雙碳政策下的生態(tài)低碳公園設(shè)計研究
——以新安低碳公園為例

朱真勇 王 琳

（中國能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計研究院有限公司 廣東廣州 510663）

引言

氣候變化是全人類共同面臨的環(huán)境問題，也是人類生存安全和可持續(xù)發(fā)展的威脅和挑戰(zhàn)[1]。我國曾在聯(lián)合國大會上做出承諾，力爭在2030 年前達(dá)到碳排放峰值，爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和。隨后，中共中央、國務(wù)院進(jìn)一步明確了加快轉(zhuǎn)變城鄉(xiāng)建設(shè)方式的策略。“雙碳”目標(biāo)也已成為中國重要戰(zhàn)略目標(biāo)。園林景觀工程具備調(diào)節(jié)氣溫、提升環(huán)境舒適度、改善微氣候等生態(tài)作用，而且還具有提升城市人文效益、經(jīng)濟(jì)效益的作用。如何通過園林綠化的功能來調(diào)節(jié)氣候、增強(qiáng)碳匯能力及實現(xiàn)環(huán)境友好已成為各城市謀劃碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要課題。

1 低碳園林的概念、功能和特點

低碳園林概念定義為：在城市園林景觀的規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工以及后期養(yǎng)護(hù)管理全生命周期內(nèi)，以最少的能源和資源消耗、最大限度發(fā)揮植物自身生態(tài)功效，構(gòu)筑能同時滿足精神文化需求和功能空間需求的園林景觀[2]。

低碳園林在碳匯中有著特殊的功效，園林植物作為生態(tài)碳循環(huán)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和匯集處，通過植物生長固定碳元素既可以降低空氣中的二氧化碳量，減少水土流失，也可通過園林植物平衡人類生活所產(chǎn)生的碳，可有效減少建筑耗能、緩解城市熱島效應(yīng)和建設(shè)低碳城市等。

此外，低碳園林具有以下特點：（1）節(jié)約資源，低碳園林是以綠色植物為主體，并與環(huán)境有機(jī)結(jié)合，能源及人工材料消耗較少。（2）環(huán)境友好，低碳園林通過增加植物和綠地面積，改善城市環(huán)境質(zhì)量。（3）促進(jìn)生態(tài)平衡，通過園林植物降低城市熱島效應(yīng)、調(diào)節(jié)濕度的功能，實現(xiàn)城市建設(shè)用地和園林建設(shè)用地的生態(tài)平衡。

2 城市低碳園林的減碳機(jī)制

城市是碳排放量較多的區(qū)域，城市面積占全球陸地面積比例約為3%，卻聚集了約1/2 的人口，產(chǎn)生了超過70%的碳排放[3]。為實現(xiàn)碳中和，除了調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高能源利用率以及使用新能源等措施外，還可利用綠色植物吸收、生態(tài)修復(fù)等措施中和溫室氣體。

3 實現(xiàn)低碳園林的原則

量化性原則，在項目初始階段應(yīng)量化各環(huán)節(jié)各階段碳排放目標(biāo)參數(shù)，從而指導(dǎo)各專業(yè)、各分項工程執(zhí)行碳減排任務(wù)[4]。

持久性原則，在項目前期，相關(guān)方應(yīng)對項目進(jìn)行反復(fù)的推敲與論證，設(shè)計方案一旦確認(rèn)，各方不可輕易變更或顛覆。

生態(tài)性原則，在項目的全生命周期充分考慮生態(tài)理念，修復(fù)項目原有動植物生態(tài)群落，構(gòu)建連續(xù)完整的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施體系。

整體性原則，項目的規(guī)劃布局、建造施工、材料使用、工藝水準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)管理以及后期運營等應(yīng)持有相同的減碳標(biāo)準(zhǔn)。

