吴志强-0627城市重大项目生态设计综合技术研究

城市重大项目生态设计综合技术集成研究IntegratedEcoPlanning&DesignTechnologiesforUrbanMega-project吴志强Prof.Siegfried,WUZhiqiang瑞典皇家工程科学院院士中国建筑节能协会副会长同济大学校长助理集成：技术集成空间集成TableofUrbanEcologicalTechnologies生态技术总表TransportInfrastructureGreenSpaceHousingFacilitiesCitySiteZonePavilionEnergyWaterWasteAirLand集成——城市生态技术谱系分析及空间集成（1）单项生态技术——城区生态技术集成我国目前城区生态规划设计的单项技术偏多，但集成型的城区生态设计技术几乎还处于空白状态，而城市生态系统作为多元生态要素耦合的复杂系统，需要技术的综合集成应用。背景与需求（2）城市重大项目对城市的影响及示范效应世博会、奥运会、亚运会等城市重大项目对城市发展具有重要影响，尤其是世博园区作为国家级的城区建设项目具有更大的经济、社会与政治意义。通过对其展开集成示范研究，展现国家科技示范工程的成果，引导和带动我国城市可持续发展建设，是一项重要的科技支撑举措。背景与需求（3）多类型用户需求各级政府及相关行政主管部门学术组织与机构各类工程设计、规划咨询、建筑施工机构课题五城市生态功能、生态风险评价方法和关键技术及应用示范城市规划实施的生态安全评估与调控关键技术及应用示范城区生态修复技术集成研究及应用示范城市现实状态基础评价系统城市生态规划编制体系与技术的落实应用城市规划实施运行的评价与修正系统建成区域的调整、更新与优化系统课题一课题二课题三课题四城市生态规划现有专项规划城市建设中生态规划关键技术与方法研究及应用示范城市重大项目生态设计综合技术集成及应用示范城市空间规划国家科技部“十一五”科技支撑计划“城市生态规划与生态修复的关键技术研究与示范”项目构架KeytechnologiesofUrbanEcologicalPlanningandRestoration,sponsoredbyMinistryofScience&Technology规划设计评价与优化生态化建设评价与优化生态化运营展示评价与优化子课题五：城市重大项目生态设计综合技术集成培训系统研制国内外城市重大项目生态设计成果更新与分析建档子课题四：世博园区生态实验展示设计技术研究场地展示生态化公共交通生态化能源循环生态化水体净化展厅展示生态辨析评估生态规划设计生态建设运营子课题三：世博园区生态化建设设计关键技术研究建筑生态化施工设计研究污水/废气/废物/噪音子课题一：世博园区生态要素辨析与评估研究生态评价与设计优化场地生态化施工设计研究污水/废气/废物/噪音课题2城市建设中生态规划关键技术与方法研究及应用示范课题3城市规划实施的生态安全评估与调控关键技术及应用示范与项目其他课题的互动课题1城市生态功能、生态风险评价方法和关键技术及应用示范子课题二：世博园区生态规划设计关键技术集成研究土地植被水体小气候能源交通系统设计※※※※※能源系统设计※※※※※水资源系统设计※※※※※绿地系统设计※※※※※市政系统设计※※※※※互动互动互动城市重大项目生态设计综合技术集成及应用示范Integratedtechnologiesforecologicalplanning&designofurbanmega-projects:casestudyofShanghaiExpo1.城市重大项目区生态要素辨析与评价2.现有城市生态单项设计技术的集成3.