重建城市微循环

1、重建城市微循环城市生态化改造的必由之路仇保兴我国正值城镇化的中期，中央不失时机地提出建设“生态文明”，克服和纠正我国前一 阶段城镇化快速发展中遗留下来的问题、实现城市的“精明增长”，这也是城市发展模式的 重要转型。城市作为人工与自然的复合体系，其在生态文明时代的特征可概括为四大理念： 集约、智能、绿色和低碳。重建城市的微循环，就是要将这些理念融入城镇化全过程中去。 这也可以理解为内涵式发展的“深度城镇化”。生态文明本质是人类文明发展模式的转型。城市是文明的重要载体，创立生态文明首先 就需要实践城市发展模式的转型，其转型路径的确定要从300年工业文明发展的深刻教训中 来汲取智慧。人类几万年的农耕

2、文明过程中能始终与地球和谐相处，但仅300年的工业文明 就把地球资源消耗得差不多了、大气层中温室气体浓度已达临界、生态环境也濒临崩溃的边 缘。由此可见，工业文明是一条不可持续的道路，人类社会发展模式必须转向生态文明，核 心在于城市转型。现代城市是一个包罗万象，囊括社会经济生态全系统的一个庞杂的体系。著名城市规划 及建筑学家吴良镛曾说，“城乡规划是一个复杂的巨系统，涉及到的学科有72个。”对于 规划专家或中青年规划师而言，如何把践行生态文明与新型城镇化结合起来，走中国特色的 “精明增长”的道路；并且在个人知识和修养方面，如何把城乡规划学科与众多横向学科的 知识联通贯穿起来，将使我国规划师们更“智

3、慧”。具体来说，第一，从工业文明推动的城市发展模式转向以生态文明的理念来改造城市； 第二，从对废弃物集中机械式处理转向分散有机化处理；第三，从热衷于建造大、高、集中 的市政设施转向小型的、分散的、廉价适宜的设施；第四，从单向度的生产、浪费和排放处 理转向循环利用；第五，从设施间相互分离转向综合利用和共生；最后，从强调自上而下规 划建设城市转向上下结合，充分调动市民的积极性。我国城市发展不仅需要转型，而且具有紧迫性。第一，美国在城镇化中后期出现了严重 的城市蔓延，导致一个美国人所消耗的汽油相当于5个欧盟人。这是“刚性”的错误，即使 奥巴马倡导的绿色革命也无法纠正，这类的错误在我国城镇化过程中一定

4、要避免。城市发展 模式是千变万化的，但紧凑是第一要义，因为一旦出现过度郊区化，后人将难以纠正。当前 我国城镇化正处在这样一个关键时刻，防止城市低密度蔓延是当务之急。第二，大多数决策 者仍迷恋于巨大尺度的构筑物和“大变”的政绩观，这在城镇化初期有其一定的合理性，但 是在城镇化中后期仍然这样做是不合时宜的，是与“以人为本”对立的，也与和谐的自然观 相冲突。第三，工业文明遗产的影响难以消除。如追求城市清晰的功能分区和让城市规划适 应汽车等貌似正确的策略，已造成日益严重的石油危机、空气污染、交通拥堵等。这种单一 的功能主义的方法已经被历史证明、或者正在被证明是无效的。第四，集中式处理对应于福 特式大规

5、模工业生产体系，已成为城市废弃物处理的基本模式，3R”(Reduce，Reuse，Recycle) 式处理方式难以启动。福特式工业体系所形成的观念企图将所有的城市“动脉”和“静脉” 产业活动都纳入大型流水线式处理流程，而且这种集中式城市废弃物的处理模式形成的利益 集团过于强大，产生了思路和利益“锁定”，使得3R”这种与自然和谐的废物处理模式迟 迟不能广泛应用。更重要的是，基于“规模效益”的废弃物、污水处理厂、核电站、煤气厂 等集中式处理设施，在处理的过程中往往加入或产生有毒、易燃、腐蚀性强的化学物质。这 些中心式的巨大设施一旦失效或遭到人为破坏，就会使城市的运行陷入瘫痪。以至于有人将 其比拟为

6、“大规模杀伤性武器”，并认为那些人口密集、工业发达的国家，因为广泛存在此 类大型设施而变得格外脆弱。第五，我国前期城镇化的成就巨大，使得部分规划师满足于“精 英式决策”。威下达斯基和亚历山大针对西方城市规划师的狂妄症所作的批评对我国规划师 仍有启示作用，他们认为：“如果规划是无所不包的，也许它一钱不值，如果规划不是无所 不包的，也许它还有点用。(If planning is everything may be it is nothing If planning is not everything， may be it is something.)城市规划不应成为无所不包的 行动方案，才能为规划

