基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究论文

'基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究摘要当今世界，由于全球变暖、生态环境危机日益加剧，气候变化研究成为全球性的课题，涉及到了各个域领、各种行业。在这一背景下，节能减排不再是一种口号，低碳理念的提出，低碳经济、低碳城市、低碳社区的发展，为改善气候问题带来了契机，也是践行科学发展观的重要手段。而城市公园是城市的重要构成部分,对于快速高效地建设低碳城市也有着重要作用。本文以低碳理念为出发点,以城市公园为研究对象,采用实例分析的方法，将低碳理念应用到城市公园景观规划设计中，为构建低碳城市公园奠定了理论基础，具有重要的现实意义。首先，本文综述了国内外关于低碳城市、低碳社区以及低碳园林等方面的研究成,然后探讨了基于低碳理念的城市公园景观规划设计的方法，主要包括了城市公园选址、公园道路交通组织、公园水环境规划、公园植物规划等方面的内容。然后本文以上海世博后滩公园为例，从选址、道路交通、水环境规划和植物配置与规划几个方面分析了其在景观规划设计过程的低碳理念的体现,为我国低碳城市的公园建设提供规划建设的模式参考,也为现代城市公园的建设提出一些创新的理念与优化的方法。关键词：低碳；城市公园；景观规划设计24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究AbstractIntoday"sworld, becauseofglobalwarming, ecological environmental crisisintensified, climatechange hasbecome aglobalissue, involvingevery field, variousindustries. Inthiscontext, theenergy-savingemissionreduction isnolongeraslogan, putforward theconceptoflowcarbon, lowcarboneconomy, lowcarboncity, lowcarboncommunities, bringstheopportunity to improvetheclimateissue,butalsoanimportantmeansto practicethe ScientificOutlookonDevelopment.The city park isanimportantcomponent partofthe city, forthe rapidandefficientconstructionoflowcarbon city also playsanimportantrole. Inthispaper, theconceptoflowcarbon asthestartingpoint, the city park astheresearchobject,usingthemethodofanalysis, the lowcarbon conceptappliedto city parklandscapeplanningdesign, laidthetheoreticalfoundationfor theconstructionoflowcarbon city park, hastheimportantpracticalsignificance. Firstofall, thispaperreviewstheresearch onlowcarbon city, lowcarbon and lowcarbon communitygardensandotheraspects, andthendiscussesthe methodofcity parklandscapeplanninganddesign basedontheconceptoflowcarbon, mainlyincluding the cityparksite, thepark roadtrafficorganization, park waterenvironmentplanning, Parkplantplanning etc. content. Then takingShanghai ExpoHoulton Parkasanexample, fromthe location, traffic, waterenvironmentplanning andplantconfigurationand programminganalysisofseveralaspectsof itsmanifestationinthe lowcarbonconcept of landscapeplanninganddesign, toprovide reference forthe planningandconstruction ofthe modeof China"slowcarboncity parkconstruction, and putsforwardsomemethods ofinnovation conceptandOptimization fortheconstructionofmodern city park.Keyword:Lowcarbon；City Park； landscapeplanninganddesign24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究目录摘要1Abstract21.前言51.1.研究背景51.2.研究目的与意义61.2.1.研究目的61.2.2.研究意义61.3.研究内容和方法71.3.1.研究内容71.3.2.研究方法72.国内外研究综述72.1.国外研究综述72.2.国内研究综述83.相关理论基础93.1.