時間:2024-02-27 14:46:03
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇低碳城市的概念,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
一、引言
隨著社會的發展,環境惡化、氣候變暖等問題的日益嚴峻,人們逐漸認識到人類活動對生態的影響,開始重視對氣候環境變化的控制。人類通過研究發現人類活動產生的過量二氧化碳對生態環境有著巨大的影響,于是便提出了低碳的概念。2003年英國政府在政府能源白皮書中首先提出了低碳經濟的概念,2007年聯合國氣候變化大會制訂的“巴厘島路線圖”,2009年中國在聯合國氣候變化峰會及哥本哈根聯合國氣候變化大會上向全世界作出了明確承諾。低碳逐漸深入人心,成為未來發展的方向。在城市建設、景觀設計中生態低碳型景觀設計成為一種趨勢。
二、低碳與城市園林景觀的關系
低碳包括低碳社會、低碳經濟、、低碳生活、低碳城市等等。其中低碳經濟和低碳生活是其核心內容。低碳經濟,是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式。低碳生活,是把生活作息時間所耗用的能量要盡量減少,從而減低二氧化碳的排放量。低碳城市是指城市在經濟發展的前提下,保持能源消耗和二氧化碳排放處于較低水平。低碳城市的主要思路包括減排和碳匯(既收集和固定大氣中的溫室氣體)。而城市綠色園林景觀系統作為城市中最主要的碳匯必然成為低碳城市的重要組成部分。城市綠色園林景觀具有固碳釋氧、降低城市熱島效應、美化環境等作用,同時又可作為為重要的低碳教育與展示基地。如何在園林景觀設計中充分發低碳效應,是實現低碳城市發展目標的重要保障。
從目前現狀來看,城市建設對園林景觀設計的認識性正逐步深入,可持續發展的綠色景觀和可觀賞性的城市發展思路也已經得到方方面面的確認和肯定,低碳園林城市是城市發展的大勢所趨;設計師對項目的設計及材料運用也非常重視,而城市市民也在不斷追求物質生活條件以外的綠色生態感觀。改善城市綠色生態環境,打造城市綠色生態名片,建設宜居的生態低碳城市是當前景觀設計師的一項艱巨任務。
三、低碳概念在城市園林綠地中的應用
1、城市雨洪管理
我國城市的雨洪管理技術相對落后,雨水多直排入排水管網,這對城市排水系統和污水處理系統造成較大的壓力,許多城市一下大雨便是澤國一片。現在人們還沒有意識到雨水資源的流失所造成的損失。在缺水的城市,大量的雨水通過市政管網排出,而雨水過后又會出現城市大量缺水的情況。城市中的園林景觀通過合理的設計可以達到較好的排水、儲水、凈水和補充地下水源的作用。例如城市園林中的綠地系統可以對雨水進行收集、調蓄和凈化,并使之通過自然滲透補充地下水源。這樣不僅可緩解城市排水和污水處理的巨大壓力,減少巨大的人力、物力消耗,同時還可以豐富城市景觀,為人們提供更加舒適的生活空間。
2、緩解城市熱島效應
綠地減小,建筑和硬地增加是造成城市熱島效應的主要原因。氣溫的升高會使城市的耗電量加大,從而導致更多的碳排放。園林綠地通過植被的蒸騰作用和遮蔭可以降低城市的地面和空氣溫度,形成明顯的城市“冷島”。通過合理的布局,使園林的“冷島”穿插于城市“熱島”之間,可有效地減少城市的熱島效應,大量減少城市耗能,并為居民提供更為舒適的生活空間。
3、生產性景觀的應用
生產性景觀通常既可以起到可以提供能源,又能起到裝飾性景觀的效果,如風能、太陽能發電場、家庭園藝園、生態農業觀光園等。這些景觀多是自然資源與人類活動相結合的產物,既顯人工之美又顯自然之美。風能和太陽能發電廠通常可以看做一個大地景觀的作品,其設備優雅的外形和有序列的排列可以成為城市中富有標志性的景觀。同時它們提供的可再生、可持續的能源也可提供城市能源的消耗,減少城市二氧化碳的排放。城市農業景觀可以滿足城市居民參與、體驗農業生產活動的需要,也有一定的產出功能,提供滿足部分城市農產品的需求,減小產品的運輸成本、運輸路程,從而減少碳排放。
四、城市風景園林的低碳措施
下文在微觀層面列舉幾個具體的低碳措施。
1、森林城市建設
碳排放量和吸收量,與當地的自然地貌、自然資源和生態效應息息相關。因此,城市森林不單只停留在美化城市的功能,城市森林的碳匯功能在打造低碳城市過程中,顯現出它的作用。陸地生態系統中儲存了2.48萬億的二氧化碳,其中1.15萬億儲存在森林生態系統當中,所以說森林是陸地生態系統最大的碳庫。此外,森林城市在降低城市溫度和熱島效應方面效果明顯,從而降低能源的消耗。
2、城市景觀照明系統
隨著城市綠色基礎設施的完善,相應的景觀照明耗電量也激增。LED燈以“低碳、低能耗、低污染”的特點,廣泛應用于景觀照明燈,適合一些功率較低的景觀燈。此外,廣泛應用于發達城市的太陽能景觀照明也是很好的低碳措施。
3、鼓勵公共交通
相關部門應該完善公共交通基礎設施的建設,讓軌道交通和公交交通成為市民樂意實用的出行工具。此外,自行車的公用化,將是實現低碳城市重要的推動力。如果能推廣到城市范圍,能夠極大的降低私人機動車的使用率,從而降低碳的排放量。
4、清潔能源與風景園林
低碳城市將逐步擺脫對與石油的依賴,革新城市的能源供應系統。風能、太陽能和水里發電將被廣泛使用。相關能源收集設施,如風車和太陽能將可以與結合景觀設施造景,風車和太陽能板的放置場地既可以作為發電場地,也可以作為綠地,供人游玩和觀賞。
5、生態措施與水
雨水收集、污水處理和沙漠化防治都與景觀息息相關。屋頂花園將加大雨水收集的綠地;生態濕地將凈化工業和生活產生的污水;沙漠化的防治與風沙抵御將依賴更多的防護綠地。
五、低碳概念在園林景觀設計中的實踐初探
在對園林景觀的低碳設計進行了初步的研究分析之后,并總結實際項目操作,得出以下幾點低碳設計原則:
1、尊重當地的自然環境與人文環境
認真全面的考察項目環境,充分了解當地的自然條件及民俗民情。不同地域都保持著各自的民族文化與居住習慣,因此我們在設計中就要充分的了解他們,并結合項目所在具體環境進行合理的設計研究,不能盲目的設計規劃。
2、遵循項目所在地塊本身的生態特性,合理開發利用資源,并對其加以保護
例如美國景觀設計師協會(ASLA)公布了年度專業獎項,2010上海世博園后灘公園獲本年度最高設計獎――杰出獎。上海世博園后灘公園是上海世博會的重要組成部分, 它倡導生態之美、豐產與健康的作物與野草之美,生動地注解了“城市,讓生活更美好”的世博理念。
3、生態景觀、低碳設計
有專家表示,明年中國經濟關注的焦點之一極有可能是中國能否走上一條低碳的轉型之路。而景觀設計中的節能環保型材料應用和設計理念的加入必將受到市場的青睞。這樣的環境,這樣的可持續發展前景才是我們未來完美生活的追求目標。
4、合理控制成本,合理低碳化。
合理控制項目成本,不要為了低碳而低碳。因此,景觀設計師必須有景觀成本控制概念。
六、現狀問題
現在越來越多的城市規劃被打上了低碳城市的標簽,但是真正實現低碳城市的目標并不是短期內可以達到的,需要經過長期而艱巨的實踐,需要更多的基礎設施的投入,需要更多的科學研究。
關鍵詞:工程圖學課程;建筑制圖;CDIO;工程意識;教學改革
中圖分類號:G642423;TU204文獻標志碼:A文章編號:
10052909(2017)01015704
如何有效培養工程技術人才的創新設計能力,提高工科畢業生的圖形表達、團隊協作和工程設計能力,是當前工程圖學課程教研人員面臨的重要課題。中南林業科技大學建筑制圖教研室結合該校特點,從傳統建筑制圖基礎課程與專業設計課程的結合入手,基于CDIO理念嘗試對建筑類工程圖學課程教學內容與方法、教學效果的考核與評價進行改革,旨在增強學生的工程意識、創新思維與團隊協作能力,從而達到提高工程技術人才培養質量的目的[1-3]。
一、傳統的建筑類制圖與設計課程教學現狀
中南林業科技大學開設建筑制圖類課程的專業較多,除了傳統的土木工程、工程管理、工程力學、建筑學、城市規劃等專業外,給排水、藝術設計、園林、道鐵等專業學生也需要學量的建筑制圖知識。從專業設置的情況來看,學校多個學科主要培養建筑、土木和景觀的結構與產品設計方面的人才,對學生在構型設計和創新能力方面有較高的要求。當前學校土木類和建筑類專業工程制圖和設計課程教學體系如圖1所示。從整個建筑圖學課程教學層次和課程安排來看,在圖學課程體系中安排了大量三維CAD課程內容,各軟件中的設計與建模操作都是對學生創新思維與設計表達能力的強化培訓。但在教學方案的實施過程中,各專業和課程大多出現了圖學課程前后脫節、難以體現課程間的交叉性和綜合性的問題。其后果是:圖學體系中的各門課程仍為單科性質,學習過程中仍以理論分析為主,缺少培養學生直觀判斷力、工程創新意識和設計理念的教學環節,難以培養學生的工程綜合能力。
三、基于CDIO理念的建筑類工程圖學課程教學改革
(一)基于CDIO理念的建筑類工程圖學課程教學模式
CDIO工程教育理念的精髓主要體現在實驗與實踐環節,對圖學課程而言,則更多地體現在大二、大三的專業基礎課和專業課當中。已有的研究表明,在工程圖學和三維CAD技術融合式課程體系建設和改革過程中,教師往往
將工程應用軟件的操作性指導和訓練當作圖學和專業課程的教學內容,以為使用軟件就是教會學生操作方法,而忽略了大學本科層次工程圖學課程教學應達到對學生進行思維及過程訓練的目的[6-8]。有鑒于此,為真正培養與鍛煉學生的創新性思維和團隊協作精神,建筑制圖教研室將圖學基礎課程(部分內容)與設計類專業課程有效整合,構建了基于CDIO理念的建筑類圖學課程教學體系與指導模式(圖2),以強化學生的工程意識與工程素養。
