《小城镇空间低碳规划研究》袁青，冷红，于婷婷，肇禹然，赵妍著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《小城镇空间低碳规划研究》

【作　者】袁青，冷红，于婷婷，肇禹然，赵妍著

【页 数】 163

【出版社】 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 , 2023.01

【ISBN号】978-7-5603-9530-2

【价 格】36.00

【分 类】小城镇-城市空间-空间规划-研究-中国

【参考文献】 袁青，冷红，于婷婷，肇禹然，赵妍著. 小城镇空间低碳规划研究. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社, 2023.01.

图书封面：

图书目录：

《小城镇空间低碳规划研究》内容提要：

本书通过对县域小城镇（浙江省小兴县）案例的现场调研，利用模型构建、模拟分析、耦合性分析等方式，分别从宏观及中观尺度，探究小城镇土地利用、功能布局、内部空间形态等等。

《小城镇空间低碳规划研究》内容试读

第1章绪论

1.1小城镇空间低碳规划的背景和意义

随着全球气候变暖问题逐渐影响到人类的正常生产生活，人们逐渐意识到低碳化发展方式的探索对于现阶段人类生存至关重要。发展过程中消耗尽量少的自然资源，以尽量小的环境破坏来实现经济的大幅增长，将成为未来世界城镇发展的重要目标。

我国的小城镇具有数量多、规模大的特点，在发展过程中以经济发展为主，缺少对于环境问题的关注。近年来我国对于低碳发展模式的探索逐步深人，对于小城镇低碳规划的研究愈发重要。

1.1.1小城镇空间低碳规划的背景

1.全球气候变化趋势及影响

20世纪80年代末至今，人们逐渐意识到气候变化所带来的经济及生态损失日益严重，随着全球气温升高、海平面上升、厄尔尼诺现象的加剧，许多专家学者开始重视环境问题。随着城镇化在全球的快速推进，更加便捷舒适的生活方式及大规模发展的现代工业导致了人类对于能源的消耗量连年激增，这也直接造成了二氧化碳等温室气体的过量排

放。根据联合国政府间气候变化专门委员会(PCC)的报告，全球温室气体排放90%以上

的因素是由于人类的生活生产活动造成，19世纪至20世纪，全球平均温度上升了约

0.5℃。因此，如何快速推行绿色、低碳、可持续的发展模式已经在全球范围内成为重要的研究议题。

研究表明，全球碳排放量约有78%来自城镇建设及城镇居民活动。而我国的城镇化仍在加速进行中。随着城镇用地规模的无序增长，人口的快速集聚，许多地区的碳排放量已经远远超出环境承载能力，进而引发一系列环境变化问题。如何找到适合于我国国情的城镇低碳发展模式已成为重要问题。

2.我国温室气体排放现状

能源问题一直以来都是社会发展的热点问题，能源是人类生存和发展的基础，直接关系着国民经济命脉与民生安全。世界银行发布的统计数据显示，我国的能源消费总量年均增长率已经达到了5.2%。相关统计数据显示，我国已成为全球第二大能源生产与消费国。截至2017年，我国的一次能源消费总量已经达到37.5亿吨标准煤，占世界能源消费总量的20%。

我国的能源消费形势经历了多个阶段的变化，总体上不断增加，尤其是在进入21世纪以后出现了大幅的增长。而随着倡导减少能源消耗发展理念的提出与实施，能源消费

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小城镇空间低碳规划研究

增长率一度有所降低。面对全球气候变化与环境污染的巨大压力，控制能源的增长消费已经成为各国政府的重要任务。我国在快速发展的同时，也把节能减排作为重要的发展指标，积极控制能源消费，为缓解气候变化肩负起应有的责任。目前我国的大多数城市都按照国家节能减排的相关标准推行低碳经济与产业发展模式。

近年来，我国的碳排放量一直在持续增长，2018年时已达137000万吨。碳排放总量的增长一直比较稳定，而增长率在2003年达到峰值，随后有所下降，但是下降的速度趋于缓慢。这说明了我国的能源结构不尽合理，不可再生能源的过度使用注定了碳排放在短期内难以下降，只能通过各种技术与管理措施尽量放缓增长速度。而增长趋势的渐缓也让我们看到，国家宏观经济模式的调整以及大力推行的节能降耗措施已经初见成效，增长率显著下降。伴随着碳排放总量的增长，我国人均碳排放量也在持续增长，并且基本与总量保持同步。人口作为影响资源环境的重要因素，需要我们持续关注。

