碳中和背景下的合肥市城市濱水空間設(shè)計(jì)探究

蔡小雨

(合肥學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

隨著現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，二氧化碳排放持續(xù)增長(zhǎng)，全球氣溫以前所未有的速度上升，對(duì)生命系統(tǒng)形成威脅。在這一背景下，我國(guó)積極應(yīng)對(duì)，提出碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)：中國(guó)在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)向世界宣布二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。習(xí)近平總書記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。這些舉措標(biāo)志著碳中和已成為國(guó)家戰(zhàn)略。碳中和是指在規(guī)定時(shí)期內(nèi)，二氧化碳的人為移除與人為排放相抵消。目前，我國(guó)碳排放量位居全球第一，如何減少碳排放，合理吸收、移除大氣中的二氧化碳是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和重點(diǎn)研究的問題。城市是人口、產(chǎn)業(yè)等要素集聚的場(chǎng)所，也是碳排放的集中區(qū)域，而城市濱水空間由水體和陸地組成，包含豐富的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)，植物能有效吸收城市大氣中的二氧化碳，在城市濱水空間設(shè)計(jì)中融入碳中和思想，不僅可以契合碳中和背景下的城市發(fā)展需求，也是城市濱水空間生態(tài)化、人性化設(shè)計(jì)的新嘗試。

1 城市濱水空間研究現(xiàn)狀

近年來(lái)國(guó)外學(xué)者開始以城市規(guī)劃視角關(guān)注城市濱水區(qū)的建設(shè)，認(rèn)為城市濱水空間開發(fā)應(yīng)與城市設(shè)計(jì)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)等因素相結(jié)合，肯定了城市濱水空間與城市整體發(fā)展的相關(guān)性[1]；部分學(xué)者提出城市濱水空間不僅要聯(lián)系城市文脈、歷史及環(huán)境，還要與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略相統(tǒng)一，重新定義了濱水空間在城市建設(shè)層面的意義，肯定了城市濱水空間對(duì)改善城市環(huán)境的作用[2]。隨著城市發(fā)展，國(guó)內(nèi)部分學(xué)者注意到濱水空間與城市居民生活方式和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)[3]；還有學(xué)者對(duì)城市濱水空間生態(tài)修復(fù)與景觀提升進(jìn)行研究，提出濱水空間生態(tài)效益策略[4]。總體而言，國(guó)內(nèi)關(guān)于碳中和景觀設(shè)計(jì)的研究多為景觀植物生態(tài)種植方向及城市景觀低碳設(shè)計(jì)層面[5]，基于城市濱水空間層面碳中和設(shè)計(jì)的研究相對(duì)較少。

從研究現(xiàn)狀來(lái)看，國(guó)內(nèi)城市濱水空間研究多以環(huán)境治理為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)于濱水空間的研究局限于宏觀設(shè)計(jì)層面，對(duì)城市濱水空間的地域特色、生態(tài)效益、節(jié)能環(huán)保等微觀層面設(shè)計(jì)研究較少[6]，缺少基于碳中和理論的城市濱水空間整體設(shè)計(jì)研究。

國(guó)外一些城市濱水空間將低碳思想融入規(guī)劃設(shè)計(jì)，如美國(guó)總督島公共空間規(guī)劃中將搬遷的建筑廢料堆疊成山，打造成觀景山頂，節(jié)省了運(yùn)輸廢料的成本；公園周邊采取生態(tài)恢復(fù)行動(dòng)，保護(hù)濕地動(dòng)植物生態(tài)圈；內(nèi)部提供免費(fèi)木質(zhì)自行車，居民以綠色健康的方式觀賞美景，降低城市濱水空間建設(shè)和使用中的碳排放。隨著城市生態(tài)文明建設(shè)推進(jìn)，國(guó)內(nèi)很多城市開始探索城市濱水空間低碳化設(shè)計(jì)，如河北遷安三里河生態(tài)廊道，規(guī)劃設(shè)計(jì)串珠式下洼“綠河”，實(shí)現(xiàn)旱期可維持串珠狀濕地；結(jié)合城市雨水收集和中水生態(tài)凈化回用，可進(jìn)行雨洪調(diào)節(jié)；沿綠帶建立步行和自行車系統(tǒng)，與城市慢行交通網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，使自然景觀與人工景觀有機(jī)融為一體。

