低碳理念下的生态市政设施规划

低碳理念下的生态型市政基础设施规划
——以中新天津生态城为例
刘星 叶炜 高斌 （1 天津市城市规划设计研究院，天津 300201；2.中新天津生态城管委会）
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摘要： 低碳理念下的生态型市政基础设施规划建设是实现城市可持续发展的重要 支撑条件，本文以中新天津生态城为案例，通过对水系统、能源系统和固体废弃 物处理系统 3 个子系统进行阐述分析， 探讨了在资源约束条件下建立低碳生态型 基础设施体系的规划建设理念。 关键词：低碳，生态型市政基础设施，资源节约
1 引言
2009 年 11 月，温家宝总理代表中国政府做出承诺：到 2020 年单位国内生 产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 40%至 45%， 非化石能源占一次能源消费的比 重达到 15%左右。在国家发展和建立低碳经济的战略背景下，近几年低碳生态城 已成为各地城市发展的新模式，天津、唐山、株洲、合肥、深圳、保定、日照等 城市先后提出了建设低碳生态城的目标[1]，并且天津、扬州、深圳等城市已经全 面启动生态城的规划建设， 这意味着创建人与自然和谐的低碳生态城市是我国城 镇建设的发展趋势和必由之路。
2 生态型市政基础设施发展模式
生态型市政基础设施[2]作为城镇发展建设的重要组成部分，其发展应以“城 乡统筹、以人为本、资源节约、环境友好、集约高效、和谐共生”为主要原则。 生态型市政基础设施体系可分解为 3 个子系统：水系统、能源系统和固体废 弃物处理系统。发展市政基础设施规划建设的低碳模式需要加强三个层面的支 持：有效的策略引导、先进的技术支撑和完善的体制保障（详见图 1） 。
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图 1 生态型市政基础设施发展模式图
3 低碳市政基础设施规划实例分析——中新天津生态城
中新天津生态城位于天津滨海新区，规划面积约 32.1 平方公里。中新天津 生态城作为中新两国政府间合作的旗舰项目， 其规划建设具有体现资源约束条件 下建设生态城市的示范意义， 可作为中国其他城市可持续发展的样板。 截至 2009 年底，中新天津生态城 4 平方公里起步区的基础设施建设已全部完成。 3.1 水系统 3.1.1 水资源循环利用模式 针对生态城对于水资源的高需求与天津市水资源的缺乏之间的矛盾， 通过推 广雨水、 再生水和海水淡化水等非常规水资源的利用， 贯彻分质供水和梯级利用， 以节水为核心，构建安全、高效、人水和谐的水循环利用模式（见图 2） 。
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图 2 中新天津生态城水循环利用模式 由于生态城水资源利用存在相当突出的供需矛盾， 本文重点介绍生态城节水 和非传统水源利用的主要措施。 3.1.2 节水 生态城的用水以生活用水为主，节水策略为强制性和自愿性相结合的方式， 主要包括： z 通过再生水及雨水的循环利用减少生态城新鲜水的取用量； z 建筑内安装双冲洗低容量冲水马桶（如推广实行 4.5/3L 冲水量标准） 、 0.10 升/秒以下的节水龙头等节水器具和节水装置； z 并实施梯级水价，以调动居民的节水积极性； z 结合小学义务教育、社区教育、节水宣传周等宣传教育活动，推广节水 概念和方法，加强居民的节水意识； z 提高城市供水的管理及监测水平，供水管网采用优质管材，减少供水管 网漏失水量。 通过各种节水措施，在不降低居民生活舒适度的前提下，生态城每年可节约 常规水源用量超过 3000 万立方米，相当于 3 个西湖的储量。 3.1.2 非传统水源利用 生态城充分利用本地和区域资源条件，大力开发主要包括再生水、海水和雨 水的非传统水源。通过水资源的优化配置，非传统水源利用量占水资源总利用量 的比例达到 50%。
