碳中和目标下产业园区的规划与设计
1 何谓“碳中和”与“碳中和产业园”
2020年,中国承诺将采取有效措施和政策,在2030年前实现二氧化碳的排放量达到峰值,2060年前努力实现碳中和。国内许多学者研究碳中和也给出一些结论,邓旭表示“将全球的温升稳定在一个给定的水平,即在进入大气的温室气体排放与吸收的碳汇之间达到平衡,谓之中和”;刘磊明确说碳中和的实质是应对和解决工业化过渡排放的温室气体所造成的气候变化问题,其核心是关注产业园区的“节碳”和“耗碳”的中和;陈秋平根据以上学者的观点,总结出实现碳中和的方向:① 力争减低人为造成的温室气体的排放量;② 对产业园区无法减低的碳排放量,通过研发建筑新技术等科学手段进行排队。
在“碳中和”愿景下,建设“碳中和”产业园区将会成为国家重点关注的对象。因此,设计师要统筹考虑从规划阶段为园区整体设计实现“碳中和”,同时兼顾绿色生态与和谐发展的规划理念。从设计阶段提高建筑节能标准,发展光伏发电、太阳能建筑一体化,推动新技术、新模式、新业态的快速发展。
本文所指碳中和产业园区是在继承传统产业园布局规整、功能复合、空间灵活、生态环境多样化的基础上,园区企业或者个人在一定时间段控制住二氧化碳的排放量,实现“节碳”和“耗碳”的中和,达到相对的“零排放”。
2 碳中和目标下产业园区规划设计策略的提出
碳中和目标下产业园作为物质上的空间场所,承载着各种创新创业活动,如何在不影响产业园持续发展的基础上,最大限度地减少碳排放量,成为建设低碳城市和低碳经济的重要环节,将引领未来园区建设发展的新方向。因此,在规划设计阶段,碳中和产业园应遵循四个主要策略(见图1)。
① 产业园区的总体布局和功能方面,强调“围”合式的方式,土地利用科学规划,综合考虑交通、服务、生产、居住和边界等要素,提倡资源共享,优化产品结构,打造健康舒适、生活便利、资源节约和环境宜居的碳中和产业园。
② 产业园区的交通体系方面,以“自成网格、人车分流、相互协调”为基本理念,设计适宜步行和人行的街巷空间,强化绿色步行系统,完善机动车行车路径,在步行可达范围内设置高品质公共生态空间,打造有趣、有留的步行系统。
③ 产业园区的生态环境方面,提升绿地中乔木的比例,获取最大固碳效益;选择本地植物,降低绿地维护碳排放量;鼓励采取屋顶绿化、垂直绿化等措施,丰富绿植形式,提升场地绿植的固碳效益;降低场地热岛强度,利用水系统优化场地空间布局,形成有效的通风廊道,改善通风效果,降低建筑空调能耗。
④ 产业园的建筑新技术方面,加强建筑技术的创新研究,如装配式建筑、光伏建筑一体化等,着手提升绿色建筑的标准,有效减少能源消耗,降低温室气体排放量。
3 碳中和目标下产业园区规划设计策略的应用
本项目用地西邻芜湖高铁站,东侧与神山公园相望,为城市的门户所在,基地毗邻城市主干道弋江北路以及三条站前路,西侧与轨道2号线及高铁站地下通道相连,区位优势得天独厚(见图2)。总用地面积约241亩,拟打造以视觉科技为主导产业的新型园区,以前沿科技引领行业发展,为芜湖打造一个具有国际影响力的数字经济新高地和互联网科技枢纽。
整体规划采用围合式布局(见图3),设置南北两侧为生活和办公两个庭院,将集中公共绿地采用建筑组团串联起来。建筑呈院落式布局,多层建筑布置在基地西侧,与芜湖站广场形成开阔空间,扩大视线范围;高层建筑布置在弋江北路,六栋高层办公建筑形成序列而不统一的形态,以便科学留白增绿,保证城市有序发展。
沿中央主轴线规划公共服务核心区,连接高铁站广场,将这个“公共服务区域”设计成人员活动量最大的绿色出行区域,通过低碳式出行满足园区多路径交通方式。同时,通过对建筑群朝向的精心布置,园区取得了良好的被动节能效果,能有效利用自然通风和采光节省园区能耗。
以TOD发展模式为导向,芜湖产业园致力于推动交通系统与土地开发协调发展,打造多层次的公共交通系统,多模式的慢行系统,以高铁站为重点的智能交通系统,与轨道交通站点和公共站点形成无缝衔接,满足园区市民的交通出行(见图4)。同时结合神山公园和赭山公园的生态绿地,系统配置休闲健康设施、公共设施、景观节点等,展现出绿色慢行的休闲生态系统,为周边市民呈现更加绿色舒适的休闲慢道空间场所。
生态绿地是芜湖产业园碳中和建设中重要的生态空间和碳汇空间,它对加强城市通风、降低城市热岛效应、增加生物多样性有显著的作用,还能多方面提升产业园的碳汇能力和生态价值功能。
芜湖产业园以公共生活区、科研办公区和公共服务区三者为“版块”(见图5);以中央绿轴为“廊道”;以北侧生活庭院、南侧办公庭院、中央下沉庭院和园区口袋公园为“基质”,联合神山公园和赭山公园,建立多源公园绿地体系,呈集合而又分散的形式,依托这一生态碳汇网络,形成绿核、绿廊和园区口袋公园三级体系,全面提高园区高质量公共空间品质,优化景观系统的生态效益。
产业园区实现碳中和和碳达峰,必然离不开“绿色建筑+新型技术体系及产品”,本文重点探讨一下光伏玻璃在产业园区中的运用。光伏玻璃运用在建筑立面上具有美观、透光、节能发电的优点,同时后期运营比其他能源更具优势。
芜湖产业园公共核心区域的建筑屋顶空间(见图6)受太阳辐射的外表面安装光伏玻璃共2.5万m2,通过这种分布式光伏发电的形式,公共核心服务区域每平方米能够提供50W～60W的电量。根据《中国各地区全年太阳日照时间表》中安徽省全年日照时数为1400h～2200h,运用太阳能薄膜发电系统,每年能发电286万kW·h,占本园区全年耗电量的10%。这种玻璃体系能够在很大程度上解决大规模园区发展光电的时间、空间资源不足问题。
总体而言,要达到国家提出的2030年“碳达峰”,2060年“碳中和”,产业园区节能减排问题势在必行。此外,更多的碳中和产业园区已在多省开始实施,但是总体来看还处于起步阶段。因此,在规划阶段与设计阶段必须结合建筑技术研发,以创新整合平台为基础,以《绿色建筑评价标准》为支撑,才能全面推动产业园的“零碳化”发展,实施产业园区的“零碳”规划理念,为未来创新型产业园持续发展奠定基础。
资料编辑:杭州翰飞企业管理有限公司
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