本文以合肥城市濱水空間為研究對(duì)象，調(diào)研合肥濱水空間規(guī)劃設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，以碳中和作為研究背景，借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀設(shè)計(jì)案例與技術(shù)手段，探究適宜合肥城市濱水空間的減碳、低碳設(shè)計(jì)策略，為城市更新和濱水空間設(shè)計(jì)提供一種新的解決思路，這對(duì)國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。

2 城市濱水空間碳排放

城市濱水空間內(nèi)部有豐富的自然景觀，包括植物、水體、山體、生物群落等，由于人的親水性，城市濱水空間成為城市居民休閑、運(yùn)動(dòng)的首選場(chǎng)所。濱水空間的植物可以改善城市小氣候、吸收空氣中的二氧化碳，但濱水空間自身的建設(shè)施工及后期的場(chǎng)地運(yùn)行都可能產(chǎn)生碳排放。 針對(duì)濱水空間的碳中和設(shè)計(jì)，首先應(yīng)明確濱水空間內(nèi)的碳排放來(lái)源，從源頭解決空間內(nèi)的碳排放問題。

2.1 城市濱水空間概況

城市濱水空間對(duì)城市空間形象塑造具有非常重要的價(jià)值，城市中的濱水區(qū)域可以改善周邊小氣候、美化城市風(fēng)貌、彰顯地域特色。濱水空間中的河流、湖泊、森林等屬于自然景觀，內(nèi)部的公共建筑、園路、景觀小品等屬于人工景觀，自然景觀中的植物可以有效吸收空氣中的二氧化碳，但人工景觀的建設(shè)和運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放。城市濱水空間在前期建設(shè)中會(huì)產(chǎn)生隱含碳排放，在后期使用過程中會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行碳排放(見圖1)。

圖1 濱水空間碳排放示意圖

2.2 城市濱水空間隱含碳排放

材料生產(chǎn)階段碳排放。濱水空間在建設(shè)過程中會(huì)消耗大量的建造材料，人工景觀的建造需要不同的建筑材料，如園路的鋪設(shè)需要大量混凝土、鋼筋、沙礫、石材等，景觀小品需要消耗鐵件、不銹鋼、木材、石材等(見表1)。

表1 濱水空間建造材料生產(chǎn)階段碳排放量

這些材料在濱水空間建設(shè)中用量大，其生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放，濱水空間常用建造材料在生產(chǎn)階段產(chǎn)生的碳排放，水泥、鋼筋及鐵件、混凝土、瀝青在濱水空間建設(shè)中用量大、碳排放因子高，而木材、石材等天然材料在生產(chǎn)階段可以視為零碳排放[7]。

材料運(yùn)輸階段碳排放。建筑材料在生產(chǎn)完成后，需要轉(zhuǎn)運(yùn)到濱水空間場(chǎng)地內(nèi)，途中可能經(jīng)過多次轉(zhuǎn)運(yùn)、跨省轉(zhuǎn)運(yùn)、跨國(guó)轉(zhuǎn)運(yùn)，材料在運(yùn)輸階段產(chǎn)生的碳排放量見表2，可知材料在運(yùn)輸過程中原石、砂礫、混凝土、瀝青的碳排放量較高，板材類石材、木材、不銹鋼板的碳排放量相對(duì)較小。

表2 濱水空間建造材料運(yùn)輸階段碳排放量

施工階段碳排放。濱水空間建設(shè)施工階段涉及土方平整、水域填挖、園路施工、景觀建筑施工、植物種植等，施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)采用各種機(jī)械、人工完成，同時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的碳排放。城市濱水空間具有場(chǎng)地面積大，施工工期長(zhǎng)、工程量大的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中對(duì)原場(chǎng)地改動(dòng)越大，施工產(chǎn)生的碳排放量也相應(yīng)提升。

2.3 城市濱水空間運(yùn)行碳排放

濱水空間建成后，在使用過程中會(huì)產(chǎn)出運(yùn)行碳排放[8]，主要有場(chǎng)地環(huán)境能耗(照明、音響)、公共設(shè)施能耗(供水、供配電)、功能性能耗(信息系統(tǒng)、電器、辦公系統(tǒng)等)，其中照明和設(shè)施供電會(huì)消耗大量能源，也是場(chǎng)地內(nèi)運(yùn)行碳排放量產(chǎn)生的主要因素。

