摘 要 在“雙碳”目標引領下,廣東省廣州市風景園林急需從規劃設計層面積極應對“碳達峰”“碳中和”的新要求。為給廣州市風景園林高質量低碳發展提供思路借鑒,分析廣州市低碳風景園林建設需求及風景園林規劃設計存在的問題,提出精準布局碳匯空間規劃、以碳減排為導向優化植物配置規劃、綠色設施規劃助力碳排放控制、融入低碳理念改進園區能源規劃等對策。
關鍵詞 “雙碳”目標;風景園林;規劃設計;廣東省廣州市
中圖分類號:TU986.2 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.17.041
全球氣候變暖已成為人類面臨的重大挑戰,我國提出力爭2030年前實現“碳達峰”、2060年前實現“碳中和”的“雙碳”目標[1]。風景園林作為城市的“綠肺”,在低碳城市建設中扮演著重要角色。廣東省廣州市作為國家中心城市之一,在風景園林規劃設計方面具有豐富的實踐基礎,但面對“雙碳”目標提出的新要求,仍需要在規劃設計策略上進行創新探索。
1" 低碳風景園林建設需求分析
廣州市地處南嶺山地向珠江口的過渡地帶,擁有山、水、林、田、湖、海的優良自然資源稟賦,城市森林覆蓋率達42.61%,植物種類有5 704種,建成區綠化覆蓋率達45.08%,人均公園綠地面積達19.73 m2[2]。然而,作為國家中心城市和超大城市,廣州市面臨著人口密集、經濟高度發達帶來的環境壓力[3]。為應對氣候變化挑戰,廣州市明確提出大力發展低碳交通、低碳建筑、低碳社區等八大重點領域。在這一背景下,廣州市急需從碳匯、碳減排、碳管控等維度系統構建低碳風景園林體系,充分發揮風景園林固碳作用,同時通過科學規劃碳匯空間布局,優選高碳匯植物,完善園林植被碳儲量動態監測,為城市“碳中和”提供有力支撐。風景園林自身的建設運營也需要踐行低碳理念,在規劃、設計、材料、施工、養護等環節系統化推進節能減排。例如,在園林景觀照明設計中,靈活利用太陽能、風能等可再生能源,選用發光二極管(Light Emitting Diode,LED)等節能環保光源,并輔以智能感應控制系統,最大限度降低照明用電碳排放。在“雙碳”目標引領下,廣州市風景園林規劃設計需要通過技術創新和模式創新,在城市固碳增匯與自身低碳發展間找到最佳平衡點,走出一條高質量低碳發展之路。
2" 風景園林規劃設計存在的問題
2.1" 碳匯布局規劃不完善
1)碳匯空間布局缺乏系統性。例如,雖然越秀區擁有流花湖公園等大型綜合公園,但碳匯資源分布不均衡,呈現“多點”而非“網絡化”布局。2)碳匯空間內部結構有待優化。例如,廣州動物園過度偏好種植觀賞性樹種如紅葉石楠、朱砂丹桂等,而忽視了本土高固碳植物的應用,導致園林整體固碳能力不強[2]。3)碳匯核算體系亟待完善。廣州市雖已開展3次園林植被普查,但尚未建立起常態化、精細化、信息化的碳匯監測網絡。例如,在樹木生物量測算方面,仍主要依賴傳統的樣木調查法,測算效率和準確度有限,遠不及激光雷達測樹等先進技術。
2.2" 植物配置規劃與碳減排目標契合度差
1)在植物材料選擇方面,廣州市傳統上偏好觀花觀葉植物如三角梅、鶴望蘭等,較少考慮植物的固碳性能差異。例如,荔灣區花地大道沿線大量種植朱蕉、紅枝蒲桃等色彩亮麗的低固碳植物,而忽視了構骨、落羽杉等優質碳匯樹種的應用,難以最大限度發揮植物的固碳效益[3]。2)在植物群落構建方面,部分園林植被群落結構單一,缺乏復層混交模式,限制了群落整體的固碳增匯能力。例如,在南沙濕地公園,濕地植被以單一的蘆葦群落為主,而少見堿蓬、互花米草等復合型群落,導致濕地碳儲量提升空間有限。同時,城市植物群落動態變化模擬和預測能力不足,尚缺乏基于植被凈初級生產量(Net Primary Production,NPP)的固碳潛力評估,難以實現植物配置方案的科學論證和動態優化。
2.3" 綠色設施規劃與碳控有待提升
