基于规划技术视角的生态城市建设方向探索.doc

基于规划技术视角的生态城市建设方向探索摘要：生态城市是应对我国转型期城镇化困境的重要途径，本文在对已有生态城市的理论研究、实践总结基础上，分析提出了生态城市的内涵、特征和类型；针对当前生态城市建设的不足，提出了今后的思路转变方向和新型规划技术，包括：整合基础设施和空间布局，进行一体化设计；建立“目标-要素-指标”引导的生态型规划控制体系；采取时间分层设计，提高空间使用效率；运用适用型、经济可行的生态技术；构建社区为主、双向互动的规划实施机制等。1.引言城市聚集了世界上绝大多数生产力和物质资源，但是也对地球环境产生了巨大的冲击。发展中国家的城镇化将是21世纪最为显著的人口和空间结构转变，根据世界银行的最新预测，2000年-2030年发展中国家的全部城市建成面积将翻两番，如果发展中国家也像发达国家以前那样消耗资源，那么将至少需要4个地球的生态资源来维系这些国家的增长。中国是当今世界最大的发展中国家，工业化与城镇化有力推动了我国城市经济社会快速发展，却也给城市环境带来了严重的破坏。按照世界银行的划分标准，我国已经进入中等偏上收入国家之列，经济社会发展步入全面的转型期，城市发展模式也亟需由过去的粗放低效型增长转向集约高效型发展。中国的城镇化和经济发展模式既不能重复西方发达国家过去的高能耗模式，也不能停滞不发展，应该走具有中国特色的低碳和生态发展模式，通过有效运用具有生态特征的技术手段和文化模式，实现人与自然、人与社会的可持续发展。当前，国家政策正在积极引导城镇化向生态方向发展。2007年，党的“十七大”报告首次提出建设“生态文明”战略，并明确将其作为一项长期战略任务纳入全面建设小康社会的目标。生态城市作为“生态文明”建设的一个重要方面，理应成为国家应对工业化、城镇化、农业现代化问题的重要选择。2.生态城市的内涵、特征与类型2.1内涵1984年，联合国在人与生物圈计划第57集报告中指出，“生态城市规划即要从自然生态和社会心理两方面去创造一种能充分融合技术和自然的人类活动的最优环境，诱发人的创造性和生产力，提供高水平的物质和生活方式”；同年，前苏联生态学家扬诺斯基提出生态城是一种理想城市模式，其中技术与自然充分融合，人的创造力和生产力得到最大限度的发挥，居民的身心健康和环境质量得到最大限度的保护，物质、能量、信息高效利用，生态良性循环；1996年，美国生态学家瑞吉斯特将生态城市看作是追求人类和自然健康与活力的高质量的城市，并提出创建生态城市的十大原则；2002年，第五届国际生态城市大会通过的生态城市深圳宣言指出生态城市是指生态健康、可持续发展的城市，应运用生态工程技术进行设计、规划和管理，建设高效的生态产业，创建和谐的生态文化和功能整合的生态景观，实现自然和人居环境的有机结合。1990年代以来，我国学者对生态城市的内涵、原则进行了研究。王如松等提出了建设天城合一的中国生态城思想，认为生态城市的建设要满足人类生态学的满意原则、经济生态学的高效原则、自然生态学的和谐原则；宋冬梅等认为生态城市可理解为是基于城市生态学与生态经济学原理建立的一个自然和谐、社会公平和经济高效的复合系统，是具有自身人文特色的自然人工系统相互协调、人与人之间和谐共处的理想人居环境；姚士谋等提出现代生态城市的内涵包括社会总体发展的和谐性、城市社会生产活动的高效性、现代城市发展的可持续性三个方面；王发曾提出生态城市建设是通过人类活动，在自然生态系统基础上改造和营建结构完善、功能明确的城市生态系统，该系统是以城市人群为主体，以城市地域空间、次生自然要素、自然资源和人工物质要素、精神要素为环境，并与一定范围的区域保持密切联系的复杂的人类生态系统；李迅等提出低碳生态城市是低碳经济发展模式和生态化发展理念在城市发展中的落实；沈清基等讨论了低碳生态城市的内涵和特征，包括关系和谐、低碳、循环、高效、紧凑、复合等；颜文涛等认为低碳生态城是面向未来生态文明的人类住区，体现人与自然的整合和谐、低碳经济、生态文化等。