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摘要：市政系统集中反映了城市碳排放的全过程，是城市减少碳排放的主要阵地。如果能以集约、高效、环保的低碳理念，科学规划城市市政系统，必然引导城市可持续发展。本文以东莞松山湖科技园区南片市政规划为例，重点介绍了该项目中采用的分质供水、雨水资源生态利用、分布式能源系统和综合管沟等低碳技术，探讨了在资源约束条件下建立低碳市政基础设施体系的规划理念。
关键词：低碳、分质供水、雨水生态利用、分布式能源系统、综合管沟
1、引言
近年来，全球面临气候变化的严峻挑战。为减少二氧化碳等温室气体的排放，低碳经济、低碳城市的研究和实践逐渐成为当今世界的热门话题。而市政系统作为城市服务的基础设施系统，直接体现了资源和能源流动，如果能以集约、高效、环保的理念，建立市政节能系统，必将成为低碳城市的重要组成部分。
2、低碳市政技术简介
低碳理念其核心目标就是“三低”，即低能耗、低污染和低排放，保持能源消耗和CO2 排放处于较低水平。市政基础设施主要包含了给排水、能源和环卫几个系统，这些系统一方面直接体现了资源和能源的流动，同时也直接显现了碳排放的轨迹。从城市的能源、资源输入，经过生产生活方式的形成过程，再到污水、垃圾等废弃物输出，市政系统集中反映了城市碳排放的全过程，是城市减少碳排放的主要阵地。目前应用较广的低碳市政技术主要有以下几点：
（1）优化配置水资源，打造节水型城市。优化配置水资源，加大节水力度，从水资源、供水系统、用水方式等方面采取节水措施，打造节水型城市。
（2）全面构建雨水综合利用系统。建设滞、渗、蓄雨水综合利用系统。从径流源头控制暴雨径流和污染，将雨水径流大部分用于补充地下水，同时变废弃雨水为资源，补充建筑杂用水及市政的景观、浇洒道路、绿化灌溉用水，以减少自来水用量，从供水节能的角度构建低碳的城市雨水利用系统。
（3）倡导可再生能源的开发利用。调整城市能源结构，加大太阳能、地热能、风能、生物质能等清洁能源的使用比例，减少煤炭、石油等高碳资源的使用量。
（4）推广新技术，提高能源利用效率。建立低碳市政系统，应提高能源利用效率，通过建设区域性的分布式能源系统和区域供冷系统，让较少的能源消耗获得更多的经济产出，让经济增长与二氧化碳和能源消耗脱钩，实现二氧化碳排放量的大幅度减少。
（5）倡导固废资源资源化利用。建立和完善废弃物分类、收集和处理系统，严格执行废物强制回收制度，完善社会化再生资源回收处理与综合利用体系，建立健全废弃物资源化利用市场机制和管理机制。
（6）建设综合管沟，集约利用土地。
3、低碳市政基础设施规划实例分析—东莞松山湖科技园区南部片区
本规划区位于东莞松山湖科技园区南片，规划面积377公顷。作为科技园区，规划区所在的区域将成为东莞市未来经济发展、产业升级、结构优化的推动器，成为综合性生态新城。故本区市政基础设施规划宜贯彻生态低碳理念，促进该区可持续性发展。结合本区特点，市政规划中选择了以下四个低碳市政技术。
3.1分质供水
分质供水为根据用户对水质要求的不同而分别供应相应用水的一种供水方式。高质水供给与人体直接接触的用水，水质满足生活饮用水卫生标准的要求，杂质水供给不与人体直接接触的用水，包括观光农业、冲厕、道路与场地浇洒、洗车、绿化等，供水水质满足生活杂用水水质标准。分质供水意义在于合理配置、节约和使用水资源。
本规划区供水有三个特点：其一，该区用水成本较高，需从东莞中西部供水工程长距离输水过来；其二，该区杂用水需求较高，园区内绿地率高、道路用地多，绿化用水、道路浇洒用水量较多；其三，该区自然水体松山湖符合杂用水水质要求，且松山湖水量较丰富。以上三个特点说明该区适合采用分质供水。
根据用地规划，规划区绿地面积为77.47公顷，园地183.52公顷，道路广场为109公顷，计算得绿化及灌溉浇洒总用水量为13400m3/d。建议分别埋设高质水和杂用水供水管网，居民生活用水等采用中西部供水工程长距离输送过来的优质水，而绿化及灌溉浇洒13400m3/d的用水量采用松山湖杂用水，做到高质高用、低质低用，大大节约了优质水源。
3.2雨水资源生态利用
城市的雨水生态化利用是通过雨水入渗调控和地表（包括屋面）径流调控，实现雨水的资源化，使水文循环向着有利于城市生活的方向发展。