1)低碳材料應用比例不高。就園路鋪裝而言,廣州市很多公園如越秀公園、蓮花山公園等仍大量使用水泥或瀝青等傳統硬質材料,透水磚、再生木等低碳環保材料的應用相對滯后,導致鋪裝過程碳排放量過高。2)節能節水設施配置有待加強。例如,在公園照明方面,天河公園主要采用高壓鈉燈等傳統照明設備,而太陽能LED燈、風光互補路燈等節能型照明設施布設不足,用電結構有待優化。3)資源循環利用水平有待提高。白云山公園等雖建有雨水花園,但受限于設計方案,雨水收集凈化回用效率不高,難以最大限度減少園林維護過程的碳排放[4]。同時,園林廢棄物資源化利用程度偏低,鮮見園林垃圾、落葉等廢棄物制備生物炭、有機肥等低碳產品的案例。
2.4" 園區能源規劃低碳化缺失
1)在電力能源方面,廣州市多數公園如海心沙公園、黃花崗公園等電力供應以市政電網為主,可再生能源發電系統布局較為零散,難以形成穩定高效的園區分布式能源網絡,不利于助推園區碳減排。例如,雖然廣州市部分公園已開始嘗試屋頂光伏發電,但受限于設計方案,光伏陣列布局不夠集中連片,削弱了光伏系統的整體發電效益。2)在園區能源梯級利用方面,廣州市風景園林尚未充分發掘園林生物質能潛力。例如,廣州市流溪河國家森林公園內雖然分布有大量林木,但針對枯枝落葉、病蟲木等資源的收集利用程度偏低,鮮有將其轉化為生物質燃料或生物質發電的案例,資源浪費現象較為突出[5]。同時,風景園林能源系統的智慧化水平有待提高。不同于珠江新城等智慧園區,廣州市許多公園的能源系統尚未實現全要素感知、智能調控和需求預測,難以最大限度提高能源利用效率、降低碳排放強度。
3" 對策建議
3.1" 精準布局碳匯空間規劃
面對碳匯布局規劃不足的挑戰,廣州市風景園林規劃設計應著眼構建“點-線-面”相融合的立體碳匯網絡,具體而言可從兩方面精準發力。1)廣州市要優化碳匯資源的空間配置。例如,越秀區可在現有公園綠地的基礎上,充分利用社區邊角地、樓宇屋頂、河涌水岸等碎片化空間,大力營造口袋公園、立體綠化等,織密城區碳匯網絡。而在老舊社區,則可通過“微改造”方式因地制宜嵌入雨水花園、垂直綠墻等小微碳匯空間,最大限度提高碳匯總量。同時,城市碳匯空間內部結構有待優化,可通過引入鄉土樹種構建多層次植被,并輔以林下經濟如藥材栽培等模式,打造“喬灌草”復合型、立體化的碳匯群落,顯著提升森林整體固碳能力。2)廣州市需要著力健全碳匯動態監測網絡。可充分利用5G、北斗衛星導航系統、無人機等先進技術手段,實施全生命周期的碳匯動態感知。例如,可在各大公園布設物聯網傳感器,實時采集植被指數、土壤濕度等關鍵參數,并結合激光雷達測樹、浮動箱法、渦度相關法等技術,多尺度動態測評碳儲量變化,為碳匯管理提供數據支撐。同時,大力發揮“數字孿生”技術優勢,構建風景園林數字化管理平臺,實現對碳匯時空格局的精準刻畫和情景模擬,不斷提高碳匯管理的科學化、精細化水平。
3.2" 以碳減排為導向優化植物配置規劃
廣州市風景園林要實現“雙碳”目標,必須以碳減排為核心導向科學規劃植物配置。1)優選高碳匯植物。廣州市可充分挖掘嶺南地區豐富的植物資源,重點選育和推廣速生、固碳能力強的優質樹種。例如,在公園綠地營造中,可引入木荷、殼菜果等闊葉鄉土樹種,利用其生物量大、碳儲量高的特點,顯著提升園林碳匯功能。對于濕地公園而言,可嘗試種植紅樹林,最大限度發揮紅樹林的“藍碳”潛力。2)注重科學構建復合型植物群落。廣州市可以植被的“碳匯-水源涵養-降溫增濕”多重生態效應為目標,因地制宜打造“喬灌草”復層群落結構。例如,在住宅區,可采用喬木(大葉紫薇)+灌木(月季)+地被(廣東萬年青)的組合模式,既能顯著提高植被群落碳儲量,又可營造良好的園林景觀效果。在坡地綠化中,則可通過喬灌混交復層配置,利用植被的根系交錯、冠層重疊,形成“立體防護網”,有效控制水土流失。同時,加強碳匯效應的定量評估。3)充分利用3S技術、泛在感知、機器學習等手段,精準刻畫植被碳匯時空格局,并結合生命周期評價等方法,科學測度植物全周期碳收支平衡,以數據化、可視化的形式直觀反映減排成效,為植物配置方案優化提供科學指引。
