城市发展模式与策略的反思

城市发展模式与策略的反思

1国外城市低碳化发展经验低碳概念是在应对世界气候变化、促进人类生产和生活活动以及温室气体排放的背景下提出的。2009年12月20日,各国政府代表在联合国气候变化大会上达成了旨在减少温室气体排放的哥本哈根协议。根据这项协议,我国政府提出了到2020年在2005年水平上消减40%~45%碳排放的目标。为实现这一承诺,在未来10年,我国必须调整并改变现有的社会经济发展结构与模式,相应的我国城市化发展也必将进入到一个全面低碳化的时代。如何在国家及城市制定的低碳目标与行动纲领的基础上,对城市发展的模式与策略进行反思及调整是目前亟待研究的重要课题。低碳城市是以城市空间为载体,发展低碳经济,实施绿色交通,兴建绿色建筑,转变居民消费观念,创新低碳技术,从而达到最大限度地减少温室气体排放的城市(中科院可持续发展战略研究组)。为了实现减碳目标,近些年欧美、日本等国在城市低碳化方面已开展了积极的研究和探索,主要措施包括以下五类:(1)立法。例如苏格兰于2007年制定了《气候变化框架》,框架中涵盖了能效、可持续建筑、空气质量、废物处理及交通等一系列碳减排的关键领域。2009年7月,苏格兰议会又通过了对碳减排等实施管理的《气候变化法》。(2)政策措施。为了实现2015年减碳20%和2025年实现碳中和城市的目标,哥本哈根市政府计划在能源供给、绿色交通、节能建筑、公众意识、城市规划和天气适应等六个领域实施共计50项政策措施。(3)规划与示范项目。英国碳信托基金会(CarbonTrust)与能源节约基金会(EST)联合推动了英国的低碳城市项目(LCCP),首批3个示范城市(布里斯托、利兹、曼彻斯特)在LCCP提供的专家和技术支持下制定了以建筑和交通为重点的低碳城市规划。日本制定低碳规划的原则是在政府主导下实现所有部门碳排放的最小化,尤其将交通、住宅、工业、消费行为、土地与城市形态等作为低碳转型的重点。(4)技术推广。德国弗莱堡注重通过太阳能产品应用、节能示范住区等重点项目推进减碳计划的实施。而作为欧洲人均排碳量最低的城市,瑞典小城维克舒尔早在1980年代就将生物能源引入城市供热系统,并提出了“维克舒尔零化石燃料计划”,该计划包含推广生物能源,逐步取消电力直接供热,采用环保型机动车,有利于步行、自行车及公共交通使用的交通及道路指挥体系设计等。(5)管理与评估。苏格兰创立气候变化委员会(SCCC)监督并负责指导各部门减排目标的实施,特别是在能效、发电、土地利用及交通四方面的政策实施情况及效果。而为了评估减碳政策与行动的实施效果,维克舒尔政府发展出一套城市环境管理的生态预算模式,具体分为建立环境预算、实施计划方案和年度环境核算三个阶段。综上所述,目前关于低碳城市的研究大多尚处于制定目标与行动纲领阶段,由于低碳目标需要由“目标—计划—行动—评估—政策反馈”的全过程来实现,因此上述研究急需具体行动的落实与推动,其实施效果也有待检验。2哈默比湖城的低碳目标在国外基于低碳目标的城市发展案例中,斯德哥尔摩的哈默比湖城(HammarbySjöstad)以其突出的实施效果享誉欧洲和全世界。2007年哈默比湖城获得由世界瞭望(Worldwatch)组织颁发的年度城市建设类清洁能源奖,每年有来自欧洲及世界各地的超过1万名专业人士参观并学习哈默比湖城基于低碳目标的城市规划与建设的先进经验。英国皇家建筑师学会(RIBA)将哈默比湖城列为2009年度可持续住区设计推荐观摩项目。早在1990年代中期,哈默比湖城规划就确立了明确的环境目标,即和1990年代建设的其他住区相比,这一地区到2015年的碳排放量要减半。由于这一减碳目标的制定较早,通过近20多年持续的建设实践,目前其减碳目标已完成近80%。