低碳城市空间形态影响因素归纳

低碳城市空间形态影响因素归纳

磨建功董欣

【摘要】建设低碳城市是应对气候变化、实施可持续发展战略的重要举措。城市空间形态向来是城市规划研究的核心内容之一。分析归纳影响低碳城市空间形态构建的因素，是构建低碳城市空间形态的前提，具有重要的理论指导和实践意义。本文首先在分析碳排放和城市空间形态之间的关系的基础上，界定了低碳城市空间形态的概念，接着依据城市规划的属性，分别分析归纳了低碳城市空间形态政策层面和规划技术层面的影响因素，剥离了低碳城市空间形态影响因素的政策属性和技术属性，并对归纳的影响因素的影响程度做了分析，建立了一个系统全面的分析低碳城市空间形态的体系框架。

【关键词】影响因素；空间形态；低碳城市

建设低碳城市，已经成为全世界各国应对气候变化所达成的共识。城市空间形态向来是城市规划研究的核心之一，构建低碳城市空间形态是建设低碳城市的重要组成部分。低碳城市的建设和发展受诸多因素影响，城市要完成低碳转型，需要从多方面入手[1]。基于城市规划的属性，本文从政策和规划技术两个层面分析归纳低碳城市空间形态的影响因素。

目前，对低碳城市政策层面影响因素的研究几乎没有。本文试图为这一空白的填补做些贡献。关于低碳城市政策的研究取得了一些成果，大多数是介绍国外先进的政策经验和分析对我国的启示：王新等（2010）[2]、黄伟玲（2010）[3]等人从不同角度介绍了日本低碳城市的政策，廖红英等（2011）[4]、杨锐（2011）[5]、林姚宇（2010）[6]等人综合介绍和比较了国外多个有代表性的国家的低碳城市政策，任力、华李成（2010）[7]等介绍了英国低碳城市政策、高雅（2011）[21] 介绍和评析了温哥华的低碳城市政策、崔健（2011）[8]等人比较了中日低碳城市政策。各国为应对气候变化，已经制定了相关的政策措施，并付诸实施。率先行动起来的国家主要有英国、日本、德国和美国等发达国家[5]以及中国、印度和墨西哥等发展中国家[5]。在城乡规划技术层面，马强（2007）[9]、陈秉钊（2008）[10]、潘海啸（2008）[11]等从区域规划、总体规划和详细规划层面通过分析了影响城市形态的城市交通、土地利用、密度控制与功能混合方面的因素。赵民、韦亚平（2008）[12]、李翅（2006）[13]、仇保兴（2006）[14]、丁日成（2005）[15]等通过分析城市土地利用模式，提出了适合城市土地利用的空间形态。

目前，对低碳城市空间形态影响的因素分析中，只停留在城市交通、土地利用或是交通

与土地利用相互关系三个对城市碳排放贡献最大的因素上，没有形成系统、全方位的因素分析。本文试图解决这一问题，系统全面的分析低碳城市空间形态规划技术层面影响因素。

1．低碳城市空间形态影响因素界定

1.1碳排放与城市空间形态的关系

低碳城市的建设是一个系统工程，总的来说可以从三个方面来达到低碳减排的目：第一，源头低碳化。减少甚至不用含有碳元素的能源资源，从源头上改变能源供给，加速从“碳基能源”向“低碳能源”和“氢基能源”转变，将彻底实现城市的低碳和零碳发展；第二，过程低碳化。如果从源头不能实现低碳化，就在能源资源使用过程中低碳化；第三，末端低碳化。末端低碳化是在上述两种减碳途径的基础上，针对已经排放在空气中或是已经产生的二氧化碳而言。

城市空间形态经常简称为城市形态。城市空间形态是各种空间理念及其各种活动所形成的空间结构的外在体现，它是城市各种功能活动在地域上的呈现，用地形态是城市空间形态的主要外在表现，社会文化结构是城市空间形态的隐性影响因素[16]。城市空间形态的构成要素包括城市纹理、建筑模式、建筑高度、天际线、建筑与街道高宽比、城市轴线、界面、节点和容积率[17]。

相关研究表明，城市空间形态对碳排放具有一定的锁定作用（潘海啸，2009）[18]，城市空间形态层面的低碳减排机制，就是以空间形态为手段，达到低碳减排的目的。具体来说，是通过塑造和构建一定的城市空间形态要素，协调和优化要素之间的作用机制，进而达到城市空间形态整体低碳减排的目的。

