第三节 减缓气候变化与低碳城市规划

一、城市温室气体排放结构

对减缓性策略来说，建设低碳城市、实现碳减排目标的基础是测算城市温室气体排放趋势与结构，但目前我国地方层面整理温室气体排放清单的工作仍然滞后，特别是从终端使用者角度的温室气体排放测算缺乏，对制定城市碳减排的有效政策路径和规划手段支撑不足。这是未来研究亟须填补的空白。

根据IPCC的估计，2004年全球温室气体排放中（包括能源消耗和其他排放源），能源供应部门占26%，交通部门占13.1%，住宅与商业建筑占7.9%,19.0%来自工业生产，17.0%来自森林或湿地减少等地表变化（IPCC,2007a; World Bank,2010）（见图2—3）。

从终端使用角度来看，全球温室气体排放的主要部门为工业、交通和建筑（Dhakal,2009），其中工业碳排放占比逐步下降，而交通部门是温室气体排放增长最快的部门。全球因能源消耗产生的二氧化碳排放中，交通部门占23%左右，且该比例将在2030年和2050年分别达到50%和80%（IEA,2009）。

以美国为例，1990年，工业、交通和住宅在全国温室气体排放中的比重分别为32.2%、31.6%和19.7%，而到2007年，工业温室气体排放比重已下降到27.1%，而交通和住宅排放占比为33.0%和20.9%（USEPA,2009）。

从城市的尺度来说，住宅和交通部门是最主要的温室气体排放来源。一般而言，城市经济的发展必然带来个人收入的增加、住房面积不断扩大、小汽车拥有量以及使用率的提升；人口的迅速增加以及城区的大量扩张也会导致出行距离的增长，使得人们的出行更加依赖于小汽车（潘海啸，2010）。2008年，美国波特兰市因交通燃油排放二氧化碳347万吨，占城市二氧化碳排放量的39.68%，是碳排放的第一大来源（City of Portland Bureau of Planning and Sustainability,2009）。在北京，从2001年到2008年，城市的工业碳排放比重稳步下降，而建筑和交通碳排放的比重越来越高（见图2—2）。

我国快速的城市扩张和城市空间重构导致居民出行需求的快速增长，特别是职住分离的趋势导致通勤距离不断拉长。2000年以来，中国道路交通的汽油消耗量以年均9.6%的速度增长，达到了2007年的3.46亿吨，而约85%的汽油消耗和42%的柴油消耗来自机动车（Hu et al., 2010）。这不仅使得小汽车排放的二氧化碳逐渐上升并趋于主导地位，同时也带来了严重的负外部性，如交通拥堵、噪声污染、环境健康问题等。

二、空间形态对城市碳排放的影响

城市形态会对居民的日常行为产生结构性的影响，并且城市形态一旦形成则很难改变，对人类的日常行为活动及温室气体排放具有长期、深远的影响。自从低碳理念兴起以来，地理学、经济学、生态学、交通、规划等领域的学者就城市空间形态对温室气体排放的影响程度与机理展开大量实证研究。

表2—3总结了国外文献的若干代表性的研究案例及其研究结论，大致可以分为三类：

（1）汇总层面的研究结论。此类研究着重分析空间形态对城市或社区尺度的碳排放总量的影响。研究一般发现，城市密度与二氧化碳排放呈负相关关系（Kennedy et al.,2009; Tanniguchi et al.,2008; Grazi et al., 2008）。此外，城市二氧化碳排放与城市的机动车拥有率、公交服务水平等因素之间同样存在显著相关关系（Tanniguchi et al.,2008）。沃尔格伦（Wahlgren,2007）对于芬兰的研究发现，规划手段对城市和社区尺度上的温室气体排放量均有显著影响，分别达到10%和20%。

（2）住宅碳排放的研究结论。从不同碳排放部门来看，尽管住宅能耗在城市碳排放中也占据了重要地位，但探讨空间形态与住宅碳排放的学术文献相对较少。这一方面是由于交通能耗的快速增长使城市规划与政策制定者面临更大的挑战，另一方面，住宅碳减排被认为更直接地和能源效率及可再生能源应用相关，而与城市空间形态关系不大，因而土地利用与空间规划并不发挥主要作用。例如，卡恩（Kahn,2000）基于1993年美国住宅能耗数据的研究提出，郊区与城市中心区的住宅用能不存在显著差异。

也有学者认为，城市空间形态通过影响住房消费和城市热岛效应，同样影响着家庭住宅能耗及碳排放（Ewing and Rong,2008）。根据尤因和容（Ewing and Rong,2008）的实证研究，城市蔓延程度与居民的住房消费行为（住宅类型、居住面积）显著相关：与紧凑型城市相比，蔓延型城市的家庭更可能住在独栋住宅中，居住面积更大，在空调、取暖、照明等方面的能源需求都更大，因而家庭住宅能耗更高。另一方面，紧凑型城市的热岛效应更明显，而热岛效应可能增加夏天空调制冷的能耗，但可降低冬天取暖的能耗。综合统计表明，对多数美国城市来说热岛效应并没有增加而是降低了家庭能耗和碳排放。

（3）交通出行碳排放的研究结论。大量实证研究着重在因居民交通出行（特别是小汽车出行增加）导致的城市交通碳排放，重点探讨如何通过改变城市空间形态，促使居民的出行行为从小汽车依赖转向更健康的出行方式，从而达到城市碳减排的目的。尽管模型方法、变量选取甚至研究结论上还有一定争议（Bagley and Mokhtarian,2002），但大部分研究发现：高密度、高可达性、土地混合、规则道路网的社区比低密度、土地利用单一化、小汽车优先的社区更加鼓励居民减少出行距离，选择低碳方式出行，从而对降低碳排放有正面效果（见表2—3）。

服务设施可达性将影响居民出行总量和出行方式选择（Simma, 2003; Naess,2003），提高社区开发密度也将显著降低机动车行车里程及其所关联的能耗与碳排放（Brownstone,2009; Maat and Timmermans,2009; Valle and Niemeier,2011; Ewing et al.,2008）。毫无疑问，“通过土地利用规划和基础设施投资引导长期的交通需求走向低碳化”（Stern,2007）是重要的气候政策措施。