指导 小城镇的建设。 本文从低碳理念出发，主要研究我国小城镇发展低碳事业面临的问题和解决对策。 首先，通过相关概念和低碳小城镇建设需要的相关理论的分析理解，探讨了低碳城市的 内涵、构成和情景设想；其次，根据国内外低碳城市建设的实践经验的总结，提出我国 低碳小城镇发展的六个主要问题，包括土地利用率低、产业结构不合理、能源消耗大、 建筑材料推广慢、环境污染日益严重、公众意识薄弱，并提出相应的规划策略；最后， 运用理论与实际相结合方法，以黑龙江省绥棱县为例进行分析，探讨了绥棱镇在目前建 设规划中存在的问、题，以客观的态度提出相应的实施对策，希望能对以后的小城镇规划 建设有一些借鉴意义。 关键词小城镇；低碳；规划策略 a b s t r a c t g l o b a lc l i m a t ec h a n g ei sg e t t i n gm o r ea n dm o r ea r o u s e d p e o p l e sa t t e n t i o na l l de m i s s i o n s o tg r e e l 怕u s eg a s e ss u c ha sc a r b o nd i o x i d ei st h em a i n f a c t o ri nc l i m a t ew a r m i n g ，h o w e v e rt h e m a m 他a s o nf o rc a u s m ge x c e s s i v eg r e e n h o u s eg a se m i s s i o n sa r eh u m a n a c t i v i t i e s c i t yi st h e n 啪a ne c o n o m l ca c t i v i t yc e n t e ra n ds o c i a l d e v e l o p m e n t ，b u ta l s ot h em a i nc 抓e r0 fe 删l r e s o u r c ec o n s u m p t i o na n dt h em a i nm a k e r o fe n v i r o n m e n tp o l l u t i o n t h e c i t y se n v 的n n l e n t a l p r o b l e m s 粕dl l i g hc a r b o nq u e s t i o nt o l dw em u s t c h a n g et h ee x i s t i n gm o d eo fc i t yd e v e l o p m e n t a n dg os u s t a i n a b l el o wc a r b o nd e v e l o p m e n tw a y ，t h a t i st h ee f f e c t i v ew a yt oc t a bc l i m a t e 溉g e l o wc a r b o nc i t i e sc o n s t r u c t i o ni nc h i n ai st os o l v et h ep r o b l e mo f c l i m a t ec h a l l g e 觚d e n 叼 r e s o u r c e si s s u e s i n e v i t a b l y a l o n gw i t ht h ea d v a n c e m e n to f砒b 砌2 a t i o n t h e c o n 咖c t i o no fs m a l lt o w n sg e tm o r ea n dm o r ee x t e n s i v ec o n c e r n i nl o wc a r b o n c o l l c e d t c a p 嘁s t r a t e g i cp o s i t i o nt o d a y ，l o wc a r b o nc o n c e p tm u s tb e c o m et h eb a s i so f s m a l lt o 7 1 1 s d e v e l o p m e n ta n dc o n s t r u c t i o no fs m a l lt o w n sa n di n s t r u c tt h ec o n s t r u c t i o n0 f s m a l l it o w n s f i r s t ，t h r o u g ht h ea n a l y s i so fr e l a t e d c o n c e p t sa n dt h e o r i e so fl o wc 打b o nt o w l l l e t s - c o n s t n j c t i o n ，r e s e a r c hh a sb e e nd o n ea b o u tt h ec o n n o t a t i o n ，c o m p o s i t i o na