1.2低碳城市空间形态影响因素概念界定

《辞海》中关于“影响”的解释有三种：①干扰、吸引而发生效应；②没有根据的；③踪影，消息。关于“因素”，《辞海》中也给出了两种解释：①构成事物的要素；②也指对事物起决定作用的原因和条件，如这是造成事故的主要因素。本文中“影响”的概念取“干扰、吸引而发生效应”之意，“因素”的概念取“构成事物的要素”之意。那么“影响因素”就是“干扰、吸引而发生效应的构成要素”。从字面意思理解，低碳城市空间形态影响因素是指与城市空间形态发生干扰、吸引以达到低碳效应的构成要素的总和。影响因素与城市空间

形态发生干扰、吸引以达到低碳效应，效应有强弱大小，效应的强弱程度决定了影响因素和城市空间形态的相关联程度。

2．国外低碳城市案例

2.1 温哥华[19]——政策层面

2011年温哥华率先提出“最绿城市”建设目标，这一远景目标的提出离不开温哥华数十年在可持续城市政策上的探索和实践。早在1990年，温哥华市便对全市的碳排放情况进行了统计，并从政策制定的角度全面梳理城市用地、交通、建筑密度中存在的问题。

1990年至2011年“最绿城市”的提出，温哥华市针对气候变化共制定了38项、9种类型的政策：（1）综合战略：全市的行动计划和战略规划，提出目标和策略；（2）增加国际影响：通过加入国际组织或公约来提高城市及城市低碳减排行为在国际的影响力；（3）企业：针对企业的减排政策；（4）能源：通过节能行动和替代能源的开发减少碳排放；（5）社会：为整合社会力量实施的低碳政策；（6）交通：通过交通规划以及电动汽车的使用减少碳排放；（7）建筑与规划：提升建筑节能要求，修改分区规划，将对节能建筑和社区的要求纳入法令；（8）动态评价：对已公布的政策进行动态评估和调整；（9）试点项目：小规模易推广的项目。

表1 温哥华低碳城市政策分析

资料来源：根据相关资料整理

温哥华的低碳城市政策的发展可分为五个阶段逐步推进（见表1），是一个完整的逐步推进的过程：第一阶段，对城市的碳排放进行现状评价与核算，为以下各个阶段政策的制定提供依据和目标；第二阶段，针对城市的能源使用开展行动，是第一阶段的延续；第三阶段，提高全社会对低碳减排工作的共识以及参与度，公众对低碳理念的理解和接受程度在很大程度上影响着政策的实施程度，也是制定政策的主要影响因素，为第四和第五阶段政策的制定提供依据；第四阶段，针对建筑与交通开展行动，通过立法工具对其节能标准提出要求，城市规划作为政府的一项公共政策，需要通过结合现行的法律法规和城市规划体系保障实施，同时也为试点项目和城市、建筑实践提供依据和准则；第五阶段，就低碳城市政策的实施情况重新调整规划，提出新的目标和要求，是对第三和第四阶段的试点项目、公民认识程度、建筑与规划政策等的综合评估和修正。

我们总结了针对各个阶段的影响因素，分别是城市碳排放结构现状、公众对低碳理念的理解和接受程度、现行法律法规体系、科学研究进展、政策管理和试点项目的减排效果7项。

如果我们将上述影响因素借译到城市空间形态层面，影响因素初步判定为现有城市空间形态、低碳城市规划设计技术研究进展、现行城市规划体系、现行法律法规体系、公众对低碳城市理念的理解和接受程度、低碳城市试点项目评价和政策管理本身7项。

2.2规划技术层面案例

澳大利亚的阿德雷德、西班牙的ParcBIT和巴西的库里巴蒂在低碳城市规划和建设方面各自有不同的侧重和特征，其中阿德雷德是一个全面系统的低碳城市规划建设案例，制定了涉及低碳城市的各个方面的21条原则，包括城市的空间形态；ParcBIT则是城市密度和功能混合典型代表，它从城市中心到城市外围城市密度依次降低，但不同容积率之间又有很好的融合，刻意模糊城市空间结构的边界；库里巴蒂则又不同于以上两个城市，城市所有的空间组织都是以公交线路为中心和骨架，城市的开发强度和开发范围也以距离公交线路的距离为依据，公交末端有完善的公共服务设施，使居民不必走很远的距离就能享受到较高质量的生活水平，实践结果显示，库里巴蒂人均小汽车拥有量居巴西首位，但完善合理的公交系统，使它的车辆耗油量仅为同等规模城市的25% [20]，真正达到了低碳减排的效果（见表2）。