低碳及相关概念93.1.1.碳源与碳汇93.1.2.低碳的概念低碳理念的内涵93.1.3.低碳理念的内涵103.2.城市公园的概念及分类103.2.1.城市公园的概念103.2.2.城市公园的分类113.3.低碳城市公园的概念及特征113.3.1.低碳城市公园的概念113.3.2.低碳城市公园的特征114.低碳城市公园景观规划设计的原则、影响因素及方法124.1.低碳城市公园景观规划设计的原则124.1.1.降低城市能源消耗124.1.2.选择低碳型园林材料124.1.3.选择固碳释氧力强的乡土植物134.1.4.增强城市公园的碳汇能力134.2.低碳城市公园景观规划设计的影响因素134.2.1.社会因素134.2.2.经济因素134.2.3.生态因素144.3.低碳城市公园景观规划设计的方法144.3.1.城市公园选址144.3.2.城市公园的布局144.3.3.道路交通154.3.4.相关配套设施154.3.5.水环境规划154.3.6.植物配置165.案例分析——以上海世博后滩公园为例175.1.选址1824 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究5.2.道路交通185.3.水环境规划195.4.植物配置与规划206.结论23参考文献：2424 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.前言1.1.研究背景随着人类社会的发展,人们物质和文化生活水平逐渐提高，但是同时我们赖以生存的地球也在逐渐发生变化:人口迅速膨胀、不可再生资源枯竭、水污染、大气污染、土地沙漠化等等一系列的生态环境问题。这些环境问题一旦超过了生态系统的自我调节能力，则将无法恢复到原来相对稳定的状态,此时全球生态系统将遭到严重破坏，从而给人类带来不可估量的生态灾难。直至上世纪末,生态环境问题越来越受到了人类的重视。1987年“世界环境与发展委员会”在《我们共同的未来》报告中首次提出了可持续发展的概念。1992年联合国环境与发展大会上通过了《21世纪议程》,该议程提出人与自然生态的和谐关系和可持续发展的思想，并逐渐开始被国际社会接受。工业革命以来,随着全球经济的高速发展，人口迅速增长,生态环境遭受严重破坏,由于人类大量地使用煤、石油、天然气等化石燃料,排放出过多的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟炭化物等温室气体,形成“温室效应”,导致全球气候变暖，严重地影响和威胁到了我们赖以生存的地球环境。在诸多温室气体中，二氧化碳是全球气候变暖的主要驱动力,同时也是与人类活动最密切相关排放最多的气体，占了所有温室气体排放量的大约三分之二，因此，经济学家和政治家常常以二氧化碳当量来讨论温室气体[1]。2003年，英国政府的能源白皮书中提出一种新的发展观，即低碳经济[2]。低碳,是指无论在生产中,还是在我们的円常生活中,都能采取有效措施,产生较低或者更低的以二氧化碳为主的温室气体的排放。这是全人类针对“温室效应”的考验提出的积极应对之策。2009年12月,192个国家的环境部长和其他官员在丹麦首都哥本哈根召开联合国气候会议,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,就未来应对气候变化的全球行动签署了新的协议——《哥本哈根议定书》,为今后各国的碳经济发展划定了方向。这次会议被喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议。中国国家领导人在这次会议上也向全世界明确承诺，在现阶段的中国,高污染、高能耗的粗放型增长方式日益受到抑制和挑战,低污染、低能耗、低排放的低碳经济,已成为未来经济发展的必然选择[3]。随着我国国民经济和城市化的迅猛发展的,风景园林景观规划及建设领域尤其是城市公园建设中的高能耗现象越来越突出。因此，基于低碳理念的城市公园及园林景观设计将成为园林工程行业发展的主流方向。园林绿化项目其自身就有吸收温室气体、调节气温、改善城市小气候的作用,因此其本身就应该是一种低碳项目。但在现在的园林工程项目的设计中存在着许多违背了低碳理念的方面。例如,对原有场地的地形地貌大规模改造,对原有场地的材料全部挖掘、移除；植物种植时过于追求其观赏性而忽略其生态性；不合理的材料使用,园林建筑高耗能；过分追求精致化的园林导致园林景观的高维护率；过分注重时尚、乐于追随国际设计运动或在设计中运用过于表面化的个性表达,导致园林的使用年限远低于设计预期等。这些无疑都会降低园林“碳汇”的功能,有时甚至使其成为“碳源”。目前,低碳风景园林营造理论与实践的探索越来越受到各国学者及园林工作人员的重视。许多园林工程项目都以低碳园林为标签,但是实际上真正实现低碳园林的目标并不容易。低碳园林设计与普通园林设计的最大差别在于:低碳园林在满足一般园林使用功能要求的同时，还需要计算并控制和减少其二氧化碳排放量,同时提高能源使用效率。低碳城市公园和园林景观规划设计中的“低碳”理念是要全面地表现在城市公园景观24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究设计的整个过程中,包括方案的设计、材料的选择、施工设计以及公园的维护措施等每个环节。因此，我们希望通过更多的关于城市公园和园林景观低碳设计的探索,使低碳的理念成为每个设计师设计方案时的一把标尺,并真正地将低碳理念尽可能落实到城市公园和园林工程项目的具体设计中去。1.1.研究目的与意义1.1.1.研究目的城市作为人类的聚居地,同时也是高耗能和高排放的集中地，城市公园是城市的重要构成部分,对于快速高效地建设低碳城市也有着重要作用,而低碳理念在这一领域的延伸研究较晚。因此,建设低碳城市就显得尤为重要。园林绿地约占城市面积的30%左右,因此以“减源增汇”为目标的低碳园林对加快建设低碳城市,减缓气候恶化有着重要作用。园林的设计阶段是体现低碳园林的源头,也是决定性的阶段。