苏州中新生态科技城生态规划报告 第四章 能源规划教案

第三章空间环境建设
3.1城市设计
3.l.1生态科技城城市设计总体形象
再现苏州水网密布连通勾连的江南水乡风貌，保护并提升生态科技城的自然环境质量，确保场地自然-人工符合生态系统的稳定性，营造生态结构安全、景观优美、自净能力良好的水环境，提高生物多样化，结合公交导向发展，集约使用土地建设功能混合、从早到晚生机勃勃的生态科技新城。

3.1.2 生态科技城城市设计原则
生态优先、绿色交通、功能混合、尺度宜人、情趣盎然的不夜科技城。

3.1.3 居住空间意向
在北部居住与研发区设置场地水系与周边阳澄湖、青剑湖等水系相通，场地水系集合景观、生态、雨水收集、排涝、行洪等功能，既方便场地排水（防水灾），又可结合景观做微地形，或做成人工湿地，净化场地排水，增加生物多样性，挖出的土方可就地平衡，堆成优美的绿化屏障，遮蔽北边高速铁路的噪声。

1）通过场地水系将各地块划分为大小适宜，具有江南水乡特色的组团，围绕水系设置公共绿地公园。

2）场地水系：场地水系总宽度包含两侧绿化以及步行道共9m。

分图图册已按中轴线定位水系在场地的出入口位置，水系在场地中的流向与形态应结合建筑组团灵活布置。

3）场地水系应采用T形断面，综合考虑平时游览及暴雨行洪的需要。

如图3-1多样化的水系驳岸设置，可供适宜人们步行、骑车游览，水系两侧可结合住区公共绿地设置小型广场、锻炼场地、观演等设施。

图3-2水系剖面可见两层亲水界面，第一层围紧水面得步道，第二层为绿化两侧的步行和骑车路。

图3-3和图3-4可见水系两侧也可结合会所等住区服务设施，提供优雅，静谧的高档住区环境，适用于A1—01、Al—02、A1一05、A2—0l、A3一l1等低密度高档住区。

4)地块A1-02、A1—03、BI一02、B4—01、B6．01、B6—02应利用水系及建筑挖方在沿高铁一侧设置人工高起地形，密植乔术，形成有效的声屏障。

图3-1水系剖面（多样化的水系与驳岸设置）
图3-3水系剖面3(可结合会所等住区服务设施) 图3-4水系小透视图
3.1.4研发区空间意向
研发区结合中央绿色生态轴两侧设置商业、文化娱乐、研发、居住混合区，设置影院、酒吧、商业街等服务设施，积聚人气，变目城为不夜城，提供高质量、经济的公共服务和设施以及从早至晚丰富的生活体验，吸引高素质创造型人才在此工作和居住。

研发区B2—06地块概念城市设计见图：3-5，3-6，3-7。

功能混合设置影院、酒吧、商业街等设施积聚人气，变卧城为不夜城。

园区入口中央生态公园设置浮岛，成为候鸟迁徙的落脚点，园区的亮点。

研发区设置屋顶绿化等积极的生态补
偿措施。

图3-5 B2-06地块区位图
图3-6 B2-06地块总平面图
3.2绿色建筑
3.2.1总体要求
生态城内所有建筑应按绿色建筑的标准和要求进行规划建设。

绿色建筑的设计在满足国家各类规范的前提下，还应满足《中新生态科技城绿色建筑设计导则》的规范要求，保证在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间与自然和谐共生的建筑。

3.2.2建筑节能
考虑到生态城高标准的建设要求，生态城节能目标应该高于江苏省或苏州市地方建筑节能标准。

规划生态城居住建筑节能65％，公建节能55％。

规划范围新建住宅建筑应严格执行国家和地方现行的建筑节能法规和标准。

在保证提供健康、舒适的室内环境的基础上，采取有效的节能措施，改善建筑的热工性能，降低建筑全年空调、采暖能耗。

保证冬季居住建筑室内日照充足，提高室内自然采光质量，降低照明能耗。

采取行之有效的措施控制室内外噪声，结合合理的建筑平面设计，创造宁静的室内环境。

提高建筑工程(小区)平面绿化率和垂直绿化率，降低城市热岛效应。

规划范围新建公共建筑设计可以通过提高围护结构的热工性能，合理确定窗墙比，提高外窗和幕墙的热工性能(包括传热系数和遮阳系数)，添加遮阳设施，提高可开启外窗面积以保证过渡季自然通风和室外新风的可利用性等措施达到节能的目的。

