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【规划设计】绿色低碳导向的近郊城镇组团空间规划策略——以苏南地区N组团为例
规划师杂志社   2023-03-07 16:53:43
 

摘 要

近郊城镇组团由于城乡功能叠加、空间构成复杂、影响因素多元,探索其绿色低碳的空间规划路径具有重要意义。文章以苏南地区的近郊城镇组团N组团为例,探讨其面临的现实困境、不同情境下的减碳潜力,根据基准场景、强化场景和超强化场景下N组团碳排放量和碳排放潜力测算结果,从区域、组团、单元三个层面着手,提出绿色低碳导向下的空间规划策略,包括构建互联互通的生态网络、打造组团状整体空间模式、创建“近零碳”单元。

[关键词] 绿色低碳;近郊城镇;空间规划策略;苏南地区

[文章编号] 1006-0022(2022)12-0100-05

[中图分类号] TU984

[文献标识码] B

[引文格式] 王昆.绿色低碳导向的近郊城镇组团空间规划策略——以苏南地区N组团为例[J].规划师,2022(12):100-104.

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0 引言


近郊城镇组团包括位于城镇集中建设地区边缘的新城、乡镇以及部分相对独立的城市组团。这些地区受中心城区的辐射影响,城镇化快速推进且出现中心城区功能外溢现象,自身商业、就业、居住等各项功能得到发展,成为中心城区功能的有机组成部分,具有重要的功能价值。

探索近郊城镇组团的绿色低碳发展路径具有重要意义。城乡建设是推动绿色发展、建设美丽中国的重要载体。绿色低碳空间营造在城镇地区、乡村地区都有相对明确的技术路径。例如,在城市集中建设地区,可以通过预留城市通风廊道、建设城市公园绿地、营造亲水岸线等方式建设绿色空间;在乡村地区,可以通过强化乡村聚落形态等方式塑造绿色低碳空间。而近郊城镇组团绿色低碳空间营造的方法、策略更为特殊和复杂,特别是在苏南等城镇密集地区,近郊城镇组团大多是在原有集镇或者大型乡村的基础上发展起来的,乡镇居住、乡镇工业、村庄及耕地等原有要素叠加了新兴产业、科技创新、城市居住、城市公共服务等新功能,使近郊城镇组团空间形态更加复杂,经济社会内容更加多样。

近年来,我国学者对近郊城镇、城市周边的小城镇绿色低碳空间建设开展了相关研究工作。例如,对绿色小城镇的建设路径和技术导则的研究,对重点领域“小而精、小而美”的特有发展道路的探索,对已经开展绿色低碳工作的小城镇试点的亮点、问题和挑战等的总结。还有学者指出,中小型城市和城市外围地区面临“高碳发展”的风险,部分地区由于具有一定的资源禀赋、相对低廉的生产要素价格,有可能重新走上“高碳发展”的道路,成为高能耗、高排放、高污染的“承接者”。此外,部分学者也通过具体规划实践,总结梳理了典型地区的经验。例如,杨保军等人对天津生态城中30 km2左右的组团进行了研究,探索了职住平衡、土地的混合使用等具体的绿色低碳空间策略;谷溢等人研究了郑州市狼城岗的产业更新对近郊小城镇空间重塑的影响;胥建华探讨了生态理念指引下厦门市近郊型小城镇的空间发展特征;刘蕾等人探讨了产镇融合视角下西安市近郊小城镇的发展策略等。总体来看,大多数研究聚焦于新城新区的规划建设方式,相关理论研究大多以定性研究为主,涉及定量研究的较少。


1 功能提升、空间拓展与绿色低碳的现实困境:以苏南地区近郊城镇N组团为例


苏南地区是我国经济发展水平较高的地区之一,以乡镇工业为代表的内生经济发展势头强劲,以国家级、省级开发区为代表的产业园区发展十分迅速。但是该地区城镇、农业、生态空间的矛盾突出,特别是苏南地区的近郊城镇组团,伴随区域功能的提升、城市空间的拓展、自身产业发展能级的提升,在绿色低碳的发展目标下,面临诸多现实困境。以苏南地区近郊城镇组团N为例,N组团曾经是长三角地区工业名镇,在改革开放初期,率先走市场化道路,成为乡镇企业的“明星”。经过四十多年的持续快速发展,该镇尽管还是全国百强镇,但是面临功能提升、空间拓展与绿色低碳的矛盾。