4 實現(xiàn)生態(tài)低碳的途徑

4.1 設(shè)計階段

（1）空間布局

科學(xué)合理的園林綠化空間規(guī)劃布局是鞏固和提升城市生態(tài)系統(tǒng)碳匯績效的基礎(chǔ)和保證[5]。合理布局城市綠地群落，既豐富了城市綠地空間，又顯著提高了生態(tài)環(huán)境固碳能力，降低建筑能耗，調(diào)節(jié)城市微氣候，減少地表徑流量，進(jìn)而實現(xiàn)降低城市碳排放的功能。

（2）場地條件

根據(jù)項目的總體定位，結(jié)合項目場地的地理位置及自然條件，因地制宜，做到項目內(nèi)的土方挖填平衡，避免大挖大填，從而減少人力、物力和財力的消耗，節(jié)省造價的同時保持環(huán)境友好。結(jié)合項目中海綿城市建設(shè)，設(shè)置雨水收集及凈化等措施，使水資源最大程度的實現(xiàn)循環(huán)利用。除此之外，應(yīng)確保設(shè)計場地基底具有肥沃的土壤和充沛水源，以確保生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

（3）植物選擇

植物類別不同，固碳釋氧的能力也顯著不同，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，喬木相對灌木較有優(yōu)勢，落葉植物相比常綠植物較有優(yōu)勢。在植物株高、胸徑等參數(shù)不變的情況下，植物固碳效果隨著植物立面層次的增加而增加[6]。喬+灌+地被的復(fù)合結(jié)構(gòu)種植，可達(dá)到最佳碳匯效果（見表1）。提高植被覆蓋率和碳密度是提升植被固碳能力的重要措施，例如，增大植物種植密度和適當(dāng)加大植物規(guī)格、提高樹冠覆蓋面等[7]。項目規(guī)劃設(shè)計階段應(yīng)盡可能地使綠地面積最大化，結(jié)合立體綠化，拓展城市綠色碳匯空間，增強(qiáng)碳匯能力，同時緩解城市熱島效應(yīng)，減輕建筑能耗。

表1 幾種類型的固碳釋氧能力對比 單位：g/d

（4）利用可再生能源

低碳生態(tài)園林設(shè)計，應(yīng)考慮使用可再生資源，如利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能路燈、水車等。其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)、水車不僅能產(chǎn)生能源，也能作為園區(qū)獨特的景觀構(gòu)筑物，使游客能寓教于游。

4.2 施工階段

（1）合理的植物移植和運輸

設(shè)計中選用鄉(xiāng)土植物，大大降低種植成本及養(yǎng)護(hù)管理成本。外來植物適應(yīng)性相對較差，在采挖、吊運、種養(yǎng)等過程造成了額外的碳排放，且加大了能源消耗。植物種植時，可選用成長期相對較小的樹苗，提高成活率的同時，減輕運輸體積和質(zhì)量，進(jìn)而降低碳排放。

（2）植物的后期養(yǎng)護(hù)

園林植物的灌溉所用水源盡可能選用項目附近天然水源，減少因使用灑水車等機(jī)械所帶來的碳排放。若需人工澆水，應(yīng)采用噴灌和滴灌等節(jié)水措施，可在節(jié)約水資源的同時降低電能消耗。

（3）選用低碳材料

園路及鋪裝盡可能運用類似生態(tài)陶瓷磚、生態(tài)石英磚等低耗能生態(tài)環(huán)保鋪裝材料；園林建構(gòu)筑物盡可能采用生態(tài)低碳材料，如竹、木材，盡可能少用金屬以及水泥等導(dǎo)致碳排放較高的材料。盡可能利用現(xiàn)有資源，或通過廢物利用，減少因處理廢物產(chǎn)生消耗的同時，降低因使用新材料而帶來的碳排放。

4.3 維護(hù)階段

應(yīng)通過土壤修復(fù)等手段，保持土壤持續(xù)穩(wěn)定的碳固持能力，可有效降低溫室氣體比重[8]。通常，土壤的碳固持能力強(qiáng)于植物碳固持能力，且是植物固碳能力的數(shù)倍乃至更高，其與植物共同構(gòu)成了城市園林空間中的碳庫，增強(qiáng)城市土壤的碳固持能力可減緩城市能源消耗，對減少碳排放起到積極作用[9]。

