可持续发展理念在英国多层面规划编制中的实践与启示
2018-11-14高榕蔚
高榕蔚
(福建省建筑设计研究院有限公司 福建福州 350001)
1 英国重视可持续规划的背景与方法概述
作为最早推行工业化的国家,英国从维多利亚时代起,工业与生活的烟尘排放就让伦敦获得了世界著名的“ 雾都” 称号。1952年12月的恶性生态事件(伦敦发生毒雾事件,史称大雾霾,造成12 000多人死亡)使英国开始真正从基本国策出发重视环境污染的治理。同时,英国的气候问题在近三十年也影响着其发展方针。英国常年雨水丰沛,无炎热气候,居民家中几乎不配备空调、电扇,夏季一定的高温就会严重影响普通百姓的生活质量。温室气体的排放使得英国的高温记录不断刷新,而全球气候变暖带来的海平面上升也威胁着其绵长的海岸线腹地。
气候变化的威胁与深刻的污染教训,促使英国成为了世界最早进行环境立法的国家,也是环境立法程度最高的国家之一,《气候变化法案》(Climate Change Act,CCA)于2008年正式生效。该法案使英国成为世界首个在减少温室气体排放、适应气候变化方面拥有法律约束力的国家。
在法治的构架下,规划建筑领域是控制污染、减缓气候变化的重要一环,故而在城市建设中,英国宁愿以极其审慎的脚步换取生态安全的保障。 2005年英国政府副首相办公室发布了《规划政策陈述:实施可持续发展》,作为英国政府在规划领域全面推行可持续发展战略的中央文件。
可持续囊括生态、 经济与社会可持续三方面,而生态又包含低碳概念,故而可持续为总宗旨由中央政府提出。至今为止,可持续的要求涵盖了英国各层级规划编制与实施的全过程,绝不仅限于概念阶段,并覆盖了多样化的规划子系统。
笔者梳理与总结了目前英国政府落实可持续理念,其采取的主要方法如下:
(1)在总体策略层面:采用可持续评价把关,法律规定地方发展规划编制时必须同步进行可持续评价;
(2)在街区规划层面:纳入从绿色建筑延伸出的标准化绿色社区评价体系;
(3)在规划子系统层面(本文主要选取建筑、交通系统等):皆有对应的碳排放模型来衡量控制碳足迹;
(4)在详细空间设计层面:数学分析网络辅助衡量空间形态的可持续性。
2 总体策略层面:可持续评价
英国从20世纪90年代后期便开始将各层面的可持续战略落实到城乡建设的重大决策之中,并在欧盟战略环境影响评价的基础上逐步将 “可持续性评价”(Sustainability Appraisal)纳入规划体系。
与战略环评相比,作为“第三代”评价方法,可持续评价主要评估政策目标与行动策略之间的一致性 (consistency)与协同性(compatibility ),并更具有多学科综合目标评价的特征[1]。
2004 年,英国《规划和强制征收法案》正式要求在区域空间战略(Regional Spatial Stratagies)和地方发展框架(Local Development Frameworks)的编制过程中进行可持续性评估 ,并需包含欧盟战略环评的内容(规划文件均必须同时进行可持续性评价和战略环境影响评价。目前实际做法是将这两类评价合二为一,在一个评价报告中满足两项法规的要求)。
2010年后,英国的卡梅伦政府进行了主要针对英格兰地区的规划体系改革,改进原来日益庞杂的上层规划指导(原来为规划政策指导文件 PPS和PPG), 增加基层规划的灵活性,授予地方社区更大的规划自主权,将原有规划体系中的区域空间战略——地方发展框架这两个层面改革为地方发展规划(LocaI Development PIan)——邻里规划(Neighbourhood Planning)两个层次[2]。
改革后,相当于我国城镇体系规划与城市总体规划的地方发展规划编制时必须同步开展可持续性评价,评估编制中的方案能够在环境、经济和社会等方面达到多大程度的可持续性目标。邻里规划和其他辅助性规划文件的编制不需要进行这项工作,但开展战略环评仍是必须的法定环节。
其具体的做法,主要利用统计学的计量分析法来考察各项规划政策对规划可持续性目标的实现有何种效应 ,如层次分析法、分绩效贡献率分析法、指标体系优选法和主成分分析法等。评估是正效应还是负效应,所得的分数对应各项政策在可持续作用上的不同结论:是“积极的”(positive)、“消极的”(negative)还是“不确定”(uncertain),或“无关的”(no relationship )。最后形成政策评估矩阵(Assessment of Policies Matrics)。这种评估为识别和消除规划方案中可能隐含的负面因素提供了有效手段。
3 街区规划层面:“绿色”社区评估-BREEAM Communities