3 合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)現(xiàn)狀調(diào)研

合肥地跨長(zhǎng)江、淮河兩大流域，環(huán)巢湖，南淝河貫穿合肥城區(qū)，界內(nèi)水資源豐富，沿岸建有眾多濱水公園。選取大蜀山國(guó)家森林公園、合肥環(huán)城公園、巢湖沿岸濱水空間為調(diào)研對(duì)象，以場(chǎng)地內(nèi)植物、硬質(zhì)景觀、景觀建筑、配套景觀小品等為研究?jī)?nèi)容，調(diào)研分析目前合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，了解其中存在的問題，為下文碳中和設(shè)計(jì)策略提供依據(jù)。

3.1 合肥大蜀山濱水空間調(diào)研

植物種植分析。場(chǎng)地內(nèi)森林覆蓋率達(dá)95%，擁有植物133科756種，植物種植以自然式為主，沿主干路兩側(cè)種植層次為喬木、小喬木、灌木、地被四層群落種植[9]；背景林多采用原生樹種，在保留場(chǎng)地現(xiàn)狀樹木的前提下根據(jù)地形鋪設(shè)園路；水生植物以荷花、蒲葦為主。園區(qū)樹木品種主要有香樟、樸樹、雪松、梅花、櫻花、紫葉李、構(gòu)樹、柳樹、女貞、桂花、孝順竹等(見表3)，多為合肥本地常見樹種及原場(chǎng)地內(nèi)保留的現(xiàn)狀樹種，不僅能減少場(chǎng)地內(nèi)樹木移栽產(chǎn)生的碳排放，而且能穩(wěn)定濱水空間內(nèi)部生態(tài)群落，維持物種多樣性。

表3 大蜀山森林公園植物種植調(diào)研表

硬質(zhì)景觀。場(chǎng)地內(nèi)主要采用的硬質(zhì)景觀材料為：瀝青混凝土和天然石材，其鋪設(shè)面積占比約為：瀝青混凝土53.7%、天然石材41.2%，其他材料為5.1%。主干道鋪裝材質(zhì)為瀝青混凝土，主路貫穿整個(gè)公園，可供市民日常跑步、騎行，成為很多市民健身鍛煉的場(chǎng)所。園區(qū)支路及游步道采用石材、青石磚鋪設(shè)，部分場(chǎng)地采用嵌草砌石鋪設(shè)，這種鋪裝形式增加了場(chǎng)地的綠化面積。

景觀建筑。園區(qū)內(nèi)設(shè)有公共售賣亭、后勤管理用房等配套設(shè)施，結(jié)合內(nèi)部景點(diǎn)設(shè)有游人休憩的亭、廊。其中配套設(shè)施建筑材料為木材，亭廊以磚砌為主,其景觀建筑材質(zhì)及數(shù)量(見表4)。

表4 大蜀山森林公園景觀建筑用料表

景觀小品。公園內(nèi)小品有座椅、雕塑、垃圾桶、指示牌等，座椅材質(zhì)以石材和塑膠為主；垃圾桶為塑膠材質(zhì)；指示牌為鐵制；雕塑為石材，其中石材與鐵制品為高碳排放材料。

3.2 環(huán)城公園濱水空間調(diào)研

合肥環(huán)城公園位于包河區(qū)，在舊城墻基礎(chǔ)上環(huán)繞合肥老城區(qū)一周而修建的城市濱水城市公園[10]，共有西山公園、包河公園、銀河、環(huán)西、環(huán)東和環(huán)北六大景區(qū)。

植物種植分析。園區(qū)內(nèi)部植物覆蓋率達(dá)85%，共有植物205種，共計(jì)77科146屬，喬木94種，灌木及藤本73種，草本20種，水生植物7種，較好地保留了老城區(qū)建設(shè)時(shí)期種植的喬木，樹木體量較大，林蔭面積廣，可有效降低場(chǎng)地小環(huán)境溫度，提升空氣質(zhì)量。水域內(nèi)植物種植品種多為挺水植物，水生植物品種較少。