1.1.2小城镇空间低碳规划的意义

随着我国城镇化进程的不断推进，小城镇正快速扩张与发展。我国的小城镇数量多，以往在发展过程中以经济发展为主，缺少对于环境问题的关注，因而发展低碳小城镇不但对改善自然环境、应对全球变暖等气候问题意义重大，而且对促进经济高质量、可持续发展具有重要的实践意义。同时小城镇具有与城市截然不同的发展方式，地域特征明显，由于产业结构、基础设施建设等多方面的区别，小城镇低碳规划发展无法直接照搬城市的低碳发展经验，而应具有其独特的、适应地域特征的发展思路和方式。

改革开放以来，我国的经济发展与设施建设都着眼于城市，对于小城镇的资金和政策倾斜有限。这也导致了小城镇的发展相对滞后，与城市具有较大的差距。同时由于区位的影响，不同小城镇之间的发展水平差距也较大。近年来，随着我国经济不断发展，我国的综合国力得到增强，城市的发展与建设已经趋于完善，在这一背景下，小城镇的建设逐渐受到重视。由于小城镇本身基础设施较为落后，部分地区发展不均衡，结合我国目前的发展政策，小城镇的发展提升迫在眉睫。

随着我国第十四个五年规划的开启，我国逐步向低碳、绿色方向发展，小城镇发展更要突出绿色、低碳理念。当前全球变暖等气候问题日益严重，世界多国签署条约共同应对各种气候问题。我国作为世界第二大经济体，对于生态文明建设的需求更高。为保证实现2030年碳达峰，小城镇的低碳发展尤为重要。本书从城镇空间规划的视角出发，试图探索小城镇空间低碳规划方法，为我国的小城镇低碳建设提供有力支撑。

1.2国内外研究综述

1.2.1国外研究现状

1.小城镇低碳规划

随着全球气候变暖问题逐渐影响人们的正常生产生活，人们意识到低碳化发展方式的探索对于现阶段人类生存至关重要。英国在2003年发布了能源白皮书《我们能源的未

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来：创建低碳经济》，提出了低碳经济的概念，英国也是最早明确提出这一理念的国家。在白皮书中提到，发展过程中消耗尽量少的自然资源，以尽量小的环境破坏来实现经济的大幅增长，将会成为未来世界城市发展的重要目标。在白皮书中还简要阐述了如何将低碳理念应用于城市环境的改善和城市生态的提升。这之后，如何实现低碳城市的理念成为世界各国的重要发展议题。

在实践研究方面，国际上许多国家的低碳规划都处于全球领先地位。其中东京、哥本哈根、温哥华、纽约、斯德哥尔摩等城市率先开始了低碳城市发展的实践工作，通过近年来不断的探索，这些城市在低碳规划领域都取得了一定的突破，为其他城市的低碳规划进程提供了充足的基础。Morphet在研究中指出通过空间的合理布局可以有效调节区域内的气候状况，通过调整城市内各类用地的布局和结构，对城市空间形态进行科学合理的改造，可以有效减少碳排放。Hl则提出在城市低碳发展研究中要时刻强调实践性，通过实践将理论进行合理应用才能有效实现全球范围内的节能减排。

随着国外学者对于低碳规划研究的深入，许多学者将研究范围转向了城镇低碳化发展。目前，有部分学者提出了基于绿色发展技术、城镇发展方式和规划体制机制创新进行低碳城镇的构建的理念，其中Feliciano提出在城镇发展建设中逐步使用可再生清洁能源替代原本的化石能源，以实现降低城镇能源消耗及碳排放的目的。Johnston等则利用软件模拟的方式，研究将英国居住碳排放量减少一半的可能性。研究发现通过改善碳资源使用和排放的模式，改变能源使用形式可以在2050年前实现将英国的居住碳排放量降低60%以上，这一技术也为改善城镇碳排放提供了新的可行性思路。国外的学者们通过模型的构建等方法，将城镇建设与碳排放关系进行了定量研究，提出了许多具有理论意义和实践意义的模型，为后来的研究打下了坚实的基础。

