世界建筑导报 | NO.209 | 低碳未来与企业责任：气候变化影响下风景园林碳中和实施路径
世界建筑导报 2023.1 NO.209
学术论坛
ACADEMIC FORUM
低碳未来与企业责任：气候变化影响下风景园林碳中和实施路径
Low-carbon Future and Corporation’s Responsibility: the Implementation of
Carbon Neutrality in Landscape
Architecture under Climate Change
李宝章，王玉萍，颜佳，蒋勇
深圳奥雅设计股份有限公司
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摘要
在城市生态系统中风景园林是不可或缺的组成部分，是应对气候变化与可持续发展的重要手段。研究者们从生命周期维度对景观规划设计、施工建造、运营维护等不同阶段提出了不同的减碳路径。作为一线景观从业者，本文从企业视角论述如何通过建立碳中和战略体系、技术研发体系、构建低碳企业文化等方式实现低碳发展。通过解析杭州智慧产业园、安顺虹山湖市民公园等实践案例，阐述在风景园林项目中实现碳中和的具体方法，以期为其他设计提供参考，为风景园林助力碳中和提供更多可能性。
关键词
风景园林；气候变化；碳中和；减碳；碳汇；碳源
1. 气候变化、碳中和与风景园林
风景园林是城市生态系统的重要组成部分，在城市应对气候变化与可持续发展中发挥着重要作用。众多研究与实践表明，通过合理的设计可以推动低碳与韧性城市建设，设计活动（包括风景园林设计）在解决气候问题过程中具有关键作用，“好”的设计具有应对气候变化的能力。
正向的风景园林设计策略可以减缓并适应气候变化，其中有效策略包括适应性设计、材料生态化智能化、构建设计气候原型、低碳设计等。低碳设计通过降低设计和施工过程中产生的碳源，提升碳汇，从而达到碳中和与优化正向设计气候效应的目标。综上，气候变化是自然变迁与人类活动造成的一系列气候问题，碳中和是为了应对气候变化所提出的目标，而风景园林则是推动碳中和、减缓气候变化的重要手段。
2. 生命周期视角下的风景园林碳中和实施路径
全生命周期评估自1990年起就已经用于建筑部门，并且成为一种评价建筑环境影响的重要工具，在风景园林领域也得到越来越广泛的应用。风景园林的全生命周期主要包括规划设计、施工建造、运营维护3个阶段，以实现碳源与碳汇平衡即碳中和为目标，从全生命周期角度考虑在风景园林不同阶段采取相应的减碳措施。
2.1 规划设计阶段
在规划设计阶段，首先应尊重场地条件，对场地进行充分勘察与分析，减少过度设计。其次，在地形、植物、水体、园林建筑四大设计要素中充分考虑减排增汇措施。①地形：合理适度改造地形，避免大规模土方作业，降低碳排放；设计中应考虑土壤生态系统的稳定性，保存碳储量；②植物: 植物设计以自然为主，减少因为维护所产生的碳排放；优先选用本地高碳植物，根据固碳能力选取不同类型的植物进行合理配置，包括乔灌草比例、层级配置等。③水体：保护场地原有湿地及水体，减少大体量水体设计，减少能源消耗；设计雨水花园、提升水生植物多样性，能够增加水体的碳汇能力。④园林建筑：优先使用自然通风式的园林建筑，在设计中广泛采用低碳环保材料，倡导屋顶绿化、墙体垂直绿化等绿化技术。
为了确保设计的科学性与决策的合理性，可以合理利用碳足迹计算器进行碳量分析，帮助设计师进行决策及进一步优化设计。目前主要的计算软件包括i-tree、city-green、Landscape Carbon Calculator、carbon consence以及东南大学东禾建筑碳排放计算分析软件等。我们在多个项目中借助了Landscape Carbon Calculator（景观碳计算器）进行碳计算，以南昌航空科创城配套设施建设项目为例，在计算界面输入景观材料和景观小品的具体面积、尺寸等计算碳排量，再输入乔木、灌木、草本、湿地等不同类型地面的具体面积（图1），计算碳汇量。最终计算得出场地共产生碳源排放23160 t/CO 2 ，碳汇为每年46122 t/CO 2 /年，从项目施工起，排除植物扰动，需要15年达到碳中和。15年时间包括施工，建造，植物生长，景观维护的碳源。15年后场地稳定，该项目将成为零碳绿地，每年的植物碳汇成为净碳汇。在项目碳中和后，在周期50年内每年额外向外释放22763.1吨碳汇，之后碳汇将不断上升直至到达46122 t/CO 2 /年（图2）。