n ds c e n eh y 唧h e s i s o ft h el o wc a r b o nc i t y ；t h e n ，b a s e do nt h ec o n s t r u c t i o na n dp r a c t i c e e x p e r i e n c eo ft h e1 0 w c a r b o nc l t ) ra th o m ea n da b r o a d , 6m a i np r o b l e m sa r er a i s e d a n ds o l v e d u s i n gs u i t a b l e s 舰t e 9 1 e sa b o u tt h el o wc a r b o nc i t i e so fo u rc o u n t r y ，i n c l u d e s ：l o wu s em t i oo f t h el a i l d 咖陀嬲o n a b l ei n d u s t r yc o n s t r u c t i o n ，l a r g ee n e r g yc o n s u m e ，s l o w l ys p r e a do f t h ec o n s n u c t i o n n k l t e n a l ，m c r e a s 。n ge n v d o n m e n tp o l l u t i o na n dw e a kp u b l i cc o n s c i o u s n e s s ；f i n a l l y ，l i s i n gt h e m e t h o do f i n t e g r a t i n gt h e o r yw i t hp r a c t i c e ，t oa n a l y z es u i l i n g x i a ni nh e i l o n g j i a n gp r o “n c e 邪 锄e x 锄p i c ，t h ep a p e rp r o b e si n t ot h ep r e s e n ts u i l e n gt o w nt h e e x i s t i n gp r o b l e m si l l 龇 c o n s t m c t l o n p l a n n i n g ，a n dp u t sf o r w a r dt h ec o r r e s p o n d i n gi m p l e m e n t a t i o n 、c o u l l t e 啪e a s u r ei i l a 1 1o b j e c t i v em a n n e r , i nh o p e so f p l a n n i n ga n dc o n s t r u c t i o no fl a t e rs m a l l - t o w n sc o n s 仃u c t i o n p l a n n i n g k e y w o r d s t o w n l e t ；l o wc a r b o n ：p l a n n i n gs t r a t e g y h l 绪论 1 1 选题背景 1 绪论 1 1 1 气候问题与低碳城市的关系 由于自然灾害频繁发生，人们逐渐意识到快速的城市化对自然环境的破坏，尤其对 c 0 2 等温室气体的排放引起的气候和环境问题最为关注。距科学研究表明，1 7 5 0 年，大 气中的c 0 2 浓度为2 8 0 p p m v ，2 0 0 5 年增加到3 7 9 p p m v ，在过去1 0 0 多年来，全球平均 气温上升了0 7 4 i l j 。 联合国环境规划署( u n e p ) 在报告中也指出，由于温室气体的排放增加，导致全 球气候变化，冰川正在以最快的速度融化，并且许多冰川可能在数十年内消失，这也将 导致全球海平面不断上升，动植物数量不断减少，生态环境不断恶化。据i p c c 综合评 估报告表明，有9 0 以上的可能性是人类的活动造成了气候变暖，尤其是化石燃料的使 用导致温室气体的排放1 2 j 。在出现环境污染、能源危机、气候变暖、人口膨胀、资源短 缺等诸多问题时，人们才逐渐认识到问题的严重性和紧迫性，传统的生产生活方式与消 费模式再也不能满足人类未来的发展需求，所以我们必须寻找新的经济模式和发展道 路。 1 9 9 2 年6 月，在巴西罩约热内卢召开了联合国环境与发展首脑大会，有1 6 6 个国家 参与并签署了联合国气候变化框架公约，这是世界上第一个关于控制温室气体、遏 制全球变暖的国际公约。1 9 9 7 年在r 本通过了京都议定书，并于2 0 0 5 年正式生效， 旨在限制发达国家排放温室气体，并要求各国采取了强制措施来执行减排任务。2 0 0 9 年 在哥本哈根召开的联合国气候变化框架公约缔约国第1 5 次大会，使气候变化问题 成为众所周之，人们开始重视气候问题，也了解到遏制气候变暖，保护环境不仅是国家 的事情，也是每个人的责任。