目前已有许多发达国家对低碳小城镇展开研究。Goodall(2006)通过调查分析，对英国居民能耗数据进行了数据收集，提出城镇节能规划方面的指引，他在后续研究中将研究结果进行整理分析，对当前英国居民家庭能耗进行预测，阐述了当前阶段小城镇节能减排的必要性。柳下正治(2007)通过对城市碳排放量数据的统计分析，对日本各部门产生的碳排放量进行统计分析，提出了针对各部门的与其能耗特征相适应的节能规划策略。2007年英国一份关于环境的报告阐述了当前社会的能源环境问题，向人们发出预警，倡导人们重视该问题并采取有效的措施，共同为国家的节能减排贡献自己的力量。同时，该报告非常关注城市规划和管理方面的新的研究进展，并且倡导应减小对能源环境的影响。普雷斯科特(2007)的研究认为现如今环境和经济具有较大的关系，目前应多关注与经济、产业、工业相关的节能减排，现阶段的气候问题也较多与这些因素有关。

2.国外土地利用低碳规划研究现状

(1)碳排放统计。

国外学者对于碳排放量的计算研究进行了很深入的探索，尤其在碳排放量测定和土地利用碳排放量核算计量方面。对于碳排放量的统计研究标准大多基于国家或地域层

面，其中PTA恒等式就是一种应用于碳排放量预测的计算模型，此模型是利用不同的碳

排放影响要素相乘对碳排放量进行预测。也有一些学者在利用PTA恒等式的基础上进

行改变，利用能源使用种类和组成以及单位国内生产总值(GDP)能耗等数据对碳排放量

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进行计算，更适合较为宏观的碳排放量统计测算使用。近年来，以经济总体情况及能源应

用方式为要素的碳排放预测模型MERGE(区域与全球温室气体减排政策评估模型)也同

样被许多学者加以应用，用于预测未来多年内碳排放变化情况。也有国外学者提出了针对多个地区较为普适的碳排放核算方法，但此类计算方法大多适用于欧洲及美洲地区，对

于亚洲城市的应用价值较低。通过对国外各类计算模型的总结，可以发现CGE(可计算

的一般均衡)模型是被应用最多的模型之一，上述许多核算和预测模型都是从这一模型改变而来。其中最为常用的模型包括由美国能源部和多个欧洲国家实验室合作开发的

G-Cubed模型和SGM模型（第二代模型），日本国立环境研究所开发的AIM模型（亚太地

区气候变暖对策评价模型)、GREEN模型以及LINKAGE模型等。

虽然国外学者研究得到的计算模型众多，但是大多主要应用于自己的国家，或者针对

特殊的区域才适用。而1994年发布的《PCC国家温室气体清单指南》中所使用的碳排放

量计算和预测方法受到了多个国家的认可，已经进行了应用。1996年由多国联合对

《PCC国家温室气体清单指南》进行了进一步修订，并成为参与《京都议定书》各国的碳

排放计量的标准，为各国提供碳排放计算的依据，各国可以据此针对自身国情进行修订，形成适用于本国的计量标准。为保证碳排放计算结果的准确，并进一步探究温室气体清

单编制办法，PCC于2000年发布了《国家温室气体清单优良做法指南和不确定性管理》

报告，并在2006年对《国家温室气体清单指南》进行了改进，使其更加适应现阶段全球各

国碳排放特征。随后，IPCC在2017年开始了国家温室气体清单计量方法的编写，并定名

为《2006PCC国家温室气体清单指南的2019精细化》，已经于2019年编写完成后发布。

这一指南将碳排放分为能源活动、林业领域、工业生产、农业领域、废弃物处理等部分」

依据这一核算体系的建立，许多国外学者将2006年修订的《PCC国家温室气体清单

指南》应用于实践性研究，对某一区域的碳排放量进行了计算与分析。Lee等(1994)利用

这一指南对APEC(亚太经济合作组织)多个国家的温室气体排放情况进行了测算，其中

核算过程中以二氧化碳排放为主，并进行了相关研究。Greening等(2004)调查了多个

OECD(经济合作与发展组织)国家30年间工业生产过程中的碳排放量变化情况，并总结

了其中几个国家的工业碳排放发展规律。M6ner(2013)在该指南的基础上初步建立了工业领域能源投入和产出模型，利用这一模型对欧洲许多城市的工业生产碳排放总量进行了汇总和对比，对碳排放变化规律进行了探究，同时证实了这一测算指南完全可以应用于