表2 国外低碳城市空间形态影响因素规划技术层面分析归纳

资料来源：根据相关资料整理

3．国内低碳城市实践

笔者选择了3个具有代表性的国内城市的低碳实践。这些低碳规划建设实践在空间形态规划技术层面都有明确的原则，笔者针对不同城市和地区的不同原则，分析梳理了相应的空间形态规划技术层面的影响因素（见表3）。

国内比较有代表性的低碳实践分别是中新天津生态城、昆明呈贡新区和武汉[20] [21]。中新天津生态城是中国和新加坡两国政府合作建设，其意义在于向全世界做个典型示范。规划的编制汇集了国内顶级的众多规划专家和单位，是一个较全面系统的具有创新理念的规划建设实践。从不同角度不同层间制定了12个层面的规划建设原则，涉及节能专、社区、公交

等众多专项规划，对梳理空间形态影响因素具有较强的借鉴意义。昆明呈贡新区是国内低碳交通的典型代表。制定了7项基于低碳的指导原则。在道路断面设计、路网密度、公交覆盖等层面都做了积极的探索和实践。武汉则是循环经济探索实践的典型代表。武汉制定了以“三企（武钢、武石化、青山电厂）、三园（都市工业园、环保产业园、高新技术孵化园）、三区（生态产业区、生态宜居区、生态保护区）”为依托，以点带面，连点成片，梯次推进的低碳建设原则，对其他工业城市低碳建设具有一定的借鉴意义。

表3 国内低碳城市空间形态影响因素规划技术层面分析归纳

资料来源：根据相关资料整理

4．低碳城市空间形态影响因素归纳

4.1政策层面

本文借鉴温哥华低碳城市政策的过程（见2.1），定性分析低碳城市空间形态政策层面影响因素影响程度。从各项影响因素对温哥华低碳城市政策的五个阶段影响程度来看，现行法律法规体系和政策管理贯穿于整个政策制定的过程，低碳城市规划设计技术研究进展和现行城市规划体系影响三个阶段，低碳城市试点项目评价影响两个阶段，现有城市空间形态和公众对低碳城市理念的理解和接受程度影响一个阶段（见图1）。在此基础上，定性分析比较影响阶段数相同的影响因素，最后得出七项影响因素的影响程度排名（见表4）。

表4 低碳城市空间形态政策层面影响因素影响程度分析

资料来源：作者整理

4.2规划技术层面 4.2.1影响要素补充

除上述实践归纳总结外，笔者认为至少有三方面规划技术因素对低碳城市整

体空间形态的影响很大：城

市紧凑度、职住平衡度和现有城市空间形态。

（1）城市紧凑度。城市紧凑度，一般意义上来讲是指城市的建成区面积与城市建成区外接圆面积之间的比值。但随着可持续的发展和学者们对紧凑城市内涵的不断解读，紧凑城市的内涵不断丰富，趋于完善，内容涉及形式、规模、密度、结构、过程、城市质量、城市效率等方面

[22]

。相关研究表明

[23]

城市空间紧凑度与碳排放强度之间成明显的正线性相关关系。

通过影响城市的总出行距离来影响城市碳排放。城市空间紧凑度和碳排放强度在未来一定时期内将继续提高，待城市发展到工业化后期、城市化稳定期，碳排放量将基本保持稳定，继而呈现下降趋势；而空间紧凑度将随着城市建成区内的空隙部分不断填充发展而提高，直至城市街区容量饱和状态。

（2）职住平衡。职住平衡的基本内涵是指在某一给定的地域范围内，居民中劳动者的数量和就业岗位的数量大致相等，大部分居民可以就近工作；通勤交通可采用步行、自行车或者其他的非机动车方式；即使是使用机动车，出行距离和时间也比较短，这样利于减少机动车的使用，从而减少交通拥堵和空气污染

[24]

。从职住平衡的概念可以看出，采取职住平衡

的空间形态可以有效的减少城市中碳的排放。职住平衡理念涉及功能分区、交通结构和模式、出行时间和距离、土地混合程度等多个对城市空间形态构成要素有影响的因素，是从整体空间形态层面影响碳排放的影响因素。