BREEAM(Building Research Establishment Environmental Assessment Method建筑研究院环境评估方法)于1990年由英国建筑研究院(BRE)首次发布,是世界上最早被公认的绿色建筑评估体系。遍布全球五十多个国家的超过25万座建筑物已获得BREEAM认证,而BREEAM还有一个广泛应用的、专注于绿色社区发展的分支——BREEAM Communities绿色社区评估认证体系 。BREEAM Communities(下文简称BC体系)更多地从城市和社区出发,定性定量指标结合,更注重从过程上对社区建设、运营管理进行指导控制[3]。BC评价得分按实际情况和既定可持续目标以及规划政策需求之间的对照进行评判,包括 9 个方面,如表1所示。
表1 BREEAM Communities内容表
这个绿色社区评估体系的每项指标都设有对应的权重表,英国被分为9个区域,不同区域根据其实际情况权重有所不同。
与常规理解不同,达标的社区运营成本并没有大幅度升高,甚至可以降低成本。有关研究表明,BC体系控制下的可持续方案往往不会增加小区开发项目的资金成本。如果这些措施确实会产生额外费用,那么这些费用通常可以通过较低的运行费用来偿还[4]。
在英国,政府是BC体系的主要倡导者,而获得评级的社区在市场是开发品质的象征。较多证据表明,BC评级的社区为投资者提供了更高的回报率,并且提高了开发商和业主的租金和销售额[5]。所以BC体系在英国乃至欧洲的应用度与接受度都较高。
4 规化子系统层面:多样化的碳排放计算模型
可持续中的重要一环为减少碳排放。2016年英国的二氧化碳排放量为3.81亿吨,已降至第一次工业革命期间的水平。其碳排放的大幅度下降主要归功于天然气代替了煤炭消费,2016年英国发电碳排放为275g/kW·h,比2012年(度电碳排放516g/kW·h)下降了47%①。同时城市规划建设领域也为减排做出了巨大的努力,城市活动中碳排放的控制要点——建筑、市政工程施工与使用、交通出行等子系统也正是碳排放的主要源头,英国科研机构针对这几个方面都有开发相应的模型或软件,规划设计人员和城市居民都可用以计算或模拟碳足迹的情况。
4.1 建筑系统:ICE材料数据库-Inventory of Carbon & Energy
ICE数据库由英国巴斯大学(University of Bath)机械工程系可持续能源研究团队开发,它是一个材料的蕴含能、碳系数的清单,便于设计人员对建筑、市政工程材料做出选择。
数据库涵盖了二百多种材料的蕴含碳和蕴含能数据,包含可免费下载铝、沥青、黄铜、砖、水泥、混凝土、陶瓷、各类塑料、涂料等 34 种大类的数据,数据单位为MJ/kg和kgCO2/kg。材料按照自身不同的生产工艺,是否考虑回收利用等进一步细分为若干子项,如水泥被划分成水泥土、水泥砂浆、纤维水泥等。
ICE数据库还包括各类不同材料不同年份的建材能耗散点图、最佳建筑材料能耗浮动范围、隐含碳排放数据、度量边界范围等内容[6]。
4.2 建筑系统:施工碳足迹计算器-Construction Carbon Calculator
由英国环境署(Environment Agency)发布的Construction Carbon Calculator 建设施工碳足迹计算器让需要进行工程建设的开发商、设计师、市民可根据选址、结构、材料、面积、施工中的通勤距离等计算整个工程的碳排放。
4.3 交通系统 :REMIT模型
详细计算交通碳排放的计算模型有英国卡迪夫大学(Cardiff University)规划学院开发的REMIT模型等。
REMIT(Reducing Emissions in Transportation)可测试不同指标下城市机动车的排放值变化情况(氮氧化物和碳氧化物),变量因子包括机动车保有量的变化率、当量行驶距离的变化率(受交通限制政策、用地形态影响)、排放标准的变化(受汽车能源系统与清洁技术升级情况影响)等,并考虑了机动车的使用迭代②。
图表可显示每当量机动车平均排放与总排放值的变化,可帮助较直观地判断规划交通政策最终的作用效果。比如,已知某地1990~2013年机动车保有量数据, 笔者模拟30年内(1990~2020年)多种情况下的交通碳氮化物排量变化,在较高的经济增速下(假设汽车保有量增长率7%),CO排放的标准变为原来的0.05(1990年值设为1),可以使得CO排放总量在未来是下降趋势,如图1所示。CO2的减排技术无法达到CO的高标准,必须辅以交通限制政策,在相对于1990年0.6的交通限制,达到理想的当量0.5排放量,且机动车保有量增长率为2%时,才可使得CO2排放总量在未来保持稳定,如图2所示。这样数据的模拟,可以帮助规划师有针对性地制定设计策略与交通引导控制政策,对政策能将交通碳排的遏制达到何种程度心中有数。