鉴于哈默比湖城规划与建设在实现低碳目标方面的卓越成就,本文将其作为案例,详细解析其基于低碳目标所采取的规划与建设策略。2.1哈默比新城开发概况1990年代之后,斯德哥尔摩城市规划的主题转向了“创建可持续的城市”。为避免城市不断向外蔓延所导致的对土地资源的侵扰与破坏,1999年斯德哥尔摩总体规划提出将“内向发展”作为重要的城市空间发展战略,而位于市中心区东南部的哈默比湖城(图1)即是实施这一战略的主要项目之一。哈默比湖城实际上是一个将城市旧的码头和工业用地转换为现代综合生态“新城”的开发项目,规划总面积200hm2(其中水面50hm2)。与大多数选址于城市边缘的新城开发项目不同,哈默比湖城位于内城地区,其特殊的开发选址对整个城市的土地利用结构优化具有重要意义。1990年代早期城市政府提出改造和开发建设这个地区的设想,最初计划利用哈默比地区、以环保的形象来申办2004年奥运会,虽然申奥未获成功,但是这一事件却有效地推动了哈默比地区的改建进程,从清理污染土壤开始,逐渐将仓储、工业污染地重新开发为美丽诱人的居住区、风景优美的公园和绿色开敞空间。截至2010年3月,这一地区已建成10800套住宅,与29万m2办公、轻工业、零售服务建筑等共同构成混合功能的综合新城。据世界能源组织的碳排放计算器和著名碳循环研究专家的估算:1850~1998年间的全球碳排放中,土地利用变化及其引起的碳排放是人类活动影响总排放量的1/3,非持续的土地利用(砍伐森林、开垦草地、改造沼泽等)对全球大气二氧化碳含量的增加所起的作用仅次于化石燃料的燃烧。城市建设用地的碳排放强度是其他用地类型碳排放强度的几十甚至上百倍。照此推算,土地利用结构优化的碳减排潜力约为常规低碳政策的1/3,哈默比湖城开发中诸如“控制建设用地扩展速度”、“向内发展”、“对城市废弃土地进行开发再利用”等土地利用策略由于同时实现了碳减排和碳增汇,无疑对城市低碳发展和低碳宏观调控具有重要意义。2.2有好的供热环境哈默比湖城的规划定位是成为生态健康和环境友好型的城市新区。早在1996年,为实现减碳50%的目标,斯德哥尔摩市规划部门就分别从土地利用、交通、建筑材料、能源消耗、给排水、垃圾回收等方面为哈默比湖城提出了一系列具体、严格的环境目标与要求:(1)土地利用:被污染的场地或土地在开发前就应恢复到对健康和环境不带来危险的水平;要求每户公寓拥有不低于15m2的绿地,300m距离范围内必须有一处25~30m2的花园或公园;要求花园中有不低于15%的面积能够在春秋季保证4~5小时的光照。(2)交通:到2010年,80%的居民使用公共交通、步行或骑自行车,至少15%的住户和5%的商用住户参加汽车共享俱乐部(Carpool);所有的重型车辆不能进入住区。(3)建筑材料:材料的选择以资源、环境和健康为出发点;禁止使用压缩木板;禁止使用铜质水管;暴露在环境外的镀锌材料应做涂料处理;尽量避免使用新挖的碎石和沙子;鼓励使用回收材料。(4)能源:使用可再生能源、沼气产品,实现余热再利用以及高效能的节能建筑;使用具有环境友好型标签的电力;提供供热系统的能源必须全部来自垃圾发电或可再生能源。(5)给排水:人均日用水量由当时的150升(斯德哥尔摩地区均量)减至100升;污水中95%的磷回归土地;污水中的重金属和其他有害物质的含量应比斯德哥尔摩其他地区低50%;净化后的污水中,氮含量不得高于60毫克/升,磷含量不得高于0.15毫克/升。(6)垃圾回收:2005年至2008年每户产生的垃圾,其重量应减少15%,产生的有害垃圾应减少50%;减少垃圾堆放处的数量;提供可分类垃圾回收点;80%的有机垃圾经堆肥后回田或用于生物质发电;减少本地区用于垃圾运输的车辆。