通过构建未来社区的“零碳场景”，从碳排碳汇的四个构成模块（建筑碳排放、交通碳排放、废弃物处理碳排放、社区绿地碳汇）及相关影响因素剖析社区碳足迹，探讨社区建设和治理方面的低碳策略。一方面，从功能布局、交通组织、可再生能源利用、零能耗建筑技术等方面研究减少碳排放的途径；另一方面，提倡绿色屋顶、垂直绿墙等立体绿化增加社区碳汇水平。同时，探索 5G、AI 等新技术构建未来社区的智慧大脑，为节能减排做出实时决策和行动指引。将“碳中和”理念贯彻到未来社区的规划、设计、建设、运营、治理的全过程当中，从各个环节提出低碳策略，以期为未来“零碳社区”的进一步研究和实践提供新的思路。
1、“碳中和”：永续发展的现实选择
随着气候危机逐渐严峻，碳排放问题成为全球关注的焦点[1]。据统计，从 1970 年到 2019 年间，碳排放量翻了一番多，达到38 Gt（图 1）。我国碳排放总量位居全球第一，美国和印度紧随其后。截至 2020 年 10 月，已有 127 个国家提出了碳中和的目标。2020 年 9 月，习近平总书记在第 75 届联合国大会上提出，中国力争于 2030 年前碳达峰，在 2060 年前实现碳中和。这一承诺为提振全球生态发展的信心做出了重要贡献，也对我国发展转型和能源安全提出了更高的要求。
城市是消耗化石能源的主要场所，城市碳排放量约占全球碳排放总量的 75%~80% ①，因此是节能减排的主战场 [2]。社区不仅是组成城市的基本单元，而且是人们工作和生活的主要场所 [3]。因此，未来的社区规划必将探索新型低碳发展模式。
2、未来社区的“低碳场景”
随着科学技术的发展，5G、AI 和云计算等一系列可见的技术革命正逐步改变人们的生活方式，然而各类“民生痛点”与人们对美好生活的向往发生冲突。这种趋势下，“未来社区”的概念应运而生。浙江省率先开展未来社区的实践，将其作为城市发展过程中解决各类“民生痛点”的集成方案，并相应的提出了未来社区九大场景，其中“低碳场景”则是针对当前社区能源供给方式单一、资源利用方式粗放等问题，从能源协同供应、综合节能管理和资源循环利用三个方面构建了“低碳近零”的未来框架（图 2）。
未来社区低碳场景的实现，既有赖于政府、开发商和社区管理者的通力合作，又需要多领域的协同探索。但是在规划领域，碳中和规划目前上还在“破冰”阶段 [4]。因此，急需建立一套面向“零碳”目标的社区规划设计与治理策略。本文从社区碳排碳汇的构成模块以及相关影响因素剖析社区碳足迹，从中探寻规划领域可有所作为的关键环节。
3、社区碳足迹与规划学科的耦合关系
3.1 社区碳足迹分析
根据《城市温室气体核算国际标准》（GPC），有关碳排放的研究主要包含了 5 个方面：固定源、交通、废弃物、工业生产和产品使用、农林业和土地利用变化（表 1）。社区的碳排放主要涉及到前三个方面，具体而言，包括建筑、交通和废弃物处理。其中，建筑和交通的能耗比例较高，是社区减排的主要研究方向。而碳汇方面，主要涉及社区绿地。
社区综合碳排放 = 建筑碳排放量 + 交通碳排放量 + 废弃物碳排放量－绿地碳汇
基于社区碳排放的计算公式，可以明确未来社区“碳中和”目标的实现应当从建筑、交通、废弃物、绿地碳汇四个模块着力。
3.1.1 建筑碳排放
建筑在建造阶段和运行阶段均会产生碳排放。其中，在运行阶段，人们的生活和生产活动会产生持续的碳排放，主要包括照明、采暖、制冷、烹饪和其他设备耗能。
建筑运行阶段碳排放 = 电力消耗 × 碳排放系数 + 热力消耗 × 碳排放系数 + 燃气消耗 × 碳排放系数
可见，建筑碳排放的控制应当重点考虑新型的建筑材料和节能技术，以及多元再生能源的协同供应等方面。
3.1.2 交通碳排放
据统计，近年来交通能源消耗量占全国总能源消耗量的比例超过 10% ②，直接碳排放近 10 亿吨③。交通模块的碳排放主要与交通量、各出行方式的碳排放系数有关。
交通碳排放 =Σ各出行方式的交通量 × 各出行方式的碳排放系数
可见，交通碳排放的控制，应该重点考虑如何减少居民的通勤，提高设施的可达性，优化出行方式，提高公共交通（碳排放系数较低）的分担率，并积极引入新的绿色交通技术来重构社区的交通体系等。