7、创新留下空间，以工业为本的传统城市才有条件演变为以人为本的城 市发展模式，规划自身也才能成为一种注重“过程”的科学规划。我国城市现阶段有哪些微循环变革趋势正在发生呢？第一，微降解当前，必须十分关注城市要按照自组织的原理来重建失去的环节，也就是对废弃物的降 解。现代城市为什么和自然严重对立?简言之，在自然界中生产、消费、降解三个环节是平 衡的（图1）。正因为自然生态作为一种恒久存在的自组织系统，这三者是均衡的，所以本 质上是一种生生不息的循环系统。这种循环系统就使得大自然在没有被城镇化之前，可以承 载众多种类生物的生存和繁育。图1.生态循环模型人类历史中农耕文明长达数万年甚至更悠久但并没有对大自

8、然造成多大的破坏，而城市 却不同，在表面上看来，其生产者、消费者、降解者是可以平衡的，但是在微观上却是不平 衡的，需要消耗大量的能源、资源才能满足表面上的平衡。短短的300年城镇化和工业化就 造成了大气环境突变、能源的枯竭和生态的毁坏。残酷的现实迫使人们进行这样的思考:为 什么人类创立的最大构筑物一一城市忽视了建立降解者？比如生活垃圾、污水、工业废弃物 等等，如果能像自然界那样一切都可以再生循环利用起来，不需要通过大型的三废处理工厂 花大本钱进行处理，城市就不会成为毁灭自然生态的“推土机” 了。如北京市通过卡车运载 中水进行循环利用，每吨仅运费就高达6吨之多，这种方式就是长距离、耗能、产生污染

9、的， 而不是微循环、微降解。因此要在垃圾循环、水循环、材料循环、废弃物循环方面在“微” 字上下功夫，就地、就近循环利用。如果每个城市社区和基本细胞一一家庭和工厂自身能够 对废弃物进行降解、微循环，城市对大自然的冲突就可消除或减少。对废弃物而言，将垃圾 资源化，进行垃圾分类，再通过市场化回收利用，是实现3R”原则的必由之路。现在一些 西方专家向我国推荐那种投资非常庞大的集中式生活垃圾真空处理系统，即在城市的地下建 设巨大的管道输送系统，然后用真空输送的方式将垃圾推送到垃圾处理厂（图2）。这类系 统看起来机械化程度高、非常宏伟，也符合一些地方领导偏好大工程的思想，但其另一面却 是投资大、能耗高、对

10、维护和管理要求高。所以，这类系统并不适应在我国推广应用。目前 我国的很多城市还未实现垃圾分类，如果盲目推广应用这类系统，一旦发生管道堵塞，如何 清理也将是个棘手的难题。由此可见，我国的垃圾处理模式应该建立在分类的基础上，尽可 能把有用的东西分类回收（图3），再将有机垃圾和厨余垃圾收集后就地降解、就地回收，尽可能实现资源的循环利用。例如，在日本每个家庭或每一幢楼都配有一个小的降解箱（图 4）,收集厨余垃圾放入降解箱进行统一分解，几天以后垃圾变成肥料便可就地用于种花、 绿化，这样就将废物形成和肥料循环联接起来了。图2.真空管道收集系统图3.垃圾分类图4.小型厨余垃圾处理装置在垃圾处理方面，普林斯顿

11、的教授通过计算得出了 “垃圾处理金字塔”。（图5）第一 层，采用传统的垃圾填埋，则有多少垃圾就会变成多少废物，这种方式浪费的基数是极其巨 大的。第二层，在卫生填埋基础上，加上管道来收集垃圾产生的甲烷气体并进行燃烧（甲烷 比二氧化碳气体的温室效应高20倍以上），产生的废物容量就小一些。第三层，将甲烷气 体收集起来燃烧发电利用，这样每吨垃圾可以产生120度电。第四层是将废弃物直接燃烧， 一吨垃圾平均可以产生600度电，提高了 5倍。而如果把每吨垃圾进行好氧堆肥和厌氧堆肥， 产生的气体用于发电，在堆肥过程中每吨垃圾可以发电120度，再将好氧堆肥再循环利用， 最后解决垃圾减量化的问题。各级垃圾处理方法

12、中，越往塔尖垃圾处理方式对自然的干扰程 度越小。目前，我国90%的垃圾处理还是传统最低级的模式。图5.废物管理的层次结构再比如水资源微循环，即将建筑产生的废水分为灰色水和黑色水，灰色水指的是厨房、 洗衣机和洗澡用过的废水，再加上雨水收集，并通过简单的生化处理，1立方米水处理成本 低于1元，然后循环用于冲马桶，冲便以后变成黑色水，再经城市污水管网收集或小区污水 处理装置就地处理回用于绿化，这样就可以节水30%以上。例如，加拿大的Living Machine 设施利用温室里的花园、人工湿地来吸附生活污水中的有机化合物，将其作为植物的养分， 实现在小区里的水循环利用。北京市区的年均缺水量约为5亿吨，