(1)功能提升与绿色低碳的矛盾。

N组团位于无锡与常州交界的区域,是无锡主城区的近郊组团,具有典型的镇域经济特征,即以高度密集的中小企业为主体,依托区位、资源、技术等优势,经过长期发展逐步形成了特色鲜明、具有核心竞争力的产业集群,其用地绩效、空间分布也具有镇域经济的普遍问题。例如,虽然该组团内工业用地面积占全域面积的23%,但是产业用地绩效与高能级园区尚有较大差距,A类产业用地仅占产业用地总量的21%,同时产业空间布局呈现“大分散、小集中”的特征。随着城市产业的发展,该地区正从“乡镇工业区”向“省级经开区”转型,在这一过程中,产业功能需要做大做强、做精做优,产业配套服务功能需要补充完善,居住功能需要提质升级,这些功能的进入与绿色低碳、紧约束的发展导向有一定的冲突。

(2)空间拓展与绿色低碳的矛盾。

城镇功能、产业功能的加强必然会带来一定量的空间拓展,这些增量空间如何与既有的存量空间协调、如何与生态空间和农业空间协调是不可回避的问题。过去二三十年的空间拓展给N组团带来了很多问题,如城乡风貌杂乱,郊区风貌普遍呈现“城不像城,乡不像乡,村不像村”的混乱态势,部分工业园片区内,碎片状城乡居住用地与工业用地混杂,历史文化、绿色生态等特色空间缺失。N组团具有良好的生态、农业基础,其西侧是南北向连通长江与太湖的区域生态廊道,场地内部生态要素丰富,且中心区域作为永久基本农田得到了很好的保护(图1),总体空间形态为外围是乡镇和园区、中心是农田和绿地的“环形组团”。近年来,由于建设用地需求增加,建设空间拓展对组团中心的生态绿地、基本农田形成了合围之势并有逐步蚕食的趋势(图2)。未来如何在空间拓展中实现绿色低碳的目标,如何妥善处理建设空间与非建设空间的关系,是该地区需要特别关注的内容。

图1  N组团现状耕地分布

图2  N组团现状建设用地分布


2 不同场景下的碳排放与减碳潜力定量测算


N组团的面积约为40 km2,组团内现状建设用地面积约为20 km2,开发强度高达53%。从用地构成来看,工业用地、村庄建设用地、居住用地是现状主要的用地类型,分别占建设用地的42%、22%和13%。该地区开发强度高,且主要用地类型上的生活、生产活动的碳排放水平均较高,必须通过定量测算,客观评判其碳排放强度和减碳潜力。

在计算过程中需考虑现状碳排放情况与三种规划场景——基准场景、强化场景和超强化场景。其中,基准场景仅考虑人口、空间、出行量、建设量的增加(具体数据参照N组团的相关规划),假设现状各项碳排放强度保持不变,计算未来碳排放的场景。强化场景即应用常规性技术措施后,各项碳排放强度适当降低时的碳排放场景。超强化场景是在强化场景的基础上,采用更加强力有效的降碳措施实现的碳排放场景。研究分别计算这三种场景下建筑、交通、市政、工业领域的碳排放量。同时,按照“基地的碳源=建筑领域碳排放量+交通领域碳排放量+市政领域碳排放量+工业领域碳排放量”计算基地的碳源。


2.1 建筑领域的三种碳排放场景

建筑领域碳排放量=一般建筑碳排放量-建筑可再生能源减碳量。其中,一般建筑碳排放量=建设面积×单位建筑面积碳排放强度,建筑可再生能源减碳量=建筑可再生能源装机容量×年运行时间×单位能耗碳排放强度。

经计算,N组团现状建筑领域碳排放总量约为103万吨/年,在基准场景下,随着该地区常住人口的增加,生活类建筑面积、非生活类建筑面积也等比例增加,碳排放强度按照与现状一致的情况计算,得到建筑领域碳排放总量为184万吨/年。在强化场景下,人均碳排放量按照目前发达国家的较低值计算,碳排放强度优化10%,则建筑领域碳排放将下降到137万吨/年。同时,按照建筑屋顶全部安装光伏发电系统和太阳能热水系统计算,建筑可再生能源减碳量为38万吨。最终,计算得出强化场景下N组团的建筑领域碳排放总量将达到99万吨/年。在超强化场景下,人均碳排放量按照目前全球最低值计算,并通过建筑能效加速、提高产能、电气化和电力脱碳进一步挖掘减碳潜力,预计N组团建筑领域碳排放总量将达到45万吨/年。


2.2 交通领域的三种碳排放场景

不同场景下的交通领域碳排放计算公式为:交通领域碳排放量=∑出行人数总量×不同交通方式分担率×出行平均距离×单位碳排放系数。

现状N组团的出行人数总量约为242000次/日,考虑不同交通方式分担率、出行平均距离和单位交通工具的碳排放系数,现状交通领域碳排放量约为6万吨/年。在基准场景下,出行人数总量提升至459800次/日,交通方式分担率、出行平均距离和单位交通工具的碳排放系数在现状基础上均保持不变,计算得到交通领域碳排放量为10万吨/年。在强化场景下,出行人数较基准场景的保持不变,进一步提高绿色出行比例,降低小汽车与电动汽车出行比例,同时适当降低燃油车辆的碳排强度,计算得到交通领域碳排放量为3万吨/年。在超强化场景下,进一步降低小汽车、电动汽车的出行比例,并且将单位碳排放系数优化为60%,其他条件不变,计算得到交通领域碳排放量为2万吨/年。