本规划区雨水利用主要有三方面的功能：一，美化环境、补充景观用水，可提供景观用水补水约30％的用水量；二，生态环境修复功能，利用雨水回灌提升地下水的水位，改善水环境乃至生态环境；三，雨洪调节功能，减少进入雨水排除系统的流量，提高城市排涝系统的可靠性，减少城市洪涝灾害。
雨水调蓄利用分两个层面，一个是基于社区范围的微观的雨水利用系统，一个是城市范围的宏观的雨水利用系统。
1）社区雨水调蓄利用
通过分散的、小规模的源头控制减少暴雨径流和污染。可以采取自然排水系统、雨中花园、绿色街道和生态屋顶等技术来利用雨水。这些技术有四个共性：其一，地势低洼，便于蓄水；二，采用可渗透地面，便于渗水；其三，种植植被，生态美观；其四。分散、小规模，见缝插针地利用土地。
2）城市雨水生态化利用
充分调蓄利用雨水，保护水质，形成点-线-面的城市生态水环境。
点：社区雨水调蓄利用系统。利用雨水收集、储存、利用系统构筑小区生态微观水环境。
线：城市生态河流。保护河流水质、建设防洪设施、绿化河岸，营造城市“水清、岸绿、景美”的生态河廊风貌
面：城市生态湖泊。引入河流活水形成活力湖，湖边营造湿地利于水体净化成为人和动物和谐共处的乐园
3.3分布式能源系统（冷热电三联供系统）
分布式能源系统（distributed energy system，简称DES）：是一种建立在能量梯级利用概念基础上，将制冷、供热及发电过程一体化的多联产供能系统。因此一种典型的实现能源综合利用的系统，它将高品位能源用于发电，然后利用发电机组排放的低品位能源（烟气余热、热水余热）来制冷（供热），能源综合利用率高达80%以上（最高可达90%）。分布式能源系统有三个作用：其一， 提高能源利用率：该系统能源的利用率可达80%以上；其二，削峰填谷，可靠性高，可以緩解外电不足，对电力系统和天然气系统来说有双重意义上的调峰功能；其三，使用天然气作为清洁能源，减少污染，节能环保。
尽管分布式能源系统具有较显著的低碳节能作用，但其利用需具备一定的条件：其一，采用分布式能源系统的位置需临近丰富的天然气源点；其二，所在地的天然气市场价格需在一个合理的价格范围内；其三，对冷源与热源都有较大的需求，以达到较优的运行模式，取得较高的经济效益。
综合以上分布式能源系统的分析，本规划区有条件实施分布式能源系统。第一，本区将有充足的天然气供应。本规划区附近已建成一座高中压调压站，设计规模为55000立方米/小时，沿环湖路将建设DN250中压管，将天然气输配到本规划区；第二，分布式能源系统非常适于对商业区、居民区、医疗机构、体育场、机场等区域提供集中供电、供热和制冷。作为的燃料的天然气属于绿色清洁能源，且由于高效的多级利用,减少了烟气排放，即使在人口稠密的城市地区也能达到高标准的环保要求，采用这种低污染高效的能源能保护本区优美环境。而且，分布式能源站自行独立，“上网不并网”由用户自行控制,不会因外电网停电而造成用户的供电中断，适宜建设在对供电可靠性要求高的地方。故在本规划区世界500强总部研发基地、会展中心、高端商务配套区等区域设置分布式能源系统，不仅能够减少环境污染，而且能够提高供电可靠性。
3.4综合管沟系统
市政综合管沟就是将两种或两种以上，不同性质、不同专业的市政管线综合布设在同一地下沟道断面内。综合管沟主要有三个作用，第一，可以避免反复挖路，美化城市环境；第二，整合市政用地，集约利用地下空间；第三，对生命线系统加以保护，提高防灾能力 。本规划区建设强度大，用地紧张，各种市政管线的容量和规模都较大，管线种类复杂。在这种高强度、大需求的情况下，有必要建设市政综合管沟，高效利用地下空间，实现资源综合利用。尤其在本项目建设分布式能源站的区域，管线更加繁多复杂，且该区现状市政管网建设基本为空白，各种管线均需新建。综合以上分析，结合分布式能源站的建设，建设综合管沟，将能避免反复挖路、集约利用地下空间。
5、结语
松山湖南片区市政基础设施规划，根据规划区特点，重点选择了分质供水、雨水生态利用、分布式能源和综合管沟四种低碳市政技术。总结本规划经验，市政规划在采用低碳技术时需注意三个方面：其一，采用何种低碳市政技术应因地制宜，充分结合本地及周边资源条件来选择，例如本案例就是根据当地具有天然水体的条件采用分质供水；其二，低碳技术的应用应考虑经济合理、便于管理等因素。雨水生态利用、综合管沟系统、分布式能源系统等作为当前成熟先进的市政技术，在国外已得到广泛应用，在我国由于经济、政策、观念等原因，应用还不是十分广泛。因此除了研究技术，还应对于其应用条件进行探索，同时考虑其经济效益、社会效益，并结合我国政策探索适宜的运行管理模式，使之得到实施和推广。