5 新安低碳生態(tài)公園項目

5.1 設(shè)計背景

黨的十八大報告首次把“美麗中國”作為未來生態(tài)文明建設(shè)的宏偉目標(biāo)，把生態(tài)文明建設(shè)擺在總體布局的高度來論述。根據(jù)《中山市古香林片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》的要求，對老虎坑垃圾填埋場區(qū)域進(jìn)行封場和生態(tài)恢復(fù)及項目范圍整體景觀提升，最終建成新安低碳生態(tài)公園。結(jié)合此背景，公園綠地生態(tài)和“碳中和”這一主題的結(jié)合便被城市管理和建設(shè)者重視起來[10]。

5.2 項目概況

（1）基本情況

新安低碳生態(tài)公園，選址地塊位于中山市新安村，用地性質(zhì)為公園綠地及環(huán)衛(wèi)設(shè)施用地。用地現(xiàn)狀東南部為填埋場，約占項目用地近半面積，西側(cè)、北側(cè)以林地、廠房為主，有部分水塘。項目用地面積為40 公頃，其中公園用地為30 萬m2。設(shè)計內(nèi)容包括：低碳公園、交通集散區(qū)、綠色循環(huán)區(qū)等三部分，如圖1。

圖1 公園分區(qū)（作者自制）

（2）項目方案主題

方案主題：打造集藝術(shù)、生態(tài)、環(huán)保、科普為一體的公共活動空間，在滿足生活垃圾填埋場、垃圾轉(zhuǎn)運站、滲濾液處理廠及原垃圾處理廠運行功能的同時兼顧科普宣教、市民休閑游憩功能的精品城市帶。

（3）方案構(gòu)建

基于垃圾填埋場的歷史特點，融入生態(tài)修復(fù)、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)平衡、垃圾分類回收等措施，結(jié)合封場后的景觀改造及生態(tài)恢復(fù)工程，改善場地生態(tài)環(huán)境，提升園區(qū)景觀體驗，為城市注入更多活力及凝聚力。

圖2 公園效果圖（作者參與制作）

6 低碳技術(shù)路徑

主要技術(shù)路徑如表2 所示。

表2 公園設(shè)計過程中及后期施工擬采用的主要低碳措施

（續(xù)）表2 公園設(shè)計過程中及后期施工擬采用的主要低碳措施

6.1 構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)

利用公園場地現(xiàn)有自然資源，通過道路植物體系、綠色廣場和草地、人工濕地、垂直綠化等，建立多元化的生態(tài)系統(tǒng)，加強(qiáng)野生動植物資源的保護(hù)。通過選用耐貧瘠、耐干旱、速生、固氮、高產(chǎn)的草本植物或灌木，采用生物工程技術(shù)，以及運用生態(tài)檢測和管理技術(shù)相結(jié)合的方法，將現(xiàn)有的垃圾填埋場變?yōu)樯鷳B(tài)公園。

6.2 海綿城市措施

在非填埋區(qū)設(shè)置雨水花園、下凹式綠地、植草溝等設(shè)施，園路及廣場采用透水鋪裝。使園區(qū)內(nèi)水景和濕地凈化水質(zhì)的同時，提供水生植物生長環(huán)境進(jìn)而產(chǎn)生碳匯效益。

6.3 綠色建筑技術(shù)

建筑設(shè)計中使自然通風(fēng)、采光達(dá)到最大化；融入垂直綠化、屋面雨水回收利用等體系，降低建筑耗能，調(diào)節(jié)微氣候；結(jié)合登山步道及活動廣場布置少量較小體量的休息亭廊，為游人提供駐足休閑空間。

6.4 碳匯型植物應(yīng)用

結(jié)合公園的實際情況，樹種選擇上，速生與慢生相結(jié)合，喬木、灌木與地被相結(jié)合，常綠與落葉樹種相結(jié)合，以中等規(guī)格的喬木為主，大喬木和小喬木及灌木為輔，以針闊葉林搭配種植的形式為主等，提升植物群落穩(wěn)定性，增加植物固碳能力。選擇碳匯能力較強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種，如木棉1121.9、鳳凰木1144.34、小葉榕1079.95、美人蕉1128.73、臺灣草2221.36（單位葉面積年吸收CO2量/g，根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)獲?。?。選擇抗污染、抗旱、耐瘠薄以及對大氣有凈化作用的植物。