13、通过这种方式节水可以节 约6亿吨以上。经初步测算，如果北京市有一半建筑实行灰色水和黑色水分离及中水回用， 就可替代昂贵的大规模调水工程。在城市污水处理方面，世界银行给发展中国家开出的药方往往是建大规模的集中式污水 处理厂。即一个城市建立一个大型污水处理厂，用管网把所有的污水输送几十公里到大型污 水处理厂，再将尾水往江河湖海里一排了事。这就要求在污水长距离传输的过程中加压输送， 所有的污水管道要密封耐高压，沿路污水进入管网也必须加压才能泵入，结果排污系统极其 昂贵和耗能。实践证明，这种“福特式”污水集中处理模式的弊端已经曝露无遗。国际水协 曾对此类错误的做法进行过批判，并认为城市污水系统应分散高

14、效地进行科学布局。若把城 市污水处理系统组合成类似葡萄串型的小型化、分散式污水就地处理系统，这将大大提高城 市污水处理系统的弹性度。（图6）图6.分散式就地处理模式日本20年前开始实施的STCC碳系载体生物滤池技术，每天能够处理5000t到10000t 的污水，占地很少，可以建在地下。与集中式的污水处理设施相比，采用此技术结构简单、 造价低，能耗和运行成本也很低，污泥量只有传统污水处理方式的二十分之一，而寿命可达 20年以上。（图7）这种系统在日本、美国实际上已使用了几十年。我国虽然是工业化的后 发国家，但是工业文明的理念在水处理行业中却非常牢固，所有的行业标准都是按照工业文 明的原则制定和实

15、施的。由于STCC系统因为没有相应的标准规范，规划和建造处于尴尬的 境地。此外，来自美国的“阿科蔓” （AquaMats）水生态技术也着眼于在水体中建立起完整的 生态系统，有利于氮、磷在食物链中逐级消化传递，并最终带离水体。阿科蔓生态基上的微 生物对有机物的降解非常充分，污泥量比传统技术减少70%以上。这是由于阿科蔓生态基的 表面积达250m2/m2，是湿地和天然植物5m2/m2的50倍。这些“小型化”污水处理系统的 原理相对简单，并不属于高科技，只需加以精心的设计，系统就能“无人运作”。如果每个 社区单元都采取污水就地收集和处理、就地回用的做法，城市的污水处理系统建造和运行成 本就会大大降低

16、，微循环也可指日可待。由此可见，应在我国现有的城市集中处理设施基本 建立的基础上，再采用分散式的循环降解办法来拾遗补缺，优化系统的整体可靠性和集约性， 这种共生式废弃物处理方式显然是符合生态文明时代城市发展观的。图7. STCC系统合肥一中项目应用第二，微能源将新能源系统与建筑一体化设计建造，着眼于能源的就地采集、就地循环使用，这与大 家所熟悉的现代大能源系统完全不同。（图8）推广微能源系统能使建筑的形式从单纯的耗 能转为产能。如果把风电、太阳能光伏与建筑进行一体化设计与建设，就可使得发电端和用 电端直接联系，这样可以避免传统“发电一一输送一一变电一一用户”模式中70%的输电消 耗。图8.可再

17、生能源在建筑应用尽管当前太阳能电池光电转换的效率还不足20%，但是如果扣除传统集中发电输送系统 的高线损，整体效率还是很高的。此外，电梯下降能利用可以节能50%，我国建筑电梯使用 量仅为世界平均水平的1/2，发达国家的1/10，由此可见其潜力。城市生物质燃烧发电，地 热能与地质储能等等都可以与建筑、小区进行一体化规划建设。我国大多数地区的地质都是 片层岩石结构，这种岩石结构按照地质学家的观点来看属于最好的储能地质结构。（图9） 如将夏天建筑物制冷所产生的热量储存到地底下，冬天再释放出来用于供暖，可实现全年建 筑能源的平衡利用。在此基础上，通过分布式的能源规划，把风能、太阳能、电梯的下降能、 垃

18、圾的沼气化发电等等与建筑和小区的设计结合起来，并用微智能电网联接调控，再加上家 用电动车的储能缓冲，就能构成城市微能源系统。（图10）这些技术单项都很成熟，但是 因为没有标准、规范和系统设计的经验，集合应用就遇到了困难。图9.水源热泵示意图图10. MGS微电网系统前段时间有人大代表、政协委员等议论南方供暖问题。虽然这是一个刺激消费的好办法、 好途径，但其存在诸多问题：一是耗能太大。我国南方如果进行集中供暖，我国能耗将要增 加4亿一5亿吨标准煤；二是空气污染。北方冬季PM2.5的30%以上由燃煤所致，而阴霾天 气如果发生在南方地区就更为严重，因为南方地区的湿度高，煤燃烧出来的废物与水蒸气结 合