会议上就低碳技术转让和资金支持做出了明确安排，这推 动了国际气候组织的发展，使世界各国都关注碳减排的问题，也是世界新格局形成的开 始。中国也是二氧化碳排放大国，由于近年来化石能源的大量使用，碳的排放量在不断 上升，但是我国是负责任的国家，采取了积极的态度，主张按照联合国气候变化框架 公约和京都议定书的要求承担我国的义务，发布实施了中国应对气候变化国家 方案，并在“十一五 规划中，制定了提高能源利用效率的目标：到2 0 2 0 年，单位国 内生产总值能源消耗比2 0 0 5 年降低2 0 。 自工业革命以来，人类活动对气候变化的影响越来越大。工厂大量的燃烧煤、石 油、天然气等矿物燃料，汽车排放出大量尾气，人类过度砍伐森林，环境污染等都使大 气中的碳含量增加。顾朝林等专家认为城市是人口、建筑、交通、工业、物流的集中 地，也是高耗能、高碳排放的集中地。人类的大部分活动都是在城市当中进行的，城市 是人类经济活动的中心和社会发展的主要载体，也是地球资源消耗和环境污染的主要贡 东北林业入学坝寸：学位论文 献者。城市的环境问题和高碳问题告诉我们必须改变现有的城市发展模式，要走可持续 的低碳的发展道路，这也是遏制气候变化的有效途径。城市的土地利用方式、经济产业 结构、居民的生活方式都将影响着能源与资源的消耗，也会影响温室气体的排放。低碳 城市的发展模式是以解决高碳城市产生的气候变化问题为出发点，以发展低碳经济、创 新低碳生活方式、开发低碳技术相结合的满足可持续发展要求的新型城市发展模式。 低碳城市不仅能解决气候变化问题和环境问题，而且还能够带来经济效益和生态效 益。目前各国都在积极的发展低碳事业，争取更高的发展空间和更广的发展道路。我国 也顺应国际潮流，通过对国外低碳城市建设的经验总结，结合我国现有的资源条件和城 市规模，进行理论研究并指导各地政府大力发展低碳城市。低碳城市发展模式在逐渐取 代工业时代的传统城市发展模式，这种新兴的人与自然和谐共处的城市发展模式已经成 为全球共识和时代主题。 1 1 2 我国建设低碳小城镇的背景 我国1 3 亿人口的三分之二在农村，解决农村、农业、农民问题是国家建设小康社 会的重要战略问题，而发展小城镇是统筹农村与城市协调发展的重要途径。我国小城镇 具有数量大、点多、分布广的特点，在2 0 0 7 年，我国有设市城市6 5 6 个，建制镇为 1 9 3 6 9 个，城镇人口5 9 4 亿，城镇化水平达到4 5 1 【3 j 。在未来的几十年中，我国的城 镇化仍然会高速发展，由于近年来农业设备和种植技术的不断提高，农民的生活水平也 不断改善，使得更多的农民进入城镇当中，但是小城镇也在发展壮大自身的同时，也面 临着资源和能源紧缺、基础设施滞后、生态环境恶化等众多问题。据估计，平均每个城 镇人口消耗资源量是农村人口的3 3 5 倍，这对我国资源环境的承受能力无疑是一种巨 大挑战。 全国各地都在积极响应国家的号召，力求成为打造低碳城市的领路者，上海以世博 会的形式对外宣扬着低碳的口号，并将低碳理念深入到各个领域；北京也从能源使用和 供应的角度，分析自身存在的问题，寻找可持续发展的新契机；保定市打造了“中国电 谷产业区，利用可再生能源发展的低碳产业链，努力打造低碳城市。小城镇的低碳建 设也可以借鉴大中城市的经验，并根据自身的情况进行实践探索，一般来说，北方小城 镇由于冬天取暖比南方小城镇能源消耗和碳排放相对都会大一些。基于以上背景，本文 选取了低碳理念的角度对小城镇的规划建设进行探索，并选取黑龙江绥棱镇作为实例分 析，希望为今后的小城镇研究提出借鉴意义。 1 2 研究目的及意义 在工业化快速发展的环境下，我国小城镇也在加快城镇化进程，但是面对全球气候 变化带来的影响，怎样协调经济发展与资源环境之间的关系，成为今后城市建设研究的 主要方向。大中城市的能源环境问题比较突出，也受到人们的广泛关注，但是我国大多 数小城镇还没有意识到资源、能源、环境问题的严重性，这也是我国众多小城镇迫切需 要解决的问题。低碳理念的提出不仅给大中城市一个新的发展机会，也为小城镇带来了 l 绪论 新的希望。在低碳导向的今天，小城镇如何在低碳理念下谋求自身的发展问题，如何建 设低碳小城镇就显得更为重要。 本文把视角侧重放在低碳理念下小城镇的营建上，从土地利用、产业结构、能源 使用、城镇环境、公众参与等方面对小城镇的建设进行分析研究，开阔城镇规划的视 野，这样才能更好地发展低碳经济与建设低碳城市，也能更好地解决我国的能源问题和 环境问题，从而为抑制全球变暖贡献力量。在此本文从低碳理念的角度出发，对我国小 城镇的低碳建设提出存在的问题，并探讨解决的策略，以求实现小城镇社会经济及环境 的可持续发展。 1 3 概念界定 1 3 1 低碳 低碳，英文名l o w c a r b o n ，是指在保持经济社会稳定健康发展的前提下，通过采取 各种技术和政策手段来实现更少的温室气体排放，降低碳排放的增长速率，以期对全球 生态系统产生较小负面影响，应对高碳能源对于气候变暖的外部效应 4 1 。 我们也可以分为三种情况理解“低碳这个概念：第一种情况是温室气体排放的增 长速度小于国内生产总值( g d p ) 的增长速度；第二种情况是温室气体的零排放；第三种 情况是绝对排放量的减少。