3.3" 綠色設施規劃助力碳排放控制
1)積極推廣應用低碳環保材料。在園路鋪裝、景觀構筑等方面,可因地制宜采用透水混凝土、再生木等低碳材料替代傳統的水泥、瀝青等,從源頭降低設施碳足跡。例如,在海珠區海珠湖公園,可采用新型生態護坡材料,如生態袋等,在確保護岸功能的同時,實現碳排放最小化[3]。而對景觀構筑小品,可選用可再生材料,最大限度減少工程碳排。2)優化節能節水設施的規劃布局。廣州市可借鑒國內外先進案例,在公園、綠道等場景大力布設太陽能路燈、風光互補照明、智能微噴灌溉等設施,構建集約、高效、低碳的園林基礎設施網絡。以兒童公園為例,可充分利用園內建筑屋頂和景觀構筑,布設光伏板、小型風力發電機,并結合智能控制系統,打造近零碳排放的園林景觀照明。對于用水設施,則可通過鋪設再生水管網、建設雨水花園等形式因地制宜收集處理園區水資源,最大限度地減少外部供水碳排放。3)注重優化園林廢棄物處理設施。廣州市相關部門可積極探索落葉、殘枝等廢棄物制備生物炭技術,通過園內就地布設小型化生物質熱解設備,實現廢棄物資源化、減量化處置。生物炭固碳能力是普通有機肥的3倍以上,不僅可作為園林改良土壤的優質培育基質,還可用作園林植被的緩釋肥料,在提升固碳增匯能力的同時,有效減少化肥農藥的使用量和碳排放。
3.4" 融入低碳理念改進園區能源規劃
1)優化園區能源結構。廣州市各大公園可借鑒圓明新園光儲充一體化的成功經驗,因地制宜布局分布式光伏發電系統。例如,廣州植物園可充分利用園內空地和景觀建筑頂部,鋪設高效光伏電池板,并匹配智能逆變控制、儲能管理等配套設施,就地轉化清潔電力,實現景觀照明、水景噴泉等用電設施“自發自用”,從源頭減少化石能源消耗。據測算,1 kW光伏系統年均可減少0.9 t二氧化碳排放。如果廣州市各大公園均建有千瓦級光伏電站,減排效益將不可小覷。2)提高園林生物質能綜合利用水平。例如,在廣州市流溪河國家森林公園,每年都會產生大量枯枝落葉等林業剩余物。園方可積極引進熱解氣化、厭氧發酵等技術,將園林廢棄物轉化為生物質燃氣、天然氣等清潔燃料,為園區供熱供電提供支撐。同時,熱解殘余的生物質炭可作為園林育苗基質,實現廢棄物“吃干榨凈”,促進園林能源系統內部的碳循環。3)智慧化能源管理也是園區能源規劃不可或缺的一環。廣州市園林可充分應用5G、云計算、人工智能等新技術,構建能源系統數字孿生模型,實現能源設備智能調度、需求精準預測、故障快速診斷等,最大限度降低能源浪費、提高能源利用效率。同時,通過在景觀燈具、供水泵站等高耗能設備上布設物聯網傳感器,可實時感知負荷變化,及時優化調整運行策略,將設備能耗控制在最佳區間,以此助推園區能源系統向“清潔低碳、集約高效”的目標邁進。
4" 結語
廣州市風景園林要在“雙碳”目標引領下實現高質量發展,必須以規劃設計為先導,堅持生態優先、綠色低碳導向,著力構建集約高效的碳匯空間格局,培育適宜嶺南地區的優質碳匯植物,布局兼具碳控與景觀功能的綠色基礎設施及打造清潔低碳的園區能源體系。廣州市應以系統思維全面規劃審視園林建設,走出一條符合自身特色的“減碳、固碳、護碳”之路,以風景園林的“含綠量”彰顯“含金量”,建設綠色生態宜居的美麗中國典范城市。
參考文獻:
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[5] 袁月.基于AHP和SD綜合分析的廣州道觀園林審美文化特征評價研究[D].廣州:華南理工大學,2022.
(責任編輯:張春雨)
作者簡介:李達豪(1996—),碩士,助理工程師,研究方向為鄉村景觀、文化遺產。E-mail:450921479@qq.com。