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关键词：低碳、分质供水、雨水生态利用、分布式能源系统、综合管沟
1、引言
近年来，全球面临气候变化的严峻挑战。为减少二氧化碳等温室气体的排放，低碳经济、低碳城市的研究和实践逐渐成为当今世界的热门话题。而市政系统作为城市服务的基础设施系统，直接体现了资源和能源流动，如果能以集约、高效、环保的理念，建立市政节能系统，必将成为低碳城市的重要组成部分。
2、低碳市政技术简介
低碳理念其核心目标就是“三低”，即低能耗、低污染和低排放，保持能源消耗和CO2 排放处于较低水平。市政基础设施主要包含了给排水、能源和环卫几个系统，这些系统一方面直接体现了资源和能源的流动，同时也直接显现了碳排放的轨迹。从城市的能源、资源输入，经过生产生活方式的形成过程，再到污水、垃圾等废弃物输出，市政系统集中反映了城市碳排放的全过程，是城市减少碳排放的主要阵地。目前应用较广的低碳市政技术主要有以下几点：
（1）优化配置水资源，打造节水型城市。优化配置水资源，加大节水力度，从水资源、供水系统、用水方式等方面采取节水措施，打造节水型城市。
（2）全面构建雨水综合利用系统。建设滞、渗、蓄雨水综合利用系统。从径流源头控制暴雨径流和污染，将雨水径流大部分用于补充地下水，同时变废弃雨水为资源，补充建筑杂用水及市政的景观、浇洒道路、绿化灌溉用水，以减少自来水用量，从供水节能的角度构建低碳的城市雨水利用系统。
（3）倡导可再生能源的开发利用。调整城市能源结构，加大太阳能、地热能、风能、生物质能等清洁能源的使用比例，减少煤炭、石油等高碳资源的使用量。
（4）推广新技术，提高能源利用效率。建立低碳市政系统，应提高能源利用效率，通过建设区域性的分布式能源系统和区域供冷系统，让较少的能源消耗获得更多的经济产出，让经济增长与二氧化碳和能源消耗脱钩，实现二氧化碳排放量的大幅度减少。
（5）倡导固废资源资源化利用。建立和完善废弃物分类、收集和处理系统，严格执行废物强制回收制度，完善社会化再生资源回收处理与综合利用体系，建立健全废弃物资源化利用市场机制和管理机制。
（6）建设综合管沟，集约利用土地。
3、低碳市政基础设施规划实例分析—东莞松山湖科技园区南部片区
本规划区位于东莞松山湖科技园区南片，规划面积377公顷。作为科技园区，规划区所在的区域将成为东莞市未来经济发展、产业升级、结构优化的推动器，成为综合性生态新城。故本区市政基础设施规划宜贯彻生态低碳理念，促进该区可持续性发展。结合本区特点，市政规划中选择了以下四个低碳市政技术。
3.1分质供水
分质供水为根据用户对水质要求的不同而分别供应相应用水的一种供水方式。高质水供给与人体直接接触的用水，水质满足生活饮用水卫生标准的要求，杂质水供给不与人体直接接触的用水，包括观光农业、冲厕、道路与场地浇洒、洗车、绿化等，供水水质满足生活杂用水水质标准。分质供水意义在于合理配置、节约和使用水资源。
本规划区供水有三个特点：其一，该区用水成本较高，需从东莞中西部供水工程长距离输水过来；其二，该区杂用水需求较高，园区内绿地率高、道路用地多，绿化用水、道路浇洒用水量较多；其三，该区自然水体松山湖符合杂用水水质要求，且松山湖水量较丰富。以上三个特点说明该区适合采用分质供水。
根据用地规划，规划区绿地面积为77.47公顷，园地183.52公顷，道路广场为109公顷，计算得绿化及灌溉浇洒总用水量为13400m3/d。建议分别埋设高质水和杂用水供水管网，居民生活用水等采用中西部供水工程长距离输送过来的优质水，而绿化及灌溉浇洒13400m3/d的用水量采用松山湖杂用水，做到高质高用、低质低用，大大节约了优质水源。
3.2雨水资源生态利用
城市的雨水生态化利用是通过雨水入渗调控和地表（包括屋面）径流调控，实现雨水的资源化，使水文循环向着有利于城市生活的方向发展。
本规划区雨水利用主要有三方面的功能：一，美化环境、补充景观用水，可提供景观用水补水约30％的用水量；二，生态环境修复功能，利用雨水回灌提升地下水的水位，改善水环境乃至生态环境；三，雨洪调节功能，减少进入雨水排除系统的流量，提高城市排涝系统的可靠性，减少城市洪涝灾害。