(二) CDIO理念在建筑類工程圖學課程中的實際應用
開展基于CDIO理念的建筑類工程圖學與設計課程實踐項目,旨在大一的建筑制圖基礎知識學習階段,夯實學生的專業基礎知識和繪圖基本技能,除加強徒手繪圖、制圖標準規范和形體表達方法(視圖、剖切、斷面)的訓練外,在專業圖部分引入三維模型和形體設計基礎內容,將原有的建筑(或結構)施工圖的簡單抄繪轉變為具有設計和創新意識的思考訓練。除在CAI課件中加強“結構”和“形體”概念外,在設計過程中融入簡單的工程材料常識,并鼓勵學生用三維草圖快速表達其基本的設計思想。此為構想階段。
在后期的專業繪圖與分析課程教學中,尤其是設計與計算軟件的學習中,任課教師可將課程涉及的具體實踐科目設計成各個獨立的工程項目,并相應地
將學生劃入各項目小組。這些實訓項目大多與工程實踐或現實生活相關,要求學生從圖學(或力學)基礎理論知識入手,結合設計項目所處的環境及相應的使用功能要求,設計出符合實用性、美觀性和經濟性要求的工程結構,在突出創造性設計理念的同時保持作品的工程應用性。在指導學生設計的過程中既要特別強調作品的功能性,不能僅為創新而創新,又要鼓勵和激發學生的創新設計熱情,培養學生善于觀察和思考問題的能力,避免學生作品設計華而不實。此為設計階段。圖3和圖4分別為不同專業學生在此階段設計或計算的工程結構實例。
CDIO理念中的施與操作階段旨在培養學生的團隊協作精神和交流溝通能力,也是學生接觸工程實際問題并進行有效實踐訓練的階段,即所謂邊學邊做、邊做邊學的過程,也稱為“干中學”。在這一過程中針對設計階段教師所給出的工程結構項目,利用不同的專業軟件實現其實體造型,并對構件進行模擬。在有條件的情況下,教師應鼓勵和帶領學生將設計和構造出的工程實體按一定比例制作成模型,供學生相互學習或作為參加科技創新活動的作品。圖5所示為土木工程專業學生用竹片制作的工程結構物模型。
道路CAD課程為道路與橋梁工程專業最重要的專業課之一。該課程有24個學時的上機實踐課,主要培養學生對路線及道路相關設施進行優化設計的能力。為真正培養學生的動手能力和創新精神,任課教師可將實踐教學部分的成績考核采用分組完成工程項目的形式進行(表1)。在道路設計中為體現公路這一帶狀三維空間構造體的實體造型,提高學生對三維CAD軟件的應用能力,應要求學生對道路的重要路段和重要構筑物采用透視圖的形式表達,并檢驗設計質量,引導學生將圖學知識與專業知識有效結合,真正做到學以致用。這種“干中學”的教學方式可使學生在學習專業知識的同時,培養學生的工程意識、工程能力和協作創新精神,增強學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。
(三)建筑類工程圖學與設計課程教學改革成果
學校建筑類工程圖學課程體系改革自2010年開始至今,已初步完成了實驗班的CDIO教學方法設計,將建筑制圖課程與專業課程中的繪圖或設計軟件等有關內容,融入設計型、綜合型的創新實踐項目中,在教師的指導下由學生完成結構設計或計算,以培養學生綜合應用圖學、力學、數學和計算機科學知識的能力。
教學改革結出了豐碩的成果,截至2014年底,學校共有38項大學生創新性實驗項目獲批立項,其中省級項目12項;獲得包括“高教杯”全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽建筑類比賽、湖南省力學競賽和湖南省大學生結構模型設計競賽等在內的國家級、省級競賽項目獎30余項,其中一等獎6項,二等獎9項,三等獎15項,優勝獎/團體獎5項;共完成11項相關的教研教改項目,完成了12門專業基礎課/專業課的創新性實驗項目的設計與教學;相關專業學生的就業率連年保持在90%以上。已畢業的學生普遍認為,基于CDIO理念的工程圖學與設計課程教學改革,對學生的理論學習、實驗技能訓練、創新能力的培養以及實際應用系統的設計和制作能力的提高都有積極的促進作用。
四、結語
對建筑類工程圖學與設計課程教學的改革,主要是按照CDIO教育理念與模式調整課程教學內容與方法,在此過程中積累了相關課程項目設計與教學方法的經驗。這些經驗可進一步應用于建筑類相關專業的其他主干課程教學中,形成建筑類工程專業學生工程素質培養的整體教學體系。基于CDIO模式的實驗課程設計與實踐方法,對其他理工類學科專業的教學改革也具有重要的參考和借鑒價值。
參考文獻:
[1]王偉冰,張東梅,李玉菊,等. 基于CDIO 理念的新機械制圖教學模式研究[J]. 長春理工大學學報:社會科學版,2010,23(1):171-172.
[2]陳霞. 計算機繪圖與工程制圖課程階段式融合教學模式探討[J].職業技術教育:教學版,2006,27(20):14-15.
[3]劉克非,湯小紅,吳慶定. 建筑類工程圖學實踐創新型教學內容與方法的研究與實踐[J].圖學學報,2013,34(6):123-129.
[4]鐘金明,李苑玲. 基于CDIO理念的工程教育實踐教學改革初探[J]. 實驗科學與技術,2009,7(6):67-69.
[5]張準,鐘麗云. 基于CDIO 理念的光電技術實驗課程設計與實踐[J]. 實驗室研究與探索,2012,31(8):367-370.
[6]魏屏,李金偉. 基于目標分解法解析“土木工程制圖”的研究[J].工程圖學學報,2010(5):132-137.
[7]王國順,張旭,李寶良.引導與創新理念在“制圖實踐”課程建設中的應用研究[J]. 工程圖學學報,2010(5):123-127.
[8]李冬梅,張持重,張耀娟,等.以創新能力培養目標的設計圖學課程改革的研究與實踐[J]. 工程圖學學報,2010(3):161-164.
Abstract:
由于學科歷史沿革不同,目前國內的地下水科學有許多分支,其中屬于地質科學分支的有水文地質學、專門水文地質學以及地下水勘測類的科學;屬于水文科學分支的有地下水水文學,水資源評價、規劃和管理類的科學;地下水動力學以及滲流理論及其應用類的學科可以劃歸流體力學的范疇。我國地下水水文學、水文地質學在歷代科研人員的共同努力下,已經取得了長足的發展,在理論研究和工作方法方面已大大縮短了和世界先進水平的差距,并接近世界先進水平。
地下水水文學是水文與水資源工程專業的必修課程和地下水方向的核心課程。課程主要的教學任務是培養學生從水文循環的基本原理出發,在完整的水循環體系內了解地下水的形成、儲存、運動、補給、排泄等特征的變化規律,并使學生初步掌握地下水動態長期觀測資料整理與分析的基本方法、野外實驗設計與實驗資料整理與分析的基本方法、水量平衡原理及其應用步驟、地下水資源評價的基本方法和水量平衡的基本分析方法,運動數理統計的方法,通過站網觀測資料和實驗資料來了解地下水動態,并作出地下水資源的初步評價。
由于地下水科學研究對象的特殊性,決定了野外實踐是其基本工作方法。因此,野外實踐是相關專業人才培養中的重要教學環節。從現階段已有的水文學與水資源工程專業的培養方案來看,地下水相關的教學實踐環節顯然是不充分的。本文提出在水文學與水資源工程專業培養方案穩定不變的前提下,結合地下水科學的實際特點,提出在課堂教學開展“微實踐”的教學手段,并且結合個人教學經歷,開展試驗性教學改革,分析了此次微實踐教學改革的效果,并對微實踐今后發展的方向提出了一些個人的看法。
一、微實踐環節教學方案設計
傳統高等教育培養人才的主要模式是課堂理論教學。“水文水資源”課程教學模式仍然采用傳統的教學模式,即單向灌輸。教材過分強調系統完整的知識體系,偏重于培養學生的理論素養和知識水平。應對傳統教學理念與不斷發展的教學群體,譬如,多媒體手段等新興的教學手段逐漸成為授課教師關注的對象,并且得到了諸多有益的嘗試。然而實踐教學是水文與水資源工程專業人才培養的重要環節,在提高人才培養質量方面具有重要作用。作者提出可以在維持現有教學方案的前提下,適當增加課堂微實踐的內容,彌補以往地下水教學過程中理論有余、實踐不足的現狀。
地下水水文學的基本概念與原理,從字面上理解并不困難,但是想要掌握并靈活運用,卻并不容易。這里主要原因之一就是初學者缺乏地下水感性認識,同時地下水科學具有綜合性,只有結合具體問題分析才能理解并掌握。地下水水文學課程中適宜于進行課堂實踐教學的環節有水文地質特性實驗、地下水滲流規律實驗以及潛水與承壓水的補給、徑流與排泄模擬實驗。除此之外,包括抽水實驗等的水文地質實驗雖然也是地下水水文學教學中的重難點,但是在室內模擬實驗的難度較大,因此,本次微實踐環節對此知識點不予考慮。
本次微實踐教學方案基于水文地質學基礎和地下水動力學基本原理的課內實踐內容,具體包括:(1)水文地質性質認知實踐;(2)地下水滲流規律演示實踐;(3)潛水與承壓水的運動模擬實踐。共計三次實驗活動。微實踐課程目標:增強學生對含水介質水理特性的感性認識,掌握地下水運動的基本規律,能夠較好地識記不同類型的地下水補給、徑流與排泄的基本特征,培養學生理論聯系實踐的基本科研素養,并且訓練學生基本的動手實踐與計算分析能力,能夠獨立解決地下水水文學的基礎工程問題。
本次課程微實踐結合本人教學經歷,在講授相關理論知識后,使用一定的課堂時間開展相關內容的演示與學生動手實踐。單次微實踐控制在一個課時之內,總計三次。為了準確評估教學效果,采用學生自愿報名的方式。本次教學對象共計本科生147人,其中57人報名參加微實踐環節。
二、實施效果對比分析
