文/朱曉青 浙江工業大學設計與建筑學院 教 授
應文豪 浙江工業大學設計與建筑學院 碩士研究生
戴 偉 浙江工業大學設計與建筑學院 講 師(通訊作者)
丁 杰 浙江省城市化發展研究中心 副主任
許想想 浙江省城市化發展研究中心 工程師
2020 年9 月,我國在聯合國大會上承諾,2030 年實現碳達峰,2060 年達到碳中和的目標。中國作為發展中國家,在人均碳排放仍處于上升階段的今天[1],“雙碳”任務十分艱巨。這也意味著接下來40 年,碳中和導向的生態建設將是我國城鄉建設的重中之重。而綠道建設又是生態建設的重要一環,綠道作為一種位于城鄉聚居區與生態環境邊界的空間廊道系統,是中國進行碳中和攻堅戰的前沿陣地。
目前,國內外學者對于綠道評價的研究多從宏觀規劃的角度出發,譚曉鴿[2]運用景觀格局分析方法,結合斑塊類型景觀指數、廊道結構指數和網絡結構指數對天津市2 個綠地系統規劃和4 個綠道網絡規劃方案進行評價比選。楊洋[3]運用層次分析法構建綠道景觀評價模型,從觀賞性、功能性、文化性、生態性四個層面對廣州市7 個區的綠道進行評價賦分。Sarnowski 等[4]從文化與自然兩個層面對波蘭北部地區綠道進行了景觀視覺吸引力評價,用以指導兩個景觀公園之間的綠道選線。不管是運用何種研究方法,已有的綠道定量評價極少跳脫出規劃與選線,使得綠道研究難以深入。另外,人居環境領域的碳中和研究主要運用于建筑設計與城鄉規劃[5-8],在綠道領域的研究極為匱乏。本文基于當前研究與社會發展趨勢,擬通過細分綠道綜合帶碳中和績效相關要素,采取定性與定量相結合的原則建立全方位的綠道綜合帶評價指標體系,把多元復雜的概念轉化為單一具體的數值,計算出綠道綜合帶碳中和指數。最后通過實例進一步驗證評價體系,以期為綠道綜合帶的規劃設計、工程建造、運營管理、碳中和改造提升,提供理論依據、經驗參考和設計導向。
現如今,單一的綠道概念已無法滿足綜合性評價的研究需要,已出現的綠道網絡、綠道系統等概念也過于模糊寬泛,無法滿足本次研究中的量化需求以及研究范圍的界定。故提出“綠道綜合帶”概念,其含義是以綠道為基礎,在綠道線路及其附屬空間上復合區域多種功能與設施的綜合性廊帶系統。包括綠道主線和綠道功能區。其輻射范圍根據周邊業態、基礎設施、人群活動的不同可進行適當靈活調節?;趯坝^規劃領域的生態廊道寬度研究[9]和城市設計領域的5 分鐘步行生活圈研究[10],綜合綠道主體工程的建設,將評價區域劃分為三個圈層(表1)。

表1 綠道綜合帶評價區域范圍表(表格及表格中圖片來源:作者自繪)
為使評價體系的結構更加清晰明確、評價內容更加合理,引入驅動力-壓力-狀態-影響-響應(driving forces-pressure-state-impact-response)DPSIR 模型,它是由歐洲環境局(EEA)結合壓力-狀態-響應(PSR)模型和驅動力-狀態-響應(DSR)模型的優點而建立的環境管理模型[11,12],能夠有效地反映出綠道碳排碳匯狀態與周邊經濟社會活動以及環境問題之間的因果關系。
出于將綠道綜合帶作為一個線型的復合城市系統的考慮。通過對綠道工程全生命周期進行系統地調查分析,厘清綠道周邊相關活動、碳排狀態、環境影響、措施介入等之間的因果關系,同時考慮指標數據來源的可得性和易操作性,結合建設部門編制的綠道規劃設計導則、環境保護標準、低碳城市評價指標體系以及有關專家的建議,針對具體綠道空間,建立起綠道綜合帶碳中和績效評價指標體系(表2)。

表2 碳中和導向的綠道綜合帶評價指標表(表格來源:作者自繪)
由于此評價體系區別于常規的低碳城市環境評價,而應用于特定綠道或綠道網內部區段評價,故將評價著眼于綠道本體,從宏觀性指標轉向中微觀的功能空間指標和空間管維使用評價。

式中,Y 為指標極差值,Ii為指標實測值,Imin為指標最小值,Imax為指標最大值。
從而使原始數據轉換為無量綱指標測評值,并使各指標值都處于同一個數量級別,處理后指標區間為[0,1]。

式中,uij為第i 個因子相對第j 個因子的重要性。最終分別計算得到三個層級的權重,準則層O-C 權重W(O-C)、要素層C-H 權重W(C-H)、指標層H-I權重W(H-I)。最終計算出各指標因子在評價體系中的絕對權重:

通過繪制各項指標權重對應碳匯促進績效和碳源抑制績效的?;鶊D(Sankey diagram),碳匯促進績效指標占比42.1%、碳源抑制績效指標占比44.9%,兩者權重趨于平衡,進一步驗證碳中和導向的綠道綜合帶評價體系的合理性(圖1)。