雨水调蓄利用分两个层面，一个是基于社区范围的微观的雨水利用系统，一个是城市范围的宏观的雨水利用系统。
1）社区雨水调蓄利用
通过分散的、小规模的源头控制减少暴雨径流和污染。可以采取自然排水系统、雨中花园、绿色街道和生态屋顶等技术来利用雨水。这些技术有四个共性：其一，地势低洼，便于蓄水；二，采用可渗透地面，便于渗水；其三，种植植被，生态美观；其四。分散、小规模，见缝插针地利用土地。
2）城市雨水生态化利用
充分调蓄利用雨水，保护水质，形成点-线-面的城市生态水环境。
点：社区雨水调蓄利用系统。利用雨水收集、储存、利用系统构筑小区生态微观水环境。
线：城市生态河流。保护河流水质、建设防洪设施、绿化河岸，营造城市“水清、岸绿、景美”的生态河廊风貌
面：城市生态湖泊。引入河流活水形成活力湖，湖边营造湿地利于水体净化成为人和动物和谐共处的乐园
3.3分布式能源系统（冷热电三联供系统）
分布式能源系统（distributed energy system，简称DES）：是一种建立在能量梯级利用概念基础上，将制冷、供热及发电过程一体化的多联产供能系统。因此一种典型的实现能源综合利用的系统，它将高品位能源用于发电，然后利用发电机组排放的低品位能源（烟气余热、热水余热）来制冷（供热），能源综合利用率高达80%以上（最高可达90%）。分布式能源系统有三个作用：其一， 提高能源利用率：该系统能源的利用率可达80%以上；其二，削峰填谷，可靠性高，可以緩解外电不足，对电力系统和天然气系统来说有双重意义上的调峰功能；其三，使用天然气作为清洁能源，减少污染，节能环保。
尽管分布式能源系统具有较显著的低碳节能作用，但其利用需具备一定的条件：其一，采用分布式能源系统的位置需临近丰富的天然气源点；其二，所在地的天然气市场价格需在一个合理的价格范围内；其三，对冷源与热源都有较大的需求，以达到较优的运行模式，取得较高的经济效益。
综合以上分布式能源系统的分析，本规划区有条件实施分布式能源系统。第一，本区将有充足的天然气供应。本规划区附近已建成一座高中压调压站，设计规模为55000立方米/小时，沿环湖路将建设DN250中压管，将天然气输配到本规划区；第二，分布式能源系统非常适于对商业区、居民区、医疗机构、体育场、机场等区域提供集中供电、供热和制冷。作为的燃料的天然气属于绿色清洁能源，且由于高效的多级利用,减少了烟气排放，即使在人口稠密的城市地区也能达到高标准的环保要求，采用这种低污染高效的能源能保护本区优美环境。而且，分布式能源站自行独立，“上网不并网”由用户自行控制,不会因外电网停电而造成用户的供电中断，适宜建设在对供电可靠性要求高的地方。故在本规划区世界500强总部研发基地、会展中心、高端商务配套区等区域设置分布式能源系统，不仅能够减少环境污染，而且能够提高供电可靠性。
3.4综合管沟系统
市政综合管沟就是将两种或两种以上，不同性质、不同专业的市政管线综合布设在同一地下沟道断面内。综合管沟主要有三个作用，第一，可以避免反复挖路，美化城市环境；第二，整合市政用地，集约利用地下空间；第三，对生命线系统加以保护，提高防灾能力 。本规划区建设强度大，用地紧张，各种市政管线的容量和规模都较大，管线种类复杂。在这种高强度、大需求的情况下，有必要建设市政综合管沟，高效利用地下空间，实现资源综合利用。尤其在本项目建设分布式能源站的区域，管线更加繁多复杂，且该区现状市政管网建设基本为空白，各种管线均需新建。综合以上分析，结合分布式能源站的建设，建设综合管沟，将能避免反复挖路、集约利用地下空间。
5、结语
松山湖南片区市政基础设施规划，根据规划区特点，重点选择了分质供水、雨水生态利用、分布式能源和综合管沟四种低碳市政技术。总结本规划经验，市政规划在采用低碳技术时需注意三个方面：其一，采用何种低碳市政技术应因地制宜，充分结合本地及周边资源条件来选择，例如本案例就是根据当地具有天然水体的条件采用分质供水；其二，低碳技术的应用应考虑经济合理、便于管理等因素。雨水生态利用、综合管沟系统、分布式能源系统等作为当前成熟先进的市政技术，在国外已得到广泛应用，在我国由于经济、政策、观念等原因，应用还不是十分广泛。因此除了研究技术，还应对于其应用条件进行探索，同时考虑其经济效益、社会效益，并结合我国政策探索适宜的运行管理模式，使之得到实施和推广。
注：本章论文的所有图表及公式以PDF形式查看