低碳社區
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低碳社區(Low-carbon communities)
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什麼是低碳社區[1]
低碳社區是指具有較高的能源使用效率、緊湊的空間結構、居住建築低能耗、公交系統和步行優先小於汽車使用、社區居民低碳環境意識和生活方式一致並有效的公眾參與能力的社區。低碳社區的組成部分之一是能源結構的迴圈,一個領先的小氣候和可持續能源的社區。
“低碳”(Low-carbon)概念是在應對全球氣候變化、提倡減少人類生產生活活動中溫室氣體排放的背景下提出的。2003年英國政府發表了《能源白皮書》,題為:“我們未來的能源:創建低碳經濟”(Our Energy Future:Creating a Low Carbon Economy),首次提出了“低碳經濟”概念(Low Carbon Economy),引起了國際社會的廣泛關註,並逐漸成為一個國際趨勢。《能源白皮書》指出,低碳經濟是通過更少的自然資源消耗和環境污染,獲得更多的經濟產出,創造實現更高的生活標準和更好的生活質量的途徑和機會,併為發展、應用和輸出先進技術創造新的商機和更多的就業機會。從內涵看,低碳經濟兼顧了“低碳”和“經濟”,低碳經濟是人類社會應對氣候變化,實現經濟社會可持續發展的一種模式。低碳,意味著經濟發展必須最大限度地減少或停止對碳基燃料的依賴,實現能源利用轉型和經濟轉型;經濟,意味著要在能源利用轉型的基礎上和過程中繼續保持經濟增長的穩定和可持續性,這種理念不能排斥發展和產出最大化,也不排斥長期經濟增長。
低碳城市的建設呼喚低碳社區的出現
低碳城市(Low Carbon City)的理念來源於低碳經濟(Low Carbon Economy)。國際科學界已有充分的證據證明,當前氣候變暖有90%以上的可能性是由人類活動造成的,而城市作為人類活動的主要場所,其運行過程中消耗了大量的化石能源,排放的溫室氣體已占到全球總量的75%左右,製造出全球80%的污染。隨著不斷加快的城市化進程,城市擴張速度越來越快,城市也因此變得越來越脆弱,頻繁發生的氣候災害威脅到了城市居民正常的生產生活,中國城市也難以幸免。聚焦城市,因其是許多重大環境問題的受害者,更因其具有強大的資源調動力和影響力,在低碳經濟的發展之路上最重要的實施平臺就是城市。因此,城市是區域碳減排的重要單元和研究主體,是實現全球減碳和低碳城市化的關健所在。
根據世界自然基金會(TheWorldWideFundforNature,簡稱WWF)的定義,低碳城市是指城市在經濟高速發展的前提下,保持能源消耗和二氧化碳排放處於較低的水平。氣候組織(The Climate Group)給低碳城市下的定義是:在城市內推行低碳經濟,實現城市的低碳排放,甚至是零碳排放。一般認為低碳城市是以城市空間為載體發展低碳經濟,實施綠色交通和建築,轉變居民消費觀念,創新低碳技術,從而達到最大限度地減少溫室氣體的排放。還有學者認為,低碳城市是以低碳經濟為發展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府以低碳社會為建設標本和藍圖的城市。低碳城市發展旨在通過經濟發展模式、消費理念和生活方式的轉變,在保證生活質量不斷提高的前提下,實現有助於減少碳排放的城市建設模式和社會發展方式。我們認為,低碳城市就是通過在城市發展低碳經濟,創新低碳技術,改變生活方式,最大限度減少城市的溫室氣體排放,徹底擺脫以往大量生產、大量消費和大量廢棄的社會經濟運行模式,形成結構優化、迴圈利用、節能高效的經濟體系,形成健康、節約、低碳的生活方式和消費模式,最終實現城市的清潔發展、高效發展、低碳發展和可持續發展。
