碳中和背景下德国城市更新中的探索与实践_张巧丽.pdf

25城市与建筑City&Architecture2023NO.05收稿日期：2022-04-24作者简介：张巧丽（1996），女，河南上蔡人，硕士研究生，主要研究方向为城市更新与低碳社区；朱隆斌（1966），男，江苏南京人，博士，教授，主要研究方向为城市更新与保护、生态城市与低碳社区。ExplorationandPracticeofGermanUrbanRenewalintheContextofCarbonNeutralityZhangQiaoli,ZhuLongbinAbstract:Theproposalof“carbonpeakingandcarbonneutrality”goalsbringsnewchallengestotheconstructionanddevelopmentofcommunitiesinChinasurbanrenewal.Althoughtherearepilotlow-carboncommunityprojectsinChina,therenewalandconstructionoflow-carboncommunitiesinChinaisrelativelyimmature,andthetransformationoflow-carboncommunitiesfromtheperspectiveofclimatechangeislessconsidered.Inviewofthis,basedonthetypicalcasesinGermany,thispaperdeeplyanalyzestheimplementationprocessoflow-carboncommunityrenewalinGermanyatdifferenttimes,andsummarizesthemeasurestakenintherenewalpractice,proposingoptimizingsuggestionsfromtheimplementationmechanism,updatingpolicies,publicparticipation,andsoforthbasedontherealityofChinesecommunities,whichcanprovideapathfortheupdatingpracticeoflowcarboncommunities.Keywords:carbonneutral;communityrenewal;carbondioxide;lowcarbon0 引言全球气温上升导致各国政府对生态平衡和二氧化碳排放的要求更加严格1，气候中和是将全球变暖保持在可控水平的关键目标。为了将全球气温上升限制在“远低于 2”，到 2050 年，全球 CO2排放量必须为“净零”2。截至 2018 年，世界上约有一半的人口居住在城市，预计到 2050 年这一数字将上升到 66%3，由于全球大约 3/4 的能源被城市消耗，因而越来越多的城市将低碳作为目标，采取了一系列减碳行动4，目前，超出 100 个国家已经或者正在考虑减碳目标，中国预计于 2060 年之前实现碳中和。2021 年“城市更新”首次被写入政府工作报告，同年，北京市政府指出城市更新主要是对城市建成区空间形态和功能的持续完善和优化调整，是小规模、渐进式、可持续的更新，旨在创造活力和谐和可持续发展的城市5。城市更新贯穿了城市发展的全过程，我国城市更新起步于80 年代，起初重视形体和物质层面的改造，2000 年左右进入存量更新时代。由增量转为存量的过程中，忽略了可持续性、低碳绿色等目标，出现了碳排放过量等问题。虽然我国生态社区等的实施和进展很快，但案例多出现在新建区，其低碳指标等并不完全适用城市更新地区6，这就显得绿色低碳理念在城市更新中实践不足。当前城市更新的问题更加复杂，研究的内容更加细腻，社区作为人民生活和社会管理的基本单元，落实低碳发展就显得尤其重要7-8。欧洲计划于 2050 年达到气候中和，2030 年的中期目标降低 55%，德国也有同样的雄心，计划到 2045 年实现碳中和，2030 年温室气体排放量比 1990 年减少 65%，能源部门温室气体减排至少降低 95%9。为了实现这一目标，德国政府整体改变并制定了相关能源计划，以增加可再生能源的使用及能源利用效率，成为国际社会温室气体减排战略的主要支柱。