2.3 市政领域的三种碳排放场景 

市政领域碳排放量=污水处理碳排放量+固体废弃物处理碳排放量。其中,污水处理碳排放量=人口数×单位人口污水产生量×单位污水碳排放强度,固体废弃物处理碳排放量=人口数×单位人口垃圾产生量×(垃圾焚烧比例×垃圾焚烧碳排放系数+垃圾卫生填埋比例×垃圾卫生填埋碳排放系数)。

经过计算,市政领域碳排放总量现状为6万吨/年,在基准场景下,伴随人口的增长,按照单位人口污水产生量和单位污水碳排放强度、单位人口垃圾产生量和垃圾碳排放强度与现状相同的情况,基准场景下的市政领域碳排放量为11万吨/年。在强化场景下,按照规划污水量的水循环将有60%的回用率、规划单位污水碳排放强度优化40%、垃圾完全通过真空管道回收利用、收集运输及焚烧填埋不会产生碳排放的情况,计算出市政领域碳排放量为1万吨/年。在超强化场景下,进一步提高技术水平,按照规划污水回用率为100%、规划单位污水碳排放强度优化60%的情况,其他条件不变,计算出市政领域碳排放量为0.1万吨/年。


2.4 工业领域的三种碳排放场景

工业领域碳排放=目标年工业总产值×单位GDP碳排放强度,结合N组团提出的2035年工业生产总值目标和技术增长因素,可以得出现状工业领域碳排放量为68万吨/年,基准场景下的工业领域碳排放量为135万吨/年,强化场景下的工业领域碳排放量为81万吨/年,超强化场景下的工业领域碳排放量为54万吨/年。


2.5 计算结果汇总

综合建筑、交通、市政、工业领域的碳排放计算结果,现状基地的碳源为183万吨/年,如果不实施减碳措施,按照现有的各项碳排放强度,到2035年,基准场景下基地的碳源将高达340万吨/年,如果进行适当技术干预,强化场景下基地的碳源会达到184万吨/年,如果进行更加强烈的技术干预,超强化场景下基地的碳源会达到101.1万吨/年。

从计算结果来看(表1),N组团在城市功能导入、人口总量增长近70%、经济总量增长100%、用地和建筑空间也大幅增加的背景下,通过低碳技术的使用,可以实现碳排放强度的“不升反降”,并且相较于基准场景,可以分别在强化场景、超强化场景中实现降低碳排放46%和70%的目标。


表1 各领域不同场景下的碳排放情况

然而,即使通过增加屋顶绿化、改造碳汇植物等一系列做法,使得N组团的碳汇能力提升了近500%,仍与其碳中和目标存在巨大的差距,必须依赖更大的空间尺度、更加绿色的低碳技术来推动“近零碳”目标的实现。


3 绿色低碳导向下的空间规划策略


3.1 区域层面:构建互联互通的生态网络

构建跨市域、联通区域的生态网络。场地西侧毗邻的锡常湿地连绵带是区域南北向生态廊道,连通长江与太湖。因此,一方面可通过组团内河道、绿化带等若干重要的生态廊道,联通场地西侧和北侧的区域生态廊道,通过向场地南侧延伸,打通“山—湖—河—溪—湿”的生态网络,形成区域一体的生态底板;另一方面借助组团和周边区域内的文化、乡村、田园等多种要素,构建“水—村—园—文”水乡文化生态链,形成集生态、人居、文旅于一体的蓝绿空间网络。

在市区层面,构建融入城市的精美活力绿链。结合城市中心城区已有的城市公园、绿廊绿楔等开敞空间资源,将N组团中部的绿地空间分别向南、东北方向延伸,并与运河沿线绿廊、太湖沿线绿心、城市中心城区的其他绿地开敞空间相联系,串联形成空间连续、功能连贯、生态与建设空间有机融合的城市活力绿链。


3.2 组团层面:打造组团状整体空间模式

(1)塑造绿心为核、服务成环、功能组团的整体空间模式。

利用场地中心区域的湿地、基本农田、圩田等绿色空间,形成N组团的绿色核心,这个绿色核心并非是单纯进行保护的生态空间,而是通过整合组团中心区域的现状建设用地,形成带有一定建设灰度的生态建设复合空间。在绿色核心外围,打造串联各类公共服务设施、商业商务设施,与慢行系统、特色公交系统耦合,且设置有实验和示范项目的活力高效服务环。在组团的外层区域,适当整合现状产业用地,形成相对集约的产业环(图3)。

