马斯达尔（masdar city）是《阿布扎比2030》结构规划中可持续发展的典范项目，是世界上首个以零碳、零废物为发展目标的新城，其从全生命周期出发的低碳规划理念及对低碳技术的探索，绘制了一幅未来城市可持续发展蓝图。

1、石油大国的担忧与决心

在以石油为经济命脉的情况下，阿布扎比政府认为石油已经是一种“过去的能源”，总有一天会枯竭，2100年之后必然是可再生能源或者说是“未来能源”的天下。阿布扎比政府渴望打破对化石能源的依赖，成为未来能源的领跑者。2006年，阿布扎比政府启动“马斯达尔创始（masdar initiate）”项目，由阿布扎比政府向其投资机构穆巴达拉发展公司（mubadala development company）提供先期资金150亿美元，成立马斯达尔公司，于2008年启动建设马斯达尔新城，希望通过新城建设：一是发展新能源技术和产业，将阿布扎比发展成为世界新能源研发枢纽；二是促进可持续能源技术及碳管理的商业化和有效实施。马斯达尔新城原计划于2016年建成，2008年金融危机导致项目进度放缓，目前已完成一期工程建设，整个项目完成时间推迟至2030年。

2、沙漠中的绿色新城

马斯达尔位于中东海湾南岸，阿布扎比市中心东侧，紧邻阿布扎比国际机场，城市规划设计的核心理念是让这座诞生在石油之都的城市不再依赖石油，而是采用可再生能源实现能源自给自足，建成后实现城市的零碳、零废弃物排放，同时使阿布扎比邦成为再生能源研究、开发和创新的全球中心。英国福斯特建筑事务所（foster and partners）围绕城市发展目标，充分发挥城市规划与设计在降低资源能源消耗、减少碳排放中的作用：充分利用环境降温潜能以节约能源；全部由可再生能源供能；鼓励步行并以可再生能源公共交通系统代替汽车；大量采用最新的节能技术和智能设计以降低建筑资源能源消耗；全生命周期考虑零废弃物目标。该新城规划用地面积约6.4平方公里，规划常住人口约4万人、通勤人口约5万人，规划人口密度1.3万-1.6万人/平方公里。

马斯达尔区位图

来源：《the source of innovation and sustainability》

零碳（carbon neutral），又称“碳中和”，指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的以二氧化碳为主的温室气体排放总量，通过节能减排、植树造林、碳交易等形式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

3、适应环境的被动规划和设计

马斯达尔所在地区属典型的沙漠气候，年降雨量极少，全年日照充足，平均气温在25℃以上，夏季的地表温度可高达50℃，自然环境成为城市规划设计的首要考虑因素。为适应环境，马斯达尔城市规划采用最佳朝向，街道沿东南——西北轴线布局，建筑坐东北朝西南，以获得最佳采光、遮荫效果，减少建筑外墙热量吸收，并促进微风吹过城市。整座城市建在约7米高的地基上，巧妙利用强风的降温功能，同时抬高的地基可容纳个人捷运系统、货运捷运网络，使得建设大量的狭窄街道成为可能。布局穿越城区的线性公园作为城市通风廊道，将盛行风引入城市；街道设计为狭窄、纵横交错的林荫步道，方便人们行走，并充分利用建筑阴影的相互遮蔽降低室内温度；通过风塔捕捉高层风并将其引导至位于底部的露天广场；大量种植绿色植物，设置遮阳棚、水景设施，营造出引人入胜的步行环境，同时达到降温的目的。通过城市朝向和建设形式的设计，马斯达尔取得了巨大的环境收益，对能源节约产生了显著影响。在最炎热时，马斯达尔城内体感温度可比周边其他地方低10℃-25℃。

线性公园

来源：《mist architectural concept report》

4、土地混合利用、低层、高密度的开发模式

能源消耗与城市密度密切相关，低密度蔓延的城市人均能耗高，高密度开发的城市人均能耗低。福斯特事务所从节约能源角度出发，在马斯达尔城市规划中采用了土地混合利用、低层、高密度开发方案。一是强调产城融合，将工业、文化产业、商业、休闲娱乐设施混合嵌入社区中心，营造充满活力的城市公共空间，促进居民、通勤人员与游客的互动；二是充分利用立体空间，在地下设置轻轨、基础设施，抬高的街道下方布局个人捷运系统、货运捷运系统，在屋顶布局太阳能光伏发电设施等多种能源利用设施及遮荫设施；三是注重建筑紧凑布局，街道尺度限制在3米宽、70米长，建筑限高40米、间距约9米。

马斯达尔用地布局图

来源：《masdar city master plan》

5、步行友好的街道设计与便捷公共交通网络

马斯达尔城市规划的重要内容之一是让街道步行环境尽可能舒适，鼓励行人步行。为营造良好的步行环境，马斯达尔每平方英里十字路口多达39个，行人到最近的快速交通站点、便利设施不超过200米。建筑外立面向上逐渐伸出，使得街道的垂直横截面呈倒“v”形，屋顶悬挂光伏电板及遮荫设施，为街道提供最大阴影，建筑与周边公园、社区形成互动，以营造好的步行环境和趣味体验。

马斯达尔街道布局图

来源：cbt事务所官网

马斯达尔鸟瞰图

来源：《the source of innovation and sustainability》

马斯达尔城内无私人小汽车，交通以地铁、轻轨、公交和捷运系统为主，其最具特色的当属全自动、电力驱动的个人捷运系统（prt，personal rapid transit）。prt网络在全城均匀布局，共规划了76个站点，穿越城区的地铁、轻轨、公交车站与prt网络接驳，行人到prt车站最远步行距离为150米。因成本高昂，prt一期工程目前在马尔达斯学院项目试点，已运载乘客超过200万人次。此外，马斯达尔规划布局了环城及环市中心群体捷运系统（grt，group rapid transit），2018年投运第一辆自动驾驶电动班车（navya autonom shuttle）。城内设置自行车共享站，建成约5.6公里长的跑步和自行车道。来访者若驾驶汽车，需将汽车停在城外，换乘城内交通系统。