2.2 施工建造阶段
在施工建造阶段产生了大量的碳排放，应从材料选择与科学管理两个方面对碳排放进行严格控制。在材料选择方面，可以选择木材、碎石、软性铺装等低碳环保材料和光纤维智能混凝土等新型现代低碳材料。通过减少运输距离降低能源消耗，就地取材或回收场地内已有材料循环利用等方式减少新材料的使用。而科学的施工管理通过合理调配施工人员、优化各项施工流程，缩短建造时间，提高资源循环利用效率。
2.3 运营维护阶段
在运营维护阶段碳源主要来源于植物的移植、灌溉及施肥等过程，其中灌溉的碳排放量最大。园林绿地中落叶是重要的可再生能源，采用粉碎覆盖或堆肥处理能够促进植物的碳循环。在维护过程中使用数字孪生、智慧园林等技术，通过运营监控与环境反馈节约能源、节约水资源等，提高管养与维护的效率，能够有效降低碳排放。
图1. Landscape Carbon Calculator计算过程
图2. Landscape Carbon Calculator计算结果
3. 企业视角下的风景园林低碳发展
为了实现“碳达峰碳中和”的双碳目标，低碳发展、低碳城市试点等需要依靠政府、企业与居民等不同环保主体的共同努力。风景园林企业应做好相关工作，在战略层面建立碳中和体系，在研发层面建立碳中和技术体系，在日常管理层面构建低碳企业文化，助力早日实现碳中和。
3.1 建立碳中和战略体系
从战略层面出发，风景园林企业需要先建立高效完善的碳中和体系，将碳中和作为重要课题，自觉承担碳减排责任。以奥雅股份为例，作为行业内体量较大的风景园林企业，公司结合实际的业务情况建立了企业、项目、产业与产品不同维度的碳中和体系（图3）。以期为建设低碳风景园林项目、低碳城市以及构建可持续发展模式提供更多可能性。
在碳中和体系下，“碳足迹”、“碳盘查”也尤为重要。风景园林企业应精细化开展自身碳排放的核算、评估与监测。从项目维度，应坚持低碳生态理念，从总体规划阶段的LID低影响开发，场地设计阶段的低干预、低成本到后期维护管理方面的低消耗，在景观项目的全生命周期中全面贯彻碳中和的理念。从产品维度，风景园林企业涉及的儿童游乐设施、城市家具、园林建筑等景观产品，可通过装配式、标准化、模块化、使用低碳材料等各种方式减少资源损耗，进一步降低碳排放。从产业维度，风景园林相关的乡村振兴、城市更新等业务，涉及农业、旅游业、建筑业、消费服务业等多个产业，这些产业与新能源、低碳能源、先进储能等碳中和产业融合，多行业协同“脱碳”，共同实现产业碳中和目标。
3.2 建立碳中和技术研发体系
实现碳中和不仅需要在战略上通过理念和奖惩制度引导自身承担碳减排责任，而且需要技术支撑，建立碳中和技术研发体系是实现碳中和的保障。总体而言，实现碳中和的技术路径主要包括直接减源、间接减源和增加碳汇等三个方面。直接减源主要通过控制规划设计、施工建造、运营维护等景观全生命周期的碳足迹降低碳源。间接减源主要通过完善城市绿地系统、宣传低碳活动、鼓励绿色慢行、调节微气候等方式降低碳源。增加碳汇则是通过设计措施来增加植物、土壤以及水体碳汇，强化园林绿地的碳捕获能力。
除了实施的技术路径，碳核算是实现双碳目标的关键，能够从源头对减排路径进行研究开发，并对减排效果进行量化评估。景观碳核算的内容包括碳源核算和碳汇核算，碳源主要是在景观建造、景观材料生产、景观维护等活动所产生的碳排放，碳汇则是植物、湿地吸收二氧化碳以及土壤固碳。目前国内风景园林行业仍缺乏相关的碳核算软件，可以通过借鉴国外软件、实地采集数据、参考以往研究文献中碳数据等方式，研发碳核算软件，帮助设计师在规划阶段早期，评估设计方案的碳排放影响，以指导在景观设计中制定更合理的规划决策。最后，通过建立碳汇监测平台与低碳景观评估系统，采取低碳材料、低能源消耗、节水技术、高固碳植物等也是有效的实施策略（图4）。
图3. 碳中和战略体系（以奥雅股份为例）
图4. 碳中和技术体系
图5. 建筑低碳节能措施（杭州智慧产业园）
3.3 构建低碳企业文化
构建低碳企业文化不仅响应国家号召，而且能帮助企业展示良好的社会形象。在企业的日常管理运营当中，应尽可能地提倡数字化办公，提升视频与网络会议设施品质，用网络会议代替不必要的出行；节约用水用电、减少一次性用品、纸张的使用。同时，还需加强绿色、环保与低碳的宣传，引导企业员工建立低碳行为方式，从“衣、食、住、行”等各个方面降低碳排放。包括减少不必要的消费、支持环保企业，提倡光盘行动、绿色出行等。这些虽然是生活中的小细节，但积少成多，每位风景园林师都能助力“双碳目标”的实现。