因此本文在综述低碳的相关概念和国内外相关实践的基础上,分析了我国城市公园走低碳道路的方向和途径,结合实际案例,试图探索符合我国基本国情的低碳城市公园景观规划设计的原则和方法,希望能为低碳城市公园的设计理论提供一点建议和有益的参考,也为更好的推广低碳城市公园建设提供规划建设的参考模式。1.1.2.研究意义1.1.2.1.理论意义本文将低碳理念引入城市公园景观规划设计研究中,借鉴了国内外学者的研究成果,将一般城市公园规划设计与建设的实际步骤相结合,提出了如何在城市公园景观规划设计中尽可能将低碳理念运用到每个设计环节，将低碳理念与城市公园景观规划设计相结合,有利于推广和发展低碳理念在城市公园建设中的应用,为低碳城市公园景观规划设计提供了一定的借鉴,同时本研究也为我国完善城市公园的具体的低碳化规划设计方法的推广和建设提供理论参考依据。1.1.2.2.实践意义本文在全面研究低碳理念的发展历程基础上,在可持续发展相关理论的指导下,通过对低碳城市公园景观规划设计各个环节的综述、分析,提出了一些在规划建设阶段减少碳排放的方法,这些方法有利于减少有害气体污染、控制二氧化碳的排放量、有效防治生态破环、改善城市居住环境以及促进我国低碳城市的可持续发展具有一定程度的现实意义。总之通过本研究,有助于将低碳理念渗透、延伸到城市公园景观规划设计中的每个领域,对于低碳城市公园示范点的建设以及进一步推广和发展低碳城市公园的建设具有十分积极的实践指导意义。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.研究内容和方法1.1.1.研究内容本论文以基于低碳理念的城市公园为研究对象,在对国内外各类城市公园进行调研分析的基础上,首先分析了低碳理念和城市公园的相关理论研究，并综述了国内外在理论和实践方面的研究现状,然后提出基于低碳理念的城市公园景观规划设计的具体方法和案例分析，最后以上海世博后滩公园为例，从选址、道路交通、水环境规划和植物配置等几个方面讨论低碳理念在该公园规划中的应用,最后探索了低碳城市公园规划设计的方法与途径,旨在找到建立低碳城市公园规划设计的一般途径和方法。1.1.2.研究方法1)文献查阅法通过图书馆、阅览室以及知网和万方等数据库以及图书馆查阅大量相关文献以及资料,深入了解低碳理念的基本概念、城市公园景观规划设计的相关理论以及目前国内外的研究动态等,这为本课题的进一步研究打好基础。2)多学科学习法广泛借鉴经济学、社会学、园林植物、园林规划设计、园林工程、环境科学、管理学、建筑规划等多学科在低碳理念和设计方面的研究成果，在这些学科知识的综合帮助下,进一步探讨低碳城市公园景观规划设计的方法和途径。3)比较分析的方法对收集的大量城市公园景观规划设计及园林工程项目资料进行比较分析、归纳整理,以阐述本文的研究观点。4)案例实践法结合低碳理念下城市公园景观规划设计项目的实例开展研究,针对性地解决在城市公园景观规划中如何进行低碳设计的实际问题，做到了理论与实践相结合。2.国内外研究综述2.1.国外研究综述当前国际社会对低碳园林的研究较少,对低碳经济和低碳城市的研究相对较多。目前对低碳经济的研究主要集中于:低碳经济的涵义及其必要性论证、低碳经济技术创新及实现方式、温室气体排放的制度创新等三方面的理论与实证分析。2003年，英国发布了能源白皮书，首次提出了“低碳经济”的概念，引起了当时社会的广泛关注。认为低碳经济是指通过较少的环境污染和较少的自然资源消耗，获得更多的经济收入和产出，通过创造更好生活质量的途径和机会和更高生活标准，为发展、应用和输出先进技术创造了机会，同时也创造了新的商机和更多的就业机会[4]。国际组织、学术界和各级政府于2006年开始关注“低碳城市”的概念。一方面,国外24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究许多学者对低碳城市的基础理论也进行了一定的研究,Norman等(2006)研究了城市结构与交通碳排放之间的关系、Ridolfi等(2008)提出了区域碳平衡的计算方法、Phdungsilp(2010)分析和探讨了城市低碳经济情景、Glaeser等(2010)提出了城市碳排放核算技术体系[5]。英国的伦敦、布里斯托尔和利兹,日本的东京,法国的巴黎,澳大利亚的墨尔本,韩国的首尔等城市先后开始了低碳城市的建设。2010年，新西兰著名的景观设计师克雷格·波考克为艾勒斯利国际花卉展所做的设计——PoolHire，对“低碳景观营造”进行了一些有益的探索。设计师通过系统的研究与规划,有效地降低了景观在营造、维护过程中所需能耗和二氧化碳的排放量,从而达到“低碳景观营造”的目的。巴顿鲁治、萨克拉门托和盐湖城的模拟研究发现，如果每户都种植4棵乔木，将会使地方电厂每年减少16000t、41000t和9000t的碳排放[6]。1.1.国内研究综述基于低碳理念的园林设计目前在我国还是一个比较新的话题,研究起步较晚,为数不多的相关论文基本集中产生于2010年之后。可以说低碳园林无论是理论著作还是实践项目都较为缺乏。2010年国际风景园林师联合会世界大会的主题是“人与天调,和谐共荣一一传统的继承和可持续发展”,大会主题本身就是对生态文明最好的途释[7]。刘颖(2010)指出我国城市建设中对景观设计的认识和重视越来越深入,绿色生态和低碳城市的理念和发展思路越来越受到重视,基于低碳理念的景观规划设计是一种大势所趋,低碳型景观设计也将逐渐成为城市公园景观规划设计的重要环节[8]。李树华(2010)提出共生和循环是低碳理念下城市园林景观和绿地建设的基本思路,并总结了共生型、循环型城市环境建设的方针和生态修复的重要性,概况出了共生型、循环型城市园林绿地建设的目标和规划设计方法[9]。王贞等(2010)认为低碳园林就是在风景园林的规划设计、材料与设备制造、施工建造与日常管理中尽量减少化石能源的使用,降低二氧化碳排放量,形成以低污染、低能耗为特征的“绿色”风景园林[10]。