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3.1.2.1 再生水 本着提高水资源利用效率和减少城市污水对自然水生态不良影响的原则， 生 态城的污水 100%进行再生回用。污水再生回用按处理方式主要分为两部分：一 部分污水厂出水直接进入区内生态水体作为补水， 由于生态城污水处理厂是按一 级 A 标准出水，其出水满足Ⅳ类水体的补水要求，此部分水不需要进入再生水厂 处理； 另一部分污水厂出水经再生水厂处理达到相应水质标准后回用于区内的道 路浇洒用水、绿化用水和公建冲厕用水。 3.1.2.2 海水淡化水 生态城的海水水源由区外距生态城约 12 公里的北疆海水淡化厂提供。由区 外的汉沽水厂在厂内进行自来水和海水淡化水的合理掺混后， 向生态城提供混合 优质水用于居民生活和工业。这种方式不仅节约能源、减少区内供水设施建设， 且有利于生态城的供水管理，具有较强的生态性和示范意义。 3.1.2.3 雨水 生态城雨水利用实现非汛期雨水不进行外排，全部在区内消纳利用，汛期雨 水量超过区内消纳能力时通过排涝设施进行有效外排。 生态城的雨水优先考虑通 过路面、绿地雨水的下渗以及收集屋面雨水进行分散收集并就近利用，多余径流 通过市政雨水管网作为区内水体生态补水。其雨水利用模式如图 3 所示。
图 3 中新天津生态城雨水利用模式
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另外，由于生态城初期雨水污染物浓度较高，主要利用下凹绿地、道路边沟 人工湿地等设施进行初期雨水的处理。 3.2 能源系统 3.2.1 总体目标和发展策略 在低碳内涵引导下，生态城的能源系统规划建设贯彻“开发与节约并举，把 节约放在首位”的方针，大力推行节能减排，提高能源使用效率，积极探索可再 生能源的开发利用，形成常规能源利用和新型可再生能源利用、集中式能源利用 和分布式能源利用相互衔接、相互补充的能源利用模式。促进能源与环境协调发 展（详见图 4） 。
图 4 中新天津生态城能源策略示意图[3] 3.2.2 能源节约 3.2.2.1 建筑节能 z 推广节能技术。通过控制建筑体型系数、朝向、间距、窗墙比；加大保温围 护结构；节能灯具和家电；多表集抄，远程传送；再生能源一体化等多项措
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施实现建筑节能。 z 制定政策法规。明确建筑节能工作在新建建筑、可再生能源利用、重点用能 设备管理、供热采暖计量收费等方面的奖罚政策、管理办法和法律责任。 z 完善激励政策。着手按照不同节能等级，对低能耗和超低能耗节能建筑实施 不同星级的“星级节能标识” ，引导和鼓励消费者购买取得“星级节能标识” 的房屋。对超额用能的单位和建筑实行差别电价、级差水价、级差燃气价格 等各种资源级差价格制度。 3.2.2.2 市政节能 生态城市政基础设施节能将主要通过使用推广 LED 灯具， 通过智能电网调峰 使用等措施，调整供需平衡，提高处理设备以及设施能效，减少输送环节不必要 的能源浪费以及设置自动监控管理系统等措施来实现。 3.2.2.3 交通节能 生态城构建以非机动及公交为主导的绿色交通体系， 提供安全、 便捷、 高效、 舒适的交通服务，提高公共运输效率，从而降低交通能耗。 绿色交通的另一个主要方面是汽车能源的多元化和汽车动力的清洁化， 通过 规划设置 CNG 加气站并开展 CNG 公交车运营减少碳排放， 目前全面着手实施电动 汽车的充电站（桩）建设计划。 3.2.2.4 居民生活节能 通过宣传、教育以及相应政策法规的约束，可以在生态城居民中培养一种节 能意识，养成良好的节能习惯，从而消除人为浪费，减少生态城能源需求量。 3.2.3 新能源和可再生能源利用 通过大力推广余热、太阳能、地热利用等新型能源利用技术，生态城可再生 能源的利用比例达到总能源的 15%，余热及可再生能源的利用比例达到总能源的 30%。 3.2.2.1 余热利用 生态城集中供热规划充分利用热电厂余热解决。在利用电厂蒸汽的基础上， 充分采用电厂循环水余热利用技术， 对热电厂循环冷却水排水进入冷却塔之前的 余热进行利用，从而完成了对于热能的梯级利用。该供热工艺热水供回水温度为 130℃/15℃，实现了大温差小流量运行，在运行方面也具有良好的节能效果（详
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见图 5） 。
图 5 北疆电厂循环水余热利用示意图 3.2.2.2 太阳能 控制生态城不低于 60%的居住建筑设置太阳能热水设施，每栋商业建筑均应 设置太阳能热水设施。 结合污水处理厂氧化沟及生态城防护绿带设置光伏发电设 施。 3.2.2.3 风能 结合生态城鹦鹉洲和百旗广场公园等地区设置小型微风电场， 在生态城景观 性城市次干道安装风光互补路灯系统。 3.2.2.4 地热及热泵技术 生态城重点利用明化镇组热储层和馆陶组热储层地热资源， 由于地热资源有 限，结合热泵技术实现地热资源的梯级利用，并结合生态城规划，主要用于动漫 园、清净湖周围的生态休闲项目等。 3.2.2.5 燃气热电冷三联供 燃气热电冷三联供是以燃气为能源， 同时生产电力、 热能和冷能的联合系统。 在生态城起步区结合健康养生医院、 世贸超五星酒店等公建建筑建设楼宇燃气热 电冷三联供系统，根据建设运行效果在后期建设中适当推广。