硬質(zhì)景觀。場(chǎng)地內(nèi)主要采用硬質(zhì)景觀材料為：天然石材和木材，其鋪設(shè)面積占比約為：天然石材87.5%、木材8.4%，其他材料為4.1%。環(huán)城公園內(nèi)部禁止車輛通行，園區(qū)道路多為步行道，結(jié)合地形與植物種植設(shè)置游步道，路面由天然石材鋪貼而成。在園區(qū)入口和中心節(jié)點(diǎn)處設(shè)有多處活動(dòng)空間，供市民鍛煉、休閑，內(nèi)部活動(dòng)空間形式多樣，成為周邊居民日常固定休憩空間，帶動(dòng)城市居民綠色健康的生活方式。

景觀建筑。園區(qū)內(nèi)建筑材料多為磚混材質(zhì)(見表5)，新型環(huán)保材料應(yīng)用較少。傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)中會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，不利于節(jié)能降碳。

表5 環(huán)城公園景觀建筑用料表

景觀小品。園區(qū)內(nèi)燈具均為常規(guī)型號(hào)，沒有節(jié)能環(huán)保設(shè)備，缺少對(duì)太陽(yáng)能綠色能源再利用。景觀座椅多為天然石材(見圖2)，天然原石類石材在運(yùn)輸和施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，不屬于節(jié)能環(huán)保材料。

圖2 合肥環(huán)城公園景觀建筑及小品

3.3 巢湖沿岸濱水空間調(diào)研

巢湖地屬合肥，湖水面積約800平方公里，是我國(guó)五大淡水湖之一，沿岸以生態(tài)湖岸景觀為基礎(chǔ)，是長(zhǎng)三角重要的區(qū)域生態(tài)基礎(chǔ)[11]。巢湖沿岸有十大景區(qū)，調(diào)研選取緊鄰湖岸的濱湖濕地森林公園、峔山島景區(qū)、紅石咀公園景區(qū)，分析巢湖沿岸濱水空間碳中和建設(shè)現(xiàn)狀。

植物種植分析。巢湖沿岸植物覆蓋率約為90%以上，區(qū)域內(nèi)木本植物共計(jì)60科，400多種；水生維管束植物、濕地高等植物共30科，44屬52種。沿岸濱水空間植物種植多為現(xiàn)狀原生樹種，以生態(tài)保護(hù)為前提，保護(hù)現(xiàn)狀植物群落，維護(hù)區(qū)域內(nèi)生態(tài)穩(wěn)定性，對(duì)現(xiàn)有的植被改造較少。同時(shí)將區(qū)域內(nèi)的荒地改造成供游人觀賞的草花花海，提升濱水空間景觀的觀賞性，增加場(chǎng)地內(nèi)綠化面積。因草花可自播繁殖、生長(zhǎng)，無(wú)需太多的人工維護(hù)，后期景觀管理成本低，符合碳中和設(shè)計(jì)思想。

硬質(zhì)景觀。巢湖沿岸硬質(zhì)景觀占地較少，主要為沿湖車行道及綠色步道，主要采用的硬質(zhì)景觀材料為：瀝青、塑膠、天然石材、木材，其鋪設(shè)面積占比約為：瀝青47.3%、塑膠13.5%、天然石材23.6%、木材10.9%，其他材料為4.7%。特色環(huán)湖步行道總長(zhǎng)約170公里，整個(gè)步道貫穿湖岸，沿岸散布景點(diǎn)風(fēng)景宜人，成為市民日常徒步、騎行的主要路線。沿湖綠道可引領(lǐng)市民健康生活方式，自覺選擇環(huán)保自行車作為日常出行交通工具，降低城市碳排放，提升城市活力。

景觀建筑。場(chǎng)地內(nèi)景觀建筑體量較小，多為木質(zhì)結(jié)構(gòu)的亭架(見表6)，結(jié)合木質(zhì)步道設(shè)置親水游步道。湖岸因生態(tài)保護(hù)未建設(shè)大體量景觀建筑，較好地保護(hù)了沿岸濱水空間生態(tài)環(huán)境。