2.3市政管理部门与企业严格的环境目标和要求不但需要全新的环境规划方案,更重要的是如何使环境目标、环境规划方案与空间发展规划融为一体,并贯穿于项目的整个建设过程中。为此,哈默比湖城的项目管理机构采用了一种全新的工作方法,即来自不同市政管理部门或机构的人员,打破部门和专业界限,从项目一开始就采取集中办公的模式。市政管理机构或部门与规划设计师、建筑师、建筑承包商以及负责垃圾处理、能源、供水及水处理的企业协商,共同寻找和开发能够实现环境目标的解决方案。这一“综合规划”过程使得规划决策的效率大大提高,资源得到了共享,一些环境领域的新技术得以应用和实施,参与综合规划的各相关方都在最大程度上寻找到了降低资源和能源消耗、减少废物产出、增加回收使用率以及实现能源循环利用的可能性(图2)。2.4功能上:融合多种功能,形成相对完整、独立组织的城市社区1970年代以来,混合功能的土地利用逐渐成为西方城市成功开发的普遍经验。在经济效益方面,混合功能使规模较大的开发项目能更好地面对市场的不确定性;在社会效益方面,它有利于形成更加综合、有活力的城市环境。哈默比湖城选择混合功能除了经济和社会效益的考量之外,另一个重要的原因是基于它减少交通出行的作用。融合多种功能、形成相对完整、独立组织的城市新区是哈默比湖城土地利用的基本原则。在功能上,它提供了一个综合型新区应当具备的一切设施,包括办公室、种类繁多的商店和餐厅、学校和托儿所、公共图书馆、体育中心和滑雪场、教堂等。几乎每一幢住宅都靠近一条主要道路,在底层有商店、咖啡店以及餐馆等(图3)。规划至2015年,哈默比将为2.5万人提供1.1万所住宅及1万个就业岗位(服务业及办公行业),公共服务和办公空间被融合到住区建设中,这就为居住与就近就业、就近享受教育与公共服务设施等提供了潜在的可能性,从而有可能大大缩减每日通勤及日常外出的交通量。2.5湖城交通组织交通领域的能源消耗是当前城市温室气体主要排放源之一,发展新能源汽车、公共交通与快速轨道交通系统已成为世界各国实现城市交通低碳化的主要手段。哈默比湖城交通组织的重要目标就是尽量减少、限制私人小汽车的使用,采取的主要措施包括:提供快捷完善的公共交通设施,组建汽车共享俱乐部,修建自行车专用道,实行小汽车停车场地的有限供给等。哈默比公共交通系统由一条轻轨线、两条巴士线和一条轮渡线构成(图4)。轻轨线是斯德哥尔摩主城南部轨道线路的一部分,其西侧与城市地铁枢纽站相连。沿着湖城主要林阴大道设有四座轻轨和巴士车站,林阴大道优先考虑公共交通的通行,中间是公交专用道,两侧才是供小汽车通行的单行道(图5)。还有一条轮渡线路可直达市内码头,用以加强步行及自行车道与市中心的联系。为限制小汽车的使用,哈默比在规划时只提供了少量沿机动车车道布置的小汽车停车位,到2010年3月,哈默比仅有4000个车库停车位和3000个沿路停车位(户均0.55个),宅间庭院和滨水的步行区被明确禁止设置停车场地。统计数据显示,哈默比地区的车辆拥有率从2005年的66%降至2007年的62%。截至目前,约79%的居民出行采用非小汽车的方式(其中52%公共交通、27%非机动交通)。便捷的公共交通使湖城居民几乎不必依赖汽车解决每日的出行,假日或有特殊需要的小汽车出行可以通过参加汽车共享俱乐部来解决。目前已拥有500个个人会员和100家公司会员,会员可通过手机获取开车密码,就近取车,用完后再将车辆停放在指定地点即可。当然,哈默比之所以能够成功实现“不依赖小汽车”的交通系统,与斯德哥尔摩所拥有的“没有私人汽车也可以很好地工作和生活的交通网”以及对小汽车使用实行严苛的税费管理政策有着直接的关系。2.8建筑能耗能要求推行节能住宅,是当前欧美国家推行城市低碳化的重点之一,各国政府均通过制定行业和产品标准、开发和推荐能源新技术来尽量降低新建筑物的能耗。