根據參與微實踐環節與否,將授課學生分為兩組(實驗組和普通組)。下面按照出勤情況(非實踐環節的課堂出勤情況)和課程總評分結果來對比微實踐教學效果。兩組學生的出勤結果見下表。整個課程教學期間,除去微實踐環節,共計以課堂作業、提問、點名等形式考察出勤情況4次,共計588人次。其中實到人次532人次,出勤率為90.48%。對比實驗組與普通組的出勤結果可知實驗組同學的總體出勤率和方差均要優于普通組。
下圖所示為兩組同學的課程總評分分布情況(上圖為實驗組,下圖為普通組)。實驗組同學平均分為88.45(100分制),標準偏差為7.433。普通組的平均分為83.13,較實驗組低5.32分;標準偏差為14.14,比實驗組的標準偏差高出90.23%。從直方圖分布來看,實驗組的同學總評分更加集中,異常值(極小值)較少,而普通組的同學總評分中盡管也有部分同學取得了優秀的總評成績,但是仍有部分同學考核成績不理想。
通過出勤情況和課程總評情況來看,實驗組的同學普遍具有更高的參與課程的積極性,課程主要內容的掌握情況也要高于普通組的同學。這里排除學生自愿參與的主觀篩選因素外,課程微實踐的主要教學效果可以體現在以下幾個方面:學生可以在感性認識上增加對地下水基本知識的掌握,并且有利于提高學生利用地下水原理解決實際問題的能力,同時通過這些實際能力的掌握與增強,可以進一步增強學生對地下水課程的興趣,提高自主學習的積極性。
三、微實踐環節的發展前景
在教學理念的傳承和發展過程中,地下水水文學(水文地質學)課程向來是秉承以學生為本、實驗室與現場并重,突出能力考察的教學模式。目前縱觀國內高校相關專業及課程現狀,都是課堂教學遠遠多于實踐教學。這往往是由于培養方案和培養經費等多方面的因素限制。隨著信息化社會的快速發展,“微”字已經體現在我們生活學習的各個方面。通過我們開展的課程微實踐活動,表明在不顯著增加教學時間和經費的條件下,微實踐可以有效提高教學效果。通過本次改革,作者對地下水課程課堂微實踐的發展方向和注意要點做了初步的總結。
1.微實踐中做到師生互動
傳統的實踐教學方式通常是“老師講實驗,學生照著做”。在時間較短的微實踐環節中,更加要打破這種傳統乏味的單一模式。教師可以事先把實驗任務布置給學生,在微實踐環節中用較少的時間進行綱要性地演示。把剩余的時間留給學生,各個實驗小組根據實驗指導書,研究和解決在實驗過程中出現的各種問題。教師對各組進行提問和點評,讓學生帶著壓力去實驗,有利于提高學生的實驗能力,培養他們的創新精神和意識,盡量多給學生留下思考的時間和動手機會。
2.微實踐中強調實例教學
在地下水水文學課程原有的教學模式中,教師按照教學大綱,將規定內容傳授給學生,尤其是注重基礎理論、基礎知識的傳授。經常有學生會問:老師,這個理論在今后的工作中如何應用?對于科研工作經驗豐富的優秀教師或許可以輕松解決學生此類的疑問。而對于多數年輕教師,要想圓滿地解決學生的疑惑還是存在一定的困難。在微實踐環節,學生更加直接地面對地下水問題,那么如何將室內模擬模型中的地下水文過程與實際問題相結合,是教師必須事先做好功課的內容。而且教師在微實踐環節將實驗與實際問題的內在關聯解答清楚,也是提高教學效果的重要手段。最為重要的是學生可以提出自己對實際問題的看法,而學生的這些看法可能就會給教師帶來教學的靈感,從而使教師自身水平得到提高,以達到“教學相長”的效果。
3.微實踐中重視能力的培養
理論聯系實踐是地下水研究中的重要方法論。實踐環節豐富了學生的感性認識,然后更重要的是要培養學生能夠在對水文現象感性認識上進行整理、歸納、總結和概括。因此,實踐環節雖然有助于學生對抽象概念的掌握及理解,但這一點也不能被濫用,否則就會影響學生抽象思維能力的培養。實踐教學不僅在于驗證書本知識和鞏固理論知識,而且要更加重視引導學生探討學科理論的形成與發展。這是與學科理論形成過程相反的過程。在實踐教學過程中可以針對不同的地下水現象作為知識興趣點提出問題,培養學生獨立思考問題的能力和團隊協作精神。從這一角度來看,微實踐教學環節應該重視從單一方法的培養到方法綜合運用培養的高級階段,也即是科研能力培養階段。
創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。尋求在體制范圍內的微創新、微實踐是教育事業改革的新方向。本文以地下水水文學現狀教學體系為出發點,提出在不改變原有教學大綱、教學目標的前提下,引入若干次體量小、靈活性強的微實踐活動。通過教學實踐對比分析,表明微實踐對于增強學生學習積極性,提升理論知識掌握程度具有顯著的效果。
本次研究僅是作者結合自身教學科研領域做的微小嘗試,其中不乏許多不足之處。作者對于微實踐教學環節中的師生互動、實例教學和能力培養方面的認識都還不夠深入。微實踐作為解決信息化時代知識爆炸這一問題的有益解決方案,值得更多的教育工作者思考和嘗試。
參考文獻:
[1]葉水庭.地下水水文學發展的歷史與現狀[J].河海大學科技情報,1987.
[2]張人權,梁杏,靳孟貴,等.當代水文地質學發展趨勢與對策[J].水文地質工程地質,2005.
[3]崔淑卿,陳娟,楊蘇榮.我國水文地質學發展與現狀[J].內蒙古水利,2012.
[4]束龍倉,陶月贊.地下水水文學[M].北京:中國水利水電出版社,2009.
[5]梁四海,周訓,方斌,等.“水文地質學”實踐教學改革點滴體會[J].中國地質教育,2005.
[6]李鐸,李方紅,方曉峰.水文與水資源工程專業實踐教學探索[J].石家莊經濟學院學報,2008.
[7]張升堂.“水文水資源”課程實例教學研究[J].中國電力教育,2014.
[8]張紅霞,范玉潔,郭純青.地下水水文學教學中多媒體手段應用的合理性研究[J].當代教育理論與實踐,2012.
0 引言
隨著高等教育進入大眾化階段,國內高等教育呈現多樣化的辦學格局。許多新升本科院校確立了培養應用型人才的目標定位,應用型本科教育已逐漸成為我國高等教育體系中一種新的重要類型。應用型人才是高等學校根據社會實際需要所培養面向實際、面向生產一線掌握一定基礎理論知識并有一定的創新能力的人才。因此,在應用型人才的培養過程中,既要重視對基本概念和基礎理論的掌握和理解,更應重視實踐動手能力的培養,使培養的人才面向市場、面向應用,具備基礎理論適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質高等特點。
計算機科學與技術是一個實踐性很強的工科專業,不僅要求從業者具有扎實的理論知識,更要求從業者具有較強的應用能力和實踐動手能力。而軟件開發能力是計算機科學與技術專業學生最重要的一種能力,如何通過一系列理論課程的學習和實踐環節的鍛煉使學生獲得這種能力,為今后的工作打下牢固的基礎,是一個非常現實和重要的課題。
本文以應用型軟件開發人才培養為目標,以加強軟件開發課程群建設為契機,結合CDIO的一體化、工程、主動學習等理念,對軟件開發課程群的實踐環節進行改進,采用先進的工程教育培養模式,提高學生的軟件開發水平和實踐動手能力,從而提升畢業生在軟件產業人才市場的競爭能力和適應能力。
1 CDIO工程教育模式
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。為了應對經濟全球化形勢下的產業發展對工程人才的大量需求,麻省理工學院、瑞典皇家工學院等4所大學從2000年起成立的跨國研究組,經過4年的探索研究后創立了CDIO工程教育理念。CDIO是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)、運作(Operate)的集合體,讓學生以主動、實踐、課程內容有機聯系學習工程的方式,即“做中學”的方式來學習。CDIO培養模式通過項目將整個課程體系有機而系統地結合起來,目標是培養高素質的工程應用人才。將CDIO理念貫穿于軟件開發課程群實踐教學中,對應用型工程人才實踐動手能力的提高具有重要作用和實際意義。
2 軟件開發課程群的設置
課程群是數門課程的集合,對于課程體系、課程群和課程建設,它處于中觀的位置。其核心都是從培養學生的能力出發,研究各子課程之間的內在聯系,將它們進行合理整合,通過課程群建設得以提升到一個新檔次,從而使整體教學質量得到提高。軟件開發課程群是計算機科學與技術專業的主干課程,軟件開發課程群應以“培養應用型的本科人才,注重計算機實踐能力培養”為核心進行建設。隨著專業的發展,專業內涵逐漸從“計算機”延伸到“計算”,學科目標也應進行相應的轉換和充實。在這樣的背景下,跟軟件開發系列有關的課程相對比較多。為了便于管理和進行分類,將軟件開發課程群按遞進關系進行設置,分為軟件開發基礎、算法分析和軟件開發工具3個子課程群。軟件開發課程群的具體設置如表1所示。
表1 軟件開發課程群設置
上表中,隨著移動應用開發成為新的熱門產業,嵌入式軟件開發模塊側重于智能手機應用軟件的開發,并且以Android平臺為基礎進行教學。
3 基于CDIO的實踐教學改革
通過分析軟件開發課程群的特點以及CDIO工程教育模式中以能力培養為目標的大綱和相應標準,以CDIO的工程教育理念為指導,對課程群的實踐教學環節進行改革。
軟件開發課程群由十多門相互獨立又聯系緊密的課程組成,它們有著不同的課程目標,但又銜接緊密,共同構成了一個培養軟件開發人才的課程體系。軟件開發課程群不僅僅重視基本理論的驗證,在教學過程中更應特別突出實踐教學的重要性,制定相宜的系統實踐教學計劃和學生訓練目標。為構建良好的實踐環節,需要在CDIO教學理念的指導下,根據工程化實踐教學的需求,全面調整實踐課程與教學模式,實現工程化教學模式。
