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“双碳”目标下的规划技术探索——基于中规院上海分院相关科研与实践
项目分类:
绿色低碳城市
负 责 人:
项目简介

2020年9月,国家主席习近平在联合国大会上表示“中国力争于2030年前实现碳达峰,努力争取在2060年前实现碳中和”,明确我国未来的低碳转型之路。中规院上海分院长期跟踪绿色低碳发展,近年来在课题研究与项目实践上进行了一系列探索,聚焦低碳城区、低碳街区等规划技术创新,积极谋划城市的转型发展。

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图:上海分院近年负责、参与的绿色低碳类课题

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图:全球六大碳排国家碳排放量及碳中和时间

01

课题研究:

《城市新区绿色规划设计标准》编制


《城市新区绿色规划设计标准》是“十三五”国家重点研发计划课题“城市新区绿色规划设计技术集成与示范”的成果之一。该标准于2020年2月进行立项申报,2021年5月通过中国工程建设标准化协会与专家组审查。《标准》制订从碳排放清单入手,梳理碳排放的主要来源,进而形成低碳规划技术集成,涵盖城绿共生的融合城市、TOD导向的紧凑城市、集约高效的循环城市、人性化的街坊与建筑、智慧管治系统等五大集成方向。


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图:2018年我国碳排放五大来源梳理


1、城绿共生的融合城市

基于绿色空间碳汇公式,核心影响因子包括绿色空间面积与植被类型。因此,城绿共生的融合城市关键在于充足的蓝绿空间;连通的生态网络,连接度宜达到0.6以上;提升绿色空间与生态廊道的链接,针对郊野公园、城市公园、社区公园、口袋公园设置对应的面积与服务范围标准;推广“街坊绿强度”指标的应用,鼓励屋顶绿化、墙体垂直绿化、悬空建筑下绿化等立体绿化形式;提升乔木灌木与本地木本植物的比例等。


2、TOD导向的紧凑城市

基于交通运输碳排放公式,关键影响因子包括空间紧凑度、职住平衡度、平均出行距离、低碳出行方式等。因此,打造TOD导向的紧凑城市,关键在于形成整体相对紧凑、内部疏密有致的空间形态,外部空间形态紧凑度不宜小于0.5,用地填充度宜控制在1.5-1.8;职住平衡的用地布局,就业住宅比宜控制在0.8~1.2,功能混合街坊比例不宜小于50%;与开发契合的公共交通网络,针对中心区与郊区设置不同的标准;适宜绿色出行的道路网络等。


3、集约高效的循环城市

基于资源利用碳排放公式,关键影响因子包括可再生能源比例、垃圾资源化利用、水资源循环等。因此,需要构建集约高效的循环城市,提出可再生能源供应比例宜达到50%以上;以1~2km为服务半径配置分布式综合能源调峰设施;分类固体废弃物处理,生活垃圾资源化利用率宜60%以上;建设可回用水循环系统等。


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图:集约高效的循环城市空间模式


4、人性化的街坊与建筑

基于建筑碳排放公式,关键因子在于绿色建筑比例与街坊布局。因此,需要打造人性化的街坊与建筑,关键在于全覆盖的绿色建筑,二星级以上宜100%;低影响的开发模式,年径流总量控制率执行70%标准;活力友好的开放空间,设置穿越式步行道;“中层中强度”低能耗的街坊形态等。


5、智慧管治系统

智慧管治系统聚焦智慧平台,建设建筑信息模型、城市信息模型;智慧能源,打造综合能源监测平台;智慧出行,推广智慧交通管理、智慧驾驶系统;智慧建筑,建立公共建筑能效提升监管体系、搭建建筑智能化运行管理平台、提升建筑设施设备运行效率等。


02

基于课题的实践应用探索


在课题研究基础上,课题组积极探索项目实践的应用,思考片区、街区等不同空间层次下的重点减碳对策。在片区和更大尺度,能源和工业、整体空间形态、绿地碳汇对减碳的影响比较大;而在街区尺度,建筑的用能、建筑的布局、交通的碳排则更加重要。


街区层次:以上海漕河泾开发区中区为例(2km2)

街区层面重点在适合电能特征的用地和设施布局、低碳的街坊形态和小尺度碳汇提升等。以上海漕河泾开发区中区更新为例,提出四条减碳增汇的策略。


一是衡能园区。当用地功能单一时,能耗峰谷差距较大,能耗损失大,提高功能混合度能有效“削峰填谷”,减少整体能耗损失。因此提出混合街坊的比例不小于40%,通过多种功能用地混合,平衡区域用电峰谷,提升能源效率。


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图:漕河泾开发区中区混合街坊示意


二是泛能微网。在大力倡导光电等分布式新能源的背景下,能源的调节、管理与储备显得尤为重要。因此采用“区域泛能站+子泛能站”的综合能源管理与运营模式,1个区域泛能站服务漕河泾开发区6km²范围,6个子泛能站服务1km²组团;以合成燃料与氢能作为备用燃料,应对短期突发状况。


三是低碳街坊。一方面,一个街坊的能耗主要来自照明和空调,对照明、通风、遮阳、保暖等设施的干预很重要;另一方面,多项研究表明街坊形态与能耗水平息息相关。因此构建适合本地气候条件的冷巷/暖台/井院/连廊体系,同时引导“中层中强度”的低碳街坊形态,中区更新地块控高45m,容积率2.5-3.5,建筑密度30%-40%。


四是100%绿毯。复层绿化、立体绿化等技术措施能有效提升绿色空间碳汇效益。因此除传统的绿网覆盖率由现状56.1%提升至62.3%,绿网密度由1.9km/km²提升至3.0km/km²以外,大力推广“绿强度”指标,提出立体的街坊绿强度100%的目标。


03

推动低碳发展的未来展望


1、加入“碳中和行动联盟”

在国家提出“双碳”目标的发展背景下,上海环境能源交易所股份有限公司领衔发起“碳中和行动联盟”,旨在联合相关行业领袖成员自主协同、规范标准,进行减碳的先行探索。


中国碳市场交易规模位于全球前列,2020年总交易量1.4亿吨,与英国、加州-魁北克、韩国等市场量级相当,但与欧盟年超百亿吨的交易规模相比仍存在很大差距。同时,上海试点的碳交易价格约为40元/吨,与全球几大核心碳市场的交易价格相比,也还有较大的提升空间与发展前景。


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图:2020年中国8大碳试点交易情况

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图:全球几大核心碳市场最新价格


为积极响应国家部署,推动城乡建设与生产生活方式转型,中规院积极加入“碳中和行动联盟”,成为促进碳中和标准化、推动碳普惠工作的行业先锋企业。未来将在碳中和信息共享、标准制定(如低碳街区/社区评价标准)、行业智库、认证贴标(如低碳街区/社区/园区/新区等)、项目推广等五大核心领域发挥示范作用。


2、集成社区、街区层面低碳规划技术

社区、街区是能源、基础设施和交通系统相对完整的空间载体,是践行低碳生产生活方式的基础单元,是适宜的减碳单元。低碳技术应用于这类广泛存在的基础单元能够发挥重要的减碳效益,发展前景巨大,如中德生态园被动房小区运用低碳社区技术,建筑用能单位面积碳排放量22.9kg/㎡·年,仅为上海普通的景江苑居住小区的2/3。IBP办公园区运用了低碳街区技术,地均碳排放量74.7kg/㎡·年,仅为其他同类地区的50%。未来上海分院将参与推动一批低碳社区、街区示范项目的建设。


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图:低碳社区/街区减碳重点示意