刘晓明等(2010)认为城市绿地系统对于低碳城市的作用主要表现在7个方面:固碳释氧、减少建筑能耗、降低园林自身的碳排放、降低城市热岛效应、碳减排宣传和教育基地、引导绿色交通、城市农业基地[11]。李清宇等(2010)以嘉泽镇区公共绿地实践为例进行分析,从网络化的绿地系统格局的构建入手,通过低碳生态化的布局手法、乡土植物、景观小品、产业化的经营思想四方面共同作用,最终形成特色化的滨水公共绿地景观,并对低碳理念下的苏南小城镇公共绿地与生态经济一体化设计手法进行了探讨[12]。包志毅(2011)认为影响植物景观碳效应的主要因素包括设计风格、植物类型和特性、植物规格和种植密度、植物景观结构等[13]。胡维佳等(2011)从植物景观和硬质景观两方面探讨了低碳理念在园林景观规划中的体现和运用,提出了在园林景观中营造低碳的原则,对推广低碳理念和实现低碳设计目标奠定了基础[14]。吴娜(2011)[15]通过浙江宁波市和义大道沿江段的景观设计项目,阐述了如何从多角度、多方面、多技术将低碳、生态的景观方法运用到实际项目中。胡维佳(2011)[16]从低碳发展视角出发,以城市绿地系统为研究对象,从布局结构、土地利用、各分类绿地和绿地系统内在具体元素四个角度探讨构建低碳型城市绿地系统的策略,并以宁乡县绿地系统规划为实例,分析研究了引入低碳理念的绿地系统规划。江潇潇（2011）[17]通过对低碳理念和城市公园的概念及内涵的分析，总结了当前城市公园规划建设中存在的问题和不足，并以上海后滩公园案例，分析低碳理念在城市公园规划建设中的体现，为今后城市公园规划建设提供借鉴。周巍（2012）[18]24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究在对大量园林设计案例进行调查分析的基础上,归纳了当前园林设计在生命周期、场所精神、绿化配置、成本能耗等方面存在的问题与误区。总结出在风格选型方面、地形改造方面、植物配置方面、材料能源方面基于低碳理念的设计原则，并以萍乡翠湖公园设计为例进行基于低碳理念的园林设计实践研究。汤波（2012）对城市公园的功能分区进行了探讨，指出低碳城市公园的建设要综合考虑生态、经济、社会三方面的因素,病以长沙市西湖文化公园为例阐述低碳理念在具体规划建设中的体现,主要从区位选择、道路交通组织、园林建筑设计、水质净化系统、植物配置等几个方面探讨了该公园中低碳理念的运用[19]。闫广博（2013）[20]以济南市为例,探讨济南住区建设的基本特征,寻求在住区建设中与低碳存在的矛盾点,进而提出相应的规划手段。温成龙（2013）[21]以宜宾市长宁县竹都公园为研究范围,对场地的现状以及城市文化进行了分析,总结出城市公园在低碳节能减排以及积极发展旅游城市的背景下发展面临的问题,最后针对各个景观构成要素提出了低碳景观设计的方法。从国内外相关研究现状来看,国内外许多学者对低碳经济、低碳城市广泛关注,并开展了一些理论和实践研究,但针对具体园林设计案例存在的问题,提出具体低碳设计技术框架和方法的研究较少。因此，本文希望能从城市公园景观规划设计阶段的低碳误区分析入手,通过探讨基于低碳理念的设计原则,从园林设计各要素的具体设计方法的角度来进行低碳理念的阐述。1.相关理论基础1.1.低碳及相关概念1.1.1.碳源与碳汇“碳源”和“碳汇”是因温室效应加剧,全球为控制和缓解气温升高而提出的概念。“碳汇”一词来源于《京都议定书》,此书是由《联合国气候变化框架公约》的缔约国共同签订的,自此正式形成了国际公认的“碳排放权交易制度”(简称“碳汇”)[22]。公约中对碳汇的解释是,大气中的二氧化碳被清除的活动、过程或者机制。碳汇主要指的是森林存储和吸收的二氧化碳量,或者可以理解为说森林对于二氧化碳存储和吸收的能力。而碳源的定义是向大气中排放二氧化碳的活动、过程或者机制。可以看出碳源与碳汇分别是两个截然相对的概念。研究城市的“碳源”和“碳汇”也是解决温室效应的主要突破口。“碳汇”所说的除掉二氧化碳,主要是通过植物的光和作用,吸入二氧化碳呼出氧并且把他固定在植物的体内和土壤中。全球大片的森林成为一个巨大的“碳汇”库。在城市中碳汇主要依靠于城市绿地系统,即城市公园。1.1.2.低碳的概念低碳理念的内涵低碳(low-carbon)一词中“碳”指CO2气体，从字面意思意思理解，低碳即更低的CO2气体排放。自人类进入工业时代以来，对石油、煤等化石燃料的用量加大，导致大气中以CO2为主体的温室气体迅速增加，导致了全球变暖、空气质量下降等全球性气候剧变，直至现在这个问题已经切实的影响到了人们的生活，使其不能被忽视[23]。低碳的概念可以从狭24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究义和广义两个方面来理解,狭义上的低碳是指低的温室气体(此处的温室气体主要是二氧化碳)的排放；广义的低碳是一个综合的概念,它己经逐步衍生为涉及领域广泛且具有社会性的一种前沿的经济理念[19]。1.1.1.低碳理念的内涵92年在巴西缔结的《联合国气候变化框架公约》是世界上第一个应对温室效应、二氧化碳排放的国际性协议，也成为后续国际社会在低碳理念推广上的基础框架，由此，低碳理念开始进入世人的视野。低碳理念从提出到兴起尚不到二十余年时间，对于其总的内涵和目前还没有完全标准的定义，其在不同的领域和层面所展现的本质和内涵也有所不同。早在03年的英国政府白皮书中，即将低碳理念下的经济定义为：在相对少的资源消耗和环境污染基础上获得更多的产出，其作为一个创造更好生活的方法，并创造了更多的商机和就业市场。在城市景观设计层面上，根据世界自然基金的定义，其认为低碳城市应为在保持经济快速发展的同时，还能将城市的能源消耗及二氧化碳等温室气体排放控制在一个较低的水平。而随着国际间协作及会议的结果，碳排放、碳交易、新的能效标准及可再生能源的研发等已成为国际重要议题，围绕低碳理念而产生的国际生产、贸易规则开始出现。