具體來說,低碳城市包含以下四方面的內容:第一,低碳城市要求城市的能源消耗和二氧化碳的排放處於較低的水平,保持碳源小於碳匯(碳源是指向大氣中釋放二氧化碳的過程、活動或機制,碳匯是指清除二氧化碳的過程、活動或機制)。第二,低碳城市要求城市居民形成一種低碳生活理念,保持一種低碳的生活方式。第三,低碳城市要求企業生產方式的低碳化,提高企業能源利用率,降低碳的排放量。第四,低碳城市要求政府以低碳社會為目標,將低碳城市政策化、制度化,為低碳城市建設提供製度上的保障。
低碳城市建設是低碳革命的重要組成部分,是人類發展史中的一場重大社會革命。2009年的《中國可持續發展戰略報告》綠皮書中將低碳城市的特征概括為以下幾點:經濟性、安全性、系統性、動態性、區域性。經濟性指在城市中發展低碳經濟能夠產生巨大的經濟效益;安全性意味著發展消耗低、污染低的產業,對人類和環境具有安全性;系統性指在發展低碳城市的過程中,需要政府、企業、金融機構、消費者等各部門的參與,是一個完整的體系,缺少一個環節都不能很好地運轉;低碳城市建設體系是一個動態過程,各個部門分工合作,互相影響,不斷推進低碳城市建設的進程;低碳城市建設受到城市地理位置、自然資源等固有屬性的影響,具有明顯的區域性特征。
在並非重工業密集的城市地區,二氧化碳排放的壓力主要來源於人口,而“社區”是承載人口最重要的基本單元。因此,建設“低碳社區”理所當然地成為建設低碳城市的重要抓手之一。
低碳社區建設的核心是零能源消耗系統,零能源的設計理念在於最大限度地利用自然能源,減少環境破壞與污染,實現零化石能源使用的目標,實現能源需求與廢物處理基本迴圈利用的居住模式。通過對上述三個典型低碳社區建設的實例分析,本文認為,以下幾個途徑是建設低碳社區的不二法門。
1.建造節能建築
只有居民協力實施節能降耗的行動,人類才能實現遠大的環境目標。當代技術的不斷更新,如更具絕緣和節能特性的供熱系統的推出,使得現有的住宅建築效率利用率更高,極大地降低了對環境造成的負面影響。低能耗、低環境衝擊的設計,顯示了未來的城市設計方式。
為了減少建築能耗,貝丁頓社區的設計者探索了一種零採暖的住宅模式,通過各種措施減少建築熱損失及充分利用太陽熱能;採用了三層窗戶,而且所有的房子都坐北朝南,以最大限度地儲存熱量;採用了自然通風系統來最小化通風能耗;經特殊設計的“風帽”可隨風向的改變而轉動,以利用風壓給建築內部提供新鮮空氣和排出室內的污濁空氣,而“風帽”中的熱交換模塊則利用廢氣中的熱量來預熱室外寒冷的新鮮空氣。根據實驗,最多有70%的通風熱損失可以在此熱交換過程中輓回。
弗班社區是全歐洲“被動式能源建築”密度最高的地區。弗萊堡市政府在弗班社區初期規劃時就制定了的建築能源標準,目前已經有接近150棟達到“極低耗能”標準的被動式能源住宅。弗班社區有超過65%的住戶用電來自區域供電系統,並大量推廣太陽能及社區能源迴圈系統,這讓弗班社區更加節省電力,並且減少了二氧化碳的排放量。
2.利用新能源
可再生能源的開發以及對生物質能的積極利用,使得能源供應更多地脫離了傳統化石燃料。同時,小型熱電聯產、太陽能、風能裝置具有分散式能源的特點,綜合供暖、供電,更具能源效率,且無污染性。
貝丁頓社區充分利用了太陽能和生物能。首先整個小區的生活用電和熱水的供應由一臺130千瓦的高效燃木鍋爐來提供,燃木來源於包括周邊地區的木材廢料和鄰近的速生林;其次,交通工具的能源需求由太陽能電力來滿足。
弗萊堡很早就開始發展替代能源,截至2007年為止,弗萊堡的太陽光電板鋪設面積已達11000平方米,同時運作時可生產7300千瓦電力。