交通系统图

来源：《mist architectural concept report》

6、低碳建筑群

马斯达尔的建筑在适应环境被动设计基础上，综合采用多种现代化节能和智能技术，其能源和水消耗比其他类似建筑平均要低40％。为实现建筑的低碳，马斯达尔要求每座建筑必须达到estidama pearl评级系统最低3 pearl等级。因而，马斯达尔的建筑普遍采用了自然遮蔽与自然采光、重质型被动式太阳能热阻、屋顶光伏阵列、太阳能集热、太阳能制冷、地板送风、智能能源管理系统等设计策略。马斯达尔总部是世界上第一座“正能源大楼”，建筑能耗为-3%，可将多余的电力输送给其他建筑使用。国际可再生能源机构（irena）总部大楼是阿联酋第一座基于estidama pearl建筑评估系统的4 pearl建筑，能耗比阿布扎比的典型办公大楼少64%。马斯达尔生态别墅（eco-villa prototype）是首座获得4 pearl评级的别墅，与阿布扎比同等规模的别墅相比能源消耗减少约72%，水消耗减少35%，每年可减少63吨二氧化碳。当完全配备87个屋顶太阳能电池板时，这套别墅可为阿布扎比电网提供多达40000千瓦时的电力。

estidama pearl评级系统（estidama pearl rating system），是为阿布扎比炎热气候和干旱环境量身定制的社区、建筑物可持续设计、建造和运营评价系统，由阿布扎比市政和交通运输部（dmt，department of municipalities and transport）管理，estelama 3 pearl等级可与美国绿色建筑委员会的leed（leadership in energy and environmental design）评级体系金级相媲美。西门子中东总部为阿布扎比第一座leed白金级办公大楼，在estidama体系下获得3 pearl评级。

马斯达尔实景图

来源：《the source of innovation and sustainability》

7、100%可再生能源

马斯达尔的能源需求包括电力、制冷、加热及除湿，规划能源系统100%采用可再生能源，以太阳能为主，风能、地热能、生物质能为补充。规划通过大型太阳能光伏发电站、聚光太阳能热发电、屋顶太阳能发电、风力发电、垃圾发电及地热发电满足城市电力需求。利用太阳能集热器、电力及电网系统的热交换制冷；利用太阳能集热器加热水；利用真空集热管及电网系统热交换对空气除湿。在社区之间建立共享能源的智能电网，将屋顶太阳能发电产生的电力接入智能电网，实现建筑间电力的共享。马斯达尔于2009年建成首座10兆瓦太阳能光伏电站，是阿联酋第一个并网可再生能源项目，每年可产生约17500兆瓦时的清洁电力，可抵销约15000吨的碳排放量。

能源系统图

来源：阿布扎比未来能源公司相关报告

8、水资源与废弃物管理

马斯达尔的生活用水来自于海水淡化，工业用水、建筑清洗、街道用水及制冷用水由回用水提供，该部分用水可达日常用水总量的60%。马斯达尔根据水预算划分水力分区，建筑全部采用节水技术和措施，植物种植以自然抗旱的本地植物为主（＞70%）。通过多种手段的节水及回用措施，马斯达尔用水量约为同等规模城市用水量的40%。固废管理方面，马斯达尔从源头减量着手，建筑材料使用低碳、可再生环保材料，鼓励市民使用可循环利用产品。垃圾收运设计为智能的、用户友好的、不可见的、无臭的地下真空管道收集系统，与prt通道结合设置，收集后进行分类处理和循环利用，其中，50%用于回收利用，33%用于垃圾发电，剩余17%采取生物降解方式处置，残渣用作建筑材料，最终实现零废弃物。

废弃物系统图

来源：阿布扎比未来能源公司

9、充满挑战的探索之旅

作为世界上第一个以零碳和零废弃物为发展目标的新城，马斯达尔的城市建设充满挑战。由于成本过高，原来规划遍布全城的prt系统目前调整为马斯达尔学院试点项目，马斯达尔运营团队正在寻找更便宜的电动汽车技术和交通系统。将所有屋顶装上太阳能电池板方案比集中式太阳能光伏发电成本更高，同时，沙尘暴和烟雾将太阳能辐射削弱30%左右，导致建在城外的太阳能电池板比预期效率要低。但正如马斯达尔首席执行官sultan al jaber博士所言，马斯达尔从一开始就是一段探索发现之旅，随着建设阶段的推进、技术和市场的变化，不断学习、调整建设方案，不断探索实现可持续城市生活的最佳技术和方法。从这个意义上讲，马斯达尔堪称一座将可持续发展理念付诸实践的实验室，其适应环境的空间规划布局、低碳和可持续发展技术、节约资源的精细化设计和全生命周期运营理念可被推广至其他致力于探索低碳发展的城市。

我国宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。城市是二氧化碳排放的主要场所，马斯达尔作为一座以零碳、零废弃物排放为发展目标的新城，其从全生命周期出发、因地制宜的减少碳和废弃物排放的城市规划、建设、运营理念和兼顾人的生活体验的诸多设计，以及为推动可再生能源和清洁技术解决方案的诸多努力，值得我国在城市规划、建设、运营管理和城市发展中思考和借鉴。（供稿：市政分院 傅庆铃）

来源：市规划院

上观号作者：上海规划资源