综合以上对生态城市内涵的研究，我们认为：生态城市是融入全球或区域生态系统、充分融合技术与自然的理想城市模式，是基于生态学原理建立的自然和谐、社会公平、经济高效的复合系统，以高效的生态产业、和谐的生态文化、多元的生态景观提供最佳的人类聚居地。2.2特征1990年代以来，国内外出现了大量的生态城市实践，包括国外的伯克利、库里蒂巴、哈利法克斯、马斯达尔等，以及国内近年出现的东滩生态城、中新天津生态城、曹妃甸生态城等。总结国内外生态城市建设的理论和案例，我们将生态城市的特征概括为8个方面：（1）绿色生态：提供沟通自然、绿色健康的生态基础设施（包括城市建成区域内的山体、河流、公园、草地、林地、绿色屋顶等），形成多层次、网络化的绿色空间。（2）循环经济：运用较少的资源投入，尽可能生产可重复利用的产品，经济活动和生活方式形成投入产出使用回收利用的闭合循环体系。（3）低碳节约：在水资源利用、废弃物处理、能源消费方面形成节约和循环利用机制，以可再生资源和能源为主。（4）绿色交通：减少长距离交通出行需求，以步行、自行车和公共交通作为主要出行方式，减少小汽车使用。（5）紧凑集约：城市布局与交通可达性相协调，城市发展集中在公共交通枢纽地区，实施商务、办公、居住功能混合开发，尽可能减少钟摆式的通勤出行。（6）绿色建筑：建筑按照节能标准进行设计与施工，大量使用自然通风、节能材料、太阳能屋顶、雨水收集等新兴技术。（7）和谐宜居：建设可持续的宜居社区，为居民的健康和愉快生活提供多样化的设施和保障体系。（8）文化包容：文化上具有广泛的包容性，融合历史、现代与未来的多元文化形态，为各阶层人群提供便捷的公共服务和发展机会。2.3类型综合国内外生态城市建设实践，根据区位、规模、主导功能不同，可将其划分为4种类型生态社区型、综合新城型、更新改造型、技术创新型。由于处于不同的发展阶段，西方发达国家的城市多采用生态社区型、更新改造型、技术创新型，而我国的生态城市建设多采用综合新城型。3.当前我国生态城市规划建设的不足及思路转变3.1生态城市规划建设的不足2000年以来，我国出现了生态城市规划建设的浪潮，目前已有10多个城市在实施生态城市计划,并有20多个城市在着手开展生态卫星城规划。这些创新实践在自然生态系统保护、紧凑布局、绿色交通、生态技术、绿色建筑等方面均取得了一些进步，但仍然存在较大不足，主要表现在：（1）关注生态城市本身，缺乏区域和城乡统筹生态城市发展离不开区域环境和乡村地区的支持，因此应当在区域大循环的背景下建设生态城市，而目前的生态城市建设仅专注于城市自身，没有将城市与周边区域、乡村地区整体考虑。（2）缺乏整合系统的方法生态城市建设涉及交通、市政、空间布局、生态基础设施等多个子系统，这些子系统彼此联系、相互影响，应当作为一个整体考虑，而目前的生态城市建设专注于各个子系统的孤立建设，缺少整合系统的方法。（3）关注先进技术，忽视本地适宜技术我国的生态城市建设应当汲取中国传统文化中的原始生态文明理念，采用本地适宜型技术。当前很多生态城市强调先进生态技术，而忽视了这些技术的经济可行性和地方适应性。3.2生态城市规划建设的思路转变（1）地域：由城市向城市区域的转变生态城市规划首先需要建立规模合适的规划空间单元，要涵盖城市功能的整个影响区域城市区域。一般来说，这个范围要远远大于城市建成区的范围，包括城市周边与城市功能联系紧密的乡村地区。因此，生态城市规划应关注城市与周边区域、乡村地区生态循环的一体化，在城市和区域间构筑有机、紧密的经济、社会和生态联系。