1 德国城市更新中的低碳研究德国的城市更新在 2019 年前可分为四个阶段：备受争议的大拆大建期(19601975 年)、谨慎更新试验期（19761990 年）、谨慎更新推广稳定期（19911998 年）、谨慎更新调整期（199920019 年），进入 2020年后，面对气候变化和绿色更新等新挑战，城市更新也进入了重视绿色生态保护和可持续发展的新阶段10-12。德国是第一批落实气候中和的国doi：10.3969/j.issn.1671-9107.2023.05.25基金项目：2022 年江苏省研究生科研与实践创新计划项目基金“城市建成环境对社区家庭出行碳排放影响研究”（KYCX22_1358)。引文检索：张巧丽，朱隆斌.碳中和背景下德国城市更新中的探索与实践 J.重庆建筑，2023（5）：25-28.碳中和背景下德国城市更新中的探索与实践张巧丽，朱隆斌（南京工业大学建筑学院，江苏南京211816）摘 要：双碳目标的提出为中国城市更新中的社区建设与发展带来新的挑战。目前，国内虽然有低碳社区试点项目的实施，但我国低碳社区的更新建设相对不成熟，对从气候变化角度对低碳社区转型的考量也相对薄弱。鉴于此，该文通过德国典型案例，深入剖析德国在不同时期的低碳社区更新实施过程，总结其在更新实践中采取的措施，并针对我国社区低碳更新中的现实情况，从实施机制、更新策略、公众参与等方面提出优化建议，以期为中国社区低碳化的更新实践提供路径引导。关键词：碳中和；社区更新；二氧化碳；低碳中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1671-9107（2023）05-0025-04Chongqing Architecture26第 22 卷 总第 235 期家，实施了“气候友好和节能城市在开发”核心战略和“适应期气候变化的城市更新”等项目13。在谨慎更新调整期可持续发展成为城市更新重点，社会在使用公共资金支持城市可持续发展方面达成共识，在联邦、州和地方（市镇）三级政府共同合作资助下进行，调动社会资本和社区自治主体广泛参与，实施了“社会城市”综合性城市更新项目和“邻里管理”项目14-15。二氧化碳是德国温室气体的主要部分，德国从 1990 年就开始逐步使用可再生能源以减少 CO2的排放，到 2020 年在电力、热力和运输方面已减少了 230432 千吨 CO2，其中电力减排潜力最大（图 1）。建筑业是德国实现可持续发展和碳中和目标的重点措施之一。相关数据统计，建筑行业占德国温室气体排放量30%和能源使用总量的 40%，而住宅建筑约占建筑行业一次性能源消耗的 2/3，因此减少住宅的碳排放对实现德国碳中和目标意义重大。本文着重讨论德国谨慎更新期后三个阶段采取的社区低碳更新项目措施，以探索我国社区更新低碳转型的路径。图 1 德国 19902020 年减少的 CO2排放量2 德国城市更新中的社区低碳转型的实践2.1柏林Luisenstadt103地块的生态低碳更新德国柏林Luisenstadt103地块占地约 2.3ha，12 栋建筑物，以住宅楼为主。柏林政府及相关组织在 1981 年共同拟定了一个能使居民参与到 103 号街区改造中的城市更新计划。1983 年，市议员对 Luisenstadt103地块重新组织并实施主体合作机制，将12 项谨慎城市更新原则作为指导方针，商人、股东、投资开发，IBA（国际建筑展）提供技术支撑，后续以居民及相关合作社为主体进行经营管理，其中居民在实施的参与决策中拥有 50%的选票，在翻新之后将土地留给用户群体，并授予相关建筑权（图2）。在19861991年的改造过程中，103地块保留了原有的城市肌理，维持原有的社区社会环境和邻里关系，首次在市中心出租公寓楼内根据城市生态进行了现代化改造，并配备了各种生态系统，以政府政策和经济扶持为主，加以居民部分自助等方式筹款，通过政府和居民协商进行改造经营、协调各方利益、鼓励各方参与、促进居民和建设单位互动的方法来节约资金，保证施工质量、保护居民利益。Luisenstadt103 地块实施和发展了标准化的城市生态系统，主要从能源和水资源两个方面进行低碳更新，在 能 源 方面，使 用 了 热电联产供暖供热水、太阳能发电技术和隔热环保建筑材料。太阳能电池板安装在朝南的屋顶上（图 3），电池板将入射太阳能的 14%16%转化为电能，直流电被转换并馈入供能电网，太阳能电池面积共 240，年发电量达 14000kWh。通过该系统网络，热能消耗可降低 44%，电力能耗可降低 7.5%，该地区的 CO2排放量每年减少 140t，供暖成本降低了 30%。在水资源方面，应用了中水回收利用技术和雨水收集利用技术。