低碳視角下城市濱水區景觀設計策略研究

孫皓 戴瑩

摘要：隨著城市化的加速發展，在未來一段時間內，我國能源消耗將保持在較高水平。保護生態環境，功在當代，利在千秋。要實現綠色低碳發展，就要做到“護綠”“增綠”“活綠”，走低碳路，發展低碳經濟，是中國實現減排目標的必然選擇。目前，我國許多城市都開始重視濱水區的發展，優秀的濱水空間對改善城市的總體風貌、滿足人們的親水需要、提升城市空間的多樣性與活力、推動城市經濟發展有重要作用。開展濱水區空間建設，是為了城市的進步和發展，在濱水區景觀設計中引入低碳理念是非常有必要的。文章對目前我國城市濱水區景觀建設面臨的碳源類型和如何實現碳匯吸收的問題進行分析，提出在滿足視覺要求的前提下，實現低碳與濱水的有機結合。結合我國濱水區景觀現狀，探討與低碳相關的城市濱水景觀設計方法，從而更好地發揮出低碳濱水區的優勢，明確濱水區設計中存在的碳排放要素。找出濱水區可能存在的資源浪費和規劃不合理的地方，從降低碳排放、提高綠色碳匯吸收、可持續發展三個方面，為以低碳為導向的城市濱水區景觀提出設計策略。同時，針對濱水區空間低碳建設現存的問題提出改進建議，推動我國濱水區建設健康發展，以供參考。

關鍵詞：低碳；城市濱水區；景觀設計；碳匯；碳源；可持續

中圖分類號：TU984.18 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）12-0-03

0 引言

隨著人口和經濟的增長，人類生產生活中排放的二氧化碳越來越多，對生態環境造成了巨大影響。濱水區是城市生態環境的重要組成部分，但是由于規劃不合理，濱水區及其周圍的生態系統遭到了嚴重破壞，生態環境效益不佳。運用低碳理念，能夠減少濱水區資源浪費，改善環境。在城市濱水區進行低碳設計，以適應當前城市化進程對能源的需求，能滿足人們在提升城市綠色生態品質、降低能源消耗等方面的需求。

1 城市濱水景觀低碳設計的研究進展

低碳視角下的濱水區設計順應了可持續發展理念，強調人與自然和諧共生，對近十年來的濱水區相關學位論文及期刊進行分析可以發現，大多數研究集中在濱水區空間開發與城市總體空間的發展關系、濱水區改造與發展的案例、濱水區景觀小品的設計、濱水區空間組成要素等方面。總體上看，現有的濱水區更新開發和景觀類的分析較為豐富，但是低碳視角下保護物種多樣性和生態環境、濱水區水循環和碳循環等方面還有待深入研究。

2 城市濱水景觀低碳設計的影響因素

城市碳循環包括碳源和碳匯。碳源是向大氣釋放碳的過程、活動和機制，人類在生產、生活中產生的二氧化碳等溫室氣體，是主要的碳排放源；碳匯是指通過植樹造林、植被恢復等措施吸收二氧化碳的匯聚，并固定在植被或土壤中的活動或機制。研究表明，濱水區能源消耗與溫室氣體排放集中在建筑碳源與活動碳源上，涉及濱水空間活動、建筑設計、綠色污染凈化等方面。植被對溫室氣體的吸附能力等為綠色碳匯。前述碳源和碳匯就是濱水區相關的兩種低碳影響因素。

2.1 建筑碳源排放

建筑碳源排放是指建筑在建設到使用過程中，由各種能源消耗造成的二氧化碳排放。其主要分為三個階段，分別是建材的生產與運輸、建筑的建造與拆除、建筑使用。建材的生產與運輸期間，使用的建筑主體結構材料、建筑維護結構材料、建筑構件和布品等會造成不同程度的能源消耗和溫室氣體排放，這些就是建筑全生命周期的碳排放；在建筑的建造及拆除過程中，主要包括在人工拆除和使用小型工具和大型機械時所消耗的各種動能所產生的碳排放；在建筑的運行階段，照明系統、動力系統等所消耗的動能、化石能源等會造成碳排放。

在低碳視角下，低碳建筑正朝“零碳建筑”這一理念發展，最大限度地運用天然能源來維持使用。在城市中，建筑是高耗能的主要來源，濱水區的建筑能夠最大限度地發揮濱水生態環境的氣候調節功能，減少日常使用產生的碳排放［1］。

2.2 活動碳源排放

活動碳源的碳排放是指人類在日常工作生活中產生的二氧化碳排放。濱水區是一種多元化的城市空間形態，要根據濱水區自然屬性和城市規劃設計的特點，在確保濱水區景觀對人們的吸引力和激發城市活力的前提下，設計低碳化的娛樂活動，減少因機械設備活動而產生的碳排放。減少對機動車等消耗能源的交通工具的使用，主動選擇低碳環保的交通方式，鼓勵低碳的娛樂活動和展覽游覽。倡導“光瓶”活動、垃圾分類活動，推進塑料污染治理，強化循環利用意識，樹立節約意識，強化行為節約。