19、起来形成气溶胶，危害更大；三是投资大。集中供暖需要开挖管道，而很多南方城市地下 水位很高，施工难度大。因此，集中供暖就变成一个奢侈浪费、污染严重、耗能异常高的福 利系统。南方地方非常适合“滞水层的蓄能系统”，因为南方的冬天比较冷，夏天比较热， 冬天的取暖和夏天的制冷在能耗上基本持平，把冬天取暖所产生的冷源引到地底下，夏到再 把这个冷源用来降温，这样就可以达到平衡。很多北方地区的决策者偏爱地源热泵，但是真正适合采用地源热泵的区域如图11所示 的绿色的区域。这个区域冬天的供热和夏天的制冷基本上应该平衡，中间的差异数就是地温。 推广地源热泵不能不讲究“因地制宜”，实践证明：北方地区地源热泵第一年的效

20、果较好， 第二年效果还可以，第三年80%的效果就没有了。到了第四年发现这个城市庭院里的树，发 芽开花延迟了一个月，因为地下全结冰了。新技术的推广应用也要宜地宜时，否则就会劳民 伤财，反而影响新技术的声誉。图11.地源热泵适用区域被动式太阳房已经在乡村得到应用，太阳能光伏和光热组合的建筑在我国已经成为潮 流。（图12）如果城市的建筑屋顶中20%被用于光伏发电，就可以产生相当于两个三峡水电 站的发电能力。如在建筑屋顶上实现光电和光热应用，把覆盖屋顶的材料改为光电或光热的 材料，太阳能就可以非常高效地在建筑中得到利用。（图13）我国的太阳能热水器就因为 能效高且省钱而深受老百姓欢迎，安装量已占全世界

21、的70%，每年节约能源约2000万t标 准煤，减少的碳排放量相当于一个小规模国家的碳排放量。图12.被动式太阳房图13.太阳能光电建筑一体化太阳能光伏、LED照明等技术的合理应用。LED的应用和太阳能光伏的应用需要进行离 网与不离网的成本对比分析。（表1、2）如果采取并网的方式，即把所有路灯上光伏发电 的容量全部利用起来，并网送到电网里去，晚上LED的路灯可以用电网的电，通过一送一输 可以使发电能力提高50%，而且不需要蓄电池系统，整个系统的造价可以降低50%。农村过 去所有的乡土建筑都是节能减排的，但是由于没有玻璃等新材料的应用，乡土建筑是不可能 充分利用太阳能的。通过隔热玻璃、蓄能材料的发

22、展和组合应用，可以因地制宜地采用当地 材料研发储能器，白天收集太阳能，晚上释放能量，通过隔热玻璃或保温棉窗帘可节能大量 取暖能源。表1离网成本分析表2并网成本分析整城式的太阳能光伏改造应用前景光明。以锦州市城市级分布式建筑光伏电站为例，一 期工程在锦州市遍布全市的十个市区、郊县、开发区政府系列517座建筑上建设517座光伏 子电站，总装机容量将达20兆瓦。这是一个真正意义上的城市级分布式建筑光伏电站，子 电站规模均在几十KWp左右，最大不超过100KWp，并由一座分布式光伏电站管理中心实现 “在线监测与控制管理”。（图14、15、16）这类项目实现了 “三个落地”：1）技术模式 落地：颠覆传统

23、光伏并网发电理论，实现光伏“即发即用”和“为用户发电、对电网友好” 的共网应用模式，使分布式光伏应用落地。2）商业模式落地：项目采用合同能源管理（EMC） 商业模式，市场化运作投资建设，使分布式光伏电站建设实现商业模式落地。3）操作模式 落地：采用“政府先导、市场跟进”操作模式。图14.城市级分布式建筑光伏电站图15.广场停车亭BIPV光伏电站图16.农舍屋顶光伏电站而我国在沙漠地带建造的“金太阳工程”200千瓦大型发电站便遇到了瓶颈。装机容量 达到百万千瓦的大型电站将发出来的电输送几十公里到超高压电站进行超高压的提升，再送 到几千公里以外的能源使用中心，由于供电不稳定，我国目前超高压电网还未

24、解决整个系统 容易受到冲击的问题，造成70%的金太阳工程发电能力被放空。第三，微能耗微能耗，即绿色建筑加上被动式建筑。绿色建筑将成为建筑发展的潮流。绿色建筑实际 上有两类定义，一是在建筑的全生命周期能实现节能、节水、节材、节地、室内空气质量优 良和对环境低冲击；二是建筑对周边气候（环境）的变化能自适应式地进行调节，结合这两 个定义就可得到对绿色建筑的完整理解。绿色建筑与传统建筑相区别有三个设计原则：一是 尽可能用低品质的能源来代替高品质能源，如地热、风能等能够代替电、煤、燃气；二是尽 可能采用低成本的技术（通风、外遮阳等）；三是尽可能利用低品质能源进行建筑整体性或 基础性调温；高品质能源来进行