城市生态技术的空间集成连接规划设计体系核心问题评价——生态要素辨析与评价生态要素生态系统技术目标（减量、增质/效、循环）能•最大限度降低能耗；•充分提高能源效率与循环利用率；•最大限度的开发利用可再生能源水•最大限度减少污水排放；•最大限度提高水的质量；•增加可循环利用水资源物•最大限度降低物化能耗；•充分使用绿色建材；•最大限度使用、回收利用可再生资源气•减少空气污染•提高空气质量•改善通风循环地•节约土地、精明开发生物•提升生物多样性•提升本地物种比例六大系统0.0020.0040.0060.0080.00100.00清洁能源使用率（%）水资源供需平衡指数（x10）单位土地面积GDP产出（亿元/市辖区面积x10）API指数≤100的天数占全年天数比例（%）工业固体废弃物综合利用率（%）建成区绿化覆盖率（%）建设用地人口密度（万人/平方公里）混合开发街区比例（%）绿色出行比例（%）再生水利用量占供水总量的比例（%）人均公共绿地（平方米）绿色建筑比例（%）2006年2007年2008年建议值例：2006-2008年石家庄生态核心指标变动情况变差变好差距大•水资源供需平衡指数•再生水利用比重•单位土地面积GDP产出•建设用地人口密度•混合开发街区比例•建成区绿化覆盖率•人均公人共绿地•清洁能源使用率•绿色出行比例•绿色建筑比例•工业固废综合利用率•建筑节材率•API指数100天数比例生态评价核心指标0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.0090.00100.00清洁能源使用率（%）X10水资源供需平衡指数（x10）单位土地面积GDP产出（亿元/市辖区面积x10）API指数≤100的天数占全年天数比例（%）工业固体废弃物综合利用率（%）建成区绿化覆盖率（%）建设用地人口密度（万人/平方公里）混合开发街区比例（%）绿色出行比例（%）再生水利用量占供水总量的比例（%）人均公共绿地（平方米）绿色建筑比例（%）石家庄周边主要城市与周边主要城市生态指标比较差于周边城市好于周边城市现状生态条件分析自然条件-山水格局日照环境宏观风环境宏观风环境计算机模拟局部风环境计算机模拟夏季主导风模拟1.5m高度风速图冬季主导风模拟5m高度风速图15m高度风速图1.5m高度风速图5m高度风速图15m高度风速图TableofUrbanEcologicalTechnologies生态技术总表TransportInfrastructureGreenSpaceHousingFacilitiesCitySiteZonePavilionEnergyWaterWasteAirLand集成——城市生态技术谱系分析及空间集成城市生态技术空间集成适宜性评价城市生态技术空间集成技术流程六个时间阶段项目选址项目规划方案设计建设控制运营管理后续利用通过时间目标体系对城市重大建设项目的生态规划设计目标进行分时间阶段的控制。时间目标体系以规划控制的时间轴为主线，以规划建设空间为载体，针对城市的经济社会生态内容，通过制定规划建设全过程的三维生态评价标准体系。衔接——城市空间生态规划落实系统在城市重大建设项目中，按照生态技术总表对应的设施的各个子系统布局各项重要生态设施。城市生态设施总体布局太阳能热电设施风能发电设施地源热泵设施智能电力调配中心垃圾回用中心污水处理厂新能源示范公交枢纽生态设施系统控制图地源、污水源热泵应用区域图太阳能集热器利用分区控制图太阳能光伏屋顶面积率分区控制图太阳能光伏照明系统规划布局图中水系统图生态网络结构图非机动车通勤系统图自行车专用道系统图步行系统图公共交通系统图(轨道交通、BRT、巴士公交）智能交通规划图混合开发控制图地下空间控制图能源系统水系统绿地系统交通系统土地空间系统生态要素生态要素目标（六大系统动态平衡——自我平衡）能•最大限度降低能耗；•充分提高能源效率与循环利用率；•最大限度的开发利用可再生能源水•最大限度减少污水排放；•最大限度提高水的质量；•增加可循环利用水资源物•最大限度降低物化能耗；•充分使用绿色建材；•最大限度使用、回收利用可再生资源气•减少空气污染•提高空气质量•改善通风循环地•节约土地、精明开发•生态用地保持生物•提升生物多样性•提升本地物种比例城市空间目标（产能、节能、减耗、增质/效、循环）城市