从以上叙述中，我们不难理解低碳理念的本质，其基本包括以下几个方面的内涵：1)低碳理念作为应对气候变化、温室效应的一种新的社会形态，是对以往高碳工业时代社会的一种全面反思，其在保证社会经济、生活不断发展的同时，通过改变社会理念与行为方式，达到人与环境和谐发展的目的。2)低碳理念反映出来是一种以低能耗、低污染和低排放为基本目标的模式，通过技术革新和调整改变现有的能源模式、提高能源利用效率，强调利用清洁能源技术，同时改变能源消耗的理念和习惯，最大程度的降低碳排放，最终达到缓解气候变化、促进社会的可持续发展。3)低碳理念的核心是革新，打破以往传统的发展、生活模式，在经济上带动了一系列与碳减排关联的产业，例如新能源产业、节能减排、碳捕捉及贸易等。这种宏大的革新力量足以与以往的工业革命相比拟，推动低碳理念的过程同时也是国际社会中的发展中国家与发达国家力量的博弈，在全球共同面对巨大的气候问题之际，低碳理念的本质即是将该问题上升到科技发展、文化进步和人类历史革新的层次，该理念的执行也将预示未来全球政治、经济版图的新发展。1.2.城市公园的概念及分类1.2.1.城市公园的概念《中国大百科全书》对公园的定义是：“城市公共绿地的一种类型，由政府或公共团体建设经营，供公共游憩、观赏娱乐的园林。”《园林基本术语标准》（CJJ/91—2002J217—2002)对公园的定义是：“公园是供公众游览、观赏、休憩、开展户外科普、文体及健身等活动，向全社会开放，有较完善的设施及良好生态环境的城市绿地。”《城市绿地分类标准》（CJJ/T85—2002）对公园的定义是：“为向公众开放，以游憩为主要功能，兼具生态、美化、防灾等作用的绿地。”综上所述,城市公园是向全社会开放的,具备休闲、游憩、娱乐等作用的一种城市绿色基础设施,或者说是城市公共绿地,为市民在其开展各项公共活动提供的一种开放型的空间。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.1.城市公园的分类在《城市绿地分类标准》的规定中,作为一项独立的土地使用类型,公园绿地被详细界定。公园绿地一般可以再细分为不同中类和小类(见表1)。综合公园是一种适合公众开展规模较大的各类户外活动的绿地；依据服务半径的大小可以将社区公园分为小区游园、居住区公园；专类公园的范围较广,像儿童公园、动物园、游乐园、植物园等较常见的公园都属于专类公园；另外还有街旁公园和带状公因,在整个城市绿地的范围内,公园绿地占城市绿地的较大比重。大类中类小类（备注）公园绿地综合公园全市性公园、区域性公园社区公园居住区公园、小区游园专类公园儿童公园、动物园、植物园、历史名园、风景名胜公园、游乐公园、其他专类公园带状公园街旁公园表1中国城市公园绿地分类Table1GreenspaceofcityparkscategoryinChina1.2.低碳城市公园的概念及特征1.2.1.低碳城市公园的概念从“低碳理念”的基本要求出发,将低碳理念融入到城市公园设计当中,是城市公园设计未来发展的方向。低碳城市公园概括为:在具备一般城市公园的社会、生态、经济效益的基础上,低碳城市公园强调前期管理、规划设计、施工建造和维护管理等整个生命周期内,提高能效,降低能耗,增加碳汇,减少二氧化碳排放量,形成的“低排放、低成本、低能耗、低污染、高能效”且具有良好气候环境的城市公园[17]。1.2.2.低碳城市公园的特征1.2.2.1.碳足迹”少碳足迹(CarbonFootprint)用于表示一个人或者团体在一段时间内温室气体(主要是二氧化碳)的总排放量，以吨或千克为计量单位，涉及能源供给、交通出行、生活方式等诸多领域[24]，被用以衡量人类活动对环境的影响。在城市公园在规划设计和建设维护过程中，强调项目实施前期工作中的碳评估，以及对整个过程进行跟踪测量，控制碳排放量，减少产碳足迹，通过具体评价指标评估低碳水平，加强低碳化发展，确保城市公园对社会及生态环境产生积极的影响。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.1.1.碳排放低通过发展清洁能源减少能源消耗，循环利用资源以增加资源的能效，降低二氧化碳的排放，达到节能、高效的低碳标准；减少施工工程中大型机械的使用，避免对植物和土壤造成的危害；通过植物的有效利用，增加城市公园整体的碳汇能力；实现人与自然、城市与自然的协调发展，维护碳平衡，改善城市环境。1.1.1.2.碳成本低通过材料、机械、人工的合理选择，减少城市公园施工阶段的一次性碳成本；运用生态、可持续的规划设计方法，顺应自然生态的变化，减少后期管理力度，将城市公园长期维护管理所需的碳成本控制在较低的标准。1.1.1.3.碳汇能力强提高城市公园的绿化覆盖率，充分利用植物的固碳释氧和蒸腾作用，增加公园的碳汇能力，发挥“冷岛效应”，降低夏季公园内的温度，提高湿度，通过地形、建筑的营造，调节小气候，为游人提供一个适宜的气候环境，吸引更多的人们走出空调房，感受大自然。2.低碳城市公园景观规划设计的原则、影响因素及方法2.1.低碳城市公园景观规划设计的原则2.1.1.降低城市能源消耗近年来，城市公园能耗主要是电能，而我国电能主要靠煤炭的燃烧。煤炭使用率越高，CO2排放量越高。在城市公园建设中，同样需要消耗大量电能。在美国，每天平均温度升高0.6℃，用电量将增加2%，所以随着电量的增加必然导致更多的CO2排放。而低碳城市公园的建设就是要考虑如何减少这部分CO2的排放。将城市公园中常用的25W白炽灯更换为5W的节能灯，可减少近80%的直接能耗。因此，作为城市公园景观规划设计工作者，应尽可能降低园林中电能消耗，提高其使用效率。2.1.2.选择低碳型园林材料园林材料既包括铺装、玻璃、陶瓷等硬质材料，也包括木材、花卉等软质材料。这此材料需经高温、煅烧等过程才能形成，从而产生了大量CO2，而低碳型碳材料成本少、耐用性高、可重复使用。营造低碳城市公园，应对当地乡土材料进行合理利用，尽量采用低碳型园林材料，而减少对新型、人工、高碳型材料的使用，这样不仅减少大量运输而产生的CO2排放量，也可充分体现出历史地域特色，且适应性强、成本低、便于使用。