瑞典地处北欧,漫长的冬季使瑞典的供暖耗能很大。除了对房屋结构进行优化设计外,瑞典很重视建筑物的绝热,尽量减少室内热量损失。瑞典环境部制定建筑物隔热新标准,新的建筑物的墙体必须要有绝热层,室内要有通风设备。增加墙的厚度,采用二层或三层玻璃窗,每个房间的供热装置安装自动调节阀门,这些措施可使建筑物热能消耗减少10%~15%。除了国家统一的节能标准要求外,哈默比还通过“建筑设计导则”的强制性方式、对湖城的建筑及外部环境质量的节能环保提出更为严苛的要求,以推进建筑与环境建设的低碳化。“导则”由哈默比项目计划办公室制定,通过详细发展规划或单独的开发协议以合约的形式交与建筑师及开发商,其中提供给建筑师的设计导则上有很多具体的设计意向、图片及要求,例如建筑的外立面、面向公共领域的底层空间、建筑材料、庭院、道路铺装及照明等,建筑师的设计必须满足环境质量计划的要求方能通过项目的管理审批。2.9哈默比湖城环境污染评估为了达到项目初期制定的“减碳50%”的环境质量目标,由瑞典皇家工学院(KTH)产业生态系开发了一个被称为“环境负荷描述框架”(EnvironmentalLoadProfile,简称ELP)的环境评估工具,用以评价并监测哈默比项目开发实施的环保减排效果。ELP是在生命周期评价(LCA)的基础上,对(瑞典)城市街区及建筑进行环境影响评估的简化工具。在哈默比湖城规划与建设过程中,研究人员分别针对湖城生命周期的建造、使用和拆除三个阶段,对不可再生能源消耗、全球变暖潜能、光化学臭氧生成潜能、酸化潜能、富营养化潜能和放射性废物等主要环境影响因素进行评估(表1)。以二氧化碳排放为例,根据评估结果,减碳策略应主要围绕使用阶段的碳排放(71%)展开,同时也不能忽视建造阶段可能产生的潜在碳排放。表2是将哈默比湖城与1990年代初期相关预测中建筑年人均ELP进行比较,从而清晰地表明湖城1997~2004年开发项目的环保和减排成效。在哈默比湖城项目中,ELP不但被用于规划与建设后期的环境评价,更重要的是通过它实现了规划师与环境专家的合作与对话,从而使低碳及其他环境目标贯穿于湖城规划与建设的全过程。2.10提供环保知识服务,创建区域环保文化网人们的生活方式也是决定城市低碳目标能否实现的关键环节。为此,哈默比设立了专门的环境信息中心,对居民及来自世界各地的参观者开放。环境信息中心一方面负责对外宣传、接待、提供与这个项目相关的环保信息、展示所采用的各项环保技术和产品,同时更重要的是对内负责为居民提供关于哈默比湖城的信息和环境项目的介绍与咨询,并邮寄环保信息资料等服务,中心还发行一份环保小报,为新入住的居民发送“欢迎袋”,倡导低碳、环保生活。“欢迎袋”中装有一些低能耗灯、一种专门用于装食物残渣的可降解袋子和其他一些在中心可以买到的环保产品,指导人们更好地加入到这一地区的环保生活中来。以垃圾分类为例,起初,住区管理机构需要提醒人们垃圾分类的好处和必要性、提供有关垃圾分类的宣传资料,几年之后,垃圾分类已逐渐地转变为哈默比居民习惯的一种生活方式。3哈默比湖城低碳城市试验的启示哈默比湖城有望在2015年全面实现20年碳排放减半的目标,作为一个基于低碳目标的重建开发案例,哈默比湖城是欧洲众多可持续与低碳城市试验项目中的优秀范例之一,它不仅是瑞典生态城市建设的一个成功样板,同时也为全世界低碳城市的建设发展提供了良好的示范,带给我们许多有益的启示。3.1规划技术、管理制度的转型为应对低碳时代的要求与挑战,英国、德国以及北欧诸国的城市规划首先强调的是从传统的社会经济目标到创新的低碳(环境)目标的转型,并将目标的转型作为具体的规划技术、管理制度创新方法的基础和前提,例如英国的低碳城市项目(LCCP)、德国弗莱堡节能示范住区等。