“低碳”理念下，城市更新设计或许可以这样做
当前我国气候问题凸显，资源面临枯竭，生态环境问题成为制约我国可持续发展的主要问题。因此，建设低碳绿色城市，构建生态文明社会，是我国实现可持续发展的重要任务。此外，我国力争2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，为实现上述目标，城市必须做到低碳可持续发展。城市作为我国温室气体排放、资源消耗的主要区域，如何建设“低碳城市”是规划领域需要探索研究的内容。
△ 我国生态环境问题示意图
随着我国城镇化率增长的逐渐放缓，城市建成区的低碳化改造是实现“低碳城市”的主要手段，因此具有低碳城市理念和低碳设计手段的城市更新是城市建成区低碳化改造的主要方式。城市更新最初是对城市建成区空间美化、功能合理化和人性化的再塑造，当前更应该满足城市低碳发展的需求，进行低碳城市更新设计。深圳市作为全国城市更新探索的先行区积累了较多相关经验，本文以深圳市粤斯特工业区的城市更新规划为例，研究城市更新中的低碳设计方式，总结切实可行的低碳设计策略，通过低碳城市更新设计实现低碳城市建设。
△ 低碳城市更新改造示意图
城市的发展伴随着各种理念引导城市的发展建设主题和任务，低碳城市是当前城市发展的重要理念。在生态文明建设的观念转型下，低碳城市需要做到节能减排、生态友好、构建城市韧性、营造健康的微气候环境，是生态文明建设的重要手段。“低碳城市”宏观层面主要规划低碳系统、明确低碳任务目标、确立低碳测算方法等进行目标和任务的确定。微观层面则需要从设计、建造工作中落实低碳策略，保障设计和建设的全过程节约资源、生态环境友好、建筑可持续低碳运营等。
△ 城市更新与低碳城市关系示意图
“低碳城市”的本质是减少温室气体的排放，减少对不可再生资源的消耗，加大对可再生资源的利用，低碳城市更新的规划和建设就是要落实这一原则。
低碳城市更新要树立低碳设计原则及设计策略，既要确定空间的低碳建设方式，也要引导区域内的低碳可持续的运营方式，同时保证整个更新过程中的能量消耗低、环境污染低。城市更新中的低碳设计要研究各类型可实施的低碳技术，降低城市空间对能源的消耗。低碳城市更新应包含营造良好外部微气候环境、进行低碳绿色建筑设计、绿色交通设计、低影响海绵城市设计、低碳市政系统等具体技术，并考虑带动区域城市系统，使得区域城市系统通过城市更新而低碳运转。
△ 低碳城市更新构成示意图
城市更新如何落实低碳理念，使用怎样的低碳策略，还需要考虑城市更新这一城市规划活动和具体空间的特殊性。本研究以粤斯特工业区为例，通过实际项目实践低碳城市更新理念，探索低碳设计策略。
项目位于深圳市龙岗区国际低碳城拓展区中心区域，是深圳市探索城市低碳发展的重点区域。项目用地面积约1.8公顷，现状用地为一类工业用地，现状建筑主要为工业厂房、宿舍以及办公楼，建筑较为破旧，容积率较低。企业现状经营运转的能源消耗较大，希望通过城市更新满足企业对建筑功能的需求，从加工制造转型为以研发为主的低污染高新技术企业。
△ 粤斯特工业区现状示意图
城市更新的低碳设计策略研究首先要从项目的规划流程入手，整个项目全过程涉及的专业较多，一般包括用地规划、建筑设计、市政规划、交通规划、海绵城市设计、建筑物理环境研究、生态环境研究等方面。各个专业在城市更新中都可以发挥低碳效应，共同促进整个更新活动的低碳性。
△ 低碳设计策略一般着手点分析图
本研究考虑粤斯特工业区的自身情况，将粤斯特工业区物质空间构成划分为道路、室外环境、建筑物三个方面，结合空间与各专业领域最终确定低碳交通设计、微气候物理环境设计、绿色建筑设计、绿化体系与海绵设施设计、建筑废弃物循环利用五个方面的设计策略。
△ 粤斯特工业区低碳设计策略构成分析图
低碳交通
给慢行和公共交通提供支持
低碳交通设计的核心是注重公共交通，鼓励慢行交通，减少小汽车的出行。更新后的建筑量增大，项目用地内人员将数倍增长，交通需求量增大，因此必须对交通系统进行低碳设计规划。通过设计给区域内的慢行和公共交通提供支持。
项目构建联系区域公园绿地、公共开放空间的连续性步行系统，营造良好的步行体验。更新后设置独立自行车道与自行车停车区，与区域的自行车道系统衔接，鼓励自行车、共享单车出行。沿慢行系统规划设计风雨廊道、骑楼，形成涵盖自行车、步行的人性化慢行空间。
△ 低碳交通设计策略分析图
此外，鼓励清洁能源汽车的使用，地下停车场配建高比例的机动车充电桩。建筑功能进行复合设计，规划宿舍、小型商业、医疗服务设施、社区活动场地等功能，满足研发人员的多种需求，减少不必要的交通出行，达到低碳交通的目的。
△ 人性化慢行交通空间示意图
微气候
优化建筑布局形式，形成良好微气候环境