根據軟件開發人才的培養目標及相應專業能力的要求,結合CDIO的一體化理念、工程理念、主動學習理念、團隊協作理念等,我們將軟件開發課程群實踐教學分為三個層次,即基礎層、綜合應用層和創新層。每個層次的實踐教學內容及能力訓練目標如圖1所示。
圖1 軟件開發課程群實踐教學層次及能力訓練目標
在圖1中,基礎層主要通過計算機程序設計語言和專業基礎課程的驗證性實驗為主,為了鍛煉學生的自主學習能力,部分實踐操作由學生課后獨立完成;綜合應用層強調技術知識和工程能力的培養,由綜合性和設計性實驗、課程設計(項目實訓)的方式訓練完成,該階段面對簡單的工程問題,在教師指導下由學生組成3-5人的開發小組自行完成設計、制作、調試、測試實驗結果,共同完成實驗課題。面對一個綜合性的小型項目,能較好地培養學生的過程與系統構建能力,在共同開發中,還培養了學生團隊協作能力;創新層強調創新能力的培養,主要通過頂崗實習、畢業設計、科研訓練和科技競賽的方式完成,它涵蓋了CDIO“在企業與社會環境下的構思-設計-實現-運作”層面所需要的能力。該階段吸納學生進行與“產學研”相關課題的編程創新訓練。通過學生科技競賽、程序設計大賽和深入企業實踐教學基地、畢業實習單位進行頂崗實習等方式,在公司環境中,真實感受軟件工程項目的整個開發流程,該實踐環節要求學生按軟件企業產品開發周期進行構思、設計、實現以及運作,屬于高級層次的項目;或者對學術型學生,吸引他們參與教師的科研課題,爭取發表學術論文和科研成果等。教師在提供畢業設計選題過程中,也要注重畢業設計課題的綜合性和創新性。因為在創新性實踐教學環節,需要學生查閱英文資料,而且開發環境也是英文版,所以該環節也涵蓋了CDIO能力大綱中的外語交流能力。
軟件開發課程群實踐教學中兩個主體分別是教師和學生,為了培養學生的工程實踐能力,顯然教師也需具備CDIO能力。為了提高主講教師的工程經驗,學校派遣教師去企業進行為期半年的工程實踐鍛煉培養。此外還邀請軟件開發企業的項目經理到校對教師和學生進行短期培訓。學校也鼓勵教師承接企業委托的橫向項目開發,通過實實在在的企業課題提高教師的工程實踐能力。
4 學生實踐教學的評價機制
為了保證軟件開發課程群實踐教學體系的良好運行,必須建立起一套易于操作的評價機制,對實踐教學中涉及的各項能力進行有效評價。對學生的評價機制貫穿整個學習過程,包括學生學習評價機制、實驗評價機制、課程設計評價機制、實習評價機制、畢業設計評價機制等等。實踐教學的具體考核方法如表2所示。
表2 軟件開發課程群實踐教學考核方法
上表中,綜合性和設計性實驗由于涉及學生綜合應用知識的能力和工程實踐能力,僅僅看報告并不能客觀評價一個學生,因此需要學生做課堂答辯,除了當堂演示系統運行之外,還要敘述自己的系統設計思路,并回答教師提問。課程設計為小組團隊完成,為了考察一個學生的團隊協作能力,協作能力的好壞小組成員最清楚,因此需要組員對考核者做小組評定。創新性實踐教學是對學生更高層次的培養,并不需要每個學生都必須完成該項考核,對那些綜合素質較高、創新能力強的學生,通過他們的獲獎證書、發表的科研論文、申報的專利或者參與科研課題的總結報告,由班主任進行考核評定,作為學生評優、評先的重要依據。通過上表所述的各項考核方法,我們對學生基于CDIO的各項能力有一個客觀的評價標準,使老師及時分析學生情況,從而為進一步調整優化工程化教學實踐要求提供依據。
5 結束語
教學改革的最終目的是培養符合市場和社會需求的工程實踐型人才,學生軟件開發能力的培養是適應社會對計算機專業人才的需要。本文通過分析軟件開發課程群和CDIO工程教育模式的特點,同時綜合考慮應用型本科高校對學生的培養目標,對軟件開發課程群的實踐教學改革進行了探討。軟件開發課程群實踐教學是一個多層次、全方位、重應用的完整體系,以培養學生CDIO能力為目標,包括實驗教學、課程設計、頂崗實習、畢業設計及創新性實踐活動等,從基礎到課程綜合知識的運用,到真正的軟件開發流程訓練,到學生創新思維能力的培養,一步步地將計算機專業學生培養成社會有用的軟件人才。實踐結果表明,本課程群實踐教學體系一是能滿足不同學生層次的學習需要;二是通過真實的企業環境進行工程化培訓,學生的學習目的明確,團隊意識、職業素養和就業能力等方面均有明顯提高;三是通過校企實踐教學基地的實訓及創新實踐教學的訓練,部分學生的創新能力明顯得到了提高,為今后研究性學習打下了堅實的基礎。
參考文獻:
[1] 王勇,王忠群.面向應用的計算機軟件方向課程群研究[J].長春大學學報.2011,21(12):98-103.
[2] 譚德坤,吳潤秀.以《數據結構》為核心的軟件開發課程群建設[J].南昌工程學院學報,2010(2):32-34.
[3] 廖志芳,胡志剛,任勝兵等.軟件工程CDIO“五位一體”實踐教學體系[J].計算機教育,2010(11):128-131.
[4] 陳昊,明仲,彭小剛.軟件工程課程群實驗教學改革探討[J].實驗科學與技術,2011(4):93-96.
[5] 陶維安,范會聯.應用型軟件開發人才培養模式研究[J].教育與職業,2012(20):105-106.
[6] 洪小娟,楊小進,黃衛東. 依托課程群構建信管專業模擬實驗平臺[J].實驗室研究與探索,2011(4):130-133,181.
[7] 丁衛平,陳建平,管致錦等.以程序設計課程群實踐教學改革為契機,培養地方普通本科院校學生編程創新能力[J].計算機教育,2009(20):10-13.
[8] 王艷玲.借鑒CDIO理念的軟件技術專業“雙工程”實踐教學改革探索[J].價值工程,2013(1):293-294.
當前,全球氣候變暖已成為世界各國共同面臨的嚴重危機和挑戰,為有效減少二氧化碳等溫室氣體的排放,低碳經濟、低碳城市的研究和實踐逐漸成為當今世界的熱門話題。城市是碳減排的關鍵,而城市規劃作為建設城市和管理城市的基本依據,必然擔負著建設低碳城市的重要角色。
1 關于低碳城市理念
1.1 理論的誕生與研究進展
2003年,英國政府發表《能源白皮書》,率先提出“低碳經濟”的概念,引起全世界對“低碳”理念的廣泛關注。其后,隨著將低碳研究的視角引向城市,逐漸形成一系列關于低碳城市概念的研究與實踐。在低碳城市規劃研究方面,ChinSiong H. and Wee Kean F. (2007)運用情景分析法預測未來發展低碳城市的幾種可能模式,并指出通過政府在城市土地利用、建筑設計及交通等方面的政策引導,可以使城市CO2排放量在未來幾年內減小到預期情景。Glaeser and Kahn(2008)發現城市規模與碳排放存在一定的正相關關系,隨著城市規模的增大,新增人口人均碳排放量要高于存量人口,而土地開發密度與碳排放量存在明顯負相關關系。Jenny Crawford 和Will French研究了英國空間規劃與低碳目標之間的關系,認為實現低碳目標關鍵在于規劃系統對新技術的適應度和準備度,而規劃系統必須實現國家層面的自上而下的領導性優勢和地方層面強調權利分散的靈活性優勢互相結合。
1.2 低碳城市概念內涵
低碳城市的概念誕生至今,國際上并未形成統一觀點,我國眾多學者通過研究提出以下觀點:夏堡(2008)通過對“低碳經濟”概念研究出發,認為,低碳城市就是在城市實行低碳經濟,包括低碳生產和低碳消費,建立資源節約型、環境友好型社會,建設一個良性的可持續的能源生態體系。金石(2008)認為低碳城市發展是指城市在經濟高速發展的前提下,保持能源消耗和CO2排放處于較低水平。付允等(2008)提出低碳城市是通過在城市空間發展低碳經濟,創新低碳技術,改變生活方式,最大限度減少城市的溫室氣體排放,逐漸擺脫以往大量生產、大量消費和大量廢棄的社會經濟運行模式。《2009年中國可持續發展戰略報告》中認為:低碳城市是以城市空間為載體發展低碳經濟,實施綠色交通和建筑,轉變居民消費觀念,創新低碳技術,從而達到最大限度地減少溫室氣體的排放。
結合以上觀點,所謂“低碳城市”是指城市在經濟高速發展的前提下,保持能源消耗和CO2排放處于較低的水平。
2. “低碳城市”理念在我國城市規劃研究與實踐中的問題與困境
城市作為碳減排的關鍵,城市規劃理應承擔起建設低碳城市的重要角色,但是現狀對于低碳相關概念研究較多,而對于低碳理念與城市規劃理論及實踐之間關系的探討較少,缺乏其在城市規劃和建設中如何進行有效落實的研究,而分析造成此現象的根本原因,主要在于以下幾個方面:
2.1缺乏切合中國國情低碳價值觀的辯證思考
當前世界上尤其是發達國家地區已規劃建設不少低碳甚至“零碳”的示范新城項目。如阿聯酋阿布扎比的馬斯達爾城,這一占地6平方公里的新城將世界上最先進的節能、環保、固碳技術的應用幾乎貫穿從設計到建造的各個環節,整個新城的“零碳”概念無處不在,但總投資高達220億元的巨額建設資金令人咂舌。客觀來講,馬斯達爾作為低碳城市建設的示范意義毋庸置疑,但發達地區的這種“高消費低碳”的壯舉給人的印象更像是高碳排放過后的一種自我救贖。
在當今國際社會 “生態低碳”主題的大背景下,中國的低碳城市建設應當樹立怎樣的“低碳”價值觀?學者龍惟定就指出“富人燒錢買低碳、窮人沒錢被低碳”,都失去了低碳城市的本意。當前中國處于高速城市化發展階段,建設低碳城市不應等同于停滯不發展,保留落后狀態絕不應該是低碳城市所追求的目標。因此,針對中國這樣處于工業化中期和高速城市化發展階段的國家,必須探索實現針對于中國國情的低碳城市路徑。這種探索也是我國發展低碳城市所面臨的機遇,一個發展中國家對適于自身低碳發展模式的探討,在發達國家是找不到先例的,而這種探索也將讓中國為國際氣候變化事業作出貢獻。