25、局部性、精细性调温。如果阳光灿烂、温度适宜，可使用太 阳能、地源热泵；若在下雪天或阴天，不能使用太阳能时可启动传统供热。例如，科技部科技中心大楼按绿色建筑标准建造后，当外面的温度为零下20度时，室内 可保持15度左右，基本不需要供热，全年下来，其供暖系统只消耗北京传统建筑能耗的1/10。 另一典型案例是广州市大学园区，有15万人口居住，该园区采用集中供应冷气，但系统建 成后仅运转了一个月就停了，因为实际运行证明需要消耗大量的能源。这个案例失败的原因 主要在于规模不经济、“小马拉大车”、循环水能耗过大。此外，该系统设计没有充分考虑 到不同功能的建筑不能同时满足相同的节约能源需求。实践证明，将建筑

26、中每一个房间单独 安装分体式小空调，能耗就能大大下降。实际测量表明，北方地区集中供暖的地区，平均建 筑能耗是每平方米20公斤煤，比发达国家要高出2到3倍，而南方地区的建筑夏天制冷所 的能耗只有发达国家的1/3-1/2。其中原因就是国人偏爱用分体空调，外国人更多用集中 空调；虽然从理论上讲大系统效率高，小空调效率低，但是实际运行下来分散的小系统更有 利于促进节能。（图17）图17.大空调VS分体式空调第四，微冲击微冲击是城市与生态基质的共存之道，即城市规划建设模式尽可能不改变地表的径流量 分布，不干扰原有的生态敏感区，尽可能使地表透水，也就是说以尽可能少干扰地表和地下 水系的模式来规划建设城市。

27、如果城市中大多数工厂、商店、办公楼和居民小区都能实现雨 水收集、节水和污水的零排放，整体上城市就能与周边原有的水生态系统和谐共处。城市低 冲击模式的水循环原理与传统给排水规划设计模式不同。传统给排水规划要求城市雨水积水 排得越快越好。微冲击模式则相反，城市降雨以后，首先通过屋顶储水、建筑储水、小区储 水，储满溢出后再进入街道地沟储水，然后再溢到城市排水系统。一般50毫米以下的降雨， 街道可以看不到积水。这样，城市就像一个自然生态系统有效地吸收和利用雨水，降雨要经 过几十分钟甚至更长时间，才会产生地表水的溢出，这样一来，流入自然水体的地表水很少 挟带泥沙和污染物。（图18）图18.低冲击开发模式

28、（LID）传统的城市像一个不透水的水泥构筑物，往往只要超过20毫米的降雨街上就出现积水， 而且初期排水中COD含量非常高的污水会对自然水系造成严重冲击。由于传统城市开发模式 完全扰乱了城市的水生态，越是超大型的摊大饼式扩张的城市，洪涝问题越大，不仅是北京， 菲律宾、马尼拉、首尔、东京等国外大城市均出现过严重的内涝，传统城市建设模式对自然 水系干扰极大，反之则被称之为低冲击开发模式。（图19）低冲击开发模式要求对传统的 给排水规划设计进行变革，使雨水尽可能地被收集和下渗并与地下水系及建筑用水相互循环 使用，每一级排水都是不直接相连的，只有上一级溢满之后才连接到下一级排放。图19. 2011年7月

29、首尔暴雨引发严重内涝目前就如何实施低冲击开发，尚缺乏相应的标准。而且低冲击开发是分等级的，可分为 高、中、低三级。如果采用高级的低冲击开发方式，则投入多，但效果更好，减排、储水效 果都将高于低级的低冲击开发方式。（图20、21）例如，美国南加州和旧金山湾地区的城 市化区域利用自然系统处理雨水径流，从而提高水质、减轻集中式处理系统的负担。实行不 同等级的低冲击开发模式达到的效果不同，可以根据成本的承受能力、实施的难易程度进行 投入产出的比较，确定适合的实施方案。例如，瑞典城市马尔默建有一种非常简单的系统， 是低冲击开发的一部分。具体而言，透水型人行道边上是建筑，旁边是一个小型的街边人工 湿地，人

30、工湿地比透水路面低30公分左右，形成了一个10平方米左右的湿地系统，其中长 满了亲水的植物，雨水在这个小系统里转五六圈，可将初期雨水中高浓度的COD和泥沙吸收 沉淀下来，再排到旁边的河里，这样就能保证排到自然水系中的是清水。（图22）目前新 加坡这个人多地少的国家也在城市的道路两边逐步推广这样的低冲击项目。图20.雨水管理的低冲击管理技术图21.低冲击技术达到的效果图22.瑞典马尔默“明日之城”街道边的小片人工湿地这种微冲击的思路显然是那些经过大工业生产模式洗礼的城市规划师们难以接受的。例 如，深圳的“大截排”方案就是一个被终止的反面典型。几年前，深圳市政给排水与水利合 并成立水务局，首任局长