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.1.选择固碳释氧力强的乡土植物植物通过光合作用吸收CO2，将其转化为有机碳存储在体内和土壤中，并将O2释放到空气中，这一系列生命活动就是固碳释氧——城市公园对“低碳”实施的最直接贡献，因此应充分发挥园林植物的这一功能。然而，不同的园林植物具有不同固碳释氧能力，如榆叶梅的固碳量和释氧量分别为红枫的十几倍。且乡土植物具有较强的适应性和抗性，后期维护可减少大量能源投入，因此营造低碳城市公园应选择固碳释氧能力较强的乡土植物。此外，植物配置方式也是影响植物固碳释氧强度的一个重要因素。落叶乔木与常绿灌木搭配，速生树种与慢生树种搭配，乡土植物与常规园林植物搭配，既可达到较高的固碳效益，又能形成优良持久的植物景观和生态效益。1.1.2.增强城市公园的碳汇能力“碳汇”是指从大气中清除CO2的过程、活动或机制。营造低碳城市公园，应充分利用植物的碳汇功能，减少大气中CO2含量。我们可以通过如下措施来增加城市绿地面积，改善城市生态环境质量，有效增强城市园林景观的碳汇能力：一是营造屋顶花园和立体绿化；二是减少大面积硬地广场、亮化工程、大型人工瀑布、喷泉等高耗电景观的建设；三是尽可能保留城区中原始地形地貌、山体、河湖水景等自然景观，保持其生态平衡。1.2.低碳城市公园景观规划设计的影响因素低碳理念在我国创建的时间较晚,但我们对于低碳的了解越来越多,特别是低碳城市、低碳社区建设的不断展开,低碳理念在日渐受到重视的同时,也被迅速渗透到各行各业,因此,基于低碳理念的城市公园建设也是一个发展的大趋势。本文结合我国城市公园目前建设中的部分情况,以“低能耗、高效能、低排放”为主题,从社会、经济、生态三个角度分析建设低碳城市公园的影响因素,以期更好探索我国低碳型城市公园规划设计的方法。1.2.1.社会因素低碳城市公园是城市的重要组成部分,我们在讨论建设低碳城市公园时我们应先要考虑其社会因素。社会因素首先表现在公园的选址问题,位置的选址要符合城市合理用地的要求,节约土地资源。确定人均公园面积、服务半径等指标,使公园与社区相联系,满足人民的日常休闲活动。园内要建立绿色交通体系,同时与外部交通紧密联系,增设人行道、自行车道,促进公共交通的发展,鼓励提倡人们低碳出行,有效减少碳排放。城市公园要利用自身优势,发挥碳汇效益,完善服务设施,这样将吸引城市居民出行,增加游客数量,游客数量也是一个重要的影响因素。低碳城市公园在建设过程中还应突出本城市的文化传统,反映出社会生活方式,努力营造舒适的人居环境,同时加强低碳理念的宣传,提高人们的低碳环保意识。1.2.2.经济因素24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究经济因素主要指的是建设城市公园过程中的能源和资金的消耗,目前通过减少碳排放、碳足迹和碳成本可以有效达到低碳化管理。我国低碳城市公园的设计规划建设以“低消耗、低投入、高收益”为准则,有效控制产投比是第一位的；采用现代化节能技术,尽可能减少常规能源的消耗；有关部门大力推进新能源的使用,制定合理的标准和底线；采用新型环保材料,尽可能实现资源循环使用,减少碳的排放；在公园建设过程中,对于建筑垃圾实习回收处理,尽量避免资源的浪费；城市公园的后期维护是一个艰巨而漫长的工作,这个过程中关键是控制好低碳化的整体运行,还应建立健全城市公园内部相关的管理机构,使其对公园的规划管理达到统一、有效的低碳化标准。1.1.1.生态因素建设低碳城市公园的核心是把握好这个生态因素。这里要涉及碳源、碳汇两个方面的知识。首先,要控制碳源:调节园内气候,改造水环境,对于水资源实习循环利用；在建筑环节运用节能的新产品、新技术、新工艺,积极提倡节能生态的建筑理念,减少能源消耗和碳的排放；其次,要提高植物的碳汇能力:通过定期监测园内植物的释氧固碳能力,确保园内碳氧平衡；在植物的空间布局上,控制灌草、乔灌草、草坪的比值,在一定的范围内,碳汇能力与数值高低成正比；通过植被垂直绿化、屋顶绿化和复层式种植,使城市公园单位面积的绿化量得到提高；根据不同树种不同的碳吸附能力,建立一个树种碳汇效益数据库,将进一步指导植物的配置,还能估算出城市公园内树木的碳汇总量。1.2.低碳城市公园景观规划设计的方法1.2.1.城市公园选址城市公园的选址，通常会以行政区划和公园的服务半径为基础加以确定。这种平衡均质的布局模式对城市内部自然资源的分配存在一定偏重，同时各行政区划内部人口数量与构成也存在一定的差异，使一些城市公园的布局出现绝对均衡的局面。在强调城市公园的服务半径，将人作为公园的服务对象的基础上，应充分考虑城市用地中的自然资源，引导自然与公园相融合。低碳型城市公园在选址中应当由绝对均质到相对均质，由平衡到有机，充分尊重地区的自然特征。另外，还应考虑舒适的步行和骑行距离，使人们能够方便的到达公园，这样就不必驾车到城市其他区域或者较大的地区公园进行休闲和娱乐活动，有助于减少交通碳排放。1.2.2.城市公园的布局优化城市景观格局，充分合理利用土地资源，对低碳城市的建设具有重要意义。城市中的斑块、基质、廊道、边界共同构筑了城市景观格局体系，城市公园系统所构成的城市绿化景观，可以看成是由各种公园绿地类型以不同方式形成的绿地斑块——廊道系统镶嵌于城市的基质之中。低碳城市公园的景观结构布局应综合考虑各个斑块和廊道之间的联系，以及人工、天然斑块和廊道之间的联系，通过量化分析公园系统的连通性和破碎程度等，将城市公园系统与整体的城市低碳环境联系起来。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.1.道路交通1.1.1.1.园路设计园区内部通车，根据公园面积大小、形状和主要功能分区布置。采用人车分流的形式，在园区入口处设置停车场，集中停放机动车量，根据公园面积大小，控制停车场车位，公园内部少设停车场，尽量避免机动车涌入园区，有效降低车行道路的用地面积。在园区内设置的人行道、自行车道，应延伸至公园的各个角落，确保可达性。