對低碳城市價值觀的辯證思考同樣可以延伸于低碳城市目標實現的過程中,“零碳排放”是低碳城市所追求的終極目標,是需長期努力的過程,在這一過程中,不同階段應采取不同的目標模型與策略組合。同時城市類型的不同,其碳排放的要求也是不一樣的,在評價國內低碳城市的實踐工作時,不應采取相同標準,應講求公平、合理原則。
綜上所述,我們只有在充分理解了低碳城市的內涵,正確樹立辯證的低碳價值觀的前提下,才能公平、合理、有序、有效的開展低碳城市的研究與建設工作。
2.2 當前相關理論層面的研究多呈現出“兩頭大、中間小”的狀態
在低碳城市建設中,世界自然基金會(WWF)曾提出“CIRCLE”原則:即緊湊型城市遏制城市膨脹(Compact)、個人行動倡導負責任的消費( Individual)、減少資源消耗潛在的影響(Reduce)、減少能源消耗的碳足跡(Carbon)、保持土地的生態和碳匯功能(Land)、提高能效和發展循環經濟(Efficiency)。中國科學院可持續發展戰略研究組在其《2009年中國可持續發展戰略報告》提出通過優化能源結構、調整產業結構、轉變生活方式、加強技術創新4個方面具體落實實現低碳城市理念的發展策略。但以上實現“低碳城市”的具體策略研究集中于區域戰略層面,低碳城市的建設離不開城市規劃工作,如何在我國的城市規劃編制、城市規劃模式中融入低碳城市的理念是目前工作的關鍵。
當前國內的低碳城市研究重點呈現出“兩頭大、中間小”的狀態,除了戰略層面的研究,其余研究重點直接落于微觀的低碳建筑技術、環保技術層面。中國工程院院士鄒德慈在談到低碳城市的時候就曾提出:“城市規劃要融入低碳城市的理念,而且不僅僅是理念,應該融入到城市規劃的目標、指標體系和行動計劃的方方面面。”
2.3當前國內 “低碳城市”的建設實踐多處于“務虛”階段
在建設“低碳城市”的浪潮下,全國已有保定、上海、貴陽、杭州、德州、無錫、吉林、珠海、南昌、廈門等多個城市提出了建設低碳城市的構想,還有不少城市希望使得城市名片前擁有“低碳”這個時髦“頭銜”。
但冷靜分析國內多個城市的低碳城市建設,名為“低碳”,卻實為“務虛”階段:首先,不少低碳城市的建設實際為依托出臺發展低碳經濟、建設低碳城市的政策,去做一些項目的示范,堆砌展示一些并無多少推廣和實用價值的新技術;其次,目前我國低碳城市建設相關評價機制不健全,相關評價依據比較模糊,科學考核存在難度。在產品生產過程做一些“減排指標”相對容易,如何確定評價指標需要探討。因此各地打造“低碳城市”的熱情值得肯定,但更應避免趕時髦、貼標簽等現象的出現。
對此現象,已有學者及專家提出質疑,諸大建就指出“低碳城市的建設是一個長期的系統工程”,如沒有低碳城市建設過程中的技術支撐,“低碳城市”的美好愿景就將永遠停留于概念階段。以“生態城市”的建設為例,生態城市的概念已經提出超過20年,全球各地實施生態城市規劃方案也非常多,但在實施層面沒有突破。綜上所述,如果“低碳城市”的實踐只是特別的案例,都是由于特別的政策推動的,其規劃理念就沒有復制性,就不能推廣;同樣的,如果低碳城市規劃的理論研究只停留于概念與戰略階段,其規劃理念就沒有實踐意義。
3.促進我國低碳城市規劃概念的建立
3.1低碳城市理念下城市規劃的定位
城市規劃作為一門實踐特征較強的學科,它對城市未來的發展具有一定的控制與指導作用,它是我國引導城市發展進行宏觀調控的重要手段,也是我國處于快速城市化階段對氣候變化問題有所應對的重要手段。可以說城市規劃是我國構建低碳城市的重要環節及關鍵技術。眾多專業學者從不同角度提出了對低碳理念下城市規劃定位的看法,結合相關觀點,本文認為,低碳城市規劃,規劃思想上強調低碳革新,具體操作上,應是延續傳統城市規劃體系,繼承了原有城市規劃思維方式,并以此為基礎吸收適于低碳理念要求的規劃理論,嘗試對常規規劃策略、規劃模式與規劃技術的“低碳”優化。
3.2低碳城市規劃宏觀層面研究內容
側重研究城市或地區在低碳城市建設、低碳城市生產、低碳居民生活消費及低碳交通體系等等關系到低碳城市運行各系統之間的耦合關系。將對氣候變化問題的關注與城市自身的發展建立科學聯結,以低碳的理念轉變傳統發展方式,重新審視自身發展條件,制定生態可持續的低碳發展戰略,并為城市或地區建立應對氣候變化問題的政策體系和實施機制提供科學依據和技術支撐。
3.3低碳城市規劃中觀層面研究內容
低碳理念下的城市總體規劃主要發揮其對城市總體控制的作用,從城市整體的形態構成、土地利用模式、交通體系、經濟產業發展及生態固碳方面來達到城市未來發展的過程低碳目的。例如低碳的城市用地布局與空間形態方面,可以充分吸收緊湊城市、精明增長、可持續集約式發展的理念精髓,探索對內聚式城市形態、帶型城市及組團城市在節能減排方面的低碳優化策略,并鼓勵城市形態與碳排放關系方面的定量實證研究。低碳的土地利用主要探索功能充足及不同開發強度對人們日常活動的影響,通過縮短出行距離,提高生產生活效率的方式達到低碳。
工業革命以來,在經濟發展速度的不斷提升的同時,人類生活的環境也日益惡化。“高碳”成為了威脅人類正常生活的主要因素。在惡劣的自然環境下,人們開始提倡一種新的生活方式,即“低碳”生活。在城市規劃和設計方面也受到了這一理念的影響,低碳城市的理論引起了越來越多人的關注和重視。低碳城市的核心理念不僅僅是通過節能減排來控制城市建設過程中二氧化碳的排放,更重要的是建立一個完善的城市規劃體系。
1.低碳城市規劃與設計的綜合框架概述
低碳城市,指以低碳經濟為發展模式及方向、市民以低碳生活為理念和行為特征、政府公務管理層以低碳社會為建設標本和藍圖的城市。低碳城市規劃的基本理念是由國際自然基金會提出的,其具體理念是通過提高緊湊化城市建設的進程,來控制城市的規模,從而降低城市建設過程中的能源消耗,更好的保護生態環境,確保城市居民的生活環境質量。低碳的概念最先是有西方國家的提出的,原先是針對景觀設計提出的一種理念。我國將這一概念引入后,將其應用到了城市規劃設計中,并根據我國的城市規劃設計現狀,提出了我國實現低碳化城市建設的目標。
我國建設低碳化城市的過程主要分為五個步驟。第一個步驟是設計低碳城市規劃的整體框架和相應技術的選擇。第二個步驟是對低碳化城市規劃的具體過程進行一定的調整。第三個步驟是對城市建設項目規劃的創新性研究。第四個步驟是制定低碳化城市化建設具體指標。最后是對城市建設的管理制度進行制定和完善。
低碳程式化建設的管理內容主要分為四個方面,分別是土地管理使用、環境和區域設計、運輸管理和輸送系統。
2.低碳城市空間的規劃和設計策略
我國對低碳化城市規劃設計的研究主要集中在對現有低碳城市規劃設計缺陷的完善。在研究界,對低碳化城市規劃和設計的理想模型已經逐漸達成了一致,即低碳化城市的規劃和設計應當以緊湊型城市為基礎。
緊湊型城市是在低碳城市的基礎上,結合我國城市建設的實際狀況和要求而提出的一種新的城市建設理念。緊湊型城市的建設采用的是土地密度和混合型的利用方式,并且引進了新的城市建設技術,能夠促進城市交通和環境的和諧發展。從低碳城市建設的方面,緊湊型城市理念的優勢在于能夠對城市的公共交通體系進行有效的優化;能夠顯著的降低交通運輸的成本;能夠提高城市基礎設施的使用周期;能夠對土地和其他城市資源的綜合利用。
3.國內外相關研究特點的總結
3.1低碳城市研究過程的階段特征
自世界的第一次石油危機爆發后,人們就開始關注低碳理念的研究。這為低碳城市建設理念的提出奠定了基礎。實際上,在城市建設過程中強調節能環保的做法由來已久,但隨著生態環境的進一步惡化,節能環保的理念已經不再滿足城市建設過程中的綜合性環保要求,因此低碳城市的概念逐漸被提了出來。并成為了城市規劃設計的主要目標。低碳城市的理念從經濟和生態的角度對城市建設的目標進行重新的定位。我國低碳城市的發展起步較晚,因此在研究成果和建設規模上都落后于西方的發達國家,并且研究的精力主要集中在理論階段。
3.2研究領域的層次結構
當前,國內外對低碳城市建設的研究領域主要集中在三個層面上。首先是廣泛意義上的生態化。低碳化城市建設的核心理念是可持續發展和綠色環保的理念。這兩個概念是可以進行綜合應用的,并且相關的理論可以對城市建設的流程形成一定的支持。第二個層面是對可持續理論的開發。低碳城市的規劃與建設就是以可持續發展的理念為支撐的,因此要確保規劃和建設的質量,就要對可持續發展的概念有深入全面的了解,并對其內涵進行拓展和深入研究,使其在低碳城市的建設中更好的發揮作用。最后,低碳城市的建設和開發應當將節能減排、減緩氣候變化為目標,并明確各個環節的建設目標。
3.3研究范疇的橫向劃分
低碳城市建設視角下的城市規劃和城市設計主要集中在兩個方面。首先,城市建設過程中的碳排放控制和城市空間布局。其次是低碳城市建設規劃和設計的相制性研究。所謂的相制性就是指低碳城市規劃和設計是相互制約的。對兩者的協同研究能夠起到更好的研究效果。
3.4研究方法的技術支撐
與先前的生態城市和可持續發展城市相比,低碳城市具有更加顯著的特征。這一理念對環保這一抽象的概念有更加量化的標準。“碳審計”成為了低碳城市建設中的關鍵性因素。與傳統的城市建設相比,低碳城市采取了更加有效的碳計量指標和控制措施,并對城市建設的過程中的信息進行了動態管理。
3.5碳排放與城市空間形態的相關性研究