4. 碳中和视角下的风景园林实践
4.1 杭州智慧产业园：低碳节能与韧性雨洪管理
杭州智慧产业园位于杭州西湖大学城内，一期设计总面积为131,605平方米，期望成为人与自然和谐共生的绿色空间典范。项目综合发挥场地优势，构建“建筑节能+绿色节能”体系，实现场地最大碳减排量（图5）。建筑以被动式节能为核心，通过建筑自身布局及材料特性，充分利用自然通风及采光，主动式节能为辅。加入可再生能源及应用节能设备，减少建筑能耗 , 降低建筑在使用过程中对环境产生的负担，其中主动与被动式建筑节能比例分别达到40%和33%，预计节能降碳量及绿色降碳量分别达到1kg/kwh、20kg/㎡。
采取雨洪管理、雨水回用及海绵设施等策略（图6），在降低碳排放的同时净化水质，回收的雨水灌溉绿化，节约水资源。首先，针对不同暴雨强度，分别提出相应雨洪管理策略，确保场地排洪安全。针对1-2年重现期内暴雨强度区间在65~83mm/h，主要通过 LID 低影响开发设施对场地内雨水径流原地消纳；针对3-5 年重现期暴雨强度范围为83~113mm/h，雨洪策略则主要通过雨水管网设置对雨水进行管控；大于5年重现期暴雨强度范围约为113mm/h，主要通过地形及超排管网组成的超排通道消纳雨洪。其次，通过屋面雨水管理、路面雨水管理、绿地雨水管理设计控制雨水径流，并对雨水资源进行收集回用，预计年回用量为61,160平方米，雨水资源化利用率为14%。最后，在地势低点设计了下沉式绿地、雨水花园、调蓄池，总调蓄容积达3,066立方米，形成可持续、低造价、低维护的生态韧性海绵园区。
4.2 安顺虹山湖市民公园：顺应自然与再生设计
贵州安顺虹山湖市民公园位于贵州安顺市核心区与虹山水库之间，场地竖向变化显著，最大高差约16米。设计最大限度地利用场地原有竖向关系、人地关系以及植被关系，因势利导进行再生设计。在竖向处理上，利用地理数据模型研究地表径流、生态廊道，对挖方、填方以及可能存在的生态风险进行预判，在重要节点因地制宜、结合地形地貌与功能性质的改善进行设计（图7）。充分尊重原有地形，避免因过度改造而导致不必要的碳排放。中部为地形高点，视野广阔，作为公园主要观景点。在靠近湖岸的低洼处设置雨水花园，保护水生态植被，兼顾雨水收集功能。
在植物设计方面，保留场地原有的柳杉林（图8），和其他原有植物。以自然式设计为主，优先采用碳汇高的本地乡土植物，既可以较快适应场地、减少养护成本，还能够提高植物的碳汇功能。树林下种植耐阴地被玉簪、葱兰、紫娇花、芦苇、灯心草等乡土植物。充分利用场地遗留的拆迁房屋碎石、石块制作土挡墙基础，减少材料的浪费，坚持生态、低成本养护和可持续原则。水体岸线根据功能、景观、安全等设计原则，划分为自然种植式驳岸和亲水活动式驳岸两种形式。其中自然种植式驳岸采用自然草坡、湿地种植池、湿生植物、水生植物种植等驳岸形式（图9），形成良好的生态系统与湿地环境，抑制土壤中碳的分解，提升植物的碳吸收量。
图6. 韧性雨洪管理机制（杭州智慧产业园）
图7. 竖向关系处理与资源利用（安顺虹山湖市民公园）
图8. 保留原有场地的柳杉（安顺虹山湖市民公园）
图9. 湿地景观营造（安顺虹山湖市民公园）
5. 结语
本研究从不同视角探索了风景园林助力碳中和的有效实施路径，风景园林师可以根据实际情况选择不同的减碳与增汇措施。但在不同的地域条件影响下各项具体的碳中和措施所产生的效益存在显著差异，仍需充分考虑当地气候条件与项目场地现状。碳中和目前已经成为全球共识，风景园林行业作为美好人居环境的创造者和参与者，未来需要携手其他各行各业，共同建立绿色生态城市，营建低碳环保、美好宜居的人居环境。
（ 参考文献见正文 ）
（ 刊于《世界建筑导报》2023年第1期 NO.209，P28-30 ）
编委会主任：孟建民 社长：曹卓
总编辑：范悦
副总编辑：甘海星
总编助理：肖靖
编辑：沈少娟 范雅婷 杨阳
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1985年6月1号创刊 双月出版
国内统一连续出版物号 CN44-1236/TU
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