同时应优化暖通空调系统设计，提高输配系统效率，优化系统分区配置和控制。

照明、办公、冷热源设备、水泵、风机、生活热水等系统的能耗应尽可能实现独立分项计量。

新风量较大的建筑，应采取切实有效的热回收措施，利用排风对新风进行预热(或预冷)处理，降低新风负荷。

3.2.3水资源的保护与利用
通过水的合理循环，提高水资源的综合利用效率，积极开发利用雨水及地表水，建立梯级用水模式。

结合生态城地理位置、气候条件、水文特征、功能定位等方面的自身特点，合理配置各种水资源。

利用现有市政供水系统，提高饮用水水质，确保生活供水安全。

提倡节约、合理分质用水。

充分利用雨水，提供区内低质供水并补充、完善区内景观水系统，使自然生态系统和人工建设系统相互融合，构建水系发达、景观优美、循环良好的生态环境。

节约、高效利用水资源，人均节水率达到45％；采用新型供水管道材质，园区供水管网漏损率小于10％；确保供水水质，龙头出水达到《生活饮用水卫生标准GB5749—2006》要求；加强工业用水的循环利用，非传统水源利用率达到80%-90％；充分利用雨水等非常规水源，使其利用率达到45％；保持区内水环境健康、优美，区内水体水质达到地表水Ⅳ类水标准(部分水质指标达到地表III类水标准)．
3.2.4 景观生态规划
研发区与厂区的部分屋顶采用屋顶绿化等积极的生态补偿措施，形成生物迁确空中廊道，增加生物多样性，同时有利于建筑节能，又可降低热岛强度。

3.3京沪高铁对科技城的噪声影响
在苏州中新生态科技城的北面是京沪高速铁路，线路采取高架方式。

高速铁路列车运行时噪声声级很高，对沿线居民区、学校、医院等生活学习环境影响较大，苏州中新生态科技城的北部规划为居住区，与京沪高速铁路平行相邻，有可能受铁路噪声影响。

3.3.1高速铁路噪声水平
高速铁路具有高速、高架、电气化的特点，其噪声源主要由轮轨噪声、集电系统噪声、空气动力性噪声和高架桥梁结构桥梁构筑物噪声等组成。

日本新干线最新研究结果表明：当车速低于240km／h时，轮轨噪声为主要噪声源，约占总噪声能量的40％以上；当车速达到300Km／h时，轮轨噪声与集电系统噪声和空气动力性噪声共同成为主要噪声源，各占30％左右，见表3-1。

床结构，2m高声屏障。

日、德、法三国高速铁路运行时，对环境产生的噪声影响见表3-2。

目前国际标准化组织ISO或国际铁路联盟UIC尚无针对高速铁路的环境噪声限值统一标准ISO建议各国可根据本国的经济、技术和人们对环境的要求，确定适宜的限值来满足环境要求。

表3-3给出了日、法、德三国有关高速铁路噪声限值要求。

其中日本新干线噪声标准最为严格，列车通过最大声级不得高于75dBA，但执行该标准过程中分不同期限实施不同限值，对既有新干线最大声级超过80dBA的区域，要求3年内达标，对拟建新干线，要求投入运营后即达标。

详见表3-4。

我国自1990年起执行GBl2525-90《铁路边界噪声限值及其测量方法》，其限值规定为：距离铁路外侧轨道中心线30m处，昼间、夜间等效声级不得高于70dBA。

1999年铁道部组织了《京沪高速铁路环境影响预评价》研究课题，在《高速铁路环境噪声建议标准》专题中，建议距离铁路外侧轨道中心线30m处，等效声级L eq,12h≤70dBA，列车通过时的最大声级不得高于89dBA。

综上所述，在目前尚无正式的高速铁路环境噪声标准的情况下，本项目所参照的噪声标准，将立足于现行已颁布的GBl2525-90《铁路边界噪声限值及其测量方法》，昼、夜间等效声级不得高于70dBA；在城市功能区采用GB3096—93《城市区域环境噪声标准》执行I类区(居民文教区)限值昼间等效声级不大于55dBA，夜间等效声级不大于45dBA的标准；同时参照《高速铁路环境噪声建议标准》，要求列车通过时距离铁路外侧轨道中心线30m处，最大声级不得高于89dBA。

