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北京城市低碳發展規劃綱要

發布時間:2017-05-25

為應對全球氣候變化對我國快速城鎮化所提出的挑戰,以及當前過度依賴能源供應端產業和技術的局面,定量化地研究城市規劃政策手段對于低碳城市發展的作用與貢獻。北京市城市規劃設計研究院進行了《北京城市低碳發展規劃綱要》的研究,自編制完成以來,被規劃編制及管理部門,以及多個科研機構所采用,用于與城市低碳發展相關的科學研究、規劃編制、政策制定,以及標準制定等方面。


北京市城市規劃設計研究院規劃研究室為核心的研究團隊,2010年開始即圍繞低碳城市規劃開展了一系列基礎性的研究工作。并在近幾年的研究實踐中,逐漸形成了一支不同領域專家組成的工作團隊,包括城市規劃、低碳建筑、低碳交通、低碳產業、低碳園區、碳匯等。


該項目獲2011年度北京市城市規劃設計研究院優秀規劃設計一等獎,2012年北京市第十六屆優秀工程設計二等獎,2013年全國優秀規劃設計一等獎。

 

研究團隊合影

 

城市碳排放核算清單框架二次轉換路徑示意圖


“這個項目前前后后做了五年,挺不容易的。我們規劃研究室2002年成立,最初是為了編制北京總規,而北京總規十年編一次。兩個十年之間該干點什么?后來施未良院長給我們確定了定位:不按產值核獎金,盡量不接委托任務,編制總規之外開展基礎研究和前沿研究。


2009年為應對氣候變化國家承諾減少碳排放。2010年初時任北規委主任的黃艷在北京人代會上承諾開展低碳城市規劃的研究。出于對研究室的研究能力和對新項目的探索能力的信任,施院長就把低碳領域的題交給了規劃研究室。”


特別有意思的是,2010年開題,當時根本不知道上哪立項,后來還是施院長給出的主意,聯系了美國能源基金會。2010年做了一年準備,做了很多學習和調查。2011年的1月14日我正式建立低碳組,開展北京城市低碳發展規劃綱要的預研究。


當時,我把研究室參與這個項目的小朋友們都叫來了,我說給你們一個任務,三年之內你們都要變成國內這個領域的專家。我說從今天開始我和你們一樣從頭學起。但是每個人有分工,包括低碳產業、低碳交通、低碳碳匯、低碳建筑等等我們都分了工。面對一個新的領域,當時大家也挺激動的。我們2011年一年開了33次會。包括國家發改委辦的各種講座和學習班,把美國能源會、勞倫斯實驗室的專家請來舉辦講座,開拓了我們的眼界,讓我們一下站在了全世界的前沿。到了2011年底,我已經在北京市規劃學會組織的年會上來介紹城市規劃低碳的發展。


--何永 北京市城市規劃設計研究院 規劃研究室 副主任

 

中國政府在哥本哈根會議期間做出承諾,到2020年萬元GDP的CO2排放強度比2005年下降40%-45%,并作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃。


落實國家總體減排目標要求對城市發展中的能源消耗和碳排放進行有效管理,城市規劃作為建設城市和管理城市的主要依據,必然在低碳城市發展過程中承擔重要角色。


融入低碳價值取向的城市規劃是近年來順應發展環境給城鄉規劃學科提出的全新要求,開辟了嶄新的研究領域。定量化地研究低碳城市規劃的作為與貢獻是下一步制定法規政策的當務之急。


除了能源供應端的產業政策和減排技術措施以外,城市空間規劃通過關注“人-地”需求端的減排策略、提供可量化的決策支持工具和綜合減排技術集成來尋求城市發展的低碳化方向和模式。


針對全球氣候變化和能源危機對我國快速城鎮化所提出的挑戰,以及當前節能減排措施過度依賴能源供應端產業和技術的局面,定量化地研究低碳城市規劃的作為與貢獻是本研究的主要目標。


傳統的城市規劃是通過各類指標控制來實現物理空間和設施的安排與引導,因此需要將碳減排的目標與指標落實到城市用地空間和設施的規劃管理,科學合理地給出指標參數。


將規劃目標和現實的規劃數據系統對比,發現兩大難點:


一是碳排放量的核算是從能源供應品種入手,目前還沒有基于城鄉規劃用地分類的碳排放核算方法和數據體系,需要從頭研究和拆解,建立規劃碳排放核算體系;


二是規劃指標中賦值的合理性。大部分已有的文獻和研究中所謂低碳規劃指標是在原規劃指標的基礎上壓縮用能比例推算獲得,并沒有實證驗證其現實性和可行性。


總體思路


第一部分是建立城鄉規劃碳排放核算體系,編制現狀碳排放清單,進行規劃情景分析,制定規劃目標年碳減排路線圖,形成規劃端的碳減排策略。


“到了2012年的時候我們就開始做量化研究,首先要做碳排放清單核算,因為我們覺得光是空對空的提一些理念、口號和政策方面肯定這個項目做不下去,也沒有意義,所以還是基于量化?;诹炕隙ㄒ茸銮鍐?,做清單第一最困難的是要做現狀清單,在現狀清單的基礎上再核規劃清單。


當時我們比較了20多種模型、方法,最后選了LEAP模型,在其基礎上搭建,整整花了一個月時間,把北京各口的數據都往這個模型里面裝,校驗這個模型能不能用。先把模型走通,最后發現沒有什么問題可以走通了,我們再把規劃數據放進去,這樣就可信了。


基本上一個月的時間驗證這個模型沒有什么問題了以后,我們就開始往里裝數,統計局、各委辦,各行各業的數據,盡量做到終端級別的,這也是后來專家評審給我們在現狀層面比較高的評價,就是我們碳排放核算清單是做到了終端級,而且是用地終端。所以基本上2012年我們就完成了核算體系的大體工作。”


項目提出從供應端到消費端再到規劃端的分析路徑,首先以能源供應種類入手計算碳排放量,將能源供應種類與國民經濟部類的能源消費掛鉤,核算各類別部門的碳貢獻,重點在于產業、交通、建筑和能源利用領域,在制定“增匯減源”的調控措施時與規劃手段相結合。


通過對世界上其他國家和城市在低碳城市建設方面的經驗借鑒,結合對我國以及北京的政策環境分析,從規劃技術和公共政策研究的角度出發,明確低碳城市內涵、定位及其評價指標體系;提出適合北京的規劃模式和低碳城市政策組合,以更加多元的標準為低碳城市的模式建立提供很好的決策輔助和支持。

 

總體思路圖


第二部分是構建低碳城市規劃技術導則。


“到了2013年我們開始做導則,就是怎么來指導規劃?,F在國內很多新區新城開發建設都在用我們那套碳排放指標來,這個在國內還是很有影響力的。”


城市規劃作用于低碳城市的路徑主要包括控制城市總體密度和空間結構,優化道路-街區等空間形態要素;


優化建筑設計、改進建筑節能相關技術,以降低建筑用能需求;


完善市政設施布局,提高新能源、可再生能源的利用;優化道路系統,引導綠色出行,以控制交通能耗需求;


以及增加城市綠地、景觀等來增加碳匯等方面。采用城市規劃技術導則的形式,可以在這些方面提出規范性的要求,作為城市規劃法定標準規范的重要補充。

 

低碳導則技術路線圖


針對研究跨學科、綜合性強的特點,調研文獻資料550余篇,掌握國內外研究動態。準確界定研究范圍和科學內涵,找出科學問題,采用組合型方法解決不同問題。


在排放清單核算中,確定城市排放的邊界、重新劃分部門,對能源平衡表進行改造,確定排放因子、折算系數,以及城市規劃層面的技術選擇等。情景分析及路線圖的制定是在清單編制的基礎上,根據置信度要求選擇和搭建模型。


選擇LEAP模型為碳情景分析的核心技術工具,并在城市發展潛力和影響因素評估,包括成本效益的分析基礎上制定策略。


城市規劃與低碳規劃的協調,涉及到土地利用,城市、產業和空間規劃的結合等,研究中與各政府部門和政策制定者進行了有效的溝通。


規劃技術導則中參數的確定采取理論與實證分析相結合的方法。


在制度設計方面,采用政策矩陣分析方法,對國際上主要城市的低碳政策(包括政策執行過程、政策作用對象、政策工具和政策傳遞機制)進行分析,對中國國家層面以及北京市的低碳政策進行政策矩陣分析,產生低碳政策工具集。