3.1.3 废弃物碳排放
社区废弃物处理产生的碳排放，主要与废弃物的数量与处理方式相关。
废弃物处理碳排放 =Σ各类废弃物数量 × 各类废弃物处理的碳排放系数
可见，减少社区废弃物处理的碳排放，需从水资源节约利用、垃圾分类与回收、废弃物低碳处理技术等方面着力。
3.1.4 社区绿地碳汇
生态系统碳汇模型由森林、湿地、草地、农田等组成。相较之下，社区内涉及的碳汇比较有限，以社区公园为主体，另外还包括街头绿地、宅间绿地、屋顶绿化、立体绿化等。
社区绿地碳汇 = 社区公园 + 街头绿地 + 宅间绿地 + 屋顶绿化 + 立体绿化 + 其他绿化
3.2 规划学科的链接维度
通过分析社区碳排放和碳汇的构成模块及其计算因子、相关影响要素，可知规划学科在未来社区实现“碳中和”目标的过程中大有可为。未来“零碳社区”规划探索可以从社区功能布局、绿色交通网络、“零能耗”建筑和能源协同系统、多维立体绿化、数字化智慧治理以及低碳生活方式的倡导等维度展开（图 3）。
4、未来“零碳社区”规划探索
4.1 优化布局打造共享生活圈
4.1.1 社区土地混合使用，促进职住平衡
根据相关研究证明，社区土地利用方式、就业岗位容量与碳排放之间关系密切：社区及周边居住用地比重过高的，则碳排放较高；当社区及周边布局了一定量的产业、教育、商业、金融等就业容量较大的用地时，碳排放较低。有学者选取北京五个社区作为研究对象，结果显示，居民直接碳排放最高的两个社区安慧里小区和方庄社区就近就业人口比分别是 0.610和 0.608，而低排放社区三义庙—紫金社区就近就业人口比为0.972，就业和居住基本平衡④。
可见，采用紧凑的布局形式和适度的功能混合，就近提供就业岗位，促进职住平衡，可有效减少远距离通勤带来的交通碳排放 [5]。
如英国贝丁顿零碳社区，共有 82 套公寓和 2500 m2 的商业办公建筑。社区土地混合使用，通过就近就业减少交通消耗⑤。同样的，瑞士首个获得“2000 瓦社区”（人均能源消耗持续控制在 2000 瓦特以内的社区）认证的苏黎世“绿色之城”，也采用了功能混合的布局形式，这里建设了 13 栋建筑，共 729 套住房，5.5 万平米的办公面积，提供了约 3000 个工作岗位（图 4）。
4.1.2 以 TOD 模式构建便捷的生活圈
遵循 TOD 模式，以“公交站点—服务中心—社区网络”的思路优化布局，在服务中心紧凑布置住宅、商业、办公和公共服务设施。在步行范围内，配齐生活所需的基本服务功能，包括购物、交往、育儿、养老、文化活动、康体健身等，营造尺度适宜、空间紧凑、职能丰富的舒适生活圈，满足居民基本生活服务需求。这样减少因外出寻求生活服务产生的通勤，从而有效降低社区交通碳排放。
4.2 搭建多方位的绿色交通体系
以“减少通勤 + 公交优先”为目标，配以智能便捷的公共交通系统和以人为本的慢行环境，并引入低碳的新型交通技术，构建绿色交通体系。
一方面，优先配置轨道或 BRT 等大运量快速公交，覆盖主要客流走廊与社区重要设施点，加以有效的交通管制措施降低私家车出行率，形成以大运量快速公交为骨干、常规公交为主体的绿色公共交通体系。推动可再生能源在交通领域的运用，早日实现公共交通近零碳排放 [6]。
另一方面，构建慢行友好社区，提高慢行交通的路权地位，建设细密的步行与非机动车道网络，提高慢行环境的便捷性与安全性，在公共交通站点设置自行车租用设施，实现公交与慢行的无缝接驳，提高低碳出行比例。
4.3 构建自给自足的能源系统
4.3.1 多元再生能源协同系统
引入再生能源并搭建综合能源管理平台，利用现代信息技术提升管理模式。从规划、设计、建设和运行的多维角度，对各类能源的分配、转化、储存和利用等环节进行有机协调（图5）。
以苏黎世“绿色之城”为例，100% 使用可再生能源，并充分利用地下水和地热。每年可节约 1800t 二氧化碳当量的能源消耗。这里还采用智能电网，灵活分配来自不同渠道的能源。
丹麦的“太阳与风社区”拥有 600 m2 的太阳能电池板，太阳能可满足社区 30% 的能源需求。距离社区 2 km 的山上设置了 22 m 高的风塔，风能供应社区 10% 的能源消耗⑥。