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3.3 固体废弃物处理系统 生态城结合自身的规划定位，以高标准推进固体废弃物“减量化、资源化、 无害化”处置，建立“源头削减、分类收集、分类运输、综合处理”的现代化固 体废弃物处理系统。 同时，在生态城起步区引入气力输送系统进行固体废弃物的收运，这种动力 化的收运方式既能满足垃圾分类收集的要求，又减少了对环境的影响，是一种高 效、环保的垃圾收运方式。 减量化： 积极推行分类收集、 净菜进城、 绿色消费和绿色包装等减量化措施， 并采取一定的政策、 经济措施， 鼓励源头减量。 生态城人均垃圾产生量为 0.8KG/ 日。 资源化：建立完善的垃圾资源回收利用和资源化处理系统，全面推动垃圾分 类收集、分类运输、分类处理工作，资源回收利用率超过 60%。在清净湖西侧规 划建设 1 座资源化处理中心，用于有机垃圾、可回收垃圾的资源化处理。 无害化：城市生活垃圾无害化处理率达到 100%。 3.4 结语 总结中新生态城的市政基础设施规划建设，有三个较为显著的特点：一是因 地制宜，市政设施的规划充分结合本地及周边资源条件，通过污水、雨水循环利 用，太阳能、风能、地热合理开发等方式，深入挖掘本地资源，实现资源能源的 高效利用，减少对外部的依赖。二是在进行生态型市政基础设施规划建设时，充 分考虑了在资源约束条件下的经济合理和便于运行管理等因素， 而不是一味追求 高标准、零排放而忽视成本过高、管理困难等实际问题，在具有很好的示范作用 的同时，使得市政系统规划具有较强的能推广、能复制、能施行能力。三是生态 城的市政规划，特别是在非传统水资源和可再生能源利用方面，不仅停留在理论 阶段，而是针对每个理念都有相应的具体措施和操作方法，并注重在各个层次规 划中的空间控制， 使之能够得到切实的贯彻和落实， 便于后期多要素的管理运营， 真正做到了人与人、人与环境、人与经济和谐共存。
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Eco-friendly Municipal Infrastructure Planning with the Idea of Low-carbon ——Take the Case of Sino-Singapore Tianjin Eco-city
Liuxing1 Yewei2 Gaobin1
（1. Tianjin Municipal Institute of City Planning & Design，天津 300201 China;2. Administrative Committee of Sino-Singapore Tianjin Eco-city）
Abstract: Eco-municipal infrastructure planning under the concept of low-carbon is a critical component of the urban sustainable development. The project brings up a framework of eco-friendly infrastructure system, with limited resource, and applies it with a case in Sino-Singapore Tianjin Eco-city, which practice 3 sub-system of water recycle, source utility and solid waste disposal. Keywords: Low-carbon, Eco-friendly Municipal Infrastructure Planning，Resources Conservation
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参考文献： [1]中国城市科学研究会主编.中国低碳生态城市发展战略[M].北京： 中国城市出 版社，2009.5 [2]顾斌，沈清基. 基础设施生态化研究——以上海崇明东滩为例[J].城市规划 学刊，2006.4 [3]清华大学.中新天津生态城能源基础设施专项规划,2008
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