6.5 智慧能源科技應(yīng)用

從能源供給和利用兩方面，嘗試在園內(nèi)植入風(fēng)能、太陽能燈等清潔能源。如安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)，利用風(fēng)能發(fā)電供公園部分用電設(shè)備使用；安裝太陽能景觀燈，在園內(nèi)修建以太陽能為主要發(fā)電能源的露天劇場，針對不同來訪團(tuán)體播放不同形式環(huán)保主題宣傳片；園內(nèi)機(jī)動車停車位按照一定比例設(shè)充電樁，促進(jìn)更多的電動汽車使用清潔能源。

6.6 再生能源、再生材料運用

循環(huán)利用廢舊木材、再生輪胎、秸稈墻板和工業(yè)廢料等可再生資源，如使用由餐廚垃圾處理制成的營養(yǎng)土進(jìn)行局部地區(qū)綠化種植；項目滲濾液處理系統(tǒng)每天可以產(chǎn)出150T 可用于綠化的用水，并可滿足園區(qū)的每日綠化澆灌用量；園區(qū)內(nèi)使用分類垃圾桶實行垃圾分類，并在垃圾分類基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行垃圾分類宣傳；用回收的廢舊物品加工而成的不同形態(tài)的藝術(shù)雕塑，擺放在公園四周，貼切環(huán)保宣傳教育主題。

6.7 低碳產(chǎn)品的應(yīng)用

園區(qū)內(nèi)采用低碳環(huán)保理念進(jìn)行設(shè)計。如廣場及道路采用大面積透水混凝土、透水磚、再生骨料等鋪裝材料；用回收的廢舊物品加工而成的不同形態(tài)的藝術(shù)雕塑，擺放在公園四周，貼合環(huán)保宣傳教育主題；園椅、座凳材料用石、竹材、木材制作，簡樸實用。在公園的深化設(shè)計中，座椅座凳考慮結(jié)合臺階、樹池統(tǒng)一設(shè)置。

結(jié)語

實現(xiàn)“3060”目標(biāo)是生態(tài)文明建設(shè)的歷史性任務(wù)，需要所有人共同參與才能順利實現(xiàn)。風(fēng)景園林作為生態(tài)文明建設(shè)的不可忽視的學(xué)科，可在后續(xù)生態(tài)建設(shè)過程中貢獻(xiàn)更多的專業(yè)力量。新安低碳公園，在項目立項、設(shè)計建設(shè)過程、科普展示等方面做了諸多探索，如在項目前期確立節(jié)能降碳目標(biāo)；在設(shè)計階段，合理規(guī)劃、科學(xué)布局城市群落、園林綠地，因地制宜地劃分公園功能空間，融入寓教于游的科普宣教功能，注重使用本土固碳釋氧能力強(qiáng)的植物，巧妙運用低碳節(jié)能材料；在施工階段，合理選擇機(jī)械、設(shè)備、材料來源，盡可能縮小運距和提高運輸效率，提高各項資源、能源的不必要損耗；維護(hù)階段，注重保持公園土壤碳固持能力，使其與植物共同作用成為城市碳庫。科學(xué)合理的園林綠化空間規(guī)劃布局項目前期，日后將在實際施工及養(yǎng)護(hù)階段更進(jìn)一步實現(xiàn)低碳園林目標(biāo)。日后將在實際施工及使用階段更進(jìn)一步探索構(gòu)建城市低碳公園的途徑。目前，景觀行業(yè)中依然缺乏支撐低碳園林發(fā)展的政策制度及科學(xué)支持，如城市園林綠化碳匯計量監(jiān)測水平還有待提升，城市園林綠化碳匯的基本情況仍舊模糊，相關(guān)評估及監(jiān)測方法還只能參考林業(yè)碳匯領(lǐng)域等。