3．3．3京沪高速铁路噪声预测
京沪高速铁路的主要特征为高速、高架、电气化。

其列车运行速度目标值为300～350km／h。

采用进口车组，其噪声声源强度见表3-5：
根据京沪高速铁路高起点及跨越式发展的战略，本次噪声源强采用表3—5中进口动车组数据。

“京沪高速铁路运营时间为5：30～23：30，每天运营18小时。

列车定员按1200人，各时段到发量较为平均。

”(《京沪高速环境评价报告》) 若按京沪高速铁路列车常规运行目标速度300km／h(83.33m／s)考虑，列车通过时30m处的最高声级为92dBA，若列车长度为200m，通过时间仅为2.4秒，取影响时间3秒。

如果列车白天平均间隔10分钟(一小时单向发6列车)，则双向每5分钟(300秒)有一列车通过，如果无车通过使得环境噪声是45dB，则可以算得白天30m处的等效声级是：
101g((3X 109.2+297X 1044.5)÷300)=72.0dBA
铁路边界(外侧轨道中心线外30m处)噪声昼间等效声级达到72dBA。

按照线声源距离加倍衰减3dB的规律，再加上地面(考虑有植被地面)吸收和空气吸收，衰减到55dBA，大致要离开铁路线350m。

对于夜间，列车数量减少，若以减少到一半，每10分钟有一列车通过，并考虑夜间有6小时停运，则铁路边界(外侧轨道中心线外30m处)噪声夜间等效声级：其中运行时的4小时为69dBA，6小时停运时的环境噪声约40dBA，则可求得夜间等效声级：
101g((4×106。

9+6×104)÷6)=65.0 dBA
于是，铁路边界(外侧轨道中心线外30m处)噪声昼夜等效声级是：
10g（（14×107.2+10×106.5）÷24）=70.2dBA
刚刚满足GB12525-90《铁路边界噪声限值及其测量方法》规定距离铁路外侧轨道中心线30m处，昼夜间等效声级不的高于70dBA的要求。

但列车通过时最大声级达92dBA，不满足列车通过时的最大声级不得高于89dBA的要求。

不过夜间要满足GB3096-93《城市区域环境噪声标准》1类区（居民文教区）夜间等效声级不大于45dBA的要求，则大致要离开铁路线450m；
如果高架铁路设置声屏障，对于2.5m高直立式声屏障，将噪效果（插入损失）约为8dBA，则列车通过时最大声级从92dBA降到84dBA，可满足列车通过时最大声级不得高于89dBA的要求。

满足GB3096-93《城市区域环境噪声标准》1类区（居民文教区）昼夜等效声级不大于55dBA的要求，则大致要离开铁路线150m；夜间等效声级不大于45dBA的要求，则大致要离开铁路线200m。

铁路部门在本次京沪高速铁路设计中，提出了线路两侧设置30m的绿化林带，形成高速绿色长廊。

该项措施的实施，不仅对高速铁路沿线视觉景观起到良好效果，对铁路两侧环境噪声控制也起到积极作用。

3.3.4 总结
京沪高速铁路对苏州中新生态科技城的噪声影响是：
铁路边界噪声满足GB12525-90《铁路边界噪声限值及其测量办法》规定距离
铁路外侧轨道中心线30m处，昼夜等效声级不得高于70dBA的要求。

如果设置声屏障，则可满足列车通过时的最大声级不得高于89dBA。

铁路边界噪声昼间等效声级72dBA，超标量2dBA。

要满足GB3096-93《城市区域环境噪声标准》1类区(居民文教区)昼间等效声级不大于55dBA的要求，则大致要离开铁路线350m；如果设置声屏障，则离开铁路线150m处即可达标。

铁路边界噪声夜间等效声级65dBA。

要满足GB3096—93《城市区域环境噪声标准》1类区(居民文教区)夜间等效声级不大于45dBA的要求，则大致要离开铁路线450m；如果设置声屏障，则离开铁路线200m处即可达标。

3.3.5生态科技城北侧居住区对高铁噪声的应对措施
为应对高铁噪声，生态科技城北侧高层住宅退高铁1 50米，退建筑红线50米，这50米空间南侧为场地水系，北侧为挖出土方堆成的优美的绿化屏障，遮蔽北边高速铁路的噪音。

高层住宅作成一字形沿北侧布置，中间尽量减少空隙，尽量屏蔽噪声，确保护南侧住宅免受噪声干扰。

北侧高层住宅套型设计将厨房、卫生间、餐厅等服务空间放在北侧隔离噪声，起居室、住宅等空间放在南侧，不受噪声干扰。

第四章能源规划
4.1 能源规划概述
4.1.1 能源发展形势及消费结构变化分析
据国际能源机构（IEA）2003年预测，2020年世界一次能源需求的23.9%、38.04%和26.51%是煤炭、石油和天然气。