相比较而言,对于处在经济快速增长期的中国城市来说,更适合的是建立一个社会、经济与环境目标复合的规划目标体系,就社会、经济与环境分别设立具体的规划目标,当然其中特别需要关注的是曾经被忽略的规划的环境目标,同时寻找三者共赢发展的平衡点,从而避免因环境目标缺失所导致的地区及全球生态退化问题。3.2市政设施规划的临界效益规划技术方法上的创新是以哈默比为代表的生态示范项目实现低碳城市目标最突出的经验和最重要的手段。实际上,传统的规划观念与技术方法在低碳时代必将面临全面的挑战:在土地利用方面,需要强调从过去的粗放、蔓延模式转变为紧凑、混合功能的土地利用模式;在市政设施规划方面,需要从过去的末端处理方式调整为与资源利用、环境影响综合一体的思维模式,无论是垃圾再利用、能源自给还是水的循环利用,其目标都是通过重构城市生态系统中物质代谢的方式,寻求使资源与能源得到充分利用,同时将环境影响降至最小的技术路线;而环境评估工具的开发与应用更是在规划的全过程中推动和检验规划技术创新实效的有力工具。3.3基于“低碳城市”的哈默比城市空间发展对策管理制度的创新是城市发展实现低碳目标的保障,以节约土地资源为原则的区域与城市空间发展政策、公交优先的交通发展政策、低碳化的建筑设计导则以及鼓励并提倡公众参与等都是哈默比实践中成功的管理制度经验。与城市化水平高、经济相对发达、环境压力相对较小的瑞典城市相比,中国城市面临人口激增、资源匮乏、排放量大、环境技术欠发达、公众环境保护意识不足等更为复杂、严峻的现实;与此同时,中国正处于城市化快速发展时期,城市形态结构处于剧烈变化的过程中,目前各级政府关于低碳目标的提出无疑为城市未来十年的发展带来前所未有的机遇与挑战。对照本文中哈默比湖城基于低碳目标所采取的城市空间发展对策,还需要根据中国的国情和低碳城市实践的现实做本土化的研究与实践,哈默比的经验虽然不具有普遍的适用性,但对构建中国特色的低碳城市理论与实践研究框架是非常有科学意义和借鉴价值的。另外,为鼓励人们采用非机动交通出行方式,哈默比还规划了大量适宜步行和自行车骑行的人行道、绿地和公园,公共开放空间均采用与机动交通分离、保障安全的措施。2.6绿地系统建设的原则依据绿地系统“质”和“量”的提升对城市生态系统增强碳储蓄和碳吸纳能力作用明显。哈默比规划在绿地系统“质”的提升上有两个突出的特点,一是“自然”,二是实用(图6)。所谓“自然”,是将环境中原生的林地予以保留,在规划之初就将这些具有特殊价值的自然区域排除在开发之外,1997年和2005年的图片明显地反映出绿地系统在建设前后形态上的关联性(图7、8)。同时绿地的开发建设尽可能地以碳吸纳强度最高的林地为主,强调与生物群落的栖息地互补,以保障周边地区生物的多样性。“水”是整个湖城空间设计的灵感源泉,大量亲水的绿地与开放空间围绕哈默比湖“水”的主题而展开,芦苇等植物的种植更使居民感受到“大自然就在身边”。最实用的当属贯穿于住宅间的庭院,庭院被分割成私人小花园或耕地,有的住户还修建了温室,自己种植蔬菜和花卉,真正地“生活”在这里,而不仅仅是居住。2.7湖城环境系统模型哈默比湖城成功实现减碳目标的技术核心在于其设计并实践了“哈默比模型”(图9)——一个独特的、在垃圾、能源和水方面的环保系统方法,为湖城在内部创造了一个各种物质、能源过程相互依存的封闭系统,从而尽可能地缩减系统的输入与输出,使环境整体的碳排放降到最低。2.7.1收集房或收集箱哈默比生活垃圾的投放分为两大类,一类是有害(例如颜料、油漆和粘合剂残留、溶解剂、电池和化学品等)垃圾和可回收(纸箱、玻璃、易拉罐、废旧物品等)垃圾,在每幢住宅楼内均设有相应的收集房或收集箱,由专门的环保公司定期回收处理;另一类是有机垃圾和易燃垃圾,被要求投放到室外的垃圾站,每一个垃圾站有三个垃圾抽吸口