另外，贝丁顿零碳社区通过收集雨水冲洗厕所、生活污水就地净化、中水循环利用等方式提高水资源的利用效率，每人每天可节约用水 15 L。加之细致的垃圾分类和废物循环利用，大大减少了贝丁顿社区的碳排放⑤。
4.3.2 推广“零能耗”建筑
建筑运行阶段的能耗在社区碳排放中占比较高。因此，引入新材料和新技术，推广“零能耗”建筑对实现碳中和目标极为重要 [7]。
以青岛奥帆中心零碳社区为例，通过合理利用海水源热泵、太阳能光伏光热、风力发电、污水源热泵、工业余热和燃气等技术，对区域内 10 座建筑开展锅炉房改造、能效系统提升、光伏发电系统升级等改造工作。据测算，该项目建成后每年能够直接节约用电量 303 万 kWh，节约用热量 2.2 万 GJ，节约燃气量 5500 Nm3 ，每年直接减少碳排放 8663t。武汉江夏区，采用绿色建材和清洁能源，对现有农房及其他建筑物进行恒温、恒湿、高富氧、近零能耗的“被动式”建筑改造，最大限度节能减排，打造“被动式”建筑休闲度假小镇。
贝丁顿零碳社区建筑采用紧凑的形体、高性能保温材料和气密性设计等手段实现“零采暖”。所有住宅坐北朝南，最大限度铺设太阳能光伏板，使其充分吸收日光，北向采用三层中空玻璃，配合超保温墙体等将房屋的热能流失降到最低。屋顶大量种植半肉质植物“景天”，一方面有助于防止热量散失，另一方面还能吸收二氧化碳⑤。
4.4 强化多维立体的社区绿化
社区难以形成大面积的森林、湿地、草地、农田，因此绿化碳汇以社区公园和小型绿地为主体。大面积的硬质广场和宽阔单一的草坪，无论从居民体验感还是从碳汇量考虑，都并不是理想的绿色空间形式。社区绿地应当以乔灌草相结合，搭配层次丰富的植被群落，方可发挥生态价值和景观价值。
同时，考虑到要兼顾社区用地布局的紧凑性，公园绿地的面积受到限制，所以立体绿化在增加绿量和碳汇方面尤为重要。如新加坡启动了“翠绿都市和空中绿意”计划，创造了架空绿廊、绿色屋顶、平台花园、绿植阶梯、垂直绿墙等多种形式的立体绿化。老龄化社区海军部村庄，其公共建筑下层为社区广场，中层为医疗中心，上层为社区公园，利用垂直设计解决了空间限制的难题。在 0.36 ha 的屋顶上种植了 610 棵乔木和 80 000 棵灌木，屋顶花园郁郁葱葱。阶梯式的退台设计，使每层楼都有绿化平台，还布置了雨水收集系统和净水花园。这样丰富的立体绿化，不仅大大增加了社区的视觉绿量，而且切实提升了碳汇水平，还缓解了热岛效应，创造了隔热保温的节能效应。新加坡杜生庄“空中社区”则为每个邻里单元设计了共享的空中花园，在 3、14、25 和 36 楼设计了绿化露台，在 47 楼则是一个巨大的屋顶花园，甚至设计了 400 m 长的漫步道（图 6、图 7）。
充分利用 5G、AI 和云计算等技术革新，搭建未来社区数字化治理的智慧大脑，为社区节能减排做出实时的具体决策和行动指引。
在社区公共服务方面，发行“掌上社区政务”，减少居民出行。在交通方面，智慧大脑根据社区居民的通勤线路，提供定制公交等个性化出行服务。随着新能源无人驾驶技术逐渐成熟，无人接驳车可用于解决公交站点与住区之间“最后一公里”的痛点。以此减少私家车的使用，提倡绿色低碳出行理念。循环利用方面，垃圾分类是关键，社区可通过垃圾回溯有效监管居民的家庭垃圾分类情况；并建立回收物积分兑换制度，而且可以引入智能垃圾分类设备等。能源综合管理方面，搭建智慧集成的管理平台和新能源互联网，引入微电网技术。借鉴苏黎世“绿色之城”推出应用软件，将社区家庭和个人的能耗进行测量和可视化呈现，促进居民建立低碳生活方式。
5、结语
在 2060 年前实现碳中和目标，是一场任重道远的战略性革命。各个行业领域都既有重大机会也有巨大压力，需要尽快进行系统性干预来避免碳锁定效应 [8]。在规划领域，推动城市的低碳发展和构建未来社区的低碳场景，具有重要的意义。本文聚焦微观尺度的社区碳中和规划，通过碳足迹分析，从建筑、交通、市政设施和绿地碳汇四个模块着力，探讨空间规划与社区治理方面的低碳策略。尝试将“碳中和意识”纳入未来社区的规划、设计、建设、运行、管理体系当中，以期为未来“零碳社区”的进一步研究和实践提供新的思路。