图3  圈层功能结构和组团结构

此外,按照“细胞质—细胞液—细胞核”的空间组织模式,结合现状用地条件,在组团内部形成若干大小不一的“功能细胞”,每一个“细胞”的功能都是相对复合的,“细胞”与“细胞”之间留有一定的生态绿楔,靠近组团中心的是若干个具有特色功能、空间尺度更小的用地斑块。通过这样的空间组织形式,实现集聚与分散的相对平衡,在促进每个“细胞”内部高效集约的前提下,强化“细胞”与周边的生态联系,最大限度地降低对区域生态本底的扰动(图4)。

图4 整体空间模式

(2)实现各具特色的空间供给,为不同人群提供差异化的聚居模式。

N组团内有蓝领工人、科研人员,还有本地居民等,相关规划需结合镇区和村庄等原有空间本底条件,以及未来省级产业园区对空间载体形态的要求,为不同人群提供差异化的聚居模式,提供多元、多级的差异化公共服务产品。

综上所述,建议在N组团建设以活力城、特色镇、创新村为代表的多元多级特色服务圈。其中,活力城以集中建设的居住区、产业片区为中心,配置城乡居民共享的高等级的医疗设施、商业服务设施、文化体育设施和教育设施等;特色镇以老镇和新规划的文化小镇为中心,完善基本公共服务功能,为老镇及周边乡村居民提供服务,同时融合文化、创意功能,形成高性价比的创新空间;创新村以较大的中心村为核心,配置保障性基本公共服务设施、基础性生产服务设施和公共活动场所,主要服务于周边乡村,同时构建灵活多样的创新交往空间,激发创新火花。


3.3 单元层面:创建“近零碳”单元

苏南地区曾经在全国首先提出“离土不离乡”的城镇化模式,指的是在改革开放后,苏南地区农村的剩余劳动力在脱离了农业生产之后,并没有离开自己所在的乡镇,而是在本地的企业、工厂等就业,在本地实现了从农业生产到非农生产的城镇化。20世纪80年代中期,江苏省农村“离土不离乡”的劳动力约有九百万人,是全省劳动力总数的三分之一。

未来若N组团的省级产业园区落地,原有的常住居民、产业工人将何去何从,是否能创造一种新的空间模式,探索新时代的“离土不离乡”?其实,苏南地区是有基础进行这种尝试的。苏南地区的产业工人拥有良好的知识水平,这些产业工人在进行适当的技能培训之后,能迅速转变成新生产单元的劳动力,这种产业升级方式类似于柔性专业化。王缉慈对意大利的柔性专业化生产方式进行深入研究后认为,柔性专业化生产方式是通过提高外部规模经济和范围经济带动中小企业集群发展,其对于以乡镇、村镇工业为代表的小企业/低层级产业单元的发展具有重要意义。

此外,苏南地区空间组团的重要特点就是“多元融合”,由于苏南地区的耕作空间有限,耕作空间大多紧邻村庄,当地居民又要兼顾进厂务工的需求,所以在空间关系上呈现产(工厂)、田(圩田、鱼塘)、居(村庄、老镇)三种空间有机结合的特征。

综合上述因素,可在单元层面创建“近零碳”单元(图5),探索新时期绿色低碳示范单元模式。该单元可作为上述组团层面的某个“细胞”,在空间尺度上,单元东西距离约为1 km、南北距离约为500 m,自西向东分别为产业空间、居住空间和复合农业空间;从组团的圈层结构来看,产业空间分布在“外圈”,居住空间分布在“中圈”,农业空间分布在“内圈”,中间的公共绿地串联三类空间,实现绿地的向内渗透,南北向的交通主干道穿越组团中部,实现快速的交通联系。在产业空间内,结合未来省级经济开发区的产业布局需求,布局大小兼具的产业用地。在农业空间内,结合未来的功能需求,点状布局科创村、创客咖啡、科创图书馆等小型空间。在组团外围,通过生态绿带,实现单元与单元之间的生态分割。

图5 “近零碳”单元模式


4 结语


近郊城镇组团,特别是以苏南地区为代表的城镇密集地区的近郊城镇组团,由于其区位特殊、城乡功能复合,加上城市功能外溢带来的巨大不确定性,绿色低碳的发展路径更加复杂。本文以苏南地区的N组团为例进行定量测算,发现在空间范围有限的情况下,即使考虑强化方案、超强化方案,也很难在组团层面实现碳排与碳汇的平衡,必须要依赖更大的空间尺度、更加绿色的低碳技术才能达到“近零碳”的目标。总体上看,我国城乡绿色低碳建设工作目前尚处于探索阶段,由于各地区经济发展阶段、城乡空间特征存在巨大差异,近郊城镇组团的绿色低碳策略既要因地制宜,又要不断总结凝练,逐步形成可推广和具有借鉴意义的模式与路径。



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