2.3 綠色碳匯吸收

綠色碳匯吸收指的是綠色植物吸收二氧化碳、釋放氧氣的過程，合理布置綠色用地和搭配植物，可以減少對城市環境造成的影響。將大氣中的二氧化碳吸附到植物和土壤中，能達到降低空氣中二氧化碳濃度的目的。

3 低碳視角下城市濱水景觀設計策略

以河流、湖泊、青山、綠地、道路等為依托，通過對景觀材料、場地建設、水體營造等細節的把控，建設低碳化的濱水區。

3.1 濱水景觀材料的使用

低碳理念倡導使用軟質地面，減少硬質地面的使用。古代的駁岸一般采用硬質的石塊，石塊之間有一些縫隙，這些縫隙使小的水生動物可以在其中生活繁衍。在科學技術發展的今天，許多濱水區得到了建設、改造，新建的駁岸大多采用水泥硬質材料，雖然增強了防洪能力和安全性，但是將水系和陸地之間的聯系和養分運輸隔斷開來，失去了原有的韻味。因此，要避免使用大面積的硬質地面。

在濱水區的景觀設計中，軟質景觀材料有重要地位，其對環境品質有直接的影響。軟質景觀材料包括水、土、植物，合理利用植物，能夠更好地發揮出軟質材料的作用，不僅能夠較好地解決土壤的透氣性和透水問題，還能保持土壤肥力。在這種環境下，植物會更好地生長［2］。如果大量使用硬質地面，不僅會導致人性化的缺失，還會增加二氧化碳的排放量。

3.2 低碳化設計與建設管理

德國著名建筑大師密斯·凡德羅曾說：“上帝存在于細節之中。”景觀要做到低碳，就必須從細節入手，發掘出可以體現低碳理念的載體，并將其運用到濱水空間設計中［3］。要選用對環境友好、節能的建材，減少人為能耗，以自然手段，打造低碳、綠色、生態的濱水區景觀。應該從對施工流程和工藝進行合理規劃開始，不斷在施工中滲透這樣的思想，最大限度減少施工過程中設備使用時的能耗。例如，要做好合理的規劃，避免資源浪費，降低吊車、混凝土攪拌機等的使用頻率；在維護管理的過程中，要把握好景觀設計的材料、方法。在提升濱水區的藝術性之后，要盡可能考慮其實用性。結合現代技術，采用低碳、節能技術，實現能源的自給，保持其活力。遵循“小改造”的設計思想，順應基地原有的地形特征，盡可能就地取材，從而減少土方運輸與機械操作。

3.3 設計能發揮氣候調節功能的水體

水道需要經常清理，可以將低碳理念融入其中，使植物和水體形成良性循環，從而減少人為干預，最終達到自凈的效果。這不僅可以減少濱水區景觀養護和管理的碳排放，還可以實現城市濱水區的生態化、人性化轉型。打造雨水收集系統，既能滿足城市低碳發展的需要，又具有防洪降污的作用。收集雨水可以避免水流沖刷地面造成水土流失，還能節約水資源，為景觀提供用水。

充分利用水體降低溫度、增加濕度的功能，可以避免后期對氣候的人工調節。要根據當地的氣候特色，科學配比水生植物群落，將植物殘體自然消化，強化水環境的碳匯功能，通過水生植物的自我水質維護功能，構建生態水自凈系統，減少人工養護過程中的碳排放，增加地形落差，增強水的活性，降低維護頻率。要充分考慮人工水體建設的環保價值，如果需要在水體上使用燈管和音樂相結合的方式，增強景觀水體的美感，可合理布置燈管，選用更環保的燈管及音響設備。

3.4 融入可持續理念

將可再生能源運用在設計中，減少化石能源消耗所產生的碳排放；鼓勵場地使用可再生能源進行照明，降低園林電能消耗；用自然材料代替建筑材料，將項目中原有的鋼筋、混凝土等材料移除，以土壤、植物等天然材料替代，恢復原始生態環境。采用低影響開發模式，減少對鋼筋混凝土的使用；通過本地植被形成碳匯，減少交通運輸中的碳排放。設計被動式景觀園建設施，營造自然舒適的園林氣候；鼓勵采用風能、光能等清潔能源提供建筑照明；園林建筑周邊環境可設計透水鋪裝、生態草溝、雨水花園、調蓄水體與濕地等生態環境，提高碳匯效率。