在公寓楼墙内安装了中水收集系统，将洗浴和洗衣的废水分别收集在地窖中，过滤后放入种植净化植物的容器，并在净化后用于马桶冲洗水；也运用地下室的大型水池收集雨水，用于灌溉屋顶绿化和庭院绿化，以改善生活环境、微气候和自然平衡。103地块更新项目 是 德 国“谨慎 城 市 更 新”试验期中首次进行的因地制宜生态低碳改造，成为生态改造和可持续发展的实验型社区更新典范。2.2弗莱堡城市的 Vauban（沃邦）社区Vauban（沃邦）住区位于德国西南部城市弗莱堡（Freiburg）南部，距离弗莱堡市中心约3km，总面积约41ha，2014 年约有 5700位居民，曾是废弃的军事区。在谨慎更新推广稳定期，Vauban 社区于 1993 年开始实施“城市建筑发展规划”，2000 年首期主体建设基本完成，在 2008年完成了三期建设，被称为“可持续模范城市区”。Vauban 社区的三期建设过程基本相似，都是在市政府主导模式下完成了收购土地、成立运作组织，并采用了“出售土地产权制定详细计划规划建设实施后期监督管理”的实施过程。Vauban 社区在能源优化、交通优化、创造可持续邻里等方面都较为成功，更新之后的 CO2排放为原有的 40%，减少了 35%的车辆使用。最为成功的经验是推行了“居民参与机制”（FormsofCitizenParticipation）和具有生态意识的非商业私人开发商的高度参与及承诺，形成由市府执行单位（ProjectGroupVauban）、专属市议会和 Vauban 论坛三大组织构成的行政运作平台，市议会起到信息交换和讨论决策的作用，论图 3 太阳能板改造措施图 图 2 Luisenstadt 103 地块实施主体机制27城市与建筑City&Architecture2023NO.05坛则负责具体的实施规划如街道设计和建筑设计等，Vauban 论坛与市政府密切合作，帮助并组织了鲍格鲁彭合作房项目，将住宅开发的优先权直接给予私人房主及居民。Vauban 结合了“自下而上”和“自上而下”两种参与式的规划和设计方法，将需求与支持措施相结合，释放了建筑创造力，为地区、城市官员、技术专家和区域、国家和地区的有关团体和个人的交流提供了良好的经验。在建筑方面，采用建筑节能设计，在住宅建筑方面使用外墙隔热、太阳能集热板、发电板等技术，减少拆除、材料等方面带来的碳排放，也采用绿化葡萄藤和居民维护的植物创造了一个“生活立面”，起到碳汇和隔热作用；屋顶设计了屋顶绿化，超过50的建筑物都有某种绿色屋顶，以提供隔热和雨水保留，或用于热水或发电的太阳能集热器（图 3）。在能量供给方面，2002年以来，以木屑和天然气为燃料的热电联产工厂实现整个地区的供热和住区的电能供应；2011年后，对原热电联产工厂进行更新，通过短程供热网可为所有楼房提供暖气和热水，供电供暖更加稳定（图 4）。许多住宅建筑垂直绿化的拓展不仅增加了住区的碳汇，而且也降低了住户对能源的需求。相关数据表明，Vauban 住区能源需求的 90%左右由可再生能源提供。在交通方面，采取控制停车位、提供便捷的公共交通及设施、交通稳静、完善的慢行系统和交通制度保障等措施减少移动碳源排放。在生态方面，主要采用社区雨水渗水沟及部分建筑雨水收集回用、保护社区原有生态古树、打造绿地、增加屋顶及立体绿化和建立社区公共菜果园等措施增加自然碳汇以达到减碳的目的。图 3 Vauban 住区余能建筑 图 4 Vauban 住区热电联产工厂2.3波茨坦城市的 Drewitz（德雷维茨）社区Drewitz 住宅区位于波茨坦市的东南郊，距离市中心约 8km。Drewitz 建于 20 世纪 80 年代后期，占地约 37ha，建筑主要为 5层的住宅公寓楼，2014 年共有 5300 名居民和 3000 套公寓，住宅建筑采用大板结构，广阔的生活环境和超大的交通区域是Drewitz 的特色，后为了实现碳中和的目标，Drewitz 实施了整体的能源和气候变化减缓方案，2011 年之后发展成一个“花园城市”，成为了波茨坦第一个无 CO2排放的社区。Drewitz 在“城市节能改造”的资助计划下于谨慎更新调整期开拓了节能改造工作的视野，从单栋建筑改造扩展到整个住宅区改造，从而将节能改造与城市综合发展的其他目标结合起来。花园城市 Drewitz的发展是在所有参与该地区发展的利益攸关方的持续参与下进行的。2012 年 Drewitz 与当地利益攸关方合作制定了“指导部门协调部门工作主题”的社区规划实施参与概念，整体改善了公民的参与措施，如在区议会的赞助下，成立了 Drewitz公民代表，将其融入项目管理实施参与层面，扩大了指导和项目小组，公民代表也参与了波茨坦-德雷维茨综合能源和气候保护概念的起草等工作。