“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划技术研究_于婷婷.pdf
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1、110城市规划 CITY PLANNING REVIEW2023年 第47卷 第6期 VOL.47 NO.6 JUN.2023L o w-C a r b o n P l a n n i n g低碳规划【修改日期】2023-03-18【中图分类号】X321;TU984.11+3【文献标识码】A【doi】10.11819/cpr20231713a【文章编号】1002-1329(2023)06-0110-11【摘要】县域是新型城镇化发展的“主阵地”,其碳排放总量约占全国50%以上,落实县域城镇减碳增汇任务是实现双碳目标的关键。空间规划是结构调整式减排的重要途径,县域城镇空间低碳规划技术能够完善国土空
2、间低碳规划方法体系,在“十四五”阶段指导城镇低碳建设。本文提出了县域城镇空间低碳规划研究思路及技术路径,从低碳布局、低碳产业、低碳交通、低碳人居和生态绿地五个方面解析低碳规划任务,依托多元回归分析、情景分析、核密度分析、建筑能耗模拟等方法,对应分析低碳规划影响指标、管控要素和碳排放关联机制,以此提出了通用型-地域型县域城镇空间低碳规划技术体系框架,并以长兴县为例进行技术应用。【关键词】空间低碳规划;低碳规划技术;低碳管控要素;县域城镇;“双碳”目标ABSTRACT:County is the“battle field”for the new urbanization,and the total
3、 carbon emissions of counties account for more than 50%in the country.Fulfilling the task of reducing carbon emissions and increasing the carbon absorption capacity in the urban areas of counties is the key to achieving the double-carbon goal.As an important way of carbon emission reduction by struc
4、tural adjustment,the low-carbon spatial planning technology in the urban areas of counties can improve the low-carbon planning method system in territorial planning,and guide low-carbon town construction in the 14th Five-Year Plan period.This paper puts forward the research ideas and technical path
5、of low-carbon spatial planning technology in the urban areas of counties,analyzes the low carbon planning tasks from five aspects,i.e.,low-carbon layout,low-carbon industry,low-carbon transportation,low-carbon human settlements,and ecological vegetation,and correspondingly analyzes the impact indica
6、tors,control factors,and carbon emission correlation mechanism of low-carbon planning,using multiple regression analysis,scenario analysis,nuclear density analysis,building energy consumption simulation,and other methods.Thus,the paper proposes the technical system framework of universal-regional lo