還可以通過鼓勵居民低碳行為的方式，將原有的場地活化，增加步道、單車路徑等，鼓勵居民養成低碳出行、加強運動的健康低碳生活方式。可以在濱水區開發新型能源，逐步替代傳統能源。可以將新能源設施和綠地結合起來，圍繞新能源場所布置相關的支撐技術，包括清潔燃燒技術、生態化沼氣、風電節能燈、太陽能電池等。

3.5 綠色碳匯吸收

在城市開發建設的過程中，當自然生態空間與人類生產生活所需要的空間產生沖突時，人們往往選擇放棄自然生態空間來建設人工生活空間，自然空間始終在讓步，導致湖泊、河流等城市濱水空間被填埋、改造，城市濱水空間快速縮減，近些年才趨于穩定。對濱水空間的不重視，導致生態平衡遭到破壞。“設計應根植于所在的地方”是設計成功的關鍵，一方水土養一方人，在城市濱水空間的設計過程中，要尊重自然，盡量將原有的地貌和植物群保留下來［4］。人類對本地的環境、氣候等有較強的適應性，綠色植物也是如此，本地植物對本地的土壤、光照、水質的適應性強，并且恢復速度快、保持周期長。移植來的外來植物，不僅需要較長的適應期，還需要人工養護，如施肥、灌溉、除蟲等，這個過程中產生碳排放是不可避免的。選擇本地植物，運輸路程短，成本低，能減少運輸途中運輸工具所產生的碳排放，降低周期性的人工維護成本。因此，在盡量保留濱水景觀原本植被的基礎上，要避免大刀闊斧的改造建設，既保留原本的自然生態空間，又延續本地特有的濱水景觀文化。

3.6 合理配比植物

城市濱水景觀是城市一道亮麗的風景線，不僅要關注其碳匯能力，還要充分考慮植物種類的合理搭配。為了更好地發揮城市濱水空間優化景觀、減少空氣中的二氧化碳、促進可持續發展等作用，要在重視保護城市濱水景觀的綠色碳匯基底的基礎上，加強前期對本地植被、土壤等的調研分析，盡量選取適宜、美觀的本土植物，保存水體的自然形態，維持生態要素之間的平衡。

濱水植物景觀主要分為彩葉植物、林蔭觀賞植物、地被植物、宿根草本植物、攀緣植物等。綠色植物的光合作用會吸收空氣中的二氧化碳，并將其轉換為礦物質因子儲存于土壤中，在保持水土、凈化空氣、改善生態環境等方面有明顯的作用。植物在生長過程中會形成植物群落，構成一個小型生態系統，有效固碳釋氧，抵御病蟲害。濱水景觀群落要求有豐富的物種，充分選用固碳釋氧能力較強的鄉土樹種，合理組織植物配置方式，延長園林景觀植物的生命周期；合理配置固碳植物群落，強化綠地的碳匯功能；降低因精細管理和修剪而產生的碳排放量。加強濱水區的綠色碳匯吸收并不是簡單的數量提升，綠化種植的碳匯效率也是關鍵［5］。有的設計和施工單位追求短期效應，關注建成時的美觀性，忽視了長遠的效益，不合理的植物配比導致植物大范圍死亡。在城市濱水空間景觀設計過程中，不能僅追求植物的新奇，一味引入外來植物品種，注重高級感，這樣做不但成本高，效果也不佳。

4 結語

當前，國內外對低碳的研究主要集中在建筑節能、科技節能、產業節能等層面，對濱水區景觀的系統性和深度研究較少。本文基于低碳理念，從濱水區的建設與管理、景觀材料、水體與植被等角度，對目前城市濱水空間設計進行研究，彌補了目前對低碳濱水景觀研究的不足。在此基礎上，分別從降低建筑碳源排放和增加綠色碳匯兩個方面，提出了基于低碳理念的城市濱水區景觀設計策略。

參考文獻：

［1］ 沈群松.基于低碳城市理念的城市濱水區設計策略研究［D］.北京：北京建筑大學，2019：26-27.

［2］ 張雪，尹安石.濱水區低碳景觀設計研究［J］.大眾文藝，2012（24）：52-53.

［3］ 王琪.低碳生態視角下的城市濱水景觀設計方法分析［J］.工程建設與設計，2021（2）：33-34.

［4］ 李倞，吳佳鳴，汪文清.碳中和目標下的風景園林規劃設計策略［J］.風景園林，2022，29（5）：45-51.

［5］ 包志毅，馬婕婷.試論低碳植物景觀設計和營造［J］.中國園林，2011，27（1）：7-10.

作者簡介：孫皓（1969—），男，江蘇南通人，碩士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：環境設計及其理論、風景園林遺產保護。

戴瑩（1999—），女，湖北大冶人，碩士在讀，研究方向：環境設計。