国外城市集中在建筑能效、可再生能源、废物处理、绿色交通等领域进行了长时间碳中和路径的探索。在国内，碳中和主要经历了三个阶段的探索与实践：初期主要与国外合作共建生态城；中期探索建设低碳试点城市；目前，国家已高规格提出了发展区域及城市群碳中和。围绕面向城市碳中和的远景实现，国内外在城市、片区和社区不同尺度均进行了绿色低碳发展的路径探索与实践。
一）城市层级：系统规划布局生态城市
英国生态城镇
从全世界范围来看，大约有6成以上的碳排放来自于城市[1]，国外在生态型城镇建设方面取得了较为领先的经验，英国把生态城镇建设作为公共政策来推动，以此引导城市发展。
英国生态城镇的探索历程。1847年，英国学者Ebenezer Howard 率先提出田园城市构想理论；1903年，Letch worth小镇第一个按照Howard城市理论进行试验性建设；2003年，英国提出可持续社区规划，计划每年建造20万套绿色住宅[2]；2007年7月，生态城镇宣言的提出标志着生态城镇正式进入试验阶段，生态城镇将基于可持续的全新居住区，在能源、经济、环境、社会等方面做到可持续发展。
英国生态城镇的建设规划。以居住为主体的综合小镇，规划5000至20000户居民，以可持续发展的标准进行规划设计：
1. 零碳排放规划，城镇要求总体呈现零碳排放，并且在至少某一个方面成为可持续发展环境技术应用的典范，制定了所有新建住宅的碳排放减排计划，如充分利用高效能源技术、可持续城市排水系统、科学废物处理系统等可持续发展环境技术，实现2010年碳排放降低25%[3]，到2016年实现零碳排放；
2.公共交通规划，基于大区域的交通道路网络，规划新建的居民区、服务区、工作区，已建的邻近社区及城市具有良好的可达性；
3.可持续社区规划，充分考虑生态城镇的经济发展模式及其与附近城区经济发展的关系，保证城镇规划、城市设计和所有单体建筑的高水平规划设计，保证街道设计、公共空间、 绿地公园等风景园林设计符合可持续发展原则；
4.保证生物多样性设计，在英国南部设计安装有各种保护动植物的标识和小装置，维系和谐的人与自然关系的理念深入人心。
国内早期生态城
以中外政府合作项目为主的生态城，天津中新生态城是中国、新加坡的政府合作项目，也是第一个国家间合作开发建设的生态城市，于2008年开始建设，占地31.23平方公里，规划居住人口35万，中新天津生态城运用生态经济、生态人居、生态文化、和谐社区和科学管理的规划理念，以生态修复和保护为目标，建设自然环境与人工环境共融共生的生态系统，实现人与自然的和谐共存。武汉中法生态典范城位于武汉市蔡甸区，核心区32平方公里，两国政府致力将该项目建设成为城市可持续发展方面的典范，项目2017年正式出炉总规，在32平方公里集中建设区内聚合国际先进的生态、环保、节能技术，重点发展研发设计、健康医疗、节能环保、信息电商、文化创意、教育培训、生态旅游等产业。
选取高规格大片区的生态城试点，雄安新区规划建设新时代宜居宜业新城区，提出了高规格的环保规划，创新采用“先生态、后城市”方式，构建了三生空间，即生态、生产、生活空间，提前规划生态空间70％[4]；搭建了新区生态安全体系，包括环境专项整治、土壤修复、生态保护、环境基础设施建设、公园建设等。深圳低碳城打造国家第一批低碳试点城市，项目规划53平方公里，核心举措是发展低碳产业助推经济高质量发展，一方面，针对传统产业开展企业技术改造扶持计划和工业强基工程扶持计划，另一方面，设立绿色低碳扶持计划对低碳型战略性新兴产业发展和节能低碳关键技术研发进行扶持。
二）片区层级：绿色技术支撑低碳场景营建
柏叶智慧新城——日本智慧城市发展的代表典范
柏叶新城距离东京市中心25公里，占地面积2.73平方公里，自2000年开始由三井不动产主导，联合20余家企业与东京大学等科研机构共同开发。
统筹开发能源管理系统的“硬体系”，借助智慧中心建设可持续发展的楼宇建筑设计。柏叶新城采用了社区及设施能源管理系统（EMS），多层级能源管理系统覆盖片区、建筑、家庭等多能源场景，并通过设立智慧中心（AEMS），负责整个城市的能源运用、管理和控制，实现能源管理的可视化；同时，建设可持续发展的楼宇建筑，将可持续环境设计与AEMS相结合，摆脱对电力等能源的依赖，充分利用可再生能源及生物能源；注重区域绿色建筑设计与运营，通过一体太阳能板、楼宇整体绿化、绿色建材、中水回用等设计，购物大楼和办公大楼两栋大楼合计实现了约40％的减排[5]，成为了日本领先的绿色节能建筑代表。
柏叶智慧城市发展的“软体系”核心——柏叶城市设计中心，覆盖从规划到运营阶段的绿色咨询服务，是日本第一个城市设计中心。由政府和三井不动产共同牵头于2006年成立，各方派出运营委员成立委员会共同决策，将创新的协作方式导入了城市规划，提供公益性绿色咨询服务，在智慧城市建设规划阶段担任智慧能源管理系统、绿色住宅节能体系设计等的调查、研究和提案顾问；在建设阶段主要负责修正及各方面支援的协调工作；在运营阶段提供多样的活动咨询，鼓励居民参与智慧城市发展与智慧创新生活。
