低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑课件.ppt

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1、2023/1/24,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,内容提纲 Content outline,问题的提出,1,城市功能空间紧凑度的基本概念与测度,2,低碳视角的城市空间结构规划,3,生态经济城市（Eco2 Cities）规划,城市商业设施布局规划,4,5,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,问题的提出,1,1.1 低碳城市建设的主要对策构建低碳社会，减少CO2排放量（GHG/温室气体排放）是对应全球气候变化的需要，是世界各国的共同责

2、任。据统计，全球80%的CO2排放量产生于城市和交通。因此，构建低碳城市是对应全球气候变化的关键之一。影响CO2排放量的主要因素与主要对策：能源对CO2的依存度：开发清洁能源能源使用效率：节能、使用再生能源增长方式：转变增长方式,城市形态演变对功能空间紧凑度的影响,中国城市空间扩张的低碳化途径,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,问题的提出,1,1.1 低碳城市建设的主要对策构建低碳社会，减少CO2排放量（GHG/温室气体排放）是对应全球气候变化的需要，是世界各国的共同责任。据统计，全球80%的CO2排放量产生于城市和交通。因此，构建低碳城市是对应全球气候变化的关键之一。

3、影响CO2排放量的主要因素与主要对策：能源对CO2的依存度：开发清洁能源能源使用效率：节能、使用再生能源增长方式：转变增长方式,城市形态演变对功能空间紧凑度的影响,中国城市空间扩张的低碳化途径,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,问题的提出,1,1.2 与构建低碳城市相关的空间规划对策建设低碳城市，即要削减城市CO2排放量(GHG)，这关系到建筑、城市、区域三个尺度的工作。建筑/场地尺度：控制排放源节能减排(GHG减排)，提高节能效率，优化能源结构。绿色建筑 自然采光、通风，保温隔热材料，使用清洁能源。场地布局 合理的建筑密度或土地使用强度,城市形态演变对功能空间紧凑度的

4、影响,中国城市空间扩张的低碳化途径,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,问题的提出,1,城市/社区尺度：使用再生能源：区域/社区再生能源集中供给设施 构建低碳型（可持续型）社区/城市城市形态：紧凑型城市（减少机动车交通发生量）交通体系：公共交通导向（减少对私家车的依赖度）土地利用：安全的生态格局（绿城、绿色社区）区域尺度：减少运输里程：减少碳足迹构建城市群：强化城市群内外的经济联系,城市形态演变对功能空间紧凑度的影响,中国城市空间扩张的低碳化途径,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,问题的提出,1,“紧凑城市”的形态：（1）紧凑城市不应该只强调土地使

5、用的高密度和高强度；（2）更重要的是在城市生态格局安全的前提下，城市基本功能的紧凑；（3）为了做到功能的紧凑，具有适度的土地使用的混合性，其中包括：平面的混合与竖向的的混合；（4）各空间单元之间具有较好的可达性。,城市形态演变对功能空间紧凑度的影响,中国城市空间扩张的低碳化途径,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市形态的优化与环境影响相结合大都市圈的城市增长管理美国Oregon州Portland大都市圈最主要的经验：将土地使用、交通及大气质量紧密联系。（所谓的LUTRAQ：Making land use,transportation,air quality conne

6、ction）,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,有机疏散与可持续再生结合的空间发展模式,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,多种形态的城市与区域发展模式（密度和强度、交通工具）,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,新加坡的案例,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,1996年版规划,2003年版规划，将改建成新的城市中心区（New Downtown）将开敞空间从6%扩展到12%。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,香港（TKO/Tseng Kwan O New Town）土地混合使用

7、（快速交通车站与住宅联合开发）的案例,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,荷兰鹿特丹的（城上城）,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,日本东京六本木的空中花园,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,纽约曼哈顿的自维持的邻里单元,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,2,2.1 路径框架,全球气候变化,减少碳排放可能,紧凑形态的测度,城市形态演变对功能空间紧凑度的影响,城市空间增长的低碳化形态路径,环境绩效的评价标准,低碳视角的城

8、市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,2,2.2 城市功能空间紧凑度模型构建,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,2,2.3 模型的构建,不仅仅考量“外部空间形态”的“紧凑”从服务设施布置引起的必要出行衡量城市功能空间形态的“紧凑”考虑到商业设施等级不同本次把商业分为市级商业、区级商业和社区级商业三类进行研究。城市中的部分组团没有市级商业点把此组团归并到离它最近的城市市级中心点，并计算得到最终的城市市级商业功能空间紧凑度。,图 6-1 服务设施服务范围示意图,城市服务设施服务半径的计算公式,其中：D城市服务设施平

9、均服务半径Si服务区等效圆面积N服务设施点数,城市功能空间紧凑度定义为：T=1/D,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,模型的修正（加权）城市一些设施（如商业设施）的分类很多、等级不一，本文将其分为市级、片区级、社区级三个等级。对于一些组团城市，城市中的部分组团没有市级中心点，研究把此组团归并到离它最近的城市市级中心点，并量得此组团重心到最近市级中心点的距离D组，并应用下列公式计算得到最终的平均服务半径。,其中：D市市级服务设施平均服务半径D中中心城区市级服务设施平均服务半径S中中心区面积D组1组团1到最近市级商业点距离S组1组团1面积D组2组团