但是以上三种情况的前提条件是经济正增长( g d p 增长率大 于零) 。对于英国等发达国家来说，追求的目标应该是绝对的低碳发展；对于发展中国 家而言，目标应该是相对的低碳发展 5 1 。 低碳是在应对温室效应、全球气候变化的大背景下提出的，它在狭义上的含义是少 量或者是相对少的温室气体( 主要是c 0 2 、c h 4 ) 排放到大气中，但是我们也可以理解 为，它代表了一种新型的具有可循环性、生态性、可持续性等特点的生产生活方式，更 是能源消费、经济结构、社会生活方式、技术等方面的全新变革。 1 3 2 低碳经济 英国在能源白皮书中指出，低碳经济是为了获得经济最大产出的同时能做到更 少的污染、更少的能源消耗。而广泛被引用的是英国环境专家鲁宾斯德的定义：低碳经 济是指在市场机制基础上，通过制度框架和政策措施的制定和创新，推动提高能效技 术、节约能源技术、可再生能源技术和温室气体减排技术的开发和运用，促进整个社会 经济朝高能效、低能耗和低碳排放的模式转型1 6 】。中国环境与发展国际合作委员会2 0 0 9 年发布的中国发展低碳经济途经研究，将“低碳经济界定为“一个新的经济、技 术和社会体系，与传统经济体系相比在生产和消费中能节省能源，减少温室气体排放， 同时还能保持经济和社会发展势头1 7 j 。 低碳经济是一种新的经济发展模式，它是兼顾经济稳定增长的同时实现温室气体排 放的低增长或负增长的经济模式。其内涵包括建立低碳能源体系、低碳技术体系和低碳 产业结构，其特征是经济性、技术性、目标性。低碳经济是通过新能源开发、产业转 东北林业人学硕l ：学位论文 型、技术和制度的创新等手段，以低排放、低污染、低能耗和高效能、高效率、高效益 为目的，以实现经济社会的可持续发展为最终目标的经济模式。其实质是能源高效率和 清洁能源结构问题，其核心是能源技术创新和制度创新，目标是减缓气候变化和促进人 类的可持续发展【8 j 。因此，低碳经济是一场能源与技术的革命。 1 3 3 低碳城市 夏垫堡认为低碳城市是指在城市中发展低碳经济，包括低碳生产和低碳消费，建立 资源节约型、环境友好型社会，建设一个良性的可持续的能源生态体系【9 】。付允、汪云 林等认为低碳城市就是通过在城市发展低碳经济，创新低碳技术，改变生活方式，最大 限度减少城市的温室气体排放，彻底摆脱以往大量生产、大量消费和大量废弃的社会经 济运行模式，形成结构优化、循环利用、节能高效的经济体系，形成健康、节约、低碳 的生活方式和消费模式，最终实现城市的清洁发展、高效发展、低碳发展和可持续发展 0 0 。付允提出的低碳城市发展路径系统框架图更是进一步形象的阐释了低碳城市的深刻 内涵。如图2 1 所示： 图2 - 1低碳城市发展路径系统框架图 ( 图片来源：付允，汪云林f 氐碳城市的发展路径研究) 城市是个复杂的系统，低碳城市的研究包含了空间紧凑、技术改进等物质层面，也 包括低碳政策、生活消费等社会层面以及降r e - - 氧化碳排放量、缓解气候变化问题的环 境层面。所以，对低碳城市的研究应立足于产业支撑、消费支撑及政策支撑的基础上， 围绕低碳城市的经济性、系统性、安全性、区域性、动态性的特点，研究低碳城市的发 展模式、能源利用以及居民消费模式。从不同视角下观察，低碳城市研究的主要内容包 括：1 ) 政府如何做好城市营建的监督工作，并且制定相关的法律法规，为低碳事业的 发展搭建平台。2 ) 企业如何处理经济利益与生态环境之间的关系，为保护生态环境做 出贡献。3 ) 市民如何提高节能减排意识，并且监督企业、政府机构的低碳行为，为实 现低碳消费负责任。 1 3 4 低碳城市规划 低碳城市规划是指在坚持原有的城市规划理论和指标体系的基础上，把减少能源消 耗和温室气体排放作为规划目标和决策前提，协调好城市各项用地的空间布局和各项 设施的综合部署和具体安排。顾朝林把低碳城市规划的内容主要概况了五个方面：1 ) l 绪论 低碳城市规划理论框架研究；2 ) 低碳城市总体规划创新研究；3 ) 低碳城市专项规划创 新研究；4 ) 低碳城市规划技术方法和指标体系研究；5 ) 低碳城市规划制度建设与实施 机制研究l l l 】。低碳城市规划是对土地和资源的优化配置，是政府引导城市发展的重要手 段。它涉及城市中产业的区域布局、建筑物的用地布局、道路及运输设施的设置、 城市工程的安排等，还需要与低碳城市建设相配套的政策法规和管理制度。低碳城市 规划针对的不是一个问题或一个要素，而是城市中的所有要素，单靠方的努力是不够 的，需要政府与企业、个人之间的协同作用，也需要好的规划手段，意味着不能用同样 的规划理念去指导城市的发展，要尊重城市发展的基础。所以要实现低碳城市的设想， 就要建立一套可操作、可考量、可推广的规划方法与体系，正确认识低碳理念在城市规 划中的重要作用。 1 3 5 小城镇 小城镇介于大中城市和广大农村之间，以实现城乡之间有机联系而形成的一个完整 又相对独立的区域，它既是城市之“尾9 j p 9 又是乡村之“首”1 1 2 1 。小城镇既具有城市的 形态，又具有乡村的内涵，由于我国小城镇地域不同、社会经济水平不同，所以小城镇 表现出的形式也不同，对小城镇的定义也不同。