在资金方面，Drewitz 项目由政府提供住房优惠，由社会能源与组织、私人住房开放商与业主、各类基金组织等各个参与方提供资金，形成了良性资金循环环境，留住了85%的居民。Drewitz 的更新改造措施主要是从建筑、交通、生态、能源等方面进行改造。在建筑方面，Drewitz 进行了建筑节能改造，并提高了建筑节能标准，采取建筑和公寓外围护结构的密封性、区域供暖、复合隔热符合、接缝修复和阳台保温等措施（图 5、图6），至 2016 年，约有 80%的建筑达到了德国复兴信贷银行的70 节能房屋标准（德国复兴信贷银行节能房屋 70，以前被称为KfW40，KfW70 指在 EnEV2009 的基础上能效提高 30%），更新之后建筑每年至少减少 3800t 的 CO2。在交通方面，Drewitz 加强可持续的交通出行方式，启动了汽车共享计划，并建立了自行车租赁站，同时增加了行人、自行车道路和公共交通的路线数量，以扩大公共交通和步行的使用，减少私家车的使用。在生态方面，Drewitz 开发了 Konrad-Wolf-Park(康拉德-沃尔夫公园)、增加屋顶和庭院绿化、增加雨水渗透装置、选择重要种类植物等措施以促进自然平衡。在能源方面，Drewitz 主要是从短距离供热与供暖系统低温度以减少运输损失、太阳能热系统纳入区域供热、热系统利用可再生能源的电、转井与高温热泵、光伏和太阳能制热等方 面 减 少 能 耗（图 7）。Drewitz 的更新保护在各个方面都实施了量化的更新目标，对后续的碳中和发展提供了较好的参考依据。3 对我国城市更新中低碳社区建设的启示国内社区的低碳建设起步较晚，一般以实验型的示范项目出现，在政府政策或开发商的推动下进行，大多集中从物质层面切入，实施机制、资金环境、公众参与度等方面有待完善，可从德国不同时期社区更新建设中实施机制、更新策略和公众参与方面的低碳措施进行总结，图 5 Drewitz 建筑外部改造图 6 Drewitz 建筑内部改造图 7 Drewitz 太阳能光伏设备Chongqing Architecture28第 22 卷 总第 235 期以期为我国未来低碳社区营造工作带来一些启示。3.1实施机制根据上述分析，我国城市更新中低碳社区的建设可采取不同的实施建设机制。在规划实施过程中，应根据不同社区的特点和性质采取不同建设主体主导的实施层次和模式，如商品房、保障房、单位社区等分别应以开发商、政府、政府与企业为主要建设主体，同时，积极引导开发商、居民、社区工作者等进行加强协作以营造良性社区氛围。在资金方面，也可通过建立平台，以政府政策和经济扶持为主、居民部分自助为辅，通过政府和居民协商进行改造、协调各方利益、鼓励各方参与、居民意见和住宅建设互动的方法来节约资金，保证施工质量和保护居民利益。低区低碳的发展，除了前期的资金投入与建设之外，后期的管理与运营也相当重要，因此在面对不同类型的社区实施机制时，后期管理运营、政策制度、公众行为等方面均需有效维护，以保证社区的低碳发展。3.2更新策略德国城市更新三个阶段的实施案例启发我们，可以从降低固定碳源碳排放、降低移动碳源碳排放、增加自然碳汇的物质层面减少碳排放。在建筑节能方面可以通过提升建筑节能标准、量化绿色建筑能源消耗、使用环保建筑材料、增加太阳能光伏电板、设置太阳能集热板、使用热电联产工厂供热供暖等来降低能耗需求以减少固定碳源的碳排放。在交通方面，构建便捷的公共交通及步行设施、公交站点无障碍和电动小巴公交系统、交通稳静化和车辆共享智能化管理、增加自行车服务、制定交通制度保障等多元化模式来减少私家车的使用，减少移动碳源排放。在生态方面，采取屋顶/立面和绿地的雨水收集和渗透装置、应用中灰水回收利用装置、增加绿化面积来节约资源、改善微气候形成自然平衡以增加碳汇，减少碳排放。3.3公众参与纵观德国相关案例成功实施的经验，居民的积极参与在更新中起着非常重要的作用。低碳社区的更新建设不仅要关注物质层面，也要结合参与者的需求和认知，将低碳转化为各个相关方可理解、可接受的范畴和行动，以为社区低碳建设提供源源不断的内生动力。在公众参与方面，可构建多方参与程序、运作平台、投资平台等保证居民、开放商、社区工作者等利益相关者的参与、沟通及管理，并在方案实施阶段实时透明公开规划过程，以确保参与率。针对不同类型的社区更新配套参与机制问题，通过在不同阶段制定适宜的政策，促进多元主体参与低碳社区的规划与运营管理，保障低碳社区的可持续发展。