10、2到最近市级商业点距离S组2组团2面积,2,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,2,2.4 案例城市商业功能空间紧凑度计算示例,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市功能空间紧凑度的测度,2,2.5 城市空间增长的低碳化形态路径,研究对象的形态条件设定,三种城市空间增长模式：圈层增长模式；双城增长模式；新城增长模式。城市的用地规模增长一倍（从S增长到2S）.用地规模为S的城市需要配置1个市级公共服务中心和4个区级公共服务中心,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,在城市规模一定的前提下，影响城市形态的低

11、碳绩效的指标是城市公共服务中心的数量和分布方式以及城市空间形态模式。首先，城市公共服务中心的数量的增多会带来更短的到达公共服务中心的平均出行距离，从而带来更高的低碳绩效，同时较均匀的城市公共中心分布方式会带来较优的低碳绩效。城市形态的低碳绩效与城市形态模式息息相关，不同的城市空间形态模式会带来不同的低碳绩效。,主要结论一,构建低碳绩效模型,城市形态的低碳绩效模型构建,市级公共服务中心的平均出行距离比较,初始状态R=,圈层增长模式R=,双城增长模式R=,新城增长模式R=,城市空间增长的低碳化形态模式理论研究,L为无市级中心的新城重心到主城边缘的距离,区级公共服务中心的平均出行距离比较,初始状态R

12、=,圈层增长模式R=,双城增长模式R=,新城增长模式R=,城市空间增长的低碳化形态模式理论研究,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,综合平均出行距离,1 L为无市级中心的新城重心到主城边缘的距离,通过综合平均出行距离的比较得知：双城增长模式是平均出行距离变化最小的一种城市空间增长模式，圈层次之，新城增长模式的平均出行距离变化显著.,城市空间增长的低碳化形态模式理论研究,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,3,石家庄现状城市功能比较集聚，主要集中在一环路内约17平方公里的范围内，交通不堪重负。未来的城市发展中，现状形态模式已经不能适应城市发展的需要，城

13、市需要寻找新的路径进行发展。,低碳视角的城市空间结构规划,石家庄市共有市级商业服务中心两个，区级商业服务中心共7个。,石家庄现状空间形态的低碳绩效评价,市级商业中心服务范围分析,平均出行距离：3.43km但是，石家庄市级商业中心全部集中在石家庄中心地带居民到达市级商业服务中心的最长距离达到15.38公里。,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,石家庄现状空间形态的低碳绩效评价,区级商业中心服务范围分析,平均出行距离是1.98公里区级商业设施分布极不均匀，服务范围面积相差较大，与石家庄市各区人口相对均匀分布形成较大矛盾。,石家庄城市

14、空间增长的低碳化形态模式实证研究,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式优化,本文选择两个时点（现状2008年和规划2030年）进行比较研究，城市增长前后城市规模均由现状的162平方公里增长到规划的380平方公里。,圈层空间增长方案,双城空间增长方案,新城空间增长方案,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,可选择方案的低碳绩效评价,市级公共服务中心格局的平均出行距离比较,双城增长模式最优，新城增长模式平均出行距离距离显著增加。,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究,区级公共服务中心格局的平均出行距离比较,平均出行距离：圈层双城新

15、城。随着新城数量的增多，有利于使区级公共服务中心更均质的分布在城市中。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,可选择方案的低碳绩效评价,综合平均出行距离比较,双城模式最短，圈层次之，新城增长模式最长。,小结：石家庄城市空间增长的低碳化形态模式选择双城增长模式是石家庄城市空间增长的最优选择。在未来城市空间增长中，应选择正定打造双城双心模式，不应圈层增长或盲目建立多个组团。在选择正确选择城市空间增长方式的同时，应在新建城市区域建设相应数量的各个等级的公共服务中心，并且新建的公共服务中心应尽量均质的分布在城市中。,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究,低碳视角的城市空间规划

16、优化研究(XX0702全国研究生暑,石家庄市现状城市空间形态不合理，城市商业服务中心比较集聚，造成较长的平均出行距离。市级公共服务中心分布集聚，居民到达市级商业服务中心的最长距离达到15.38公里，是一种及其不集约的服务中心分布方式。区级商业服务中心的服务范围相差较大，一些地区形成了商业中心空白区，极大的影响了城市中居民的生活，同时造成了城市较长距离的城市出行。石家庄城市空间增长的低碳化形态模式是双城模式，并且新设置的公共服务中心应尽量均质的分布在城市中。不可无限制向外圈层扩张和盲目建设许多组团。由于城市规模的扩张而新建的公共服务中心，应尽量均质的布置在城市中，使城市中的居民方便的享受城市服务