北京通州区——率先创建全国首个“近零碳排放区”
“近零碳排放区”示范工程位于北京城市副中心通州区占地6平方公里的行政办公区，目前，北京城市副中心已经率先基本实现“无煤化”目标，清洁能源使用比例基本达到100%，森林覆盖率达到33%，公园绿地500米服务半径覆盖率达到91.2%[6]。
打造绿色开放共享空间。2020年9月开园的城市绿心森林公园是城市副中心最具生命力的绿色地标，森林公园利用地源热泵系统，所有配套建筑已建成5套地源热泵设备，另有3套在建中，利用光伏发电，通过采用屋顶光伏+储能交直流微网技术，为建筑供应绿色电力。
超低能耗建筑实现冬暖夏凉，在装配式施工方面，4栋超低能耗建筑已经获得了绿色建筑三星级设计认证，完工后将申请国际的超低能耗认证。在保温隔热方面，外墙外保温厚度是其他常规住宅楼的约2.7倍；在呼吸系统方面，房户内均安装有新风系统，不单单能进行空气交换，而且具备高效热回收功能。
三）社区层级：以人为本的绿色零碳体验互动社区
英国贝丁顿社区——世界上首个完整的生态村
英国贝丁顿社区建于2000-2002年，是世界上第一个完整的生态村，也是英国最大的零碳生态社区和规模最大的零能耗发展项目之一。社区位于伦敦南郊沃灵顿区，占地1.65公顷，现有居民250人左右，包含82套公寓和住房，2500平方米的办公和商住面积[7]，一个展览中心、一家幼儿园、一家社区俱乐部和一个足球场以及酒吧等，并具有共享的集会空间。
贝丁顿社区从五大方面打造绿色低碳的互动场景：
1. 充分利用太阳能、风能等可再生能源。
社区每一间朝阳温室都装有太阳能电池板，可以为电车和滑行车提供电力，同时安装风能装置，采用自然通风系统降低通风能耗；社区布局热电联产设施，利用社区内的树叶、木料废弃物供给社区的热能和电能。
2. 建造绿色建筑
社区一方面使用了大量回收或是再生的环保建筑材料，如95％的结构用钢材是从附近拆毁建筑场地回收的再生钢材，选用木窗框替代UPVC窗框等；另一方面采用高密度的建筑布局以减少建筑物散热。
3. 规划建设绿色交通
社区采取就近出行的空间规划，预留家庭和社区办公区域，促使居民徒步通勤；建设慢行交通系统的人行道、自行车道及专供汽车行驶的特快车道等完善的交通设施；提供共用汽车、太阳能自行车、电动汽车等绿色交通工具，鼓励居民绿色出行。
4. 提升资源循环利用
社区安装家庭节水与雨水收集系统，通过屋顶花园储存的雨水，用于花园浇灌和卫生间冲洗等；并且社区内设有垃圾分类桶和垃圾回收点，提高垃圾循环利用。
5. 社区重视宣传互动
社区设有展览中心，用于介绍贝丁顿生态区运作方式及成果；设立社区服务中心，为居民提供低碳节能的各种辅导。同时，居民创建了社区简报和博客，共同培养环保的生活习惯。
日本藤泽生态园——可持续智能小镇样本
藤泽生态园占地0.19平方公里，包括1000多所房屋、健康福利设施、教育设施以及商业设置和会议场所等，2010年藤泽SST建设方案正式落地，目前运营70%，计划于2022年全部投入运营[8]。
最先实现独立的能源系统，包括光伏发电、风电、储能电池、用电端以及能源管理系统。生态园中的住宅都安装了大型蓄电池，太阳能转化的电能会部分储存在蓄电池中，蓄电池能为住户提供3天所需的基本电量。
实现完全电动汽车的绿色出行。依托日本电动车技术，藤泽的交通完全由电动汽车实现，包括私家车、小轿车、大中型客车和自行车等；园区提供全移动服务，包括租车配送服务和电池共享服务。
搭建专门的社区中心服务平台，为居民创建了一站式门户网站，提供家庭能源使用报告，以及专门定制的节能建议。园区实行SST卡积分制度，SST卡可作为身份证在更换充电电池、借用自行车等各种服务中使用。社区居民可以通过参加《生活记录》节目、城镇活动和回答问卷等方式获得SST卡积分，积分累计可获得礼品。
注：
[1]. 中国城市规划设计研究院.《绿色低碳导向下的规划转型探索》
[2]. 邓位，申诚.《可持续发展居住区—英国生态城镇》
[3]. 邓位，申诚.《可持续发展居住区—英国生态城镇》
[4]. 参考文章.《揭秘雄安规划：为何最先确定70%的蓝绿空间？》
[5]. 日本综合研究.《日本智慧新城》
[6]. 中国经济导报.《北京城市副中心聚焦“双碳”目标，加快绿色发展信号鲜明》
[7]. 参考文章.《低碳生态城市的样板间—英国贝丁顿零碳社区》
[8]. 参考文章.《日本Fujisawa SST，以目标为蓝本的城市规划设计》
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