要素•紧凑布局•集约用地•低下空间利用空间结构•混合开发•职住平衡土地利用•强化绿色出行•强化清洁交通工具•绿色、高效交通管理道路交通•增加绿量•提高绿容量开敞空间•提高系统效率，降低系统能耗•新型设备、材料•循环机制•减少排放市政设施•提高绿色建筑比例绿色建筑生态要素目标与城市空间目标的对应关系绿色控规指标体系生态指标体系生态要素：资源环境质量能系统清洁能源使用水平综合能耗工业能耗水系统水资源供需综合水耗工业废水效率地系统土地产出效率耕地保护水平人口密度气系统空气质量SO2排放强度CO2排放强度物系统固废循环利用水平固废产生量固废回收利用生物系统城市生物栖息地面积生物多样性生态保护用地空间要素：建设控制引导空间结构土地混合利用职住平衡功能与交通耦合度土地利用建设用地人口密度地下空间利用公共设施可达性道路交通绿色出行比例公交发展水平清洁能源交通市政设施循环用水水平节能设施水平节水设施水平开敞空间人均公共绿地水平建成区绿地率绿地植林率绿色建筑绿色建筑比例建筑节能水平绿色建材使用领域二级领域核心指标调控指标宏观控制指标空间控制指标引导指标略（见后表）略（见后表）3.生态指标体系二级领域核心指标调控指标引导指标指标项建议值指标项建议值能清洁能源使用率（%）万元GDP能耗（吨标煤/万元）≤太阳能集热器屋顶面积率（%）：光伏屋顶面积率（%）：≥地源热泵供热率（%）：≥区热岛效应程度（℃）：≤单位工业增加值能耗（吨标煤/万元）≤水水资源供需平衡指数≥工业废水污染物排放水平水环境质量达到功能区标准比例，且城市无劣V类水体（%）：:日人均生活用水量（L/人·日）：≤1万元GDP水耗（吨/万元）≤物工业固体废弃物综合利用率（%）单位GDP工业固体废弃物产生量（吨/万元）≤人均日产生活垃圾量（克）：-生活垃圾分类收集率（%）：-危废与生活垃圾无害化处理率（%）:建筑垃圾再利用率（%）：生活垃圾回收利用率（%）气API指数≤100的天数占全年天数比例（%）≥工业二氧化硫（SO2）排放强度（千克/万元）≤工业废气处理排放比（%）：-单位GDP碳排放量（吨/万元）≤地单位土地面积GDP产出（亿元/平方公里）≥建成区平均开发强度指数-人均耕地面积（亩）≥生物建成区绿化覆盖率（%）≥综合物种指数≥森林覆盖率（%）：≥本地植物指数：≥自然生态用地覆盖率（%）≥生态控制指标体系二级领域核心指标调控指标引导指标指标项建议值指标项建议值空间结构混合开发街区比例（%）≥社区以上级公共中心与公共交通耦合度（%）；≥职住平衡指数；上下限土地利用建设用地人口密度（万人/平方公里）≥地下空间开发利用率（%）≥1500米范围快速公交覆盖率（%）：-500米范围公交车站覆盖率（%）：-500米范围小学可达性（%）：≥80500米范围幼托可达性（%）:100500米范围公共绿地可达性（%）：100社区中心600米可达性（%）≥交通设施绿色出行比例（%）≥90每万人拥有公共交通车辆（标台）≥公交分担率（%）：≥40公交专用车道长度比例（%）：≥25主干道公交专用道设置率（%）：≥70加油站、加气站、充电站覆盖率（%）：≥95慢行交通道路空间比例（%）：主干道≥25%；次干道≥30%；支路≥35%智能交通系统覆盖率（%）：100清洁能源公共交通车辆比例（%）市政设施再生水利用率（%）≥60节能设备及工艺普及率（%）≥工业用水重复利用率（%）：≥90建筑中水利用率（%）：-雨水收集回用率（%）：≥40%有效供水率（%）：≥90污水处理率（%）:100污水处理后排放达标率（%）:100清洁能源市政照明（%）：-节水设备及工艺普及率（%）开敞空间人均公共绿地（平方米）≥13绿强度（%）≥建成区绿地率（%）：≥40立体绿化占绿地总面积的比例（%）：-室外透水地面面积比例（%）：≥30平均植林率（%）≥绿色建筑绿色建筑比例（%）100建筑节能技术普及率（%）≥国家绿标达标比例（%）：100太阳能产能屋顶占屋顶面积比例（%）：≥15太阳能产能墙占南向墙面积比例（%）