低碳化城市建設的根本和是對碳排放的驅動因素進行分析和總結。具體的解決思路有兩個。首先是在傳統的建筑學理論基礎上建設能源消耗和城市形態相協調的城市建設模型。其次是在規劃學和地理學的基礎上建立城市形態環境建設的績效考量標準。
4.結束語
低碳城市是一種全新的城市建設理念,無論是對于城市的經濟發展還是環境建設都具有重要的意義。為此,我國應該加大對低碳城市相關概念的研究,并結合我國的實際制定合理的建設標準和具體實施方案。
參考文獻
隨著全球氣候暖化趨勢,大城市成了能源消耗、溫室氣體排放的“大戶”。據統計,大城市能耗占全世界能耗總量的75%,溫室氣體排放量占全世界溫室氣體排放總量的80%。城市化進程與二氧化碳排放量關系密切。目前,全球正處于快速城市化與資源危機并存的階段,為尋找出路和解決危機問題,低碳城市發展理念應運而生。所謂低碳城市,是指以低碳技術為核心,低碳產業和低碳消費為重點,低能耗、低排放、低污染為特征的新型城市發展模式。本文概述低碳城市規劃建設的基本特征與基本原理,為城市的低碳轉型發展提供借鑒,并為城市低碳規劃建設的有序性提出建議。
一、低碳城市的概念與含義
“低碳”一詞首先出現在“低碳經濟”概念中。低碳經濟的核心思想是以更少的能源消耗獲得更多的經濟產出。城市作為碳減排的關鍵,低碳城市的概念就應運而生。根據世界自然基金會的定義,低碳城市是指城市在經濟高速發展的前提下,保持能源消耗和二氧化碳排放處于較低的水平。2008年初,世界自然基金會(WWF)與當時的國家建設部取上海市和河北省保定市為試點,推出“低碳城市”發展示范項目。由此,低碳城市規劃建設在我國正式起步。
認識低碳城市的概念,首先要認識到低碳城市實際也是屬于生態城市的范疇。追求低碳城市建設,實際上也是在追求生態城市的建設。低碳城市是實現生態城市過程中的初級階段,是以減少碳排放為主要切入點的生態城市類型。由此,低碳城市的概念可以這樣理解:將低碳目標與生態理念相融合,實現“人―城市―自然環境”和諧共生的復合人居系統,從而形成低碳型生態城市。可見,低碳城市有兩層含義:一是城市本身是低碳的,城市的規劃、交通、建筑盡量朝低碳的方向發展,城市居民有很明晰的低碳理念;二是需要對粗放的、高能耗的產業結構進行調整。
二、低碳城市規劃的基本特征
構建低碳城市,必須制定全方位的政策和規劃,重視產業結構的低碳化改造;倡導綠色建筑,設定節能標準,實施太陽能屋頂計劃;通過定量分析,合理設計遮陽、建筑朝向、綠化帶分布,控制熱島效應,實現最佳的自然通風效果;重視交通規劃,降低交通過程的碳排放,在城市規劃階段采取預留公交、自行車空間,限制私家車的使用;等等。認識低碳城市規劃的基本特征,首先必須弄清低碳城市的基本特征,然后才能按照低碳城市規劃原理去規劃設計,自覺地建設低碳生態城市。
(一)可操作性。低碳城市的“低碳”,是為人們改善城市生態環境質量的行為指明了方向,提供了切入點,也相對容易量化衡量,因而也較容易把握和實現。低碳城市規劃和建設的具體方法和技術體系,至少有三點:一是低碳城市發展指標體系;二是低碳經濟技術和低碳能源技術;三是生態技術。
(二)高效性。城市作為高度集聚性的人類聚居地,人們的生存途徑不同、生活水準不同,欲望也不同,故生存競爭激烈,行為效率也就高了。低碳城市的高效性表現在城市的生產、運行和維護成本的能耗趨于最小化,城市物質與能量得到最高效的利用,城市生態系統的可持續性將大大提高。低碳城市規劃內容的高效性主要應體現在城市能源系統的高效率,城市轉換系統的高效益和城市流轉系統的高效率。
(三)循環性。“循環性”是具有強大生命力的自然生態系統內在運行機制。低碳城市的循環性特征體現在城市各個系統和各個層面的良性循環,其中主要有以下幾點:①通過自身生態系統的完善,對改善整個自然生態系統循環起積極的作用;②城市循環的內容全面、完整,具有一定的系統性;③城市各個系統以及整體的城市系統的循環速率比較合理、且保持整個城市循環系統平衡;④循環機制明確,模式正確;⑤能識別、能解決阻礙城市系統良性循環中出現的問題。低碳城市規劃設計就是遵循這幾種特征的特性,利用科學的手段,通過原理設計,使其更加系統性,從而達到良性循環。
(四)和諧性。低碳城市的和諧性,一方面反映在人與自然的關系上,人貼近自然,自然融于城市,城市結合自然發展;另一方面,低碳城市的和諧性更主要的是體現在人與人的關系上,低碳城市不是僅用自然綠色點綴人居環境,而是關心人、陶冶人、人與人關系和諧的社會。這種和諧性正是低碳生態城市核心特征之一,也是低碳城市規劃所要達到的真正目的之一。
三、低碳城市規劃的基本原理
低碳城市規劃的基本原理是指導低碳城市規劃的理論基礎和核心思想,對于低碳城市的規劃建設具有重要的意義。
(一)良性循環原理
良性循環原理的核心是指低碳城市要充分考慮各系統關系及城市與區域關系,從而實現城市發展的趨優性。
(1)系統性原理。城市環境已經屬于自然環境加人工環境的環境系統,城市環境系統所具有的自然性、人工性、開放性、相依性等特點,使其成為生態系統中最為復雜的類型之一,從而決定其必須考慮系統的良性運轉。一方面,規劃建設內容的系統性與完整性。低碳城市的規劃建設不僅是物質空間的建設,而且還應注重人的環境素質的培養,致力于經濟環境與社會環境的建設、城市生態支持系統的建設和長遠的發展框架建設等。另一方面,規劃建設需要完善城市低碳生態系統功能。低碳城市規劃建設應當運用生態學的生態系統基本功能的理論,從生物生產、物質循環、能量流動、信息傳遞等系統功能的角度著手,進行低碳生態城市的規劃建設的組織實施。低碳系統功能的正常發揮是實現低碳生態系統與外界協調平衡的必要條件,而從低碳系統的角度進行低碳城市規劃建設,將有助于實現城市系統高效、循環的“自運營”,減輕城市建設與發展對區域的生態的負擔,將城市建設成為與自然生態系統和諧共生的人居系統。
(2)區域性原理。城市的發展是在一定區域背景下展開的,城市與其賴以生存的區域,是唇齒相依的關系。低碳城市是一定區域社會、經濟、自然的綜合體。城市要實現有機的生態發展,區域原理可對此發揮有益的作用。首先,必須在城市和區域之間構筑有機、緊密的經濟、社會和生態聯系網絡,形成復合系統。通過統一規劃和建設,使水資源、市政、教育、醫療等資源能與城鄉共同使用,使資源在城市和農村間復合循環利用,同時協調城鄉基礎設施投資,保證城鄉更大范圍的支持和覆蓋;整合城鄉發展,保持城市生態平衡,使城市與區域成為一個有機的、統一的共生體。其次,低碳城市的規劃建設還要注意區域差別。中國的土地遼闊,地形復雜,地方的特點和歷史傳承等決定了低碳城市發展模式的多樣性。因此,低碳城市規劃與建設應尊重和保留歷史的記憶,繼承和發揚傳統文化,根植于所在地域,適應地域自然,使用當地材料、植物和建材等。
(二)生態調控原理。低碳城市作為生態城市的先行者,其規劃建設需要以生態學原理為理論基礎,對低碳城市進行符合生態學原理―自然原理的調控。一是城市空間結構模式要結合自然。城市空間結構是城市建設的框架,決定了城市的空間分布格局及城市形態。低碳城市的空間結構要充分地結合自然,與自然環境和諧共生,包括地形地貌、地質、氣象、水文等。二是基礎設施建設要結合自然。低碳城市的生態調控須構建城市生態安全格局,促進生態服務功能的基礎設施建設,充分利用河流、水系、森林、防護林帶、公園等要素形成綠色基礎設施的基本空間格局,從而保證城市生態系統與自然環境之間生物要素的流通。三是空間設計結合自然。低碳城市空間設計主要是通過空間要素的生態化規劃布局達到系統自我循環和自我調節,減少對環境的消耗和污染,實現生態環境和人居環境的改善。
(三)層次原理。城市生態系統是一個龐大的網絡,具有復雜的結構。實現低碳城市需要區別各層次的共性和差異,層層推進,一環扣一環。層次原理的特征之一是通過改善縱向狀態促使途徑趨適。低碳城市規劃作為指導和協調多部門利益、優化土地資源配置、合理組織城市空間環境的戰略部署,必須在區域規劃、總體規劃、分區規劃、控制性詳細規劃、城市設計、修建性詳細規劃、專項規劃以及建筑設計和施工等層面都貫徹低碳化、生態化的基本概念,并使層次之間關系協調、層次遞進。
當前,我國與人居環境發展密切相關的國情包括:資源短缺、人多地少和經濟在發展中。其中,資源短缺、人多地少決定了我國的城市建設只能走資源合理利用、土地節約的道路;經濟在發展中決定了我國的國策就是要以經濟建設為中心不能動搖。中國的經濟及大多數城市的能源70%以上來自煤碳,對城市生態環境帶來極大的影響,相當一部分的生態空間也受到蠶食和沖擊。中國在未來幾十年間,將出現工業化和城市化的,城市環境也將面臨嚴峻的考驗。面對實情,我們應深入貫徹科學發展觀,大力發展循環經濟,立即著手開發新能源,遏制污染,發展低碳經濟,建設低碳生態城市。
四.結語
總之,低碳城市是城市建設規劃的一個新趨勢。低碳城市的規劃建設,不僅是順應當今世界低碳經濟發展潮流、積極應對全球氣候變化的正確戰略選擇,也是深入貫徹落實科學發展觀、加快生態文明建設、應對復雜多變國際環境、實現經濟社會可持續發展、提升國際競爭力的重大戰略舉措,意義重大,刻不容緩。未來在低碳城市規劃建設上,需要實現工業布局低碳化、循環化,構建綠色交通體系,發展綠色建筑,倡導綠色消費。為引導低碳城市的規劃建設,特別需要盡快建立一個量化的低碳城市評價指標體系或衡量指標。
參考文獻:
[1]巧靈,胡憶東,丘永東. 國際低碳城市規劃的理論、實踐和研究展望[J].規劃師,2011(5).
[2]袁賀,楊. 中國低碳城市規劃研究進展與實踐解析[J].規劃師,2011(5).