能耗较大城市的碳排放量计算。通过这些实践性的研究可以看出，PCC提出的这一指南

基本可以科学地完成对于一定区域碳排放量的计算与测定，具有很高的应用价值。

(2)土地利用变化

近年来国外对于土地利用结构变化的研究主要集中于驱动因素这一方向，其中

Lambin等(2014)和Masini等(2018)认为土地利用结构变化主要受到自然因素和社会经济因素影响。自然因素指会对土地利用产生影响的自然环境变化因素，包括水文地质情况、气候变化、动植物群落、耕地利用情况以及各类型自然灾害等。社会经济驱动因素主要包括人类在生产生活过程中通过多种不同类型的活动，促进城镇化进程推进以及政治经济布局变化，进而对区域内土地利用布局产生影响，主要有人口迁移、生产力进步、产业结构改变，甚至战争等极端行为。社会经济驱动因素对于土地利用的改变作用更为直接，

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这一驱动因素也是土地利用布局变化的主要原因。Houghton等(2012)从自然生态变化与土地利用变化之间的关系入手，在分析中提出了土地利用结构变化会对碳排放和全球气候产生影响，同时自然生态会有反馈机制，并促进人类进行人为的改变以延缓温室效应，如加强森林等自然资源的碳汇能力，许多国家都开始进行产业转型并加强自然生态保护。这一系列活动同时也对土地利用产生了影响，形成了相互影响、相互调节的机制。

(3)土地利用与碳排放

国外学者关于土地利用为何对碳排放产生影响的研究较为完善，其中主流的理论之

·是Houghton提出的，他认为土地利用变化对于土壤碳储量的影响使得许多地区碳排放量逐渐升高，其改变方式有两种：第一种是通过改变土壤内有机物种类和数量，进而影响土壤内碳的分解和贮存速度，导致土壤碳储量发生变化。第二种是通过栽种植物或开发大面积园林等方式增强区域碳汇能力，进而对碳储量产生影响。Houghton的研究将土地利用与碳排放相结合，对二者的关系进行了一定的研究，同时也提出了土地利用变化是！起全球性气候变化的因素之一。许多国外学者对于土地利用结构与碳排放之间关系的探索也同样以土地碳储量为出发点。Sanchez-Cuervo等(2012)认为各类型土地利用变化中农用地与非农用地转化以及农业用地的应用与管理方式是其对碳排放产生影响的重要因素，其中包括耕地、草地、园地、林地间的相互转化，农用地向建设用地的转化以及农用地自身分配、利用管理和耕种方式，这些转化方式都对土壤碳储量产生了直接影响。Etr等(2011)则有不同的观点，他们指出城镇建设用地作为人类活动的直接空间载体，其土壤碳储量不会由于建设用地结构或布局的变化而产生明显波动。相反，人类在土地上所从事的各类工业生产、能源消耗以及废弃物处理等活动是建设用地碳排放的主要来源。同时有部分国外学者从不同类型用地所承载的活动类别角度进行了探究，主要包括住宅用地居民生活消费、工矿仓储用地工业生产碳排放、商服用地能源消耗碳排放、交通用地出行碳排放等，其中能源活动、工业生产碳排放量占人类活动碳排放总量75%以上，且几乎都发生在建设用地上。许多国外学者则更多地关注城镇建设用地规模变化对土地利用碳排放的影响机制，因为这直接造成了区域土壤碳储量的变化。如Huyr等(2011)以西雅图为例，探究其开发强度对碳储量的影响，研究发现西雅图市中心的碳储量最低，而随着城市向外延伸，土地和植被碳储量迅速上升。Xu等(2012)通过实地调研对上海市建设用地的土壤碳储量进行了统计，研究发现随着城镇化进程深入，上海市中心区土壤中碳储量逐步增加，而城市的边缘区碳含量则较低。这些研究从碳储量的角度解释了为何土地利用结构变化会导致碳排放量的变化，同时保证了探究土地利用与碳排放定量关系的过程更加具有科学性