維克舍的供暖所用燃料來自廢舊木料,如“森林或鋸木場的木片、樹皮或樹枝”。1980年,瑞典開始引進生物能源技術。20多年後,生物能源已在這個北歐國家得到普及。
3.採用環保材料
貝丁頓社區為了減少對環境的破壞,在建造材料的取得上,制定了“當地獲取”的政策,以減少交通運輸,並選用環保建築材料,甚至使用了大量回收或是再生的建築材料。項目完成時,其52%的建築材料在場地56.3平方公裡範圍內獲得,15%的建築材料為回收或再生的。例如項目中95%的結構用鋼材都是再生鋼材,是從其56.3平方公裡範圍內的拆毀建築場地回收的。選用木窗框而不是UPVC窗框則減少了大約800噸UPVC在製造過程中的二氧化碳排放量。相當於整個項目排放量的12.5%。
維克舍有大量的木屋,木材將成為未來瑞典的主流建材。之所以如此,是因為製造鋼筋、水泥等建材需耗費大量能源,而培育森林能耗則基本為零。而且瑞典境內森林資源豐富,發展木結構民居可謂得天獨厚。此外,樹木還能吸收二氧化碳,而混凝土則做不到這一點。
4.優化社區結構
在貝丁頓社區,對建成房產進行了有組織的分配:三分之一的房子用於社會公共設施;三分之一用於出租,所得收入歸中間人——慈善機構或民間團體所有;另外的三分之一則以傳統的售房方式上市銷售。這樣的分配使用方式搭建了住宅小區與外界的橋梁,促進了小區居民與當地團體的交流。為了讓這些以不同方式入住的居民們生活得更團結更和諧,設計師預見性地設置了很多公共場所以及設施,例如幼兒園、圖書館以及Zed吧。
5.倡導綠色交通
減少私人汽車使用。如弗班開展了“無車社區”活動;貝丁頓社區汽車俱樂部則讓居民們共用轎車;建立便利的公共交通設施。
改善交通能耗。貝丁頓社區的每一間朝陽溫室都裝有太陽能電池板,為生態村的電車和滑行車提供電力;維克舍的公共交通車輛使用清潔能源,如沼氣、酒精、太陽能等等。
6.倡導公眾參與
居民參與社區的可持續發展的設計過程是建設可持續社區的重要環節。“居民參與”的落實,可以讓大家得以憑藉溝通協調的設計過程感受到社區發展中一直為人們所尋求的“歸屬感”與“親切感”,讓社區的每一分子都有可以打破藩籬、彼此教育、相互約束及相互鼓勵的機會;全面自主性的決策過程,也讓人為的決策風險徹底分攤,這樣做讓居民們真正學會了承擔責任——不是只為自己負責,也要對社區負責。
在弗班,三大組織構成了這樣的行政運作平臺:最上面的是市政府執行單位,最下麵的是社區居民所組成的弗班論壇,而介於市政府與社區居民之間,負責信息交換、討論與決策準備的平臺,則是專屬的市議會。原則上,只要市政府與弗班論壇雙方取得同意,政策就可以實施,整體決策的風險也明確由所有居民共同分擔。弗班社區的居民在規劃之初就得以參與整個社區運作,他們充分擁有決定建築物形式、開放空間比例與細部設計的權力。所有人在規劃之初也因此熟識,繼而是溝通討論的過程,一個穩定的社區架構在規划過程中便逐步建立了。
“無車社區”和“零容忍停車政策”也是弗班居民自行討論出來的政策。這項政策的核心理念是使用者付費,也就是說,所有空間的使用權,包括道路,都應該是全體居民共用的。弗班居民認為,個人自用車輛占用公共空間,同時製造的噪音和尾氣又損及社區民眾的生活品質,因此是最後的交通選擇。為了達到這個目的,在規劃社區公共空間的配置時,參與弗班論壇的團體就達成一致共識,將學校、托兒所、兒童游樂園、市場納入考量,讓所有住戶都能步行抵達這些場所。
弗班的經驗告訴我們,低碳、低能耗的可持續社區不一定要靠政府來推動,有時候讓民眾參與規劃,管理家園,反而才是最佳的做法。
低碳社區是未來城市社區可持續發展的新模式,對於我國來說,社區的低碳化建設往往集中在能源的應用(尤其是太陽能的應用或太陽能熱水器的應用)和建築材料的應用(例如防曬材料的應用)方面,考慮問題並不全面,因此,我國在借鑒本國國情的基礎上,有必要引進國外社區的低碳化規劃建設做法。筆者提出建議如下:
1.政府支持,民眾參與
低碳社區的建設往往需要很大的經濟支撐,依據我國國情來說,這個經濟支撐點主要有兩個方面“自上而下”和“自下而上”。所謂“自上而下”,即由政府出資支持低碳社區示範建設,並給以大幅度的政策支持,這種情況比較適合我國低碳社區建設的初期。所謂“自下而上”,即低碳社區規劃建設有好的表現之後,由民間團體自發組織,這一情況比較適合我國低碳社區建設中後期。強調公眾參與是國外低碳社區建設最重要的特點之一,許多社區的低碳建設更是由市民自發展開。只有從最基本的思想意識方面改變人們的各種觀念,提高人們的思想環保意識,讓大家從根本上瞭解低碳的意義所在,尤其是低碳社區對人們的生活以及下一代的作用,人們才能自發地投入到低碳社區的規劃建設中去,這將為低碳社區的開展提供一定的空間氛圍。
2.強調廢棄地的充分利用,有效控制城市建設用地擴張
廢棄地的開發和生態複蘇應該列人低碳社區規劃建設的目標里。目前城市建設用地擴張非常迅速,僅以鄭州為例,1976年鄭州市建成區面積為73.6平方公裡,2007年鄭州市建成區面積為294平方公裡,依據國務院關於鄭州市城市總體規劃(2010~2020)的批覆來看,2020年城市建設用地將控制在400平方公裡以內。廢棄地往往是大家都避之不及的場所,這些地塊有些甚至位於城市偏中心位置,通過廢棄地的開發可以有效減少城市擴張,保護城市自然空間環境。
3.增加用地功能適度混合,建設完善交通體系
現在的很多規劃對居住、工作、游憩、交通四項用地功能分區非常明確,如果從碳排放的角度來看,這樣做會增加居住和各項用地之間的距離,也使得商業區和居住區成為“孤島”,從而會導致對機動車的需求。而在歐洲傳統城市中,居住、商業與工作用地相互穿插,通過便捷交通將三項用地有效銜接,形成建築高密度、小街坊和公共空間相互交叉混合使用的城市空間結構。考慮到現有社會的文脈缺失,我們有必要在規劃設置時打破原有的明確功能分區做法,強調將多種功能進行適當混合,即社區的低碳化建設中,必須合理配建公共設施(如商店、醫院、學校等),同時配建供居民游玩休憩的綠化活動場地,在此基礎上為居民提供一定的就業崗位。汽車尾氣排放是現代城市的環境污染主要來源之一,也是城市二氧化碳排放量較大的因素之一。出於減少汽車尾氣排放的目的,我們在社區管理中可採取一定的措施。例如弗班社區,就在交通管理方面採取了大量措施,由於社區限制機動車通行,導致社區居民外出不便,政府在公共交通方面採取了大量有力的措施,從而使得社區許多人寧願步行,也不願意駕車,這大大降低了社區對汽車的需求量。
4.強調低碳排放能源的應用,可考慮利用太陽光、風力等可再生能源
在低碳社區建設方面,國外崇尚“因循自然”的做法,充分利用原始地形地貌,例如:儘量不破壞原始生態環境,充分利用現有綠色植被、河流,等等。同時在社區中,通過對各類資源的整合尤其是加入一定的生態技術做法,使得社區可再生能源得到充分利用。目前,國外在“能源低消耗”和“零能源”方面引領了全球社區低碳化建設的潮流,其目的主要在於最大限度地減少二氧化碳排放和對不可生能源的利用。我國地域遼闊,各個地區對能源的利用都要因地制宜,例如,南方地區利用太陽能就比較合適,而針對風力資源較為充足的沿海城市則可考慮風力發電的可能。
5.強調加大生態迴圈鏈
社區垃圾是社區低碳化建設及管理所需解決的首要問題之一。針對垃圾,只要對其合理利用,基本都可變廢為寶,這一點在很多發達國家都有體現。例如,日本採用嚴格控制垃圾併進行分類回收的做法,瑞典哈馬小區則採用三級垃圾處理系統,這樣有利於進一步回收利用垃圾。對於垃圾這些國家或地區採用分類處理,如廢棄垃圾用作焚燒發電或製作水泥,廢棄電器則可交給零售商或指定商店並送至相關指定部門進行分解處理,並按資源類別進行利用。