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一、我國推行低碳生態城市的現狀和實際意義
目前,低碳生態城市成為世界城市發展的主流方向,低碳生態城市在規劃建設理論研究方面也越來越深入。
我國眾多城市也進行了相關方面的規劃建設實踐。2011年的十二五規劃綱要中,共提出了15項指標,在八項有關資源環境的指標中,有七項具有強制約束性。由此可見,節能減排和生態環境保護的在我國政策層面已經得到了極其高度的重視。可以說,在我國未來的發展過程中,只有采用低碳發展的模式與低碳生態城市的建設,中國經濟社會的轉型發展才得以真正實現,從而實現中國經濟社會的健康發展。
然而,就我國現狀的國情來看,在很多方面仍并不具備建設低碳生態城市的條件,包括方法體系、理論基礎、政策體系、規劃原理及建設技術與經驗等。因此,我們國家的低碳生態城市就目前來說才剛剛起步,與形成真正意義上的低碳生態城市還有一定距離。
二、現階段中國進行低碳生態建設所遇到主要問題
第一、大城市的建設過于盲目,忽視中小城鎮
據統計,全國約90%的地級市以上的城市都提出建設低碳生態城市的設想,并以此為發展的目標。但往往停留在規劃層面,建設中的實際運用還不成熟。同時,中小城市則缺少對自身的生態建設的關注。
第二、對“新城開發” 過于盲目,對建成區的生態改造不夠重視
新開發地區實踐低碳生態城市雖然投入較大,但有立竿見影的效果。大部分城市在進行低碳建設時選擇了“新城開發”,把推動緩慢、見效慢的建成區改造放置一邊。而建成區的低碳生態改造才是城市建設的主要點。
第三、低碳生態城市發展沒有充分的結合中國國情和客觀需求
地少人多是我國最大的特點,開展低碳生態城市首要必須結合國情,在不占用耕地的前提下,充分利用灘涂地、鹽堿地等未利用地的生態化改造來進行建設。
第四、低碳生態城市發展建立的指法標體系不具有權威性、導向性
任何的城市建設都需要指標體系的引導。我國缺乏指導性的生態城市指標體系,各地區有地方性的指標體系,但都存在一些導向不明的問題。
第五、低碳生態城市的概念多樣,定義不明確,
“低碳生態城市”這一概念很早就提出,而對其還沒有一個明確、公認的理解。各種概念的混淆,例如“低碳城市”“綠色生態城市”等,對這些概念的確立一個統一的、明確的基礎。因此,在實際工作中 ,也出現了濫用概念,偷換概念的問題。
第六、沒有確立低碳生態城市規劃的地位、編制方法和體系等
低碳城市的規劃還處于探索階段,各個地區的編制方法、內容、指標都沒有得到明確規定,缺乏統一的宏觀的指導,無法對規劃后的城市建設起到良好保障和引導作用。
第七、低碳生態城市發展過多追求技術的奇、新、特,沒有合理控制建設成本
中國不但有著悠久的歷史,而且有著豐富的傳統經驗和智慧,因此,這些傳統的經驗與智慧加上部分簡單的措施就可以使低碳生態城市的建設達到很好的效果,但是,現在進行的低碳生態城市建設卻不再運用以往的方法,而是在技術上有了更高更遠的追求,并且追求立竿見影的效果。這些奇、新、特的技術在沒有熟練運用之前往往成本難以控制。
第八、低碳生態城市發展存在一個誤區,就是打著“生態”的旗號干著“反生態”事情
低碳生態城市的目標是減少對自然的破壞,達到人和自然的和諧,而事實上,很多地區的低碳生態城市建設,都具有很大的問題。在生態敏感區進行開發建設,不僅對生態環境造成破壞,也給低碳生態城市建設留下隱患。
三、低碳生態城市內涵詳述
第一、低碳生態城市的內涵和目標
低碳生態城市的規劃在促進城市良性發展中是一項重要戰略,具有非常重要的意義。在二零零九城市發展與規劃的國際會議中,仇保興博士首次提出了這種發展模式,組成低碳生態城需要把生態城市與低碳經濟的發展理念復合起來,這個理念關聯度高且交叉性強。明確指出了建立在以人類對人與自然關系更加深刻的認識為基礎,以降低溫室氣體排放為主要目的,建立和諧、高效、健康、可持續發展的人類聚居環境,就是低碳生態城市。
第二、低碳生態城的主要類型,具體如下:
1、在技術方面具有創新的生態城市。
2、適用性較強,適合宜居的生態城市。
3、逐步演進式的生態城市。
4、災后重新建設、改造的生態城市(一般為鄉鎮)。
第三、我國各地低碳生態城的初步實踐
中國截止到目前有很多改革試驗區正在規劃建設中,包括曹妃甸國際生態城、中新天津生態城、深圳光明生態城等,目前統計顯示,已在實施生態城市計劃的城市有十幾個,著手規劃生態衛星城的城市已有二十多個,相信在不久的將來,投入低碳生態城建設的城市會越來越多,可見,我國正在以最快的步伐邁進世界生態城市的行列。
四、低碳生態城市建設對于我國經濟的重要影響
建設低碳生態城市就是要提高能源結構與效率,這是低碳經濟的核心。在最大限度上減少石油與煤炭等高碳能源消耗的經濟,就是低污染、低能耗的經濟。
發展低碳經濟,首先要轉變發展的觀念,在發展模式上進行創新,使發展質量得以提高。
發展低碳經濟與循環經濟,為我國經濟社會得以快速發展打下基礎,對加快低碳城市的建設具有舉足輕重的作用。它順應了低碳經濟發展的時代潮流,對全球氣候變化的戰略中做出積極應對與選擇。可以說對于生態文明建設的加快、多變的國際環境的應對,及對經濟社會可持續性發展的實現來說都是具有重大影響的舉措。因此我國生態城市的發展道路可謂是任重而道遠。
五、關于低碳生態城市形成模式及建設建議
低碳生態城市的建設不是單純的節能減排,是通過改變人的生活方式與行為模式,改變社會經濟與發展的模式,平衡與協調社會、經濟與環境資源之間的關系,使生態城的規劃設計中的每一個環境都貫徹生態理念,因此,這不是一項短期的社會工程。
若想使我們的地球、我們的城市得到可持續發展,想重新建設與自然平衡的城市與多元價值的社會,需將綠色低碳價值與文化融合起來,構建一種新的社會體制,此體制具有廣泛的適應性與活力。城市里社區,不只是擁有教育、居住、醫療等一些基礎性的設施,更是有一定社會學意義的社區,是一群人能凝聚在一起,形成一個整體,形成制度性與規范性的整體。
城市研究者應該從以下方面進行研究,包括:綠色低碳本質、可持續性本質等相關的一般性的抽象問題,向著對綠色低碳城市具體的制度問題、文化問題、環境問題以及能夠使這些問題得以緩解的方面轉化,并對規劃政策與措施進行理論研究,從而對決策者做出的決定產生很大的影響,并且是積極的影響,使生態城市的理想逐步得以實現。
無論是城市的開發者還是城市的規劃者,都需要反思自己,在創作思想和開發思想方面的反思,不管是在城市的規劃還是建筑的設計中,都應該注重有關地域城市在文化方面的營造,注重適合技術的應用,在自然建筑環境方面創造的適應,在我國創造具有文脈的城市文化。使東方國家在對于現代以及后現代主義的理解上更具多樣化,更具全面化,只有如此,我們的城市建設才能成為真正的綠色低碳城市,而不只是虛名。
六、結束語
我們最終的目標就是低碳生活,眾多城市也在努力建設低碳生態城市,并且數量越來越多,我們相信只要大家齊心協力,共同努力,在中國實施低碳經濟指日可待,我們必將在最短的時間內走向低碳生活,實現我們的低碳生態城市的偉大目標。
參考文獻
[1]仇保興.我國城市發展模式轉型趨勢--低碳生態城市[J].城市發展研究,2009, 16 (a) :1-6.
[2]莊貴陽.中國:以低碳經濟應對氣候變化挑戰[J].環境經濟,2007(1):70.
[3]方虹.國外發展綠色能源的做法及啟示[J].中國科技投資,2007(11):35.