相关研究表明构建良好的微气候环境除了可以塑造舒适的人居环境，也可以降低为了改变室内外微气候环境而消耗的电能。项目通过不断优化建筑的组团布局形式形成良好的微气候环境，对建筑环境进行模拟，权衡日照，因需取舍；促进户外场地通风，减少湿热；增加场地遮阳，降低辐射，营造良好的热舒适环境。
更新设计中不断调整优化建筑布局，采用计算流体力学计算软件对场地自然通风进行模拟，模拟夏季室外场地1.5m处风速，保证室外活动场地的自然通风。采用日照模拟软件对大寒日8:00-16:00的建筑日照进行分析，指导建筑内部功能分布。在满足日照的基础上，保证研发办公、配套宿舍取得最佳日照面。项目周边辐射量较大，通过建筑群的相对围合营造，更新后活动场地的辐射量大幅度下降，营造良好的热舒适环境。
△ 微气候环境设计分析图
同时室外活动场地通过铺装反射系数小的铺装材料、加大植物种植的方式来降低场地的热辐射，建筑排布兼顾活动场地形成较好的遮阳环境。
绿色建筑
提出被动式节能建筑的设计要求
低碳城市更新的核心是采用绿色建筑设计，规划设计必须对建筑设计做出引导和限制。要求建筑设计要达到国家和深圳的高标准绿色建筑等级，对建筑设施和建筑材料提出要求。规划对建筑的表皮、内部设施、配套系统、装修材料进行引导，提出被动式节能建筑的设计要求。建筑内部设施方面采用节能电梯、节能灯具、集中换气系统、节水洁具等降低能源的消耗，达到低碳的目的。建筑配套系统方面采用雨水回收系统、中水利用系统、太阳能照明系统，减少建筑运营的电能消耗。
△ 绿色建筑材料、构建、系统示意图
多层次绿化体系与海绵设施设计
增加区域内的碳汇效应
进行环境友好设计
绿色植物是进行碳汇的主要载体，通过规划多层次的绿化空间增加区域内的碳汇效应。通过城市更新给建筑以及公共空间场地赋予多层次的绿色植物，并布置各类海绵设施，是维持更新后可持续低碳的重要方式。
建筑与场地设计多层次的绿化体系，包括屋顶绿化、垂直绿化、公共空间绿化、慢行步道绿化，最大限度增加绿化覆盖面，增加区域内的碳汇效应。植物的配置除了注重空间体系，还要考虑植物的多样性，选取绿量大的植物，如乔木、灌木、藤木、花草等，形成复合的绿化层次，兼顾观赏和生态效果。
海绵设施方面，项目设计建筑雨水回收系统、雨水花园，大孔隙透水铺装，透水路面，保证雨水渗入地面，通过布置海绵设施营造场地持续的碳汇效果，达到低碳更新的目的。
△ 绿化体系与海绵设施分析图
建筑废弃物循环利用
精打细算，循环利用资源减少新建消耗
城市更新意味着不同程度的拆旧建新，对更新中产生的拆除和新建建筑废弃物进行统筹计算评估、分类利用是达到建造过程中低碳的重要环节，实行精细化建造。因此建筑废弃物循环利用是重要的低碳城市更新策略。对建筑物拆除过程中产生的垃圾进行合理计算评估，并进行分类，方便统筹利用。
建筑施工中的垃圾通过合理安排工序，编制废弃物清单，原材料可以二次利用。废弃砖石、混凝土可以经过合理的工序制作成再生骨料，弃土可以进行工程回填，达到废弃物再利用的目的，减少资源消耗，促进低碳。
结语
在存量规划的背景下，低碳城市更新是落实“低碳城市”，达成“双碳目标”的重要手段。本研究以城市更新的项目流程和设计特点为出发，梳理低碳城市更新逻辑，研究切实可行的低碳城市更新设计策略。
研究以空间为载体进行汇碳、节能减碳设计分析。从空间层次入手，包括建筑外部空间，如交通空间、室外公共开放空间的微气候环境，建筑本体及内部空间、建筑绿化、海绵设施以及建筑废弃物进行研究，分析切实可行的低碳设计策略，为低碳城市更新提供借鉴。
在全球气候变暖、极端天气频发、能源枯竭的背景下，低碳可持续发展已经成为迫切需要实现的目标。我国已明确“碳达峰”“碳中和”时间表，“低碳城市”是城市不远的将来必须实现的愿景。在存量规划的时代，城市更新作为重要的规划手段，须强调低碳理念、研究低碳设计策略，才能使得更新后的城市低碳、可持续，减少对不可再生能源的消耗、降低温室气体的排放，城市与自然的关系才能走向和谐共生，实现生态文明发展。
作者
春明阳，哈尔滨工业大学城市规划硕士，现就职于深圳市城市规划设计研究院
董恬，重庆大学城市规划学士，现就职于深圳市城市规划设计研究院，主任工程师、注册规划师、城乡规划高级工程师
胡鹏，北京大学地理学硕士，现就职于深圳市城市规划设计研究院，主创设计师、城乡规划工程师（中级）
徐祺杰，哈尔滨工业大学城市规划硕士，现就职于深圳市城市规划设计研究院，主创设计师、注册规划师、城乡规划工程师（中级）
排版 | 何瑜 封面设计 丨 马梦丹
校对 | 陈程、连炜婷
2021年中国城市规划年会宣读论文
本文部分图片来自于《深圳国际低碳城系列规划》及网络，在此表示感谢，其余为作者自绘。
- 欢迎关注我们 -