表6 巢湖沿岸濱水景觀建筑用料表

景觀小品。巢湖沿岸濱水空間面積廣、空間類型多樣，觀光景點(diǎn)內(nèi)部景觀小品較多，景點(diǎn)以外區(qū)域景觀小品相對(duì)較少，多為基礎(chǔ)設(shè)施。場(chǎng)地內(nèi)部路燈、垃圾桶等小品均為常規(guī)型號(hào)，沒有新能源設(shè)備及雨水滲透回收系統(tǒng)。

3.4 分析與總結(jié)

為分析合肥濱水空間碳中和設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，對(duì)大蜀山森林公園、合肥環(huán)城公園、巢湖沿岸濱水空間進(jìn)行調(diào)研，對(duì)其場(chǎng)地內(nèi)植物種植、硬質(zhì)景觀、景觀建筑、配套景觀小品設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出目前合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)存在的問題(見表7)[12]，為碳中和設(shè)計(jì)策略提供依據(jù)。

表7 合肥濱水空間碳中和設(shè)計(jì)問題分析

通過調(diào)研以上濱水空間可知，目前合肥濱水空間植物品種多為鄉(xiāng)土樹種，植物種植形式與水生植物品種相對(duì)單一；硬質(zhì)景觀多采用常規(guī)高碳排放材料，新型低碳材料的使用較少；景觀建筑以混凝土磚混結(jié)構(gòu)為主，很少使用新型環(huán)保材料和可回收材料；景觀小品多為常規(guī)型號(hào)，對(duì)新能源的利用較少。綜合目前合肥濱水空間碳中和設(shè)計(jì)存在的問題，結(jié)合城市濱水空間碳中和理論研究，可以將合肥濱水空間碳中和研究方向歸納為：探究如何降低場(chǎng)地建設(shè)及后期運(yùn)行中產(chǎn)生的碳排放；探究如何提升場(chǎng)地內(nèi)植物或水域空間的降碳能效。

4 合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)策略

城市濱水空間豐富的植物資源和水資源可以有效吸收、降低城市產(chǎn)生的二氧化碳，但在濱水空間的建設(shè)和使用過程中也會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放。合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)應(yīng)從降低場(chǎng)地碳排放和提升場(chǎng)地吸碳、降碳能效兩大方面入手。同時(shí)，城市濱水空間作為大眾日常生活、休閑的主要場(chǎng)所，應(yīng)該融入綠色生活設(shè)計(jì)，引領(lǐng)城市居民日常出行、休閑、運(yùn)動(dòng)時(shí)選擇低碳環(huán)保的方式。

4.1 減少高碳排放材料的使用，降低隱含碳排放指標(biāo)

濱水空間常用景觀材料有石材、瀝青、水泥、木材，這些材料隱含碳排放量為生產(chǎn)碳排放量與運(yùn)輸碳排放量之和，具體數(shù)值見表1、表2，分別為石材4.36 m3/kg、瀝青混凝土65.44 t/kg、水泥445.17 t/kg、木材62.47 m3/kg。從工業(yè)生產(chǎn)來(lái)看，水泥和鋼鐵是材料制造行業(yè)碳排放主要來(lái)源。其中水泥制造占全球碳排放總量的7%，鋼鐵制造碳排放占7%-9%?；炷琳?%-10%。降低濱水空間建設(shè)產(chǎn)生的直接和間接碳排放，濱水空間景觀建筑、景觀園路、廣場(chǎng)、景觀小品所使用的景觀材料應(yīng)減少水泥、鋼鐵及混凝土這類高碳排放的材料使用，采用一些先進(jìn)技術(shù)及工藝以減少水泥的使用，如使用非化石燃料的膠凝材料替代水泥、增加混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間。場(chǎng)地內(nèi)的景觀小品和景觀建筑可以采用可再生材料代替高碳排放材料的使用，如利用回收塑料及廢棄木材合成的新型木塑材料，來(lái)替代水泥、混凝土、鋼鐵，作為景觀亭廊、景觀鋪裝、景觀小品的替代材料，根據(jù)設(shè)計(jì)需要對(duì)材料進(jìn)行異性加工。同時(shí)，這種材料也可以再次回收，并繼續(xù)加工再使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的循環(huán)利用。