31、是学水利学的（不少水利学者往往偏爱“大工程”），他提出要在深 圳市实施“大江大河式的治水方案”，计划在城市的下面挖一条35km长的巨型隧道，将原 来分散布局的9个污水处理厂取消7个，然后把污水雨水集中收集输送到珠江口，经简单处 理后直接排放。这个系统仅设计就用了两年多时间，花费了 2000多万，但论证的结果是这 个大截排的方案不切实际。一是污水雨水大截排以后无法使水资源循环利用，如果把水从珠 江口再打回来循环利用将要浪费大量的能源。二是大截排之后深圳河上游将没有水来源，深 圳河和深圳湾将无法维持原有的水生态功能。三是大量的污水集中在管网里可能会在城市管 道中产生的沼气堆积，一遇到火就会爆炸，难

32、以防范。四是大量的污水要在珠江口排放，对 附近海湾的水生态将产生巨大的冲击。（图23）图23.被终止的深圳“大截排”方案国际水协（IWA）总结发达国家几十年的污水治理经验教训，提出十六字方针:“适度规 模、合理分布、深度处理、就地循环”。修建城市污水处理系统，首先要“适度规模”。国 协水协认为单个污水处理厂10万t到40万t的日处理能力是适度的，不能片面追求单个污 水处理厂的规模，否则污水收集输送系统投资太过庞大。其次是“合理分布”。污水处理厂 服务区范围应为20万到50万居民，这样可节约管网投资，而且系统的可靠性也会提高。再 次是“深度处理”。要倡导将处理工艺水平从“一级B”提高到“一级A”

33、“一级A”处 理出来的就是可循环利用的中水，再流经自然湖泊、河流、湿地净化后就可达到三类水的标 准。而三类水体是直接可以作为饮用水的水源，从而达到水资源就地回用的目的。即处理后 的水就近补充地下水、地表水，并实现水资源的就地循环利用。这十六字方针以及新加坡利 用海水淡化、中水回用和雨水基本体现了微冲击的理念。（图24）事实上，当人类关注那 些大工程或者用大生产模式来设计城市污水处理和排水系统时，就等于把城市水资源自组织 的循环体系完全摒弃了。这类单纯认为工程越大越好、越集中越好的思路，但事实上是违背 城市自组织发展规律的。图24.海水淡化与再生水第五，微更新建筑的选址与节地与所在的地域密切相关

34、。如果比较南方和北方的传统四合院，可以看 到，它们的结构是大相径庭的。如果把空地看成“阳”，建筑物看成“阴”，或者被阳光挡 住的部分称之为“阴”，阳光没挡住的部分称之为“阳”，南方四合院的“阴”比“阳”盛， 即构成整个四合院的建筑结构多，空地相对较少。但在北方，必须要充分利用阳光，因此北 方四合院的“阳”比“阴”盛。这就是中国传统建筑的智慧之一，能巧妙地造就微气候环境， 也有利于节能减排。许多地处气候温和地区欧洲的建筑师来到我国北方，对当地的气候条件 和居住习俗没有深入了解，也不注意建筑朝向，但这在我国北方却是非常讲究的。（图25）图25.不同纬度的建筑布局倡导旧城有机更新，不仅能避免大拆大建

35、，而且能延长建筑的使用寿命，促进建材的循 环使用，从而达到节能减排的目的，这也是保护城市历史街区和历史文脉的基本通则。城市 可视为文化的容器，在城市中历史与未来是共生的。20世纪80年代，按照吴良镛先生倡导 的“有机更新”理念完成的项目一一北京菊儿胡同、上海新天地、鞍山小区的微改造以及丽 江地震灾后重建，都已获得成功。（图26）图26.北京菊儿胡同、丽江老城例如，上海鞍钢新城的住房原来是没有卫生间的，住户洗澡、洗衣服与上厕所都要到集 体的卫生间去。在改造时在楼的外面贴上一个2米一4米厚的墙体结构，新增加的面积将厨 房和卫生间非常精巧地与老建筑组合到一起，将原来的房屋改造成成套的住房，耗费成本最

36、 低，居民得到了就地安置，对周边几十年的大树也没有任何影响，居民出资和上海市政府的 投资也是所有改造方案中最低的，居民也非常满意。更重要是，由于避免了大拆大建，改造 的节能减排量巨大。杭州河坊街是一个历史片区，大部分是徽派的明清建筑，三雕一一砖雕、木雕、石雕非 常精美。原来的修建计划是将河坊街所有的建筑推平，然后盖成七层楼房，在被叫停之后由 原来的拆迁方案改成保护和修复。对河坊街的修复首先是进行分类，具体是将建筑分成四类： 第一类建筑是应延年益寿的;第二类建筑是可以局部改造的;第三类建筑是可以落架翻新的； 第四类建筑是新建但风貌协调的建筑。每一幢建筑都由一个建筑师专门负责设计和修复。目 前河坊