我们认为这至少应包括两方面内容：一是基于区域生态环境的优势与制约因素，构建城乡、区域共享的生态基础设施系统，提供食物、水、能源、氧气等自然生产功能，控制区域的生态足迹；二是构建城乡间物质、能量、信息自由流动的生态循环体系，以乡村的生态盈余弥补城市的生态赤字乡村地区为城市提供满足自身需求以外的农产品、水、能源，城市消费产生的有机废弃物反馈到乡村地区作为农业肥料，并为乡村地区提供适用生态技术、公共服务。（2）方法：由孤立的多系统向整合的单系统方法的转变生态城市建设涉及到的生态基础设施、供应设施、交通、空间布局等子系统之间是相互关联的，应当建立整合的单系统方法。根据城市所处区域的自然生态特征，建立合理的空间布局模式和交通设施，空间布局和密度分布要与环境容量相协调，同时与交通设施一体化设计；城市供应设施要充分利用自然环境的生产和自净能力，同时与人口密度分布相协调，减少设施的投资和运行成本；城市供应设施内部的水、能源、废弃物等子系统之间要建立起整合循环的模式。（3）技术：由先进技术向适宜技术的转变库里蒂巴、伯克利、曹妃甸等生态城的建设经验表明，生态城市的成功与否取决于新技术，但更取决于适宜技术。例如，对于改善交通环境，新能源汽车不及自行车和行人友好型路网；在家中安装绝缘材料或节水龙头，常常比很多新技术能节约更多开支；我国古代城镇建设提倡的古文化自然观、古建筑美学、城镇选址模式、城市空间结构、园林文化等也有很多值得继承的地方。因此，生态城市建设在选择特定技术前应根据当地的经济社会发展水平、历史文化传统、经济可行性等对该技术进行评估，综合判断该技术的本地适宜性。（4）设施：由增加供给向减少需求、高效供给的转变当前的生态城市建设思路主要是供给导向，基础设施一般根据预测的人口规模进行配置，而人口规模预测又往往偏大或偏小，进而导致基础设施的供给过剩或不足。例如，很多大城市为应对日益增多的人口修建了宽阔的城市干道和环路，但却导致了对城市道路的低效使用和交通拥挤。生态城市的设施建设应当从简单的增加供给向减少需求、高效供给转变，即由单纯关注提供服务转向减少服务需求、引导对服务的高效使用上。例如，城市交通应当更加关注如何减少交通出行量和人均道路使用面积，并制定相应的规划控制措施。4.生态城市的新型规划技术4.1整合基础设施和空间布局，进行一体化设计基础设施包括生态基础设施、供应设施和交通设施。一体化设计就是将空间布局、生态基础设施、供应设施和交通设施作为一个整体系统考虑，研究4个子系统之间的相互关系。在规划编制和实施过程中，可通过各子系统之间的相互协同、整合，灵活采用适合当地的一体化设计策略。典型的一体化设计策略包括：（1）生态基础设施与空间布局一体化设计：城市建成区内尽量保留自然水体、绿地、山体；引入楔形和带状绿地分割城市组团；城市密度与生态环境容量相适应，城市密度越高的地区，越要提高绿化屋顶比率和可透水地面率；城市形态结合自然地形；进行各项功能布局的环境影响评价，减少对环境的冲击等。（2）生态基础设施与供应设施一体化设计：利用可再生物质和能源，促进生态循环；通过植树、绿化屋顶降温，减少能源需求；利用自然湿地、绿地吸纳污染，降低污水处理成本；利用绿地、水渠收集雨水；供应设施靠近自然生产能力较大的地区；泄洪堤改建为公园，污水处理厂上盖公园，将防洪、生态、休闲功能充分融合等。（3）生态基础设施与交通设施一体化设计：沿交通通道建设生态廊道；绿道串联主要公园；道路设计结合自然地形；停车场采用透水设计等。（4）空间布局与交通设施的一体化设计：城市沿公共交通走廊发展；开发密度、功能混合度与公共交通可达性正相关；限制公交节点地区的停车设施；发展自行车、步行系统，联系日常生活功能区等。（5）空间布局与供应设施一体化设计：空间布局集中紧凑，减少设施成本；新的开发靠近设施容量充足的地区，减少对设施的扩容需求；供应设施靠近人口密集区等。