（3）现有城市空间形态。现有的城市空间形态很难改变，即使在城市空间发展过程中优化，也需要很长时间和很多资金、精力等。城市空间发展区域与现有的城市空间区，在功能上会有千丝万缕的联系，现有城市空间形态是构建低碳城市空间形态最重要的基础，也是面临的最大的挑战。一般来说，现有城市空间形态包括城市空间形态构成的所有要素。低碳城市空间形态的构建是对现有城市空间形态的整体转型和全面改变。所以，现有城市空间形态是从整体层面影响低碳城市空间形态的构建。

图1 各个影响因素影响温哥华政策制定的阶段数统计图

4.2.2 影响因素影响程度分析

接下来讨论，各个因素对城市空间形态规划技术层面的影响程度。先来分析城市空间形态构成要素层面的11项影响因素。依据影响因素在每个城市中出现的频率，每出现一次记1分，得分与对空间形态的影响程度成正相关。各个影响因素得分情况见图2。

图2 影响因素对低碳城市空间形态影响程度统计

从图2中针对建设原则的影响

因素可以看出城市密度和土地功能

混合度得6分，开发强度与交通结

构和模式得4分，生态基底、城市

增长边界和街区尺度得3分，街道

尺度、自然气候、公共空间和功能

分区得1分。如果将影响的程度分

为三个级别，则城市密度和土地功能混合度为一个级别，开发强度、交通结构和模式、生态基底、城市增长边界、街区尺度为一个级别，街道尺度、自然气候、公共空间和功能分区为一个级别。

因此，我们可以说，城市密度和土地功能混合度对城市空间形态影响最大，开发强度、交通结构和模式、生态基底、城市增长边界、街区尺度对城市空间形态影响一般，街道尺度、自然气候、公共空间和功能分区对低碳城市空间形态的影响较弱。

城市紧凑度、职住平衡度和现有城市空间形态三个因素是从整体层面影响低碳城市空间形态，是构成要素影响因素的相互作用的机制，因此，笔者将该三项列为对低碳城市空间形态影响很大的因素。

4.3系统归纳

通过上述对低碳城市空间形态政策层面和规划技术层面影响因素的总结归纳及影响程度分析，得出低碳城市空间形态影响因素体系框架（见表5）。为了具有更好的实践性和操作性，将归纳总结的影响因素与我国现行的规划体系相对应。

表5 低碳城市空间形态影响因素系统框架

5．主要结论

本文在厘清措施与影响因素的前提下，分别分析归纳了低碳城市空间形态政策层面和规划技术层面的影响因素，剥离了低碳城市空间形态影响因素的政策属性和技术属性，不仅注重因素归纳，还分析要素之间的关系和要素与低碳城市空间形态的影响程度。主要有以下结论：

（1）低碳城市空间形态规划设计政策层面影响因素主要有7项，分别为现有城市空间形态、低碳城市规划设计技术研究进展、现行城市规划体系、现行法律法规体系、公众对低碳城市理念的理解和接受程度、低碳城市试点项目评价和政策管理。影响因素的影响程度从大到下排序依次为现行法律法规体系、政策管理、现行城市规划体系、低碳城市规划设计技术研究进展、低碳城市试点项目评价、现有城市空间形态、公众对低碳城市理念的理解和接受程度。

（2）低碳城市空间形态规划设计技术层面影响因素主要有14项，分别为城市密度、土地功能混合度、开发强度、交通结构和模式、生态基底、城市增长边界、街区尺度、街道尺度、自然气候、公共空间、功能分区、城市紧凑度、职住平衡和现有城市空间形态。影响因素的影响程度排序从大到小依次为城市密度和土地功能混合度的影响程度加大，开发强度、交通结构和模式、生态基底、城市增长边界、街区尺度影响程度一般，街道尺度、自然气候、公共空间和功能影响程度则较弱，城市紧凑度、职住平衡和现有城市空间形态从城市空间形态整体层面，即影响除该3项之外的其他11项之间的相互作用机制，从而影响低碳城市空间形态。

主要不足：

（1）定性的分析了低碳城市空间形态与影响因素之间的关联程度，缺乏更加精确的量化分析。

（2）对影响因素之间相互作用机制的分析，缺乏系统，稍显不足。

不同城市在面临城市低碳规划和建设过程中，应该根据城市发展目标，结合城市自身的特征和实际情况，选取其中的某些项，重点分析，制定针对低碳城市空间形态影响因素的政策措施和规划设计原则，使低碳城市的规划和建设更加科学合理。

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作者简介：磨建功（1986- ），男，北京建筑工程学院建筑与城市规划学院10级硕士研究生。

董欣（1976- ），男，博士，西北大学城市与环境学院讲师。