37、街已经成为杭州一个必游的旅游景点。（图27）图27.杭州河坊街现在一些地方的仿古建筑往往是一个建筑师负责设计整条街，几百个建筑一个模样，没 有细节、没有差别、缺乏多样性。相比于仿古建筑，历史建筑是在不同的年代由不同的工匠 细心雕琢出来的艺术品，经过了时间的考验。欧洲一些国家的城市历史已证实，对历史文化 遗产的保护和传承已经成为这些城市可持续发展的宝贵资源。日本在战后也提出了社区魅力 再造计划，有不少城市的社区实现了由下而上的动员和居民参与，恢复了许多历史文化与生 态景观，创造出有影响力、归属感及独特社区文化和空间形态。像欧洲这样的城市比比皆是， 这类独特文化景观城市的魅力在全球化时代正与日俱增

38、。（图28）图28.南池子的建筑第六，微交通现代城市交通体系应确保市民在住所与工作地点之间的交通畅通并实现低能耗、低排 放。传统的城市交通理念只注重大交通系统的建设，如高架桥、宽马路、快速环线、立交桥 等等。事实上，这些“大交通”工程的大量建成并投入使用并没有缓解城市拥堵，反而使城 市适应了汽车出行，从而使城市陷入越来越严重的尾气污染和拥堵之中。对日益增加的交通 流量而言，城市内部有限的空间是非常稀缺的资源，越是紧凑的城市其交通资源越稀缺，这 就需要按照交通工具的空间利用效率和生态化程度来重新进行布局。微交通工具如自行车的 空间使用效率高于私家车约20倍，又没有丝毫污染，理应把更多的空间和道路

39、资源划给自 行车。但现在恰恰相反，许多城市机动车及其停放正在日益侵占自行车道和步行道。例如， 上海原来的马路非常窄，当时骑自行车比现在开私家车上下班到达的时间并不晚多少，原因 在于自行车的空间利用率比私家车高得多。现在全国适合老年人乘骑的电动自行车使用量已 超过亿辆，任何国家部委都没有给予扶持政策，但电动自行车的使用已是星火燎原，谁都难 以阻挡，而它百公里能耗只有私家车的零头，且不排放任何废气，也应该给予更多交通空间 的支持。（图29）图29.地铁站口的自行车停放点和PRT系统再如，香港的步行系统穿街入楼，非常方便，其步行系统的效率很高。如果楼宇之间设 计成步行道，就像城市综合体那样，将居住、

40、商业、走廊统统都混合起来，上班、睡觉都在 同一个区域，其产生的外部交通流量就很少。（图30）大自然也给人类以启示，蚂蚁在狭 窄复杂的蚁巢通道中通行为何不会拥堵?道理就在于蚂蚁相互之间能同步运动而不相互干 扰。这也是人类城市智能交通应加以学习模仿的对象。又比如个人快速交通系统（PRT, Personal Rapid Transit），这种新型交通系统在城市中预建好轻型轨道，在轨道上面跑的 是自动驾驶的6座车辆，市民出行时只需按一下传呼器，就可乘上就近等待的PRT车辆，上 车后将目的地输入，在计算机的统一调度下顺着轨道就可很快到达目的地。图30.楼之间的步行比较各种机动化工具的能耗，可以看出不同机

41、动化工具的能耗差异极大。尤其是电动自 行车的能耗只有摩托车的八分之一，小汽车的十几分之一。由此可见，在支持电动汽车发展 的同时更要扶持电动自行车的发展。（表3）表3各种机动化工具能耗比较在大中城市发展电动自行车比发展电动汽车意义更大，关键在于电动自行车不仅能耗 低，而且其空间利用效率远高于电动汽车。如果再与可再生能源相结合，通过太阳能充电桩 为电动自行车充电，就可以实现“零碳”交通。未来的公共租用电动自行车还可以制造成卡 片式的结构，相互之间可以密集排列，进一步减少停车所占的空间。正因为顺应了绿色交通 和老年化社会的历史潮流，我国电动自行车虽然缺乏国家公共政策的扶持，但是却受到了百 姓的欢迎，

42、是一种以人为本的交通工具。（图31、32）图31.充电桩与卡片式自行车图32.中国电动自行车年产量情况第七，微创业健康城镇化的关键是充分就业。而微创业不仅指大量有效的非正规就业，而且也包括 Soho等在家就业的新模式。科学技术的迅猛发展以及大数据、信息处理、传输的革命（例如 云计算等等）使得科技人员的个人创业已成为全球风潮。无线城市与高速信息网已使得人类 交往空间越来越虚拟化。当前国际上许多城市都在推行创意城市建设。新加坡提出创业无定 所，就是在指居住区创业办公司，只要不干扰居民的生活，没有人投诉，公司注册地就可以 在住宅里。像美国硅谷发展初期，几乎所有的大公司都诞生于简陋的私人车库，这种微创