在景觀建筑施工過程中，采用建筑預(yù)制板及裝配式建筑也可以減少施工過程產(chǎn)生的碳排放，裝配式材料在施工過程中比傳統(tǒng)方式可減少建設(shè)垃圾排放70%，減少木材使用60%，節(jié)約水泥砂漿55%，節(jié)約水資源消耗25%[13]，可以降低場(chǎng)地施工造成的環(huán)境污染與垃圾排放，降低揚(yáng)塵與噪音，有利于城市生態(tài)文明建設(shè)。

4.2 增加可再生能源利用，減少場(chǎng)地運(yùn)行碳排放

城市濱水空間占地面積廣、工程量大，為降低場(chǎng)地后期運(yùn)行產(chǎn)生碳排放，可在園區(qū)設(shè)計(jì)中融合可再生能源技術(shù)，降低場(chǎng)地不可再生能源消耗。電能是場(chǎng)地運(yùn)行消耗的主要能源，一些燈具、音響、設(shè)備的維持都需要電能供給?？稍趫?chǎng)地照明系統(tǒng)中加入太陽(yáng)能燈具的使用，結(jié)合光控系統(tǒng)根據(jù)日光亮度控制燈具開關(guān)，不僅有效利用太陽(yáng)能，還能降低不必要的能源成本。在場(chǎng)地的建筑立面上也可安裝太陽(yáng)能光板，供給場(chǎng)地其他設(shè)施用電，達(dá)到場(chǎng)地內(nèi)部用電自給自足，景觀亭頂部結(jié)合造型增加太陽(yáng)能光板，轉(zhuǎn)化電能，供給輔助設(shè)施用電[14]。

4.3 植物生態(tài)化設(shè)計(jì)，提升場(chǎng)地降碳能效

保留現(xiàn)狀樹種，選擇鄉(xiāng)土樹種。城市濱水空間往往沿水系呈帶狀分布，占地面積大，沿岸有豐富的原生植物。不合理地引入外來(lái)植物，可能造成植株無(wú)法適應(yīng)本地環(huán)境而死亡，樹木死亡率每增加0.5%-4%，該植株的總碳儲(chǔ)存量會(huì)減少70%。對(duì)濱水空間進(jìn)行設(shè)計(jì)前，應(yīng)做好場(chǎng)地的前期調(diào)研，在植物種植設(shè)計(jì)中盡可能保留現(xiàn)狀樹木，減少場(chǎng)地內(nèi)樹木移植及運(yùn)輸產(chǎn)生的碳排放，保護(hù)原生物種多樣性，維持生態(tài)穩(wěn)定性。

適當(dāng)增加幼齡植株，控制栽植密度。幼齡植物的碳周轉(zhuǎn)效力遠(yuǎn)勝于壯年植株，其碳匯能效相對(duì)更高。平均胸徑在10-20cm的植株群落年固碳量最高，在種植設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀，采用幼齡植株替代大樹栽植，不僅可以有效提升場(chǎng)地碳匯能力，還可降低施工成本，提高植株成活率。

植株的數(shù)量增多可以提升場(chǎng)地的固碳能力，但是過密的種植會(huì)引起植株生長(zhǎng)不良，導(dǎo)致植株枝葉病變甚至死亡。在一定區(qū)域內(nèi)，植物的碳匯能力會(huì)隨著栽植密度增加而提升，但是到達(dá)一定量值之后反而會(huì)下降。研究數(shù)據(jù)表明，栽植密度在300-450株/hm2的植物群落固碳效力最高，栽植密度在0-150株/hm2的群落固碳效力最低，為前者的1/2。在種植設(shè)計(jì)采用中等栽植密度可使群落保持最佳狀態(tài)，起到更好的降碳作用。

采用生態(tài)群落種植，增強(qiáng)群落固碳釋氧能力。不同植物的固碳能力有顯著差異，其中喬木具有明顯優(yōu)勢(shì)(見表8)。濱水空間主干道或核心空間植物設(shè)計(jì)可采用多層次生態(tài)化群落種植，上層為大喬木、小喬木，中層為灌木、小灌木，下層為地被、草坪。利用多層次生態(tài)種植空間，充分發(fā)揮群落的固碳釋氧能力。