（6）供应设施与交通设施一体化设计：市政管网沿交通干道铺设；废弃物处理的废渣用于路面材料；利用人行道两旁绿地收集雨水；安装太阳能、风能路灯等。一体化设计较为成功的案例是巴西库里蒂巴。在空间布局和交通设施一体化设计上，库里蒂巴通过一个可支付的公共交通系统形成五条放射状发展轴，新的开发只允许在公交能够到达的地区进行，将商店和供应设施集中在市中心和公交枢纽地区，从而打造适合步行、具有活力的无车中心城区。在生态基础设施和供应设施一体化设计上，对于洪水泛滥区的处理，库里蒂巴不是使用混凝土结构控制水流量，而是创造了自然排水系统，在河岸建设生态公园，修建人工湖。河水和雨水径流被公园绿地、湖泊自然蕴涵后，既可以成为城市重要的水源，又减少了洪水的威胁。4.2建立“目标-要素-指标”引导的生态型规划控制体系将生态发展要求与城乡规划体系相结合，在不同的规划层次建立起“目标-要素-指标”引导的生态型规划控制体系。（1）区域规划层面规划目标是建立生态、有序的区域空间结构，形成城乡一体化的生态循环体系，重点关注区域生态循环和空间结构。改变过去城乡二元、小汽车主导的区域发展格局，建立起城乡一体、公共交通走廊引导的有序空间结构，城镇开发向城际轨道交通或者区域公交的站点地区集聚；保护区域绿色空间，以绿楔、生态廊道联系城乡，构建起城乡之间物质、能量的生态大循环，实现区域的自然生产能力满足自身需求；此外，随着我国大城市郊区化愈演愈烈，一般规划理论强调的职住平衡新城模式被验证并不能减少小汽车的使用，因为就业市场和住房市场都是自由选择的过程，很难实现就地平衡，更为有效的办法是在中心城市和外围组团之间建立起高效的公共交通系统，使得公共交通比私人交通更为便捷。（2）总体规划层面规划目标是建立与自然、人文生态系统紧密联系的城市空间结构，重点关注生态结构、总体布局、城市密度、绿色交通。以“图底反转”的思路优先设计生态结构，划定非建设用地和城市增长边界，城市总体布局体现“低冲击”理念，将开发限制在生态环境容量较大的地区，在城市、自然、人文生态系统之间建立起高效的连通性，避免产生自然、人文生态系统的破碎化；结合自然特征和交通设施设计合理的城市密度，通过公共交通走廊引导空间发展；建立短路径、公共交通为主的交通出行结构，鼓励街区层面的功能混合，设置适合步行和自行车的街区尺度，街区尺度随着距离市中心距离的增大适度增大，但要控制在适合自行车的范围内，例如荷兰的代尔夫特就是基于独立的自行车网络，形成400-600米长的街区尺度。（3）控制性详细规划层面规划目标是提出生态化的开发控制要求，将生态指标与传统规划控制指标结合，重点关注场地生态结构、功能布局、地块尺度、开发强度、公共空间、绿色市政。场地生态结构考虑与区域生态系统的连通性，尽量减少对地表径流的影响，保留生态河谷、自然绿地；在规划管理单元（街区）层面鼓励居住、办公、商业、文化功能的混合，控制小尺度的地块，承接总体规划的街区尺度划分，地块尺度宜控制在200-300米；地块开发强度和公共交通可达性成正比，围绕公共交通枢纽进行高强度、混合型开发；公共空间系统与步行和自行车网络结合，居民可以在500米出行范围内到达公共空间；鼓励绿色交通，根据公共交通可达性控制停车场的面积，公交可达性越高的地区，停车场配建比例越低；应用绿色市政技术，包括污水生态化处理、中水回用、雨水收集、废弃物回用等，控制地块的不透水面积率，增加绿色市政的设施用地。（4）修建性详细规划层面规划目标是构建与场地生态融合的建筑布局形式和宜居的环境景观，重点关注建筑空间布局、景观设计、生态技术。