 

研究內容與技術主線圖


主要研究內容包括城鄉規劃碳排放核算體系和低碳城市規劃技術導則。


城鄉規劃碳排放核算體系技術框架城鄉規劃碳排放核算體系構建的思路是采用“自上而下”和“自下而上”相結合的方法,強調兩種方法核算結果的對接,以做到兼顧數據來源的權威性、可得性,以及政策研究的針對性、一致性。


基于LEAP模型的碳排放清單編制及用地碳排放核算指標體系基于LEAP模型,完成超大城市現狀與規劃碳排放清單編制,經過二次轉換,形成用地碳排放核算指標體系。


基于北京市統計年鑒中能源平衡表,在對各類行業能源消費量重新劃分和調整后,最終得到北京市2011年終端能源消費總計6695萬噸標煤(2009年為6570萬噸),相關CO2排放總量為1.73億噸(2009年為1.57億噸)。用地碳排放核算指標體系在上述用地碳排放核算指標體系構建技術路線的基礎上,計算每一類用地的用地規模、對應的碳排放活動的活動水平、能源消費和CO2排放量,最終得出每一類用地單位面積碳排放強度。

 

LEAP模型流程分析框圖


通過基準情景、低碳情景和強化低碳情景的設計,以基準情景作為對照項,對不同的節能減碳策略可能帶來的效果進行對比,根據減碳技術或政策的選擇,制定主要減碳策略。在北京市總體規劃尺度的情景設計中,共設定了2015、2020相應規劃年中的3個情景。對影響碳排放的47項敏感要素進行分析。


研究提出了低碳城市規劃技術導則構建的技術路線、框架和內容要點,并對導則中涉及的核心碳排放參數進行了實證研究。


項目特色


項目的特色在于,構建了超大城市低碳城市規劃的框架和技術方法。提出了符合北京城市特點和需求的碳排放清單編制方法,構建了城市規劃碳排放核算體系。

 

交通碳排放組成及影響因素圖

 

建筑碳排放組成及影響因素圖

 

碳匯計算技術路線圖


提出低碳城市規劃技術導則框架。對導則中核心碳排放參數進行實證研究。將技術導則作為落實低碳城市發展目標,實施減碳策略的重要手段。技術導則從市域、鄰里、街區、建筑四個層面著手,分別與城市總體規劃、街區層面控規、地塊控規、建筑設計方案四個規劃管理的重要環節對接,確保碳排放指標要求貫穿規劃設計和管理的全過程。


對技術導則中的核心碳排放參數進行實證研究,通過現狀碳排放參數調研、碳減排技術可行性分析等手段,反演規劃控制指標,避免依靠主觀調整規劃指標來減少碳排放總量,而難以真正實施的情況。

 

城鄉總體規劃層面導則框架

 

詳細規劃與設計層面導則框架


實施情況
《北京城市低碳發展規劃研究》自編制完成以來,被規劃編制及管理部門,以及多個科研機構所采用,用于與城市低碳發展相關的科學研究、規劃編制、政策制定,以及標準制定等。


項目應用的主要內容和效果包括:


第一,研究提出了超大城市低碳城市規劃的框架和技術方法,嘗試以科學化、定量化為要求,探索低碳生態城市規劃的技術體系和評價方法。研究成果納入《中國低碳生態城市發展報告(2012年)》,為我國低碳生態城市規劃編制的方法創新提供借鑒。


第二,建立城市規劃碳排放核算體系,確定規劃碳排放清單編制方法,為北京市明確城市能耗和碳排放總量、結構,以及規劃預期值提供支撐,為其他城市地區編制碳排放清單提供借鑒。部分研究成果納入《北京低碳總體規劃研究》、低碳城市空間形態研究等后續相關規劃研究工作,將指導下一輪北京城市總體規劃的修編,為探索北京的可持續發展之路提供參考。


第三,研究分別研究了生產、交通和建筑部門的能耗和碳排放情況,以及城市園林綠地的碳匯情況,為相關部門制定節能減碳的政策、標準等提供參考。


例如研究成果中關于交通碳排放現狀和規劃情景分析、減碳策略等內容納入了《北京交通發展綱要(2020-2030年)》、《北京市建設綠色低碳交通城市區域性項目實施方案(2013-2020年)》、《關于全面發展綠色建筑和建設生態城市的實施意見》等相關規劃及政策制定。