17、。,石家庄城市空间增长的低碳化形态模式实证研究,主要结论三,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,生态经济城市（Eco2 Cities）规划,4.1生态经济城市（Eco2 Cities）世界银行于2009年提出“生态经济城市”（Eco2 Cities）的概念，强调“生态与经济相互协调促进，并推动城市发展，使之更加具有可持续性”，并设立“生态经济城市项目”，旨在为发展中国家提供机会，实现城市的可持续增长。,4,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,生态示范区手段：生态评价、综合性城市规划和管理目标：建立良性循环的经济、社会和自然复合生态系统，推进居民生活、

18、社会经济和环境保护的协调发展，实现可持续发展经济示范区手段：调整产业、提高经济创收能力目标：产业结构升级，提高经济活力城市建设示范区手段：综合性城市规划和管理，工程实施目标：开展周期性、动态性的规划和管理，发挥城市先导性功能，提供城市优化服务，创造良好的人居环境，服务城市经济社会发展,生态经济城市（Eco2 Cities）规划,4,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,社会行为,用地,水,交通,废弃物,能源,生态经济城市建设示范区,区域尺度,园区尺度,地块尺度,4.2 生态经济城市（Eco2 Cities）规划要素,用地：包括园区内建筑建造过程和使用过程中对资源、环境造成的

19、压力，以及开放空间的环境贡献。,交通：包括园区内各种交通方式所产生的资源、环境压力。,社会行为：包括园区内各类人群（办公人员、居民等）的日常行为对资源、环境产生的压力及积极影响。,水：包括园区内的自来水利用、雨污利用及给排水网络建设。,能源：包括园区内各类能源的使用对资源、环境产生的压力。,废弃物：包括园区内废弃物的产生、收集及循环利用过程。,考察内容,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,北京生态经济城市建设示范区规划研究（世界银行项目),生态经济城市（Eco2 Cities）规划,4,4.3 生态经济城市（Eco2 Cities）规划实践,丽泽金融商务区被世界银行确定为

20、其在中国开展“生态经济城市项目”的示范区，并获得世行贷款1.5亿美元贷款，主要用于包括低碳型经济、环保型产业以及绿色生态产业等方面的研究和建设。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,北京生态经济城市建设示范区规划研究,北京大学城市规划设计中心2011年1月,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,本研究基于“生态经济城市”的发展要求，在北京市丽泽金融商务区原有规划的基础上，构建在地性的评价体系，进一步优化、完善示范区的规划方案，逐一确定丽泽金融商务区各地块的建筑能耗准入门槛，同时搭建具有可操作性的监测管理平台，以引导其开发建设。,监测依据,4.3 评价与

21、优化 丽泽金融商务区原规划的评价 丽泽金融商务区原规划的优化,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,北京生态经济城市建设示范区生态经济评价模型,本研究选择碳足迹模型进行生态效益评价，可根据所在国家（地区）的国际碳交易价格（即碳价）转化为货币，从而衡量经济收益。（注：我国国际碳交易价格约为10欧元/吨）,生态效益的提高取决于设施的建造或者系统的改造，即生态效益需要经济成本投入。生态效益越大，相应的经济投入也就越高。鉴于此，有必要对该经济投入进行估算，用于评价生态效益产出与经济投入之间的差值。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,北京生态经济城市建设示范区

22、系统优化指标体系,本研究制定了针对该商务区的在地性北京生态经济城市建设示范区系统优化指标体系;对丽泽金融商务区提出更为严格、但不失可操作性的标准，以期实现绿色低碳、生态经济效益最优化的建设目标。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,三层尺度,地块尺度,园区尺度,区域尺度,园区尺度：指原规划方案中的核心范围，即丽泽金融商务区的2.79km2的核心园区范围。,区域尺度：指原规划方案中的8.09km2规划研究范围。,地块尺度：以城市道路为界、划分出的地域范围，按照原规划，丽泽金融商务区共有52个地块。,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,这些系统具有单向性

23、，即只向外界排碳，对园区造成碳负担。,雨水再利用、中水回用、废弃物回收利用及废弃物焚烧发电等方式都可以在很大程度上削减园区实际产生的碳足迹，因而具有双向平衡作用,开放空间系统中的植物可吸收并固定二氧化碳，对园区创造碳贡献,三个碳足迹要素 五个园内系统,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,本研究从交通系统、能源系统、水系统、废弃物系统及开放空间系统五大方面，对原有规划方案进行了优化与完善，并进行了生态效益与经济投资的比较。对于能源系统（建筑能耗部分），根据不同时期、不同的减排压力和减排目标，分别进行了三种情景分析，得到了丽泽金融商务区52个地块在不同情景下的建筑能耗准入门槛。,4.4北京丽泽金融商务区规划的优化与完善,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,规划优化后的地块控制图,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,城市商业设施布局规划,5,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,2023/1/24,低碳视角的城市空间规划优化研究(XX0702全国研究生暑,演讲完毕，谢谢听讲!,再见，see you again,