通过对上层次规划控制指标的落实，进行场地生态规划和建筑布局的协调，利用自然通风、排水、能源系统，营造舒适的外部环境；结合场地的自然和人文特色进行景观设计，营造生态优美的宜居环境；利用绿化屋顶、节能建筑、水资源回用、雨水沟等生态技术，促进资源、能源节约和高效利用。4.3采取时间分层设计，提高空间使用效率通过运用时间分层设计方法，可以有效提高存量土地的使用效率，减少新增土地需求，缓解城市土地资源的紧缺局面，以节省出更多的土地用于生态建设。对于大多数公共服务设施，可以以其白天的使用功能为主，将功能细分到白天、夜晚、周末，根据不同时段设置不同的功能。例如：公共停车场在白天停车，夜晚可作为公共文化广场或者体育运动场；公园在白天提供休闲游憩功能，夜晚可作为文化活动场馆；学校在白天用于教育，夜晚可作为社区文化活动中心，周末可作为成人教育基地、培训中心。可以在控制性详细规划中引入公共设施的时间分层设计表。4.4运用适宜型、经济可行的生态技术提倡适宜型、经济可行的生态技术，将生态价值和经济价值相结合。一是要对新技术的适宜性和经济可行性评估，采纳那些能产生经济效益的适宜技术，并引进运营商，创造低技术门槛的就业岗位。二是新技术应尽量减少对资源的需求。例如，通过采用顺应自然通风的建筑布局、屋顶绿化、节能材料、分布式能源系统减少建筑的能源需求；通过雨水收集沟渠、中水回用系统、分质供水减少水资源的需求；通过大运量公共交通减少中心区停车场面积，进而降低对土地资源的需求。三是整合供水、污水、废弃物与能源系统，促进物质和能量的多回路循环（图4）。当水从城市山间的水库流下，可以利用水能发电；水使用后，热力泵从污水中获取热能，污水处理产生的沼气可生产汽车燃料；垃圾焚烧可以进行热电联供；污水和垃圾经过处理后可以代替化学肥料，处理过的灰水也可用于农田灌溉。4.5构建社区为主、双向互动的规划实施机制以社区为核心，构建社区、政府、利益相关者共同参与的规划实施机制，是成功实施生态城市规划的重要保障。社区居民和组织是生态城市建设的主体，他们基于自身感受提出建设需求和原则，进而促进规划自下而上的具体实施。生态小区、生态社区、生态城市、生态区域的建设层层递进，生态小区的建设是基础，小区层面难以解决的问题可以上升到社区层面解决，社区层面难以解决的问题可以上升到城市层面解决，以此类推；政府则通过调查社区居民的需求，提供自上而下的政策扶持，包括规划指导、奖励政策、资金激励等；企业等利益相关者则通过投资有经济效益的生态工程（如废弃物管理系统、水资源管理系统等），成为生态社区建设的重要力量。5.结论生态城市是当今世界城市可持续发展的重要方向，可以有效应对转型期我国工业化、城镇化、农业现代化进程中面临的种种困境。我国的生态城市建设应当以“生态文明”为价值导向，通过借鉴全球生态城市建设的成功经验，继承我国传统文化的生态文明观，积极探索适应我国当前经济社会发展水平、具有较高适宜性的生态城市规划技术和方法，进而构建起技术与自然完美融合、低环境冲击的理想生态城市模式。本文通过总结国内外已有生态城市建设经验，提出了当前我国生态城市建设存在的三个“不足”：一是缺乏区域和城乡统筹；二是缺乏整合系统的方法；三是忽视本地适宜技术。在发展思路上，指出了未来我国生态城市建设的四个转变方向，即由城市向城市区域的转变、由孤立的多系统向整合的单系统方法的转变、由先进技术向适宜技术的转变和由增加供给向减少需求、高效供给的转变。作为应对策略，本文提出了五项新型规划技术：（1）整合基础设施和空间布局，进行一体化设计；（2）将生态发展要求与城乡规划体系相结合，构建“目标-要素-指标”引导的生态型规划控制体系；（3）运用时间分层设计方法，提高土地的使用效率；（4）运用适宜型、经济可行的生态技术，创造低技术门槛的就业岗位；（5）构建社区为主、双向互动的规划实施机制。这些新技术的具体效果还需要在实践中进一步接受检验。13