圖1 碳中和導向的綠道綜合帶評價指標權重?;鶊D(圖片來源:作者自繪)

式中,E 為綠道綜合帶碳中和指數,Wi 為各個指標因子的權重,Yi 為相對應指標i 的標準化值。
E 的取值區間為[0,1],數值值越大,表明該綠道綜合帶區段碳績效越高。按照等級劃分的認知習慣,同時考慮指標最高值的先進性和適用性,將E 取值分為5 個區間,在數據地圖中使用淺綠至暗綠五種色塊標注,便于評價結果直觀呈現與分析(表3)。

表3 綠道綜合帶碳績效評價分級得分表(表格來源:作者自繪)
樣本選址位于浙江省杭州市余杭區的臨平山綠道。該綠道經過專家推薦和群眾網絡投票被評為“浙江省十大最美綠道”,擁有典型的“城-道-山”橫向空間格局。臨平山綠道綠道全長12 公里,主線5.7 公里,寬4.5 米,主要出入口10 個,主線路面材質采用冷料瀝青,沿線建成入口廣場、設施中心、雨水花園、運動公園等節點驛站。并將杜鵑園、東來閣、斷嶺殘雪等歷史景點串珠成鏈。綠道沿線布置了座椅、健身器材、路燈、監控、電子屏、智慧燈桿、地面標線、標識標牌等設施,建有臨平山綠道智慧步道系統。日均客流量增長約1 萬人次,高峰期超過2 萬人次。
為了從中微觀的空間視角來精細評判綠道沿線不同截面空間的碳績效,以及便于后續指標的構建與量化,基于區段的平面形態特征與均好性,以5.7 公里綠道主線為研究樣本主體,以200 ~300 米左右為標準(接近周邊最小街區尺度大?。瑢ρ芯繕颖具M行劃分,共獲得20 個研究單元(圖2)。通過對每個研究單元進行系統評價后,進行比較與分析,辨明各單元碳績效的優劣高低,最后串珠成鏈,對綠道全線碳績效空間分異進行全局把控。

圖2 研究范圍劃分圖(圖片來源:作者自繪)
按照碳中和導向的綠道綜合帶績效評價體系和計算方法,得出臨平山綠道沿線各研究單元的碳中和指數E,并作圖示化表達(表4)。

表4 評價結果示意圖(表格及表格中圖片來源:作者自繪)
評價結果表明,臨平山綠道綜合帶碳中和指數E 的平均值為0.68,處于[0.60,0.80),整體位于零碳級別。但是,綠道沿線20 個研究單元之間等級差別顯著,其中,評價指數最高值Emax=0.86 為負碳級(Ⅰ)、最低值Emin=0.27 為中碳級(Ⅳ)。各級別研究單元典型空間斷面整理與討論見表5。

表5 評價結果討論表(表格來源:作者自繪,表格中圖片來源:改繪自建設部《綠道規劃設計導則》及臨平山綠道設計文本,照片為作者自攝)
改造優先,適度開發——“雙碳”目標下的綠道的規劃建設和空間設計應當避免“逢山開路,遇水架橋”的莽撞思路。要充分尊重原有環境和場地,優先采用借用與改造的策略,最大限度地降低綠道工程施工建設階段的建設成本和碳排壓力;在新建綠道區段,要堅持適度的原則,以生態為本,綠道工程為輔,避免本末倒置。
功能精簡,合理布置——首先,綠道本身具有通道的作用,因此綠道沿線的功能布置在精不在多,繁多的功能空間設計只會徒增空間浪費、綠量減少的風險;其次,功能空間的布置需要考慮可達性和人群使用率,一般和主次出入口、交通節點相結合,以期達到空間設計效益的最大化。
豐富綠化,尊重鄉土——綠道沿線綠化是刺激碳匯增長的第一要素。綠化量上,要嚴格控制大面積的單一綠化植物設計,提高植被碳匯效率,降低綠化管維碳排成本。綠化品質方面,植物配置要以鄉土植物為主,充分利用綠道周邊的原生植物,既能增強景觀植物群落的抗逆性進而節約維護成本,又能營造自然野趣。
數字賦能,創新管維——空間是綠道碳匯的重要載體。運用數字化手段將線下的綠道空間和線上互聯網平臺相融合,可以節約部分線下運維空間。智慧監控、智慧照明等設施實現綠道全線低成本、精細化管控;智能導覽系統、綠道信息發布平臺等系統的運用可以豐富使用者的互動體驗,實現低碳理念和綠色生活方式的有效傳播。
碳中和導向的綠道建設在時間維度上貫穿綠道工程建設全周期,在空間維度上涵蓋周邊建筑、景觀、道路,涉及城市建設和發展的諸多方面,需要社會各行業專家的通力合作?;趯嵱眯院屯茝V性的考慮,本次研究中的評價體系指標較為綜合,因此,可進一步對單一指標內容進行分析與比較,提出更精準的改進思路,完善評價體系。
注釋:
①5分鐘舒適步行距離:5分鐘路程即5km/h步速行走416m是普遍認為的較舒適的步行距離,文章考慮步行路線的曲折性,故將距離適當縮短至400m。