有关长期能源发展的国际研究表明，2050年化石燃料仍将占据重要位置。

即使在可再生能源发展较快的情况下，化石燃料也占到60%～70%。

另外天然气作为优质能源将快速发展，2030年后可能超过石油成为第一能源。

世界对石油、天然气等资源的争夺和垄断，构成了当前国际政治、外交政策的主要基石。

国际市场石油价格居高不下，作为发展中国家会受到新的考验。

我国已进入工业化、城市化加速发展的阶段，对能源需求的急剧增长，加剧了能源供求矛盾。

苏州是我国重要的工业城市，一次能源消费以煤为主，电力占有重要地位。

苏州主要能源品种有原煤、电力、焦炭、汽油、柴油、燃料油、热力、天然气等。

一次能源中绝大部分是煤炭。

大部分的原煤用于能源转换，即火力发电，约占原
煤消费总量的75%。

苏州全社会消耗的二次能源中，除了每年消费约255万吨焦炭、200万吨成品油和130万吨燃料油以及约1亿立方米左右的天然气以及部分热力外，电力占其余大部分，占二次能源供给的98%左右，见图4-1所示。

扣除工业用电的影响，电力在终端能源结构中仍然占有重要地位，占全社会终端能源消费60%左右，且占比逐年提高。

这种以电力为主的用能方式在较长的一段时间内不会发生变化。

随着世界范围内的能源紧缺和价格上涨，苏州的能源消费结构必然会受到一定的冲击，煤炭、天然气、石油等一次能源价格的上涨将给苏州的城市发展带来负面影响，必须处理好能源与发展的关系，从城市规划阶段开始就将节能减排工作摆在主要位置，以发展生态环保的新城区。

图4-1苏州二次能源消费构成
4.1.2 中新生态科技城能源基本情况分析
苏州中新生态科技城总建设用地3.5平方公里，规划总建筑面积362万平方米，其中，居住、高新技术产业、工业占据了绝大步部分，另有少量商业金融以及中小学、托幼建筑。

各类建筑面积所占比例如图4-2所示。

图4-2苏州中新生态科技城各类建筑比例
总体来看，中新生态科技城以研发、办公及教育、生活配套类为主，没有特殊、大量的工业用能需求（高温蒸汽），工业能源无需构建燃煤锅炉房等高污染用能点。

因此，建筑能耗将是生态能源消耗的主体。

从生态城的能源供应来看，市政配套供能设施包括电力、天然气以及蒸汽（蒸汽量以供应建筑用能为主）。

而生态城的能源需求主要包括建筑供冷供热、其他设备用电（除采暖、空调外）、生活热水以及炊事用能。

用能结构仍将以电力为主，辅以天然气和可再生能源作为主要能源供给方式。

从苏州的自然环境来看，地处我国大陆东部沿海，位于北亚热带湿润季风气候区内，年平均气温为15.7℃。

夏季气温较高，潮湿多雨，最热月7月份，平均气温28.2℃，空调需求明显：冬季干燥寒冷，最冷月1月份，平均气温3.0℃，不属于集中供暖区域，但是随着今年来生活水平的提高，也有一定采暖需求。

4.1.3 规划目标
1.规划目标
建设低碳节能生态科技城，优化能源的高效可持续利用，实现污染物的低碳排放，市政设施规划与可再生能源相结合，能源规划和建筑设计的集成与优化，建设若干个国家或省部级1建筑节能或可再生能源在小区或建筑上的示范项目。

2.建设指标
表4-1建设指标
1住宅与城乡建设部、财政部、科技部
源于生态，优于标注；因地制宜、总量控制；处理好开源与节流的关系、眼前与长远的关系、能源和环保和经济发展的战略关系。

降低各种用能负荷，采用高效的能源利用模式和多元化清洁化能源利用结构，加强对太阳能、地源热泵、水源热泵等可再生能源的使用。

实现污染的低碳排放，市政设施规划与可再生能源相结合，能源规划和建筑设计的集成与优化，提供与能源动态负荷相适应的能源供给方案。

以能源利用总量和效率、污染物排放、经济性、安全性、可靠性为评价指标。

4.2 生态城节能规划控制手段
4.2.1 现状用能方式分析
1 传统能用方式
传统民用建筑用能，主要包括空调、采暖、其他设备用电(扣除空调、采暖用电)、炊事和生活热水。