小城镇一般是指建制镇镇政府所在地的 建成区，已经具有一定的人口、工业、商业规模，是当地农村社区行政、经济和文化中 心，具有较强的辐射能力【1 3 1 。汤铭潭把小城镇定义为：县城镇和县城镇以外的建制镇以 及规划期内将上升为建制镇的一般集镇【l 引。从经济角度看，小城镇是城市经济向农村渗 透和农村生产力在一定区域内聚集的产生的经济实体；从城市发展来说，小城镇就是一 种农村人口向城市转移和公共设施的相对集中的中间社会实体，是农村一定范围内的政 治、经济、文化中心。 改革开放以后，我国小城镇在数量和规模上发展较快，从表2 1 中我们可以看到， 在1 9 7 8 年，全国只有建制镇2 1 7 3 个，到2 0 0 3 年达到2 0 2 2 6 个，与1 9 7 8 年相比增长了 9 倍，近年来随着农村撤乡并县的政策而有所下掣”】。目前大部分小城镇仍以农业为 主，非农产业中乡镇企业比较发达，第三产业已经初具规模，各项设施也在不断完善， 随着农业技术和设备的提高，农村人口大量涌入小城镇，为小城镇的发展带来新的挑战 和契机。 表2 - 119 7 8 2 0 0 5 我国建制镇数量一统表 资料来源：中国统计年鉴，2 0 0 6 ) ) 东北林业人学硕 学位论文 1 4 研究的内容和方法 1 4 1 研究的内容 本论文是基于低碳理念以我国的广大小城镇为主要对象，从土地利用、产业结构、 建筑材料、城镇环境、公众参与等方面对其研究。 1 ) 研究了低碳小城镇的相关理论，包括能源学理论、生态学理论、循环经济学理 论、可持续发展理论；并对低碳等相关概念做了界定。 2 ) 从低碳城市的内涵、构成、情景设想出发，来分析我国小城镇的低碳发展所需 要的相关环节；详细阐述了国内外的低碳城市发展现状，其中也包括国内外低碳小城镇 研究现状，从低碳视角分析并提出了我国小城镇存在的主要问题。 3 ) 以低碳理念为指导，针对低碳视角下我国小城镇的问题，从土地利用方面、产 业方面、住宅方面、能源方面、环境方面、公众参与方面、政策引导方面，对小城镇建 设提出规划策略。 4 ) 通过对黑龙江省绥棱县的具体分析，来进一步阐述我国小城镇具体存在的问 题，并针对提出的问题进行合理规划和建设，希望能为其他小城镇的低碳发展提供可借 鉴的建议。 1 4 2 研究方法 ( 1 ) 文献研究法：主要收集与低碳理念和小城镇规划相关的文献、专著、期刊，并进行系 统整理和分析，从中找出适合低碳小城镇规划和发展等方面的资料，为下面的论文研究 做好基础准备。 ( 2 ) 实地调研法：对多个小城镇进行实地调查研究，并采用走访、记录、交谈等方式，加 强对小城镇的认识。通过了解小城镇的经济情况和城镇建设情况，指出小城镇目前存在 的问题。 ( 3 ) 借鉴法：本文通过大量的阅读相关资料，对国内外发达地区的低碳城市成功的经验进 行分析，对小城镇低碳领域存在的问题做出总结，并寻求适合我国低碳小城镇发展的模 式和对策。 ( 4 ) n 论与实例结合分析法：论文遵循用理论指导实际，用实际来验证理论的方法，通过 对案例的分析，用低碳理念指导小城镇的具体建设，探索和总结我国小城镇解决相关的 问题的对策和方法。 2 低碳理念的基础研究及困内外低碳城市的发展现状 2 低碳理念的基础研究及国内外低碳城市的发展现状 2 1 低碳小城镇发展的相关理论 2 1 1 能源学理论 能源作为人类生存和社会发展的公共资源，是国家和社会发展的基本物质保障。随 着近年来能源的不断消耗，能源短缺与高能耗产业所带来的环境问题已成为社会经济发 展的障碍，所以要保证经济社会的可持续发展，就要了解如何充分利用能源，学习和了 解能源学就显得非常重要。能源学是一门以能源的经济活动及其与社会经济发展的相互 关系为主要研究对象的新学科，它主要研究各种能源的开发、生产、转换、传输、分配 及综合利用的理论技术及政策。根据能源的形态一般分为两大类：一次能源和二次能 源。一次能源是指在自然界中现成存在的，直接可以利用的能源，如煤炭、石油、天然 气、水能、风能、核燃料、生物能、太阳能、地热能、潮汐能等。二次能源是指由一次 能源加工转换而来的能源，如煤气、汽油、蒸气、焦炭、沼气等1 1 6 1 。 为了解决日益严重的环境污染和资源枯竭问题，选择相对污染少、储量大的能源是 十分必要的1 1 7 1 。为了实现这个目标，能源学理论的研究主要有两个方面，一方面是提高 那些污染大、消耗多的能源( 如煤炭、石油、天然气) 利用效率，并利用科学技术手段 减少直接使用能源产生的环境污染；另一方面是开发利用新能源和绿色能源，新能源主 要是指氢能、地热能、海洋能等，绿色能源也是低碳或无碳能源，主要是指太阳能、风 能、生物质能、水能等i l 引。能源的替代和转换是人类社会不断发展进步的重要标志。从 使用木材、煤炭、电力、石油到使用新能源，每一次能源转换的结果，都促进了人类社 会产生质的飞跃。 低碳经济是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式，它是将能源、环境、经 济联系在一起的可循环利用、可持续发展的新模式，所以学习和了解能源的发掘、利用 和回收，对低碳城市的公共设施研究是非常有帮助的。 2 1 2 生态学理论 生态学( e c o l o g y ) 一词源于希腊文，这里所说的e c o l o g y 来自希腊语“o i k o s 与 “l o g o s 。