總的來看,研究作為低碳城市規劃編制和相關政策制定的平臺,未來將在北京市和各區縣碳排放清單核算、各部門減碳政策制定、以及低碳生態城市和城區的規劃編制和審批管理中發揮更加重要的作用。


“在這個過程當中,有很多剛畢業的學生,年輕的規劃師參與,做了大量的數據調研。每個人都寫數據報告、調研報告,這樣我們培養了一批剛畢業的學生做數據分析、調研報告或者是做專項報告,比如說公共建筑、居民建筑采暖的能耗調研,居民出行和調查的技術方案等等。特別是我們城規中心沒有正式編制的員工,這些孩子工作很努力,他們是在城規中心里面第一批在雜志上發學術文章的,第一批在規劃學會宣讀論文的。所以他們事業的獲得感就非常強,他們自己也特別有興趣。


還有就是我們這個項目聯合了北京研究低碳的很多單位,所以這次我們獲獎有一大串單位的名單。


這五年做下來,正好趕上了這一版北京總規的修編,很多結論都用在了這次總規上。比如說把碳和PM2.5做了延伸,因為PM2.5也是能源消耗了以后產生的,大的計算方法是一致的,我們只不過是沒有計算二次合成這塊,就算了一次源,最后做了假定。


三年前”2o26“習總書記來北京視察的時候,我們把這個假定向習總書記做了匯報。當時北京PM2.5年平均濃度86微克。規劃到2030年要達到35微克。從86微克降到35微克從一次源上應該怎么減?


當時我們提的方案就是要把所有煤都減完,變成零,把所有的新建建筑凈零排放,所有的車都變成電動車。北京平原區能種樹的地方都種樹,餐館減一半。在沒有考慮末端治理的情況下,只從源頭減,上了一套這樣的極限方案,而且京津冀是要同步的。我們后來核了一下PM2.5是39微克。


如此極端的方案都到了39微克,當時大家特別震驚:當時說三年空氣行動計劃要花一萬億,要到35微克得花多少錢?


但是現在看來,現在這個核算的方向路子是對的,基本上得按照這個?,F在基本上煤炭我們就向著零考慮?,F在建筑的標準提的越來越高,緊接著又開始搞老舊建筑的節能改造,都是往這個方向做,已經是大勢所趨了。當時我們沒有預料到共享單車的出現,造成自行車的比例會上升這么快,但是這也是往好的方向轉化。


當時想的時候覺得是天方夜譚,我們想出這個方案想刺激一下政府作出更大的努力?,F在政府的決心是足夠大了,人口控制、非首都功能疏解等等這些事都在做了。但在當時是我們敢想不敢做的想法,雖然我們測算是有依據的。


現在老百姓怨聲載道,說封閉開墻打洞以后生活變的不方便了,但其實它是一個過渡,就是城市疏解的一個階段性的戰役。實際上我們想真的要天藍水清,如果不從結構上和城市需求去下刀子,其實都是白說。


我覺得現階段低碳這件事不是一個專項規劃的事,而是要把低碳的理念融到城市規劃的方方面面。所以我們做的低碳總體規劃研究變成了一個綱,就像生態規劃一樣,要往各個專項領域去滲透。他不是一蹴而就的,而是長期的。


去年基多召開的人居三大會,我作為咱們國家的六個專家之一,參加了生態城市與韌性城市組的材料編寫。在這個組里面我們也特別重視適應氣候變化。我們今年開題”北京韌性城市規劃發展綱要“,開始做韌性城市研究??赡苌婕懊孀兊母鼘捀鼜V,方法學也不太一樣。但是我們希望通過我們的研究,能夠把學界和大勢所趨的東西用起來。


我寫了一篇文章專門介紹了這次人居三大會中的”生態與韌性“,發表在2017年第4期《世界建筑》雜志上。這是最新的理念了,我覺得像北京院、清華院、中規院這些大院,有責任引領我們城市規劃領域的研究和發展。把國際上相對比較前沿的研究方向和成果介紹給國內,并開展一些基礎研究。而我們規劃研究室本身的任務也是做這些探索性、前沿性研究的。”

 

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