同时许多国外学者运用不同的数学模型构建和数据分析方法对碳排放量变化情况进行研究，并探究了土地利用变化对于区域碳排放的影响状况。其中Ag等(2000)采用指

数分解分析法(DA)对工业生产过程中的碳排放规律进行总结，探究出工业生产碳排放

占比较高的原因。Davis等(2003)则依据1996一2000年的大数据统计，结合各类工作报告和历史资料，对导致碳排放升高的要素进行了总结。Greening(2004)总结了0ECD相关国家的碳排放量变化规律，采用适应加权指数法对不同碳排放来源数据进行计算，并探讨其增长特点。Jorgenson和Clark(2010)运用相关性分析对人口规模与碳排放量之间的

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关系进行了耦合研究。这一系列研究发现，土地利用对于碳排放量的影响极为明显。

Ku0等(2014)基于区域用地规模、用能情况以及农作物生产等要素，初步构建了低碳城市的发展模型。Glaeser和Kahn(2004)在总结碳排放变化特点和用地规模及土地开发强度情况后，对土地利用对于碳排放的影响机制进行了探究，并提出了土地利用对于碳排放量影响情况的数学模型。Hamin等(2009)针对城市交通网络进行了研究，发现城市路网将城市区域紧紧环抱的发展模式更有利于低碳城市的构建，并建立了道路低碳规划的评价体系。这几位学者的研究更加准确地将碳排放与促进土地利用结构变化的各要素相互联系，为之后的研究奠定了基础。

3.国外住区节能规划研究现状

(1)住区建筑能耗。

国外关于居住街区建筑能耗的研究相对较多，起步较早，在这方面的研究主要分为住宅建筑单体及居住街区建筑群体两方面，并且关于居住街区尺度建筑能耗的研究更加广泛、深入。

美国利用住宅建筑能耗消费调查(RECS)的政府统计数据进行城市节能减排的研

究，该数据是美国最大的居民能耗统计数据库，现在这些研究已经逐渐向城市规划和能源政策方面进行转变，不再是单一的研究能耗数据。Ewing和Rong(2008)利用多参数统计分析的方法研究城市的各项形态要素对居住建筑制冷、供暖及总能耗的影响，该研究在当时饱受质疑，但却推进了城市空间形态与建筑能耗之间关系的探索，为后续学者的研究奠定了基础。

城市空间形态与建筑能耗的关系非常复杂，具体通过什么对能耗造成影响以及造成的影响究竟有多少这种明确的影响关系的研究显得十分艰难。Wog等(2011)在研究中提到，在研究不同城市的建筑能耗时，常常选择街区与城市这两个尺度进行研究，这两个尺度对空间形态与建筑能耗关系的研究在现有研究中占据较大的份额。Adolphe(2O01)认为城市空间形态与建筑能耗之间的关系是通过利用形态变化先影响街区和城市的气候环境，从而影响室内热环境与城市热岛效应，进而对城市建筑能耗产生影响。就居住街区的规模尺度而言，居住街区的规模与住宅建筑的尺度、面积等具有较大的关联性，不同的居住街区规模以及不同的开发密度会导致居住建筑之间的间距不同，因此会使居住街区对太阳辐射、自然通风的利用产生变化。Ko(2013)通过研究指出城市空间形态会对居住街区的日照量、太阳辐射以及自然通风等微气候环境特征产生较大的影响，以此来影响居民的空调设备使用，增大建筑能耗。Tereci等(20l3)对住宅的能耗标准进行了大量研究，研究表明居住街区的密度要素对建筑能耗产生了较大作用，应重视该方面因素，对其采取城市规划干预措施。Rode等(2014)对居住街区空间形态的研究指出，密度较高的居住街区的能耗水平比密度较低的居住街区更高。

(2)住区空间形态。

在居住街区空间形态方面，Norman等(2006)对加拿大多伦多市进行研究，发现该地区的高密度居住街区的能耗相对更低，研究表明交通能耗在其中占据较大比例。Glaeser等(2008)通过对美国10个大城市的中心区和郊区范围内的居住街区进行调研和基础数据收集，对其居民家庭用能行为特征进行了统计分析，结果表明居住街区规模与居民的生

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