1.1.1.2.公园廊道建设在城市中搭建绿色连接线，可以加强公园与城市之间的联系与互动。将分散的公园连接起来，设置专用步行道或自行车道，为人们出行提供便捷。也可将公园的公共轨道交通与周边的商业、住宅区相联系，人们可以通过步行或骑行穿越优美的公园到达目的地。1.1.2.相关配套设施临近城市公园布置公共汽车或地铁停靠站，为人们提供便捷的公共交通系统，减少私家车出行量。自行车在我国的普及是世界其他国家不能匹敌的，但我们却没有很好利用这个优势。我国2008年引入城市自行车租赁体系，杭州市在全国率先运行，将自行车纳入公共交通领域。如杭州西湖柳浪闻莺大门口的城市自行车服务点，另外，在杭州西湖景区沿线的六和塔、曲院风荷、花圃、灵隐、九溪、岳庙、苏堤、花港观鱼等处也设置有服务点，方便游客租还车，推广低碳生活、绿色出行。发展低碳城市公园，需推广自行车的使用，在公园出入口附近设置城市自行车租赁服务点，有利于人们低碳出行，降低能耗，减少碳排放，缓解交通堵塞。1.1.3.水环境规划1.1.3.1.自然式排水系统自然式排水系统以发挥原有场地作为自然的流域，减少复杂的排水设施，降低建设成本。通过自然、软质的设计方法，恢复雨水与土地的联系，注重雨水的就地处理，有效减少场地径流，同时也能使雨水的流动成为一种景观。自然式排水系统由植被、精选的种植土和排水层三个主要的部分组成，通过设置渗透管道的方式收集雨水，以备循环使用。公园道路的两侧可以采用自然式排水道：将路面的降水、积水排入两侧的自然绿地，也可增加排水管道，将多余的雨水传输给城市管网或贮存池；还可以利用地形高差，将降水、积水就近排入湖泊、池塘等水域，及时补充水源，减少水资源的供应。另外，道路的雨水径流还可以使其通过道牙缺口直接进入树池，树池里的种植土可以起到一定的滤水功能。在树池底部铺设排水管，雨量较大时，可将收集到的径流通过城市管网排出)。公园内的步行道，可铺设细碎石、细鹅卵石以及架空景观步道等，以提高路面的透水性；公园广场的铺砖之间留出空隙，可采用透水性填充材料拼接或种植天然草，增强地面透水性。另外，24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究还可采用透水混凝土、透水沥青、透水砖以及保水性复合平板“非热性安全砌块”、回收再生陶瓷透水平板等新型材料替代传统的硬质材料。1.1.1.1.雨水、再生水的收集利用目前，雨水、再生水的收集和利用已经得到众多国家和地区的重视。例如，奥林匹克公园中心区下沉花园中，雨水利用系统设计重现期定为5年，通过铺装、绿化、收水系统收集设计标准范围内的降雨量，雨水以下渗为主，辅助回收；先下渗、净化，再收集、回用；回用采取就近用于下沉花园绿化用水及观赏水景用水以降低成本[22]。将集雨绿地和生态渗透地与公园的使用功能相结合，可以创造出多用途的场所。1.1.1.2.利用公园湿地净化水质公园湿地通过模仿自然湿地生态系中的物理、化学、生物等协调技术来达到净化水质、涵养水源的作用。湿地植被减缓地表水流的速度，沉淀水中泥沙；再通过植物和土壤的生物代谢和物理化学作用，截流水中各种有机、无机的溶解物和悬浮物；最后将部分有毒有害的复合物分解转化为无害甚至有用的物质。1.1.2.植物配置1.1.2.1.树种选择不同树种对碳的吸附能力不同，产生的碳汇效果也不同。低碳型城市公园建设是以减少城市碳排放量、改善城市环境为主要目的，因此在植物选择上应最大效应地发挥植物的生态功能。各树种的碳汇能力与其所处龄组、生长周期有关，速生树种由于其快速的生长能力，在短期内能够获得更多的碳汇量，可以运用到城市公园当中。因为老树和成年树本身储存的碳量高，而幼树则每年吸收的碳多，所以可以将不同树龄的树木进行混栽可以保持植物碳汇的稳定性。在树种选择的过程中，宜选择碳汇能力强的乡土树种，引进外来树种时要考虑植物的碳汇能力以及当地气候环境等因素。1.1.2.2.绿化方式1)垂直绿化垂直绿化是在有限的空间里提高绿量的有效手段。在城市公园内推行垂直绿化技术，可在景墙、建筑立面、立柱上设置种植槽和喷灌系统，种植体量适宜的植物。垂直绿化不仅可以增加绿量，而且丰富了种植形式，结合公园环境，亦可成为一种独特景观。适合作为垂直绿化的植物有：爬山虎、络石、薜荔、金银花、云南黄馨、凌霄、蔓长春等攀援类、垂枝类植物，随着科技的进步，一些地被、草本类植物也可用于垂直绿化。上海世博较多场馆采用了以种植槽为主的墙体绿化。世博主题东西两个立面的生态绿化墙面，在极少的立面空间里达到了面积约为5000m2绿化效果，同时通过植物的作用还能减少太阳辐射，改善室内的温湿度。印度馆、加拿大馆、世博中心、宁波滕头案例馆、阿尔萨斯馆等都有设置形式各异的墙体绿化，24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究为低碳城市公园中垂直绿化的推广实施提供了很好的示范。另外，法国馆的墙面绿化形式比较特别，采用由防水层、无纺布、自动浇灌系统组成而成的种植毯，绿化景观效果好，但后期的养护管理费用很大。1)屋顶绿化最早的屋顶绿化可以追溯到古巴比伦时期的空中花园。屋顶绿化是现在很多高密度大城市增加绿量、降低空气温度的重要手段。屋顶绿化可以有效遮挡太阳辐射，减少屋面的太阳辐射吸收量；另外，植物和种植土的蒸腾和蒸发还可以起到降温保湿作用。屋顶花园构造上可分为：种植介质、隔离过滤层、排水层、防水层，在营造过程中需考虑建筑屋顶所能承受的荷载以及渗漏排水问题，不可设置大规模的自然山水，以平整的场地为主，选用质地轻的无土基质来代替土壤，减轻屋顶荷载。1.案例分析——以上海世博后滩公园为例“上海世博后滩公园”是2010年上海世博公园的主要绿地景观之一，位于世博园的西南角，总占地面积为14公顷，紧邻黄浦江，西起倪家浜，东界浦明路，北靠卢浦大桥，沿岸长约1.7千米。该公园于2007年初由俞孔坚领衔的“土人设计”团队设计开始设计并建设，于2009年10月建成，2010年5月正式开放。上海后滩公园的设计从生态文明体验、湿地生态景观、农耕文明景观、工业文明遗存四个层面展开。