对于自然气候，城市肌理提供了不同程度的隔离。城市微气候影响着外部空间，而它对建筑内部气候的影响对于建造生物气候型被动建筑是至关重要的，因为它能减少能量强度和碳排放。例如，利用自然通风的可能性不仅仅依赖于建筑形态特征，同时也有邻近建筑的气候条件，正如气流、大气污染以及噪音等等。而这些条件依赖于城市形态。

　　至于城市密度对交通相关能耗的影响，P. Newman和J.Kenworthy对全世界32个城市的研究充分说明了人流交通的能耗和人口密度有紧密的联系。1980年，在美国城市交通中消耗的汽油几乎比澳大利亚城市消耗的多两倍，比欧洲城市多四倍，比亚洲城市多六倍。

　　Newman和Kenworthy (1989)定义了表明城市对汽车依赖性的四个指标：空间使用强度，非机动车模式倾向性，交通限制，公共交通系统的中心性和效能。Newman和Kenworthy所发现的联系在最近的两个世纪一直得以保持甚至有所扩大。在欧洲，根据Julien Allaire (Allaire2006)的研究我们观察到能耗增长的同时而密度减小的趋势。

　　然而，关于密度和能量之间联系的研究仍然过于宽泛而不能定义对现有城市采取行动的可操作性标准。总体研究既不分析城市形态的不同组成部分，也不分析活动分布的网络和片段对交通产生的影响，也没有分析尺度、层次、可达性和交通系统联接性的影响。城市被当作一个匀质的整体进行处理，导致能量和密度发生整体联系的因素之间的复杂联系没有得到分析。然而，今天的城市很少不是异质性的，并体现出密度、形态肌理和不同活动分布结构等各方面的特征。这种混合型结构与城市历史紧密相关。

　　在19世纪70年代末，世界银行的研究者Y. Zahavi的研究工作，对城市、交通和密度之间的联系给出了一个统计学的解释。根据Zahavi关于时间的假设，人口密度的降低是因为交通速度的提高。他假设在全世界所有城市，不论它们的发展水平和时间阶段，平均每天的交通时间预算都是稳定的，大约在一小时左右。这种时间预算的稳定性对经济增长和交通之间的联系影响非常明显，因为这意味着，如果它稳定保持在每天一个多小时的范围内，经济发展越提供快速交通模式，这种模式就越会被使用。根据这样的逻辑，是交通的高速导致城市范围的扩张。时间预算的稳定性意味着我们越能以高速移动，我们就越需要空间距离。速度因而是一种联系路程公里数和交通时间预算的“中心变量”，决定了居住区的人口密度。

　　现在很有必要根据交通系统、城市形态和活动分布之间的互相影响，研究交通模式、城市密度和能耗之间的联系，并明确指出作为中心变量的速度在城市组织中的作用。如果交通模式塑造了城市，那么它通过密度和出行距离形成的城市形态就可能有利于或不利于某些交通模式。所以必须同时对相互作用的交通系统、城市形态和密度采取行动来减少城市能耗和碳排放。

　　Zahavi提出的另一个常量是货币预算。家庭的货币预算同样也代表了城市扩张的界限。城市的时间界限和经济界限使我们要考虑决定城市居民交通行为的速度成本。每天一个小时的时间界限里和与收入成比例的预算所能到达的出行距离决定了城市范围。然而，它们提供的城市结构方面的信息微乎其微。从城市历史里继承的、组成城市结构的不同肌理，随着相继出现的交通模式和其速度而变化，也与城市肌理所允许的相互作用的密度有关。

　　当主要交通模式从步行发展到公共交通然后到汽车时，三种类型的城市依次出现。历史悠久的城市都表现出混合形式。

　　我们预计进行的上海和巴黎的比较分析将表明，城市人口密度和活动的梯度及特征如何被用作为城市要素相互作用的变量，以及它们在今天如何能影响能量强度和碳排放向更少量模式的转变。

　　这个分析将包括以下步骤：

　　1.确定上海整体范围内城市形态和这些城市形式连接强度的类型，以及不同密度模式的类型。这些类型的建立将导致数量因素的计算，而这些因素将描述以下形态类型：一方面，在物理特性方面：建筑单体形式，网格，尺度，规律性，集中模式，连接度；另一方面，在经济特征和社会特征方面：使用混合度，活动强度，占用密度和使用密度，使用网络的尺度，活动分布，密度(每公顷的居民数量)。这个形态和类型分析将在不同范围上进行，从居住区到小区再到街区，并将涉及到日内瓦和巴黎的城市肌理。

　　2.评估上海不同类型城市肌理的能耗和温室气体排放。

　　3.具体分析不同城市形态引起的交通类型，不仅仅局限于与密度的整体联系。

　　4.建立起计算城市各个形态类型的能量足迹和碳排放量以及它们整体成本的普遍模型。

　　5.将上海的情况和世界其它城市进行比较。

　　6.计算不同类型城市形态的能耗和温室气体排放的总成本。

　　7.通过确定行动方法、经济手段和可实施的技术战略来提供战略性和技术性建议来最优化上海市典型城市形态的能量足迹和碳排放量。通过对这些变量采取最有效的行动，我们将能利用可预见的模型来优化能源效率、生物气候和交通模式的分布。该研究将建立起一些比较方案，以使能耗和温室气体排放减少到二十分之一。

　　作者简介：

　　薛杰，建筑师，艺术家，作家；法国国立路桥学院,国立南锡高等矿业学院、清华大学教授。出版了包括《可持续发展设计指南》在内的20多本艺术与建筑理论著作。同时也是国际公认的艺术家，其作品在多个世界重要的美术馆展出。现职:法国建设科学研究中心(CSTB)国际可持续发展城市研究计划负责人。

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