7、w-carbon spatial planning in the urban areas of counties,taking Changxing County as an example for technical application.KEYWORDS:low-carbon spatial planning;low-carbon planning technology;low-carbon control element;urban areas of counties;double-carbon goal 面对全球气候变化的严峻挑战,中国提出“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中
8、和”目标(以下简称“双碳”目标),并将其纳入城“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划技术研究*于婷婷 冷 红 袁 青YU Tingting;LENG Hong;YUAN QingA STUDY ON LOW-CARBON SPATIAL PLANNING TECHNOLOGY IN THE URBAN AREA OF COUNTIES UNDER THE CARBON PEAKING AND CARBON NEUTRALITY GOALS【作者简介】于婷婷(1987-),女,哈尔滨工业大学建筑学院,自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室,城市规划系系主任助理,副教授,中国城市规划学会乡
9、村规划与建设学术委员会青年委员,。冷 红(1970-),女,哈尔滨工业大学建筑学院,自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室主任,教授,中国城市规划学会学术工作委员会副主任委员,本文通信作者,。袁 青(1970-),男,哈尔滨工业大学建筑学院,自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室,寒地城乡人居环境科学研究所所长,教授,中国城市规划学会会员。*国家重点研发计划课题“基于地域风貌特色传承的县域城镇低碳规划设计研究”(2018YFC0704705)资助;国家自然科学基金项目“小城镇收缩与社会-生态系统韧性的耦合协调及差异化规划调控研究以东北地区为例”(52278056)资助;
10、黑龙江省哲学社会科学研究规划项目“黑龙江省县域村镇脆弱性驱动机制及融合共建模式研究”(20SHC179)资助。【速览】微信扫描下方二维码查看111乡经济社会发展和生态文明建设总体布局中1。县域城镇碳排放总量约占全国50%以上,是实现“双碳”目标的重要治理区域2。2021年,国家发改委在国家新型城镇化规划(20212035年)专家咨询委员会中提出,通过创新、智慧、绿色、韧性城乡规划实现“双碳”目标下的新型城镇化。县域是中国新型城镇化发展的“主阵地”,引导城镇低碳发展对实现“双碳”目标,开展全经济尺度的低碳部署具有重大意义3-4。空间低碳规划作为结构调整式减排的重要途径,逐渐成为县域城镇控碳减排、
11、推动城镇高质量人居环境建设的重要手段5。国内外学者从区域碳代谢、碳平衡等角度,在城市形态变化对碳代谢的影响、城市空间与能源效率及碳排放水平关联性等方面进行了量化研究6-7。研究证实,空间规划通过宏观政策、战略规划和控制性详细规划(以下简称“控规”)等调整土地、产业、能源、人口、交通、建筑等多重要素,直接或间接影响碳源、碳汇的空间分布,进而发挥节能减排效用8。近年来,学者们将低碳规划研究视角从城市空间转向城镇空间,针对降碳减排提出绿色城镇发展战略、构建县域绿色空间体系和土地利用低碳结构等9-10;也有学者融合国土空间规划体系视角,提出碳减排目标下国土空间规划编制方法11。尽管县域城镇空间规划与低
12、碳发展的交叉研究已取得一定进展,但仍偏重空间要素变化与碳排放的定量估算,且研究对象尺度较大,多是特大城市和县域城乡空间,而针对控碳减排的城镇空间规划技术研究和实践较少,在控规层面缺乏可参考的规划技术体系及编制范本12。本文在国土空间规划体系下将县域城镇空间作为研究对象,根据“双碳”目标下城镇低碳规划任务,从城镇布局、产业、交通、人居和生态绿地五个方面探索县域城镇空间低碳规划研究方法和规划技术路径,并在长兴县进行技术应用,以期发挥国土空间规划“双碳”目标落位职能,有效推动和指导县域城镇低碳发展,为县域城镇空间低碳规划调整提供技术支撑。1 “双碳”目标与县域城镇空间低碳规划“双碳”目标涉及范围广、