保留了公园所在地黄浦江边原有的4公顷江滩湿地，如何对原沿江水泥护岸和码头引入湿地净化系统，进行生态化改造，同时整个公园的植物配置选用适于江滩的乡土物种。上海后滩公园作为世博园的一部分，同时也满足作为城市公园需求，空间上具有可恢复性，用经济、简单的手段，科学地解决了生态重建、工业遗产再利用等问题。在选址、道路交通、水环境处理系统、植物配置与规划等方面体现出了低碳的理念，为今后城市公园的规划建设提供了一种思路，有利于低碳城市公园示范点的创建。图1上海世博后滩公园总体规划图24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究1.1.选址后滩公园位于黄浦江沿岸，原为钢铁厂（浦东钢铁集团）和后滩船舶修理厂所在地，因为城市的扩张和工厂的搬迁成为工业废弃地。作为城市滨水区，又是城市对外展示的重要窗口，对城市自然生态效应的改善以及城市景观格局的形成起着非常重要的作用。从选址的区位特征、现状条件看，合理利用土地资源，有利于城市的结构调控和滨水旧区改造的结合，充分发挥其生态效益，不仅改善城市面貌，还有利于低碳城市的建设。图2上海世博后滩公园选址1.2.道路交通公园内的整个设计围绕生态野趣，在道路的构建中力求便捷、景观的高可达性，通过生态绿色的理念编织体验路网，道路延伸至水边，以满足人们亲水性。大量透水性路面的设计可以有效补充土壤水和地下水，保持土壤的湿度，改善土壤微生物的生存条件，调节地表局部空间的温湿度、城市小气候，缓解热岛效应，从而减少空调使用带来的碳排放。沿防洪堤设置自行车道和步道，倡导低碳的出行方式。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究图3上海世博后滩公园选址道路交通规划设计图1.1.水环境规划利用现有场地，建立水净化系统，是后滩公园的一大特色，是继成都活水公园之后，又一典型湿地净化水质的案例。设计者顺应原有地形向黄浦江一面倾斜的特点，将场地分为原生湿地保护区、滨江芦荻景观区、内河净化景观区和梯地和田带。内河净化湿地经过过滤、沉淀，生物降解，土壤和植物及微生物的净化等12道工序，在缓慢地流经过程中，将黄浦江劣Ⅴ类水净化至Ⅲ类净水。后滩公园每天能净化2400t的水，不仅可以满足自身的用水需求，还能为世博会场提供景观、浇灌和冲洗用水。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究图4上海世博后滩公园水环境规划设计图1.1.植物配置与规划在公园植物整体配置上，设计者顺应原有地形向黄浦江一面倾斜的特点，将场地分为原生湿地保护区、滨江芦荻景观区、内河净化景观区和梯地和田带。沿水以湿地水生植物为主，意在营造生态野趣的自然景象，同时湿地植物又具备了较强的碳汇能力。园内复层式种植也较为丰富，一般采用乔木+灌木，乔木+地被或灌木+地被的形式。乔木和灌木在园林绿地改善CO2浓度等方面发挥主要作用，在绿量相等的条件下，乔木和灌木占的比例越大，绿地固碳释氧作用越明显。公园保留并改善了场地中黄浦边的原有4公顷江滩湿地，在此基础上对原沿江水泥护岸和码头进行生态化改造，恢复自然植被。同时，整个公园的植被选用适应于江滩的乡土物种，芦笛翻飞，乌桕成林，更有群鱼游憩，白鹭照水，一派生机勃勃，实现了“滩”的回归。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究图5上海世博后滩公园的水上花园在江滩的自然基底上，选用了江南四季作物，并运用梯田营造和灌溉技术解决高差和满足蓄水净化之功效，营造都市田园。春天菜花流金，夏时葵花照耀，秋季稻菽飘香，冬日翘摇铺地，无不唤起大都市对乡土农业文明的回味，是土地的生产功能的以展示，并重建都市人与土地的联系。 24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究图6上海世博后滩公园的水上花园垂直绿化有利于在增加公园内的绿量，增强植物的碳汇功能，从而实现低碳化建设。“空中花园”是利用废弃厂房改建成的公园综合服务中心，在保留厂房主体结构的同时悬挂种植池，形成立体花园，使人联想到古巴比伦的空中花园，不仅提高绿量，改善环境，又形成一道独特的风景。问询处建筑外墙面采用了一二年成花卉组合而成彩色墙面，凸显立体绿化，将建筑隐藏在花丛中，美化视觉效果。另外，询问处建筑还采用了屋顶绿化，能够有效吸收太阳辐射，发挥自身生态效益，降低室内温度，减少能源消耗。24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究图7垂直绿化之空中花园1.结论在传统燃料越来越匾乏,全球气候变化日益明显的今天,建设以低碳理念为指导的园林已经成为时代发展的必然趋势,它合乎当代发展的理念,体现了人们追求和谐、可持续发展的愿望。作为当代景观设计师,我们应该在设计时注重低碳,把低碳理念真正运用于设计中,创造出有助于资源能源节约与环境改善的现代园林。城市公园是城市的重要组成部分，作为一个复合的生态系统，对快速而有效地实现低碳城市起着至关重要的作用。“低碳化”的城市公园不仅能为低碳城市发展提供解决方案，24 基于低碳理念的城市公园景观规划设计研究而且可以带来新的发展契机。因此，探索低碳化的城市公园规划设计理论与方法，是发展低碳城市的必经之路。本论文运用先进设计理念，分析城市公园现状，结合园林四大要素、材料等因素，进一步对基于低碳理念的城市公园景观规划设计进行研究。与此同时，提倡以人为本的科学发展观，强调人与自然的可持续发展，促进低碳城市公园的发展，促进低碳城市的发展，促进全球低碳化的可持续发展。通过对理论的总结，运用系统的观点，采用实地调研、综合分析的方法，探索适应于中国基本国情和低碳城市化发展阶段的城市公园规划设计的研究方法，希望能够将低碳理念运用到城市公园规划建设中来，为现代城市公园的规划设计提供一些新的思路与优化方法，并为实现城市公园的可持续发展提供可资借鉴之道。24'