廢水的再利用也是社區低碳化建設所需關註的一個方面,這一點可以參考英國貝丁頓社區的做法,在每棟房子的地下都設置有大型蓄水池,雨水過濾之後通過管道流到蓄水池進行儲存。這些雨水可用作沖洗馬桶,沖洗後的廢水經過生化處理後,則可用來灌溉花園、草地。
1.貝丁頓——英國的零能耗社區零能源消耗社區
貝丁頓,又被稱為“貝丁頓能源發展”計劃。此計劃在2000年到2002年之間完成,自始至終貫穿著可持續發展及綠色建築理念。
貝丁頓零能源消耗社區的設計原則包括:
(1)零能源消耗。只使用基地內生產的可再生能源及樹木廢棄物的再生能源。
(2)高品質。提供高品質的公寓。
(4)水效率。雨水大都回收再利用,並儘可能使用回收水。
(5)低衝擊材料。材料來自35英里範圍內的可再生及回收資源。
(6)廢棄物回收。設有廢棄物收集設施。
(7)共乘制及鼓勵生態友善的運輸。鼓勵居民以共乘方式取代自行開車;電動及LPG油氣雙燃料車比汽柴油車享有優先路權,停車場提供電力充電設備等。
貝丁頓社區六年多來的實際經驗與運行模式,驗證了此一模式社區的高可行性,使用者也能獲得相當的滿意度,徹底落實了“一個地球生活”的十大可持續原則,成為碳平衡值趨近於零的社區。貝丁頓證實了可持續生活可以是簡單的、負擔得起的、具吸引力的。因為技術層面與可持續觀念的成熟,使得可持續生活已經可以不用再像以前那樣高不可攀,生活品質更不會因為環保而被犧牲。
2.弗班——德國可持續社區的標桿
德國弗萊堡市郊的弗班區被譽為德國可持續社區的標桿,弗萊堡享有“歐洲太陽能之都”及“歐洲環境之都”的美譽,也是全球率先實現可持續發展理念的城市之一。
“學習型規劃”奠定了弗班社區成功發展的基礎,它結合民眾參與和共同治理的精神,讓市區規劃能夠有最大的彈性,同時也讓市民能夠進入決策過程。由“弗班論壇”所策動的廣泛民眾積极參与的各項活動,推動了“弗班可持續模式”計劃,以合作參與方式、可持續社區理念來實踐可持續發展理念。
“弗班可持續模式”計劃在節能減排、減少交通、社會整合及創造可持續鄰裡方面都取得了相當成功的經驗。例如,使用80%木屑及20%天然氣的高效熱電聯產再生能源裝置提供弗班區的供暖系統,通過好的隔熱及有效的暖氣供應大約可減少60%的二氧化碳排放;提倡“生活不須有車”的交通概念,減少了35%的車輛。與此同時,社區提供各種替代的運輸方式(例如共乘、便利的大眾運輸);通過弗班論壇負責的社會工作,居民可參與更多的社區活動,例如創造合作社商店、農民市場及鄰裡中心等。
3.韋克舍——瑞典的綠色城市
韋克舍是瑞典克魯努省的省轄市,是相當成功的低碳城市,其市政願景是希望讓所有市民享有休閑、富裕且不需化石燃料的好生活。韋克舍的政府官員早在1996年便決定將該市建設成為不使用化石燃料的城市。
維克舍的發電廠和暖氣系統有90%使用再生能源,發電廠以當地木材工廠剩餘的薄木片取代傳統的燃油,燃燒過程中變熱的水,正好可以用於家用和辦公室的供暖,燃燒木片的灰燼則可以拿到森林施肥,冷卻發電設備後產生的溫水亦用於家庭供暖。這一套整體設計使資源的迴圈利用得以實現。維克舍市還建造了許多木頭房屋,因為在這些房屋的周圍均為森林,在建造時可就近取材,降低運輸費用,而且木材與水泥、鋼鐵等建材相比,產生的溫室氣體更少。
為了提高能源效率,韋克舍市政府要求該市所有公共住宅和私人企業都必須修建節能型房屋,現在該市所有公共浴室的熱水供應已經都採用太陽能加熱;倡導公共交通車輛使用清潔能源,如沼氣、酒精、太陽能等;對於駕駛環保車輛的車主,政府則免費提供停車場。
- ↑ 李士 方虹 劉春平編著.中國低碳經濟發展研究報告.科學出版社,2011.03.