前者表示住所和栖息地，后者表示学科，加一起就是表示研究生物栖息环境的 科学。赫克尔指出生态学为研究有机体与其环境( 包括物质环境和非物质环境) 之间相 互作用的科学。我国著名的生态学家马世骏先生认为生态学是研究生命系统和环境系统 之间相互作用、相互关系的科学【1 9 l 。自从工业革命以来，人类改造自然活动更加频繁， 可同时也产生了相应的环境问题，如植被的破坏引起的沙漠化、水土流失、泥石流等 等，各国也开始重视环境问题，并积极采取一系列措旌来挽救我们的家园。1 9 7 1 年联合 过成立了“人与生物圈”的大协作研究机构，提出了宏大的国际科研协作计划，目的是 东北林业人学硕 学化论文 为了合理开发和利用自然资源，维护和改善自然环境，为城市发展提供了理论基础和实 践手段【2 0 1 。 如今生态学已经融入到许多学科，生态环境、生态城市、生态规划等概念已被我们 所熟悉。英国生物学家g e d d e s 在所写的进化中的城市中，把生态学原理和方法应 用到城市当中，将卫生、环境、住宅、市政工程、城镇规划等综合起来研究。到2 0 世 纪3 0 年代，芝加哥人类生态学派将城市生态学研究推向高峰，他们运用系统论的观点 去看待城市，将城市视为一个有机体，认为城市是人与自然、人与人之间相互作用的结 果【2 。 想要了解低碳城市的发展，就要先了解生态城市这个概念。生态城市就是依照生态 学原理对城市进行设计，进而建立一个和谐、健康、可持续发展的人类居住环境。它是 通过深刻地了解人与自然的关系、有效的利用环境资源，按照生态学原则和城市规划理 论建立起来的社会、经济、自然协调发展的新型社会关系【2 2 1 。低碳城市与生态城市的内 涵是一样的，都是合理的利用资源，达到人与自然的共生。生态学是发展低碳经济和低 碳城市的主要理论基础，所以低碳小城镇的发展离不开生态学的研究。 2 1 3 循环经济学理论 在1 9 6 2 年美国生物学家蕾切尔卡逊在寂静的春天一书中用真实的案例阐述了 人类及生活环境所面临的危险，这让人们开始意识到经济增长与环境之间的问题。在 1 9 6 6 年美国经济学家波尔丁( k e n n e t h b o u l d i n g ) 首次提出“循环经济”这个概念，他指出 地球上的资源就像宇航员生活的飞船是有限的，应该循环利用，取代过去的单线式经济 模式，建立循环式经济模式1 2 3 1 。由于发展循环经济的出发点和时代背景不同，国内的学 者对循环经济的理解也各有不同。 诸大建( 2 0 0 0 ) 认为循环经济是针对工业化运行以来高消耗、高排放的线形经济而言 的。它要求把经济活动组织成为“自然资源一产品和用品一再生资源”的反馈式流程， 所有的原料和能源都能在这个不断进行的经济循环中得到最合理的利用，从而使经济活 动对自然环境的影响控制在尽可能小的程度1 2 训。吴季松( 2 0 0 3 ) 认为循环经济就是在人、 自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程 中，不断提高资源利用效率，把传统的、依靠资源净消耗线形增加发展，转变为依靠生 态型资源循环来发展的经济1 2 5 1 。 、 综上所述，循环经济学理论就是建立一种以提高资源的利用效率为目的，通过改进 技术手段、调整产业结构和加强管理等措施，尽可能地充分利用资源，减少废弃物的排 放，实现经济社会与自然环境相和谐的经济方式。传统的经济模式是“资源一产品一污 染物排放”的单向型模式，污染物完全排放到自然环境当中，污染了环境，破坏了生态 系统。而循环经济的发展模式可以概况为“资源一产品一废弃物再生资源的循环模 式，它使生产和消费过程中不产生或少产生废弃物，并对其加以循环利用，这不仅避免 了自然资源的短缺和枯竭，也保证了经济的可持续发剧2 6 j 。 2 低碳理念的基础研究及国内外低碳城市的发展现状 目前由于我国大多数小城镇经济和技术还相对落后，大都处于传统经济模式阶段， 为了降低温室气体的排放，就要提高资源的利用率和降低污染物的排出，所以发展循环 经济是建设低碳小城镇的基础。 、 2 1 4 可持续发展理论 为了创造一个健康的生存环境，全球各国的代表在联合国人类环境研讨会上提出了 “可持续发展这个名词。而广泛采纳的定义，是1 9 8 7 年挪威首相布伦特兰夫人在她 任主席的联合国世界环境与发展委员会的报告我们共同的未来中提出的，把可持续 发展定义为：既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。 报告中还指出，可持续发展提出的目的就是为了确保人类的持续存在和持续发展 【2 7 1 。1 9 9 2 年，在巴西的里约热内卢召开了“联合国环境与发展大会 ，会上通过的 2 l 世纪议程报告中阐述了的可持续发展问题，提出了1 2 0 个实施项目，这使 可持续发展从理论成功走向实践b 引。 可持续发展理论涉及到自然环境、社会经济、科技、政治等诸多方面，所以 研究者所站的角度不同，对可持续发展所作的定义也就不同。环境学家认为可持 续发展是保护和加强环境系统的生产和更新能力的发展。