图1 1990~2020年间一氧化碳总排放量变化
图2 1990~2020年间二氧化碳总排放量变化
5 详细空间设计层面:网络分析工具
在英国及欧洲多国,城市复兴也是许多城市近二十年的规划研究方向——重现生机且密度适当的城市中心能缓解用地的蔓延,降低交通通勤的时间与能源消耗,带来可持续的环境与社会经济活力,故而如何打造有活力的公共空间、塑造可持续的空间形态也受到极大重视。目前的详细空间设计在传统经验和案例积累的基础上辅以了较多的计算机技术佐证(无法下定论某个空间指数达到一定值的城市就必然是好城市,但其为可持续的城市设计提供了一个参考评价手段。) 比如Urban Network Analysis Toolbox(UNA城市形态空间量化工具)、 英国伦敦大学开发的空间句法与卡迪夫大学开发的兼容CAD 与 GIS 的sDNA 辅助模型等。
UNA工具箱以及 sDNA等都能让规划设计人员使用数学网络分析方法描述城市的复杂空间模式,从而解决城市设计中的一些具体问题。比如:网络中心性Centrality可以帮助预测一些有趣的城市现象。例如,怎样的设计可以帮助此地可达性达到最高,从而发展成商业密集区;怎样的设计可以使得在生态的前提下,土地的价值得到提升等[7]。它们提供了一个框架,可以描述交通移动、场地和建筑落点之间的关系。它将城市环境的物理现实抽象地表示为3个要素的组合:代表通勤发生的路径,路径交叉的节点,以及代表最终目的地的建筑物。 其度量的结果可以描述人与地点之间的连接度、通达性的结果。UNA允许规划设计师计算5种空间网络上的数学指数:覆盖度、引力指数、居间指数、临近指数和直率(Reach; Gravity; Betweenness; Closeness and Straightness)。这些模型都于ArcGIS10平台上提供部分免费的试用版。
6 对比与启示
6.1 同我国的横向对比
作为世界上“最大的发展中国家”,我国曾经以高额的生态消耗为代价,资源短缺、环境污染、人地冲突等使得城市陷入了“不可持续”的危机,所以可持续一词即便不断赘述,也仍将是我国城镇化进程中长期的主题和追求。
可以看到的是,英国近些年确实取得了实质性的环境改善,达到了承诺的减排目标,经历了从困境到逐步改善的过程,给了我们信心和可借鉴的经验。客观来说,我国目前在国策上也将生态建设提到了前所未有的高度,但在城乡规划工作中,对应于前文阐述的4个层面,我国的情况是:
(1)我国针对重点项目的环境影响评价制度较为完善,但针对规划战略、策略层面的可持续评价(在我国采用的是战略环评)目前在土地利用规划,区域、流域、海域开发规划等特殊专项规划中进行,在城市(县)、镇(乡)总体规划、村庄规划层面中的实践极少,且目前的战略环评没有法律效力,只能供决策时参考。
(2)我国国内的绿建标准鲜有拓展到社区体系的研究, 《中国生态住区技术评估手册》等技术导则已经发布,但应用度较低,生态住区的一系列要求还没有真正进入相关法规与规范中。
(3)由于各种客观原因,目前我国的能源结构优化工作虽在不断推进中,碳排放量控制还并未纳入各项规划编制要求。
(4)网络分析平台要求精细的空间节点和网络数据,需要开放优质数据的支持用于前期整理。由于项目的时间紧迫、数据开放度低等多种因素,空间网络分析等各种数论方法较难在常规的设计项目中实践。
6.2 对我国生态城市建设的启示
(1)对指标评价体系高度重视
法律规定了地方发展规划必须附有可持续评价,一个强制性的评价体系就等于用统一的价值观与质量要求把关了各地、各规划编制单位对可持续的落实。方案、策略的优秀与欠缺都有了更客观的判断依据。
同样,生态、绿色社区的设计理念丰富,但都整合归纳在BC指标体系里,为社会带来标准化的操作模板。
(2) 对定量与定性分析相结合的充分运用
无论是碳排放计算还是空间网络分析,定量分析的纳入从数据角度给予了支撑,助力提升规划判断的科学性。
(3)对立法与制度化根本强调
不论是上述的可持续评价还是碳排放控制要求,都形成了法律文件(碳排放相关法律为《气候变化法案》),形成了规划制度。只有制度的确立和技术方法的普及这二者相辅相成,才可以保障可持续全面进入城市建设的决策和操作中,才可将其真正落到实处。
文中图表来源:
表1 来源于Breeam官网 http://www.breeam.com/communities,作者翻译整理后自绘。
注释:
①数据转引于https://www.carbonbrief.org/ 网站,由英国商务能源与产业战略部(BEIS)以及世界资源研究所(World Resources Institute)共同发布。
②ICE数据库、REMIT模型、sDNA软件内容来源于卡迪夫大学城市规划学院生态城市专业资料。