表8 不同類型植物固碳釋氧能力 g/d

采用多層次種植可有效增加場(chǎng)地內(nèi)的綠化率，充分發(fā)揮植物的吸碳、降碳作用，降低城市大氣碳含量。在停車場(chǎng)、園路、活動(dòng)場(chǎng)地設(shè)計(jì)時(shí)可采用嵌草式鋪裝(見圖3)，降低場(chǎng)地的硬質(zhì)景觀面積、減少建筑材料的使用、提升空間綠化率。

圖3 嵌草式鋪裝

增加水生植物面積，改善水域生態(tài)。在場(chǎng)地水域內(nèi)種植適宜的水生植物，可增加植物種植面積、改善水域生態(tài)環(huán)境、豐富水面景觀。同時(shí)，人的行為活動(dòng)具有親水性，種植荷花、睡蓮、美人蕉、蒲葦?shù)瓤捎^花、觀葉的水生植物，可以增添場(chǎng)地趣味性，吸引游人觀賞。

4.4 配套人性化設(shè)計(jì)，引領(lǐng)城市綠色低碳生活

城市濱水空間景觀設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合城市地域特色，在景觀設(shè)計(jì)中融入地域文化符號(hào)，展現(xiàn)城市特色。在設(shè)計(jì)中要充分考慮到城市居民的興趣、審美、生活方式和文化內(nèi)涵，將城市文化背景注入到濱水空間景觀設(shè)計(jì)中，為其賦予以人為本的人文精神，使市民在游賞時(shí)可以產(chǎn)生情感共鳴，提升場(chǎng)地親切感、認(rèn)同感和文化感。

濱水空間場(chǎng)地設(shè)計(jì)應(yīng)合理細(xì)分景觀空間尺度，引導(dǎo)市民在一定范圍內(nèi)選擇低碳環(huán)保的游賞方式。結(jié)合人車分流設(shè)計(jì)人行與車行流線，保障場(chǎng)地內(nèi)人行動(dòng)線流暢。在場(chǎng)地內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)豐富多變的游步道，如提升鋪裝趣味性、結(jié)合地形設(shè)置曲折多變的步行道、豐富步行道兩側(cè)景觀層次等，引導(dǎo)市民選擇步行方式游覽。

在濱水空間設(shè)計(jì)中可結(jié)合水系設(shè)計(jì)帶狀城市綠道，將濱水開放空間自然和人工廊道串聯(lián)一體，設(shè)置可供市民步行、騎行的景觀線路，將散點(diǎn)化的景觀區(qū)域通過線性道路連接起來(lái)，改善濱水空間生態(tài)環(huán)境、涵養(yǎng)城市水源、保持水土；還可以引領(lǐng)城市居民綠色出行方式，減少機(jī)動(dòng)車輛使用，樹立健康、環(huán)保的低碳觀。同時(shí)，在濱水空間公共空間中可增加新能源汽車充電樁、共享自行車停放點(diǎn)等配套設(shè)施，提倡市民在場(chǎng)地內(nèi)以自行車作為交通工具，將自行車道與慢跑道設(shè)計(jì)相結(jié)合，增加濱水空間景觀與人的參與性，提升場(chǎng)地空間使用率，促進(jìn)公眾綠色低碳出行，引領(lǐng)城市綠色生活。

5 結(jié)論

城市建設(shè)與碳排放之間的矛盾是城市發(fā)展過程中必須面對(duì)的問題，也是社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的必然過程。本研究通過對(duì)合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)研分析，為城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)策略提供依據(jù)[15]。立足碳中和相關(guān)理論，結(jié)合濱水空間的特點(diǎn)，提出降低場(chǎng)地能源消耗與提升降碳能效策略，從低碳材料的使用、可再生能源的利用來(lái)解決濱水空間碳排放問題[16]，從生態(tài)化設(shè)計(jì)、提升綠地率來(lái)解決濱水空間降碳能效問題，從人性化配套設(shè)計(jì)來(lái)解決城市生活、出行高碳排放問題。通過對(duì)合肥城市濱水空間碳中和設(shè)計(jì)的研究，為其他城市濱水空間碳中和建設(shè)提供可參考方案，有助于提升合肥城市整體形象，將合肥打造成生態(tài)化文明城市，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。