社会学家认为，可持续 发展是在人类的生存需求不超出维持生态系统涵容能力的情况下，改善人类的生 活品质的发展。经济学家认为，可持续发展是在保持自然资源的质量及其所提供 服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。也可以说可持续发展是今 天的使用不应减少未来的实际收入，当发展能够保持当代人的福利增加时，也不 会使后代的福利减少。自然科学家则认为，可持续发展就是通过更清洁、更有效 的技术使工业零排放，并尽可能减少能源和其他自然资源的消耗。 在经济全球化及科学技术发展迅猛的今天，可持续发展理论已经成为2 1 世纪城市 发展的战略思想。要使人类社会能够持久下去，就要保证人与自然的和谐共存，这也是 可持续发展的基本模式，人类生存离不开自然环境，自然资源也为人类提供物质保障， 所以对资源的节约就成为可持续发展理论的一个基本要求，总结其核心思想就是：健康 的经济发展应建立在生态可持续发展、社会公正和人民积极参与自身发展决策的基础 上，包括生态可持续、经济可持续和社会可持续，其问相互关联不可分割，生态持续是 基础条件，经济与社会持续是目的1 2 9 1 。 城镇是联系城市与农村的纽带，我国城镇人口约占全国人口的4 5 ，减少城镇资源 消耗和加强环境保护对实现我国城市建设的可持续发展具有重要作用。、低碳小城镇建设 的基本理念正是保护环境、降低碳排放，完全符合可持续发展的理论要求，也是实现可 持续发展的重要环节。 东北林业人学帧i j 学位论义 2 2 低碳城市的基础研究 2 2 1 低碳城市的内涵 城市是人类生产生活的主要载体，同时也是全球最大的碳源，全国能源消费总罱的 8 0 多都是在城市中产生的，城市中的人均能源消费量是农村中人均能源消费量的4 倍。尽管城市只占地球表面积的2 ，但是城市的碳排放总量占全球总排放量的7 8 ， 研究低碳城市的内涵对如何降低城市的碳排放量、建设低碳城市有很大帮助。 诸大建教授认为，低碳城市的内涌包括两个方面，从宏观方面角度来说就是指经济 增长与城市的能源消耗增长及碳排放相脱钩如图2 2 ，如果化石燃料使用及c 0 2 排放量 的增长相对于经济增长或城市发展是非常小的f 增长，就属于相对脱钩；如果是零增长 或负增长，就属于绝对脱钩【3 。城市是个复杂的系统工程，低碳城市不仅包括物质层而 的土地、交通、建筑等，还包括精神层面的空i b j 、产业、社会生活等等如图2 3 ，所以 低碳城市的内涵应该从经济、空f b j 、交通、环境、资源、人口等各个领域着手研究，以 减少能源的使用、降低温室气体的排放、保护城市的生态环境为日的，寻求出一条适合 中国国情的低碳城市发展道路。 驰塌翁 图2 2 城市发展与碳排放脱钩发展 ( 图片米源：陈匕，低碳城市理论研究方法与上海实证分析) 物质层面猎种层面 厂n 厂门 地社套生活 d r q 捧放重与经济，城币相随钩 图2 3 低碳城i h 内涵 ( 图片来源：臼绘) 2 2 2 低碳城市的构成 低碳城市的发展是以降低二氧化碳含麓为同的，以实现城市的可持续发展为最终目 2 低碳理念的基础研究及图内外低碳城市的发展现状 标，所以低碳城市的研究主要是围绕能源消耗和环境保护。低碳城市的建设包括以下几 个方面：低碳能源、低碳经济、低碳建筑、低碳消费和低碳政策【3 1 1 。 1 ) 低碳能源 低碳能源又称为绿色能源，即在生产与使用过程不排放污染物的能源，主要是指太 阳能、风能、水能、潮汐能等。能源是经济与城市发展的动力，人类进行的各种生产生 活行为都离不开能源的使用，大部分国家主要使用煤炭、石油等化石燃料，这部分能源 的储量有限，而且污染严重，煤炭等碳基能源的大量消耗制约着城市的进一步发展，所 以开发新能源是解决目前许多国家能源短缺的有效途径，也因此受到许多国家的重视。 各国也在加紧研发低碳能源的利用技术，使低碳能源能够深入到城市的每个环节，实现 城市低碳和零碳发展。 2 ) 低碳经济 低碳经济是应对气候变化问题提出的新兴经济模式，传统的经济模式暴露出许多问 题，如经济结构不合理，投入高、资源浪费、破坏环境等，要实现资源的优化配置和有 效的利用，发展低碳经济模式势在必行。它的主要内容包括清洁生产、优化产业结构、 能源的高效利用、技术的研发等，也可以说是从资源的开发利用到产品的生产，最后成 为消费品的过程中的每一个环节都是它要研究的因素。低碳经济并不是以降低经济增长 和人民的生活水平为代价，而是在保证经济正增长的同时，实现温室气体的负增长或零 增长。我国与发达国家相比，国内生产总值的碳强度仍然较高，在2 0 0 5 年我国国内生 产总值的碳强度为发达国家平均水平的5 倍，所以我国必须实行低碳经济的经济发展模 式。 3 ) 低碳建筑 低碳城市的一个重要组成部分是低碳建筑，因为在建筑的建造、施工和维持过程中 要消耗大量的能源。我们可以从建筑设计、建筑材料、建筑结构、建筑围护构件、建筑 的使用等方面进行研究，力求使资源能够合理配置，减少能源的浪费。低碳建筑的建造 不仅为了节约资源、减少温室气体排放，也是为了保证人们有舒适、安全的工作和生活 环境。