目前公众参与度问题的解决应是低碳社区建设运营的关键议题，考虑到地区开发、开展的类型多样化，探索出多元化的参与机制就显得非常重要。4 结语德国在低碳社区的更新建设实践上经验颇多，在减碳节能方面一直处于领先地位，国内的借鉴多集中在物质空间层面，但事实上，在社区更新的低碳进程中，实施机制及参与模式也非常重要。本文通过对德国不同时期的三个低碳社区更新实践的案例解析，发现不同实施机制平台、参与制度、碳排量化标准等都对低碳社区的成功实施较为重要。国内社区建设实践、建设类型和地区等相对多元化，如何探索出适合我国社区低碳发展的实施建设路径，将成为相关领域的研究重点。碳中和目标的实现不仅需要多方面技术和资金的支持，也需要居民及利益相关者等积极参与规划建设全过程。我国目前虽然提出了 30/60 的碳达峰碳中和目标，但在相关试点的实际操作中，尚未形成比较完善的政策、资金、技术及规划、多方参与和定量的目标等标准3。在这一背景下，我们可通过微观层面社区的低碳化发展，确保相关低碳项目有效实施并持续运营维护，争取早日实现碳中和的目标。参考文献：1HuoWeidong,QiJie,YangTong,etal.EffectsofChinaspilotlow-carboncitypolicyoncarbonemissionreduction:Aquasi-naturalexperimentbasedonsatellitedataJ.TechnologicalForecasting&SocialChange,2022,175.2CroninJennifer,HughesNick,TomeiJulia,etal.Embeddingjusticeinthe1.5 Ctransition:AtransdisciplinaryresearchagendaJ.RenewableandSustainableEnergyTransition,2021,1.3Zengerling,Cathrin.ActiononclimatechangemitigationinGermanandChinesecities-AsearchforemergingpatternsofaccountabilityJ.HabitatInternational,2018,75:147-153.4Tan,S.,etal.,AholisticlowcarboncityindicatorframeworkforsustainabledevelopmentJ.AppliedEnergy,2017,185:1919-1930.5刘伯霞，刘杰，程婷，等.中国城市更新的理论与实践 J.中国名城，2021（7）：1-10.6黄倩，耿宏兵，阳建强.绿色城市更新理念及其内涵初探 C/活力城乡美好人居2019 中国城市规划年会论文集（02 城市更新），2019：1767-1775.7赵万民，李震，李云燕.当代中国城市更新研究评述与展望暨制度供给与产权挑战的协同思考 J.城市规划学刊，2021（5）：92-100.8梁颖.老旧社区更新的多元挑战与方法要点以北京市新源西里社区为例 J.城市问题，2021(10)：29-35.9WieseFrauke,ThemaJohannes,CordrochLuisa.Strategiesforclimateneutrality.Lessonsfromameta-analysisofGermanenergyscenariosJ.RenewableandSustainableEnergyTransition,2022,2.10谭肖红，乌尔阿特克，易鑫.19602019 年德国城市更新的制度设计和实践策略 J.国际城市规划，2022（1）：40-52.11马航，UweAltrock.德国可持续的城市发展与城市更新 J.规划师，2012（3）：96-101.12ZhengHW,ShenGQ,HaoW.AreviewofrecentstudiesonsustainableurbanrenewalJ.HabitatInternational,2014,41(1):272-279.13董昕，张朝辉.气候适应理念下的城市更新：德国的经验与启示 J.城市与环境研究，2021（2）：99-112.14范利，乌尔阿特克，蔡智，等.国家资助引导下的德国城市更新 J.国际城市规划，2022（1）：16-21.15刘迪，唐婧娴，赵宪峰，等.发达国家城市更新体系的比较研究及对我国的启示以法德日英美五国为例 J.国际城市规划，2021（3）：50-58.责任编辑：刘艳萍