13、内涵丰富,旨在通过提升能源利用效率、完善低碳发展机制、增加生态碳汇等途径,推动城乡低碳经济转型和高质量发展,为实现全球气候治理提供支撑1。中国2035年远景目标和“十四五”规划中“双碳”目标实现路径,与新阶段的新型城镇化发展目标有部分重合,且均需要物质空间环境、经济、社会等多角度、系统性规划支持13。在“十四五”新阶段,城镇成为能源消费和碳排放的主阵地14,如何衔接“双碳”目标、建设绿色城镇成为城乡规划学的重要课题。县域国土空间总体规划具有“双碳”目标的落位职能,通过生态空间、农业空间和城镇空间的规划与管控,调整碳流通的方向和流量,落实县域低碳人居环境建设15。既有县域国土空间低碳规划方法研究
14、多针对总体规划阶段,而作为基层实践单元的城镇缺乏有效力的低碳规划技术指导,难以自上而下地分解国家“双碳”目标16。因此,将县域城镇空间作为研究对象,分析其低碳规划管控要素和规划技术路径,能够为控制性详细规划层面的城镇低碳规划提供技术和编制指导,同时将其纳入县域国土空间规划流程。县域城镇空间对碳源碳汇存在较为复杂的影响肌理,不同空间规划系统可以通过规模、结构、布局等管控,直接或间接影响碳排放总量17。回顾既有研究中县域空间系统和碳排放之图1“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划任务Fig.1 The low-carbon planning tasks of urban areas of counti
15、es under the double-carbon goal“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划技术研究于婷婷 冷 红 袁 青112城市规划 CITY PLANNING REVIEW2023年 第47卷 第6期 VOL.47 NO.6 JUN.2023L o w-C a r b o n P l a n n i n g低碳规划间的关联分析,其中城镇用地系统、产业发展系统、交通出行系统、人居生活系统和生态绿地系统能够通过相应的空间系统部门规划调控影响碳排放量18。基于此,本文根据不同阶段的“双碳”目标,探讨县域城镇空间系统低碳发展的实现路径,从低碳布局、低碳产业、低碳交通、低碳人居和生态绿地五个方
16、面提出减排增汇的空间低碳规划任务(图1)。2“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划管控要素为达成“双碳”目标下城镇空间低碳规划任务,通过深入分析国内外空间低碳研究及相关导则、标准,建立低碳导向下的城镇空间影响指标分析框架,对接现行规划提出县域城镇空间低碳规划管控要素,以有效发挥规划管控效力、有的放矢地指导规划实践。2.1“双碳”目标下县域城镇空间影响指标低碳导向的城市评价标准研究较早,1993年联合国人居署就提出住房、社会发展、环境及能源管理等42个指标衡量城市可持续发展情况19,2009年欧洲绿色城市指数提出二氧化碳排放、能源、建筑和空气质量等30个指标20;我国环保部、住房城乡建设部、能源局、
17、发展改革委等自2007年陆续提出生态县、生态市等建设指标,普遍聚焦于城市社会经济发展水平、资源能源利用率、环境保护及管理等21。此外,我国住房城乡建设部、中国城市科学研究会,及广东省、北京市、深圳市等省市规划局陆续出台了20余部绿色生态城区、低碳城区的评价标准及导则,从土地利用、生态环境、绿色建筑、绿色交通等多个层面提出规划建设指标22。相关研究从经济产业结构、能源结构调整等促进节能减排23,逐渐转向绿色城市、绿色建筑、绿色交通等空间规划推动城市高质量低碳建设17,24。尽管目前尚无普遍认可的低碳导向的县域城镇空间影响指标或评价标准,但相对成熟的低碳城市影响指标也能为本研究奠定基础。根据既有研
18、究中空间规划与碳源碳汇的关联性研究,县域城镇空间指标能够直接或间接地影响碳源碳汇。其中,直接影响指标可通过对应空间系统部门的规划管控影响碳排放量,如土地利用类型、建设用地规模、产业空间聚集度、道路网密度、建筑密度、容积率等直接影响碳排放量或建筑能耗,以及森林覆盖率、绿地率等影响碳汇量25-26。间接影响指标则是通过空间规划结构性调控或是能源效率及用能方式调整,对县域城镇碳源碳汇总量形成一定的影响,如气候及区域微气候环境、产业用地布局及绿色出行比例等变化对碳排放产生影响27-28。基于相关学术文献、评价标准和规划导则统计,既有研究中直接或间接影响碳源碳汇的空间指标有70余个29-32。结合县域城
19、镇空间低碳规划任务分解,本文建图2“双碳”目标下县域城镇空间影响指标分析框架Fig.2 Analysis framework of impact indicators of urban areas of counties under the double-carbon goal113立“双碳”目标下县域城镇空间影响指标分析框架(图2)。2.2 县域城镇空间低碳规划管控要素县域城镇空间影响碳源碳汇的指标数量多且杂,很难在城镇规划中进行全覆盖的规划管控。尤其面对不同气候条件、产业能源结构、社会经济发展水平的城镇,很难制定空间指标评价或管控标准,且空间结构及空间形态等指标难以定量表达。因此,为提出具