要实现低碳建筑，在建造过程中要遵守相关的政策法规，积极使用可再生能源和 新型建筑材料，同时也需要公众的环保意识，如果一个设计环保的建筑在使用中不注意 节能，同样会消耗大量的能源，所以对低碳建筑的普及和推广具有重要的意。 4 ) 低碳消费 低碳消费是指消费者与能源资料之间互相协调的共生型消费模式，是一种基于文 明、科学、健康的生态化消费方式，它的目的是在生产生活过程中尽可能减少温室气体 的排放。低碳消费首先需要一种态度，要求消费者要有环保意识和满足后代需要的可持 续观念；然后形成一种习惯，要选择低碳、节能的产品，要处理好生产和生活垃圾，要 注重新科技、低碳产品的研发和使用：最后定型为一种价值观，成为城市建设和居民生 活的重要指导思想，使人类系统与自然生态系统能够和谐共生、共同发展。 5 ) 低碳政策 1 1 东北林业人学硕十学位论文 低碳政策是实现低碳城市的重要手段，是保障各种经济活动和行为方式能够达到低 碳目标的重要措施。低碳政策措施主要包括个方面：一是编制低碳城市的规划方法和设 计规范，指导城市的各项设施建设；二是制定并逐步完善我国关于低碳方面的法律法 规，使低碳行为变得有法可依，不再是空话；三是建立温室气体排放交易等市场机制， 并建立碳排放监测和监管机制，进一步确定低碳的实施目标：四是设立碳金融和碳基 金，鼓励开发低碳新技术；五是提高公众的认知水平，实现低碳消费。 2 2 3 低碳城市的情景设想 诸大建( 2 0 0 5 ) 采用情景分析法对中国未来1 0 年的低碳发展情景进行了预测，并 提出了可以有三种模式，分别为a 、b 、c 三种。三种模式作为中国发展低碳城市的适 度理论背景，为今后中国的低碳标准的制定提供了理论基础及行动纲领【3 2 1 。如图2 4 c 伤 捧 放 增 长 童 l l 经 萝 镩长率( 人均o d p ) 图2 - 4 低碳城市模式 ( 图片来源：白绘) 1 ) a 模式 所谓a 模式，是根据美国学者莱斯特布朗在b 模式：拯救地球，延续文明的 说法，也就是城市发展或经济增长与碳排放的压力是同步发展。可以假设c 0 2 排放增长 率与经济增长率比为1 或者大于l ，中国一直以来都处于这种传统的惯性发展模式，城 市发展一方面依赖于土地、矿产等资源的不断投入，另一方面仍是排放大量的c 0 2 。尤 其表现在中国的产业结构较低，以加工业及初加工业为生产特征的地区及省份。 2 ) b 模式 与a 模式相对的是b 模式，这是一种非常理想化的模式，是一直要求城市或经济 发展与环境代价或环境负荷的增加实现完全绝对脱钩的减物质化模式。可以假设c 0 2 排 放量与经济增长率为0 或者接近于0 ，这也是莱斯特布朗在他的书中倡导的未来发展模 式。它要求在经济增长的同时实现大规模的减物质化，目标是在经济持续正增长的同 时，环境压力出现零增长或负增长，经济发展与环境压力之间开始进入脱钩发展模式。 长远来说，这对每一个国家都是必须的，它是生态现代化或绿色现代化的真正内涵。 3 ) c 模式 c 模式是一种与中国现阶段发展相适应可持续发展的模式。由于中国目前的环境压 2 低碳理念的基础研究及国内外低碳城市的发展现状 力与资源压力较大，入i z l 在一定时期内仍要上升，碳排放总量已上升到一定程度。全球 变暖、全球的减排压力以及中国的状况都要求中国不能继续走a 模式的发展道路，同时 由于现阶段的经济程度与技术水平还达不到b 模式的要求，因此，我国现阶段只能实行 c 模式，即中国的经济仍保持既定目标的增长，同时碳排放有一个先减速增长，然后再 趋于稳定的过程，最后实现脱钩发展。可以假设c 0 2 排放量与经济增长率为0 - - 1 之 间，逐渐接近于0 。 从今后的发展前景来看，我国绝大多数小城镇都要实行c 模式发展道路，沿海发达 地区或者大城市周边的小城镇可以部分考虑实行b 模式发展道路，或是以b 模式的目 标来要求城镇的建设，分阶段、有计划的来完成；也有一些偏远地区或是经济落后的地 区在短时间内仍会继续实行a 模式的发展，如果改变城镇的发展策略，就会走近c 模 式的可持续发展道路。 2 3 国内外低碳城市的发展研究 2 3 1 国外低碳城市的发展研究 2 3 1 1 美国低碳城市发展现状 美国作为世界上经济科技强国，也是世界上的碳排放大国，其二氧化碳的排放量还 在继续增长。美国的人均二氧化碳排放量比世界平均水平高出4 5 倍，虽然美国退出签 署京都议定书，但是美国也一直注重节能减排，也重视低碳发展，而不是把环境问 题置身事外。 在能源方面，美国在1 9 7 8 年就颁布了国家能源政策法，规定了重量超过4 5 吨 的豪华车要取替掉，2 0 0 5 年美国总统布什签署了新国家能源政策法，是对上一次法 案的补充和完善，法案中包括节能、新能源的开发利用等多方面的内容，通过财税手段 倡导美国民众节能。新国家能源政策法规定2 0 15 年联邦政府建筑物能耗要在2 0 0 3 年的基础上降低2 0 ，为公共建筑如医院、学校等提供资金支持，向全美能源企业提供 1 4 6 亿美元的减税额度，鼓励企业节能。同时提高冰箱、空调等家用耗能电器的节能标 准，政府对于那些研究利用节能技术的企业和个人提供贷款和补贴f 3 引。 在应对气候变化方面，2 0 0 6 年9 月，美国公布了新的气候变化技术计划战略规划， 新规划中主要是鼓励开发和利用