城市在一方面為人類積聚財富、實現美好夢想的同時,另一方面也占用著地球85%的資源與能源消耗總量,排放著同等規模的溫室氣體,并由此引發了氣候變暖、臭氧減少、海平面上升、碳平衡失調、生物多樣性喪失等一系列生態環境連鎖性問題。城市因此成為地球環境變化的主要驅動力。伴隨著全球生態環境問題的愈演愈烈,我們不得不開始重新審視人與自然的關系,重新審視舊有城市發展模式是否能夠繼續維系我們脆弱的地球。
倡行低碳生態城市的發展之道,不僅是為了民族的發展,更是為了全人類的明天。低碳生態城市作為當代探索人與自然和諧相處、社會和諧進步、經濟持續發展的偉大探索,將是人類實現可持續發展的唯一選擇。
二、低碳生態城市的理論發展
“低碳生態城市(Low-Carbon Eco-city)”的概念是在“生態城市(Eco-city)”概念的基礎上衍生和發展起來的。1971年,聯合國教科文組織在“人與生物圈”(MAB)計劃中正式提出了“生態城市”的概念。之后經過40余年發展,逐步從理論探討開始成為引領世界城市建設發展目標的行動指南。2003年,英國政府發表了《能源白皮書》,題為“我們未來的能源:創建低碳經濟(Our Energy Future:Creating a Low Carbon Economy)”,首次提出了“低碳經濟”概念(Low carbon Economy),引起了國際社會的廣泛關注。2009年,中國城市科學研究會出版了《中國低碳生態城市發展戰略》,把“低碳生態城市” 的概念定義為:是以低能耗、低污染、低排放為標志的節能、環保型城市,是一種強調生態環境綜合平衡的全新城市發展模式,是建立在人類對人與自然關系更深刻認識基礎上,以降低溫室氣體排放為主要目的而建立起的高效、和諧、健康、可持續發展的人類聚居環境。
需要指出的是,低碳生態城市不是“低碳”、“生態”、“城市”三個詞的簡單疊加或者說用“低碳”和“生態”限定“城市”,而是三者結合創造了一個新的完整的概念,并超越了原有概念的涵義。
低碳生態城市的核心價值觀可以理解為:1)尊重自然,最大限度保護環境、節約資源;2)以人為本,最大限度提升生活、工作條件;3)物種多元多樣、資源循環利用、社會和諧共生、人人幸福快樂。
此外,低碳生態本身還具有普適的文化內涵,可以概括為:1)崇尚健康、節約、控制、人道、平等、公正、民主、正義、協調、共存、精神追求與物質滿足的協調、多種文化的互補與滲透等;2)反對浪費、揮霍、放縱、自私、特權、侵略、征服、掠奪、急功近利、、沙文主義、技術至上主義等。
三、低碳生態城市的實踐進展
中國低碳生態城市建設探索實踐始于20世紀80年代。1986年江西省宜春市首次提出建設生態城市的發展目標。2009年哥本哈根氣候變化大會前夕,中國向世界宣布了到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降40%-45%的減排目標,并將其作為約束性指標納入國民經濟和社會發展中長期規劃。在節能減排的國家戰略指導下,目前已有保定、上海、貴陽、武漢、杭州、德州、無錫、吉林、珠海、南昌、廈門等多個城市提出了建設低碳城市或生態城市的構想和規劃;2010年,住房和城鄉建設部分別與深圳市人民政府、無錫市人民政府和河北省人民政府簽訂了共建國家低碳生態示范市合作框架協議,為全國的低碳生態城市建設發揮了示范引導作用。根據中國城市科學研究會學術交流部所做的一項統計表明,截至2012年4月,提出低碳生態城市有關建設目標的城市已達280個,占到地級以上城市比例的97.6%。
可以說,中國正成為世界上探索低碳生態城市建設最為積極和主動的國家之一。中國的低碳生態城市建設力求將城市建設成為資源節約、環境友好、經濟持續、社會和諧的示范城市,成為“中國城市可持續發展的樣板”,并力圖在規劃、開發、建設、管理、運營等多個方面為今后全國乃至全世界的生態城提供能實施、能復制、能推廣的成熟經驗與模式。
四、低碳生態城市的發展趨勢
在中國低碳生態城市的規劃建設實踐進行的如火如荼的同時,我們也應認識到,由于低碳生態城市規劃與建設是一項涉及面廣、綜合性強的系統工程,且目前尚缺乏適合中國國情的低碳生態城市及其相關領域的理論基礎、方法論、指標體系,規劃設計原理、政策體系以及相關的建設技術和實踐經驗,中國的低碳生態城市建設仍處于起步階段。
因此,有必要結合當前國內低碳生態城市所表露出的問題以及未來發展需求,從目標、技術、示范、政策四個方面構筑中國低碳生態城市的規劃建設管理保障體系,從而引導城市健康合理的發展。
一是構建涵蓋四個維度、三種屬性的指標體系。低碳生態城市目標體系的構建就應當基于對上述低碳生態城市內涵的理解和理念的認同,并結合中國國情來構建低碳生態城市指標體系來達到將其內涵具體化和目標量化的目的。基于當前低碳生態城市的發展實際,應當建立一套具有全國層面指導意義的指標體系來明確低碳生態城市的發展目標。該指標體系應當涵蓋資源節約、環境友好、經濟持續和社會和諧四個維度,同時依據指標重要程度劃分為核心、擴展和引領三個不同屬性,并給出不同時間階段的指標值,以便更好的作為低碳生態城市的實施指引、管理基準與成效度量,從而更加準確地把握低碳生態城市的發展方向,為建設低碳生態城市的規劃、建設和管理提供支撐和引導。
二是建立集成十大關鍵技術領域的應用系統。低碳生態城市作為多元要素耦合的復雜巨系統,不但需要理論層面的指導和目標體系的確立,同時還需要系統化的科學技術來支撐。我們要在遵循能推廣、能復制、低成本、高效益的原則下,構筑一個低碳生態城市的整體解決方案,涵蓋城市規劃、低碳社區、綠色建筑、綠色交通、生態基礎設施、能源利用、水資源利用、廢棄物處理、低碳產業、數字城市十大領域。這十大領域的技術應當首先進行試點應用,合理評估其適用性之后再在條件成熟的地區進行推廣實施。
當今,環境問題對于人類的正常生活影響更大,尤其是我國受到霧霾的影響很大,這對于人類正常的生產生活產生了很大的不利影響,產生這些問題的根本原因歸根結低就是人類忽視了對環境的保護,許多城市在發展的過程中,只注重經濟的發展,政府財政收入的提升,而忽視了對城市的合理規劃,這使得城市自身的吸碳能力遠遠低于城市的造碳能力,這就使得環境問題日益加劇,因此要在低碳理念下做好城市規劃,通過對城市的能源結構進行規劃、對城市交通進行一定的規劃、建立立體的城市綠化規劃、確保城市的綠色用地等幾個方面來做好城市的規劃,實現低碳城市的發展目標。
1、低碳城市規劃的目標
低碳城市規劃包括倆個目標:一是通過城市發展自身低碳經濟、建設低碳社會,來消耗更少的能源,降低二氧化碳的排放量;二是通過新能源、綠色能源的推廣來為全球二氧化碳的排放減少貢獻一份力量。
2、低碳城市規劃的手段
國土資源的規劃是建立在土地資源利用的基礎之上的,而土地利用則和整一個自然環境有著直接的聯系。土地利用不僅僅直接參與了自然生態系統,尤其是其中的獨立生態系統之中的碳排放與碳吸納過程。尤其是針對有綠色植物的土地的國土規劃,更是直接影響到所在地區的碳排放量。因此,對于土地利用需要有著科學嚴謹的態度,清楚的認識到土地資源地優化配置有著重要價值。土地資源不僅僅關系到整一個國家地區的土地利用,更是關系到國土空間開發組織、國土資源優化配置等的問題。這也是國土規劃中碳概念的應用。國土資源規劃部門需要更加清晰地認低碳概念的價值,在整一個規劃過程中更好地進行應用貫徹。為了更好地突出工作重點,相應節能減排的發展理念,在2008年,相關部分設立了《土地利用規劃的碳減排效應與調控研究》科研專項,其目的是揭示土地利用碳排放效應機理的基礎上,更加合理的進行土地資源的優化利用,促進低碳經濟發展。
2.1對城市的能源結構進行規劃
對于城市的能源結構的規劃,要通過倡導新能源、綠色能源的使用來進行,比如太能能、氫能的使用,這些都是綠色環保的新能源,要注重對于新能源使用的專項研究,要加大對于研究的投資力度。例如在城市的整體規劃當中,可以將太陽能的利用規劃的其中,并往建筑領域等推廣,鼓勵企業在新建筑的建設中使用太陽能這一新能源,并通過一定的獎勵來對企業進行激烈,對于積極使用太陽能的用戶,在政策條件允許的情況下可以給與一定的照顧,這樣就可以極大的提升太陽能的使用力度。在農村要大力推廣沼氣,號召人們放棄煤炭的使用,這樣不僅節約了能源,還可以起到保護環境的作用。
2.2對城市交通進行一定的規劃
人類的活動離不開交通,做好交通工作十分的重要,并且交通是消耗能源的一大方面,排放的尾氣中含有大量的碳,所以要對城市交通進行一定的規劃,要大力推行綠色交通的規劃,倡導人們放棄私家車出行,更多的使用低能源、低碳排放的出行方式,將公共交通作為主要的出行方式。在城市的智能交通系統中,要使城市公交的出行比例加強,進而使人們更主動的放棄小汽車的出行方式,城市也要對公交進行更新換代,盡早的購買綠色新能源的環保公交來投入使用。此外,在城市規劃的時候,還可以在條件允許的情況下,一定程度上加大人行道路和自行車道路的寬度,使人們更愿意使用綠色的出行方式,通過自己的行動來為低碳城市的建設貢獻自己的力量。合理的交通規劃,必然對人們的生活產生積極的影響,促進社會的和諧發展。
2.3建立立體的城市綠化規劃
因為城市的綠地面積是有限的,但是我們可以通過立體綠化的方式來增加城市的綠色面積。在地面種植草坪或者樹木是傳統的綠化方式,而本文中提出的立體綠化指的是在屋頂或者墻上進行綠色植物的種植,這使得植物栽種的區域發生的變化很大。通過立體綠化可以營造更廣闊的城市綠色環境,使得城市自身具有的環境保護作用更加突出,可以提升凈化空氣的力度、更多的吸收二氧化碳,還能降低噪音、防風滯塵,立體綠化對于建筑物擁擠、人口稠密地區更加的適用。但是長期以來城市規劃者都忽略了立體綠化這一方式,如果在城市的屋頂進行立體綠化,將可以打造美麗環保的“空中花園”,不僅能夠使建筑物具有隔熱保溫的功效,還可以使建筑物能耗降低,在不多占土地的情況下就實現了綠化面積的擴大,使得城市空間環境得到美化。根據相關機構的推算,如果一個城市在全部屋頂進行綠化,那么可以使城市上空的二氧化碳含量大大降低,可以減少80%左右。因此城市規劃者要將立體綠色規劃納入到城市規劃中來,國家相關機構也可以出臺規定來促進更多的城市進行立體綠化的規劃。
2.4確保城市的綠色用地
當前,許多城市都為了促進經濟的發展,增加政府財政收入,大肆買地而導致缺乏足夠的城市綠色用地,這使得城市的環境得不到大自然綠色植物的保護,因為二氧化碳可以被綠色植物通過光合作用吸收,所以在進行城市的規劃時,一定不要為了經濟發展而忽視環境的保護,要合理的對城市的綠色用地進行規劃,通過更大面積的綠色植物的栽種,可以使得城市的整體環境被改善,還能夠對氣候進行調節,使得城市的熱島效應降低。通過綠色建設還能夠使城市的生態系統建設增強,而且樹木、草坪可以起到防風固沙的作用,可以使城市的抗風險能力得到有效的提升,對于城市的環保有著重要的意義。在戶外活動上,要確保人們可以有適合健身的室外綠地,要使得城市小區綠色住宅的利用效率提升,使城市的整體吸碳能力增強,這樣就可以保證人們可以生活在一個綠色美好的環境之中。
結束語
隨著社會的發展,人們的物質生活水平變的越來越好,但是缺忽視了人類活動對于環境造成的污染,隨著碳含量在大氣中的不斷提升,使得全球變暖這一重大問題擺在了人類面前,許多相關專家呼吁人們進行低碳生活,發展低碳城市文明,因此要做好低碳城市規劃這一重大任務。對于如何更好的降低大氣中的碳含量,僅僅通過節能減排是遠遠不夠的,我們需要在進行城市規劃和建設的時候依照多元化的標準來衡量,通過更好的低碳城市規劃來降低大氣中的碳含量,并創造可持續未來的低碳城市發展模式。本文對低碳理念下的國土規劃策略進行了探討。
參考文獻:
[1] 董祚繼.低碳概念下的國土規劃[J].科技研究,2010,(11).
[2] 趙秀麗.低碳概念下的國土規劃[J].城市建設理論研究(電子版),2013,(05).
[3] 龔貴勇.加強地籍管理工作的幾點思考[J].低碳世界,2012,(08).
[4] 龔貴勇.對經濟開發區土地可持續發展的研究[J].低碳世界,2011,(08).