20、有可实施性的空间规划技术路径,需先明确县域城镇空间低碳规划管控要素。依托“双碳”目标下县域城镇空间影响指标分析框架,剔除其中不易通过规划手段进行管控的指标(如气候环境等),进一步分析既有生态城镇或城镇低碳规划理论及规划实践经验,结合县域城镇空间低碳规划任务,从定性和定量的角度筛选和提取规划管控要素(图3)。值得注意的是,县域城镇空间低碳规划并非一种全新规划体系,而是对现行规划的完善和补充。一方面,县级及乡镇级国土空间规划中,县域镇村体系、开发管控体系、生态保护修复等规划均涉及低碳控碳规划内容;另一方面,国土空间体系下控规要依据第三次全国国土调查数据开展编制,促使控规编制需要考虑更精细的土地使用
21、性质及兼容性、公共服务设施、道路等,融入低碳规划管控要素能够完善和优化国土空间规划体系,为后续提出县域城镇空间低碳规划技术提供支撑。3 “双碳”目标下县域城镇空间低碳规划技术路径上文已明确县域城镇空间低碳规划管控要素,但如何确定规划管控要素的定量管控范围及定性管控方式,是提出县域城镇空间低碳规划技术的关键。既有研究中尚无系统的县域城镇空间低碳规划方法,但针对某个或某类规划管控要素,已有较为成熟的空间规划方法及模型,可借鉴其研究技术路线、结合县域城镇空间特征,围绕规划管控要素提出县域城镇空间低碳规划研究方法及技术路径。3.1 县域城镇空间低碳规划研究方法结合县域城镇空间低碳规划任务及规划管控要素
22、,通过回归分析方法、熵值计算、POI核密度分析、建筑能耗模拟等多种方法,分析用地布局、产业空间、交通空间、人居空间、生态绿地与碳排放、碳汇的关联机制,提出针对性的县域城镇空间低碳规划技术,并确定规划管控指标范围和管控途径(图4)。图3 县域城镇空间低碳规划管控要素及其与现行规划衔接Fig.3 Control elements of low-carbon spatial planning in urban areas of counties and their connection with current planning“双碳”目标下县域城镇空间低碳规划技术研究于婷婷 冷 红 袁 青114城
23、市规划 CITY PLANNING REVIEW2023年 第47卷 第6期 VOL.47 NO.6 JUN.2023L o w-C a r b o n P l a n n i n g低碳规划(1)低碳布局。针对土地利用相关规划管控要素,依据土地利用现状分类一级类划分可分为耕地、林地、园地等12类,利用县域温室气体清单报告以及统计年鉴,计算各类型土地利用碳排放,通过回归分析方法构建土地利用与碳排放关联模型,最终确定城镇土地利用碳排放主要包括工业碳排放、居住碳排放、商业及公共服务碳排放、交通碳排放、农业碳排放和林业碳汇共6类。进一步,结合城镇“十四五”战略发展规划中人口、产业、能源、低碳发展趋势
24、,提出碳约束条件下城镇土地利用技术。此外,针对城镇空间布局规划管控要素,根据城镇镇区主要道路及水系划分街区空间,依据镇区控规识别街区用地功能,引入熵值计算各街区功能混合度,并根据城镇战略发展及相关导则要求,提出城镇空间混合度发展目标和城镇空间均衡布局技术,强化城镇空间功能多样性和复合性,促进空间混合利用和低碳集约化发展。(2)低碳产业。为引导城镇产业向绿色低碳方向发展,产业空间布局应与其产业结构特征、未来发展潜力、依托环境及资源优势相匹配,并充分考虑仓储用地、物联网等因素影响,综合促进产业减排。通过城镇人口发展及人均碳排放预测,根据产业结构特征、产业用地规模等预测产业发展情景,结合仓储用地、物
25、流交通、排污设施等对产业用地使用效率的影响,提出绿色低碳导向的产业用地布局技术。(3)低碳交通。公共服务设施的合理布局与配置,能够减少城镇居民交通出行距离和时耗,进而降低交通碳排放。此外,通过提升城镇空间紧凑度、增加城镇空间功能混合度等方法,能够减少居民出行距离,提高公共交通覆盖率、增加绿色出行比例。通过POI核密度分析方法,识别并解析以街区为单元的城镇公共服务设施配置及布局,结合其服务半径、容纳量和服务效率分析慢行交通可达性,并结合公交分担率提出低碳出行导向的规划技术。(4)低碳人居。为探究城镇用地功能、用地规模及布局与建筑能耗的关联机制,根据形态类型学原理提取街区空间布局模式(包括围合式、
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