43、业 就是在家里进行科技和产品创新。创新型的就业，利用云计算、大数据中心、高速的传输网 络，通过数字模型便可以进行各种各样的化学、物理过程的模拟试验，从而通过技术创新来 获得科研成果、专利、获得生产力。李克强总理提出，城镇化过程要应对的其中一个大问题 是防止陷入中等收入陷阱。陷入中等收入陷阱的国家有几个共同的特征：一是盲目遵照华盛 顿共识，追求资产私有化、经济结构外向化、金融私有化和政治民主化等等；二是大力刺激 消费需求，只讲消费福利，不重视实业兴国创新；第三是经济高度依赖其它国家，丧失了自 己的主动权。最后，最值得我国警惕的现象是：凡是陷入中等收入陷阱的国家，其人均专利 的申请量都大大低于世界

44、平均值。历史经验表明，如果全世界申请的专利量平均值是1，能 够越过中等收入陷阱的国家必须是1.5以上。例如韩国，其创新动力为1.7，高于世界平均 值，而拉美国家则是0.3-0.4,即人均申请的专利数仅为世界平均值的1/3。这些国家的人 讲究享受，讲究福利，讲究名牌，导致出现无人创业、无人办实业、无人搞技术创新的现象。 我国目前人均专利量是0.6,还没有达到世界平均值，要超过1还需要做大量的工作。由此 可见，“微创业”或“微创新”应该在城市中成为主流意识，这关乎我国能否超越中等收入 陷阱的大局。第八，微绿地水蒸发所产生的热能微循环和分布均衡性对城市宜居性起着非常重要的作用。为什么热 岛效应会导致

45、大城市中心区温度比其郊区高出好几度?这是因为大城市中心往往缺乏植物和 地表水蒸发来降低温度，光照、通风不畅、空调排气、汽车及人类密集活动所产生的热量使 大城市的热岛效应越来越严重，并形成了恶性循环。图33是一个实景和红外的摄像结合的 摄像机拍到的一组照片。凡是树木茂密、显示为蓝色的地方，温度就很低，没有树的地方， 相应的温度就很高，温差最大相差6度以上，局部的绿化对缓解热岛效应的作用是极其明显 的。因此，微绿地可以通过水分的蒸发来缓解热岛效应，进而改善微气候，居民空调能耗也 可以相应下降。（图33）图33.普通与红外相片对比与此同时，紧凑式的城市会放大各种人为和自然的灾害。就近、分散、合理布局

46、的小型 公园绿地已成为不可替代的城市居民的娱乐空间和避灾场所。从美化景观到节能减排，屋顶 绿化、立体绿化、行道树、小公园已成为应对城市热岛效应的“主力军”。新加坡李光耀资 政曾有一个小发明，就是在高架桥中间开一个口子，让阳光从狭缝中照射下来，高架桥底就 可建成美丽的小型公园，植物长得非常茂盛，造就了许多宜人的街心花园。人类创造了很多 高科技，但是一些传统的低技术、低成本模式却常常被忽视，很少有决策者考虑到微绿化所 能产生的巨大减排效应。（图34）图34.立体绿化第九，微医疗比较世界上各种医疗体制，就无法绕过美国社会医疗巨额费用问题。目前，美国的国家 医疗费用开支将近2万6千亿美元，并且还在以每

47、年20%左右的速度递增，这项开支总数相 当于该国国防、教育、劳工培训等几项最主要开支的总和。如此日益膨胀的全民医疗开支， 已成为当下美国最难解决的社会问题之一。被称之为“股神”的美国企业家巴菲特在2013 年股东大会回答股东提问时也认为，今后会造成美国衰退的主要因素第一位就是社会医疗开 支过大。有些决策者试图通过技术创新、投入大量资金研发基因药物，来实现降低公共医疗 开支的梦想。为了避开这个比“中等收入陷阱”更可怕的医疗支出陷阱，实现我们自己的中 国梦，现在起就应利用社区医院的便捷性和充分发挥中医治疗的长处。（图35）图35.美国国家医疗费用支出情况一是社区医院可以成为就近为居民服务的“家庭医生”。市民自组织的保健体系是指社 区医院与家庭医生、全科医师与现代化的网络诊断相结合低成本医疗网络。社区全科医生能 与居民产生大量经常性的信息沟通。信息化能使社区医院具备大医院那样的化验诊断能力、 减少误诊。据日本有关媒体报道，使用现代化的物联网技术，在抽水马桶中安装特殊的传感 器，能使社区医生及时记录和分析特定病患者的病情变化并及时进行救治。二是从重医疗到重预防转变，弘扬传统中医廉价而且