对于住宅和公共建筑，如下表所示（其中生活热水有燃气和电热水器两种方式，根据《苏州市城市居民用电情况调查报告》统计，电热水器比例约为62.5%，其余为燃气热水器。

传统用能方式是城市用能的主要方式，但是这些用能方式多数为沿袭供能方式，完全以市政设施作为保证，没有考虑到利用周边的可再生能源资源，也没有
1指参考现有居住建筑节能65%的设计标准（如北京、天津、重庆等地方居住节能设计标准）建筑节能50%设计标准进行设计，包括围护结构节能、设备系统节能等技术的集成。

2指太阳能与建筑实现一体化的比例，按照建筑的栋数进行统计。

具体一体化的要求参考《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》等技术标准。

具体考核方式为设计阶段的图纸审核和建成后的现场检查。

3指应用包括地源热泵。

水源热泵、太阳能光热。

太阳能光电等可再生能源后，对常规能源的替代率。

涉及一些近年来的新型节能设备。

这样的用能方式虽然可用，但并不节能。

2 基于城市规划手册的能源负荷指标
在传统城市规划过程中，对城市的用能是以传统用能方式为基础进行规划，由于规划过程中往往抱有“宁大勿小”的思想，安全系数被多次重复叠加，造成能源负荷的选取偏大，将城市的月能规模扩大，导致基础设施的建设规模增大。

下表是根据传统用能方式，从城市规划手册上的摘录的能源负荷。

能负荷指标，但是缺少理论支持和实际可行性的分析研究，也无法定量化实际负荷需求的高低。

3 传统方案用能负荷密度图
下图是根据传统用能负荷指标绘制的各个地块用能负荷密度，从图中可以看到，多数负荷在空间上分布不均匀，局部地区的负荷密度较高。

图4-3苏州中新生态科技城用能负荷密度分布
4.2.2 传统能源规划存在的问题分析
1.存在问题
（1）负荷指标偏高
由于负荷指标偏高，造成市政设施设备容量过大，基础设施投资费用过高，设
备利用偏低，长时间处于闲置状态。

（2）用能方式落后
能源利用效率低，运行成本高，高能耗，高碳排放量，缺乏能源供给的综合考虑，无任何优化措施。

2. 解决问题的方法
对生态城进行建筑节能规划。

通过对末端负荷需求的优化、可再生能源与市政设施的结合、高效能源设备的应用等方式，针对苏州中新生态科技城的现状条件，制定适合当地的用能水平和负荷指标，促进市政设施的建设和建筑节能工作的开展。

4.2.3 节能规划主要手段
1 节流规划：降低能源需求负荷
（1）降低采暖、空调负荷：提高围护结构热工性能，加强自然通风、遮阳节能设计，不同区域不同类型建筑的围护结构窗墙比和热工性能需优于国家或地方的节能设计标准，其中Ⅰ区住宅建筑应达到夏热冬冷地区居住建筑65%标准（参考重庆的65%节能标准），Ⅱ、Ⅲ区居住建筑应达到65%夏热冬冷地区居住建筑标准（参考重庆的65%节能标准）；公共建筑设计总能耗低于国家和地方节能标准定值的90%1。

（2）降低照明负荷：合理利用自然采光，公共建筑照明功率密度宜优于建筑照明设计标准的现行值设计；
（3）降低生活热水负荷：生活热水设计需合理考虑定额指标及供应时间段，并考虑热回收或太阳能热水系统。

（4）降低燃气负荷。

（5）采用低能耗电梯及办公设备；鼓励采用低耗变压器。

（6）实施节能物业管理模式，并严格执行《江苏省公共建筑用能计量设计规定（暂行）》苏建科〔2007〕217号。

2 能源系统之开源规划：高效能源利用
（1）常规能源利用方式的合理配置：根据建筑用地功能布局确定能源负荷密度和进行能源供应规划分区，电力、燃气、热水管线的优化配置。

（2）采暖空调方案优选：根据用能时间、空间上的异同性，降低冷热源装机容量，提高能源利用效率；综合利用各种废热、余热。

（3）可再生能源：在经济的前提下，对包括土壤源热泵、水源热泵(深井水、地表水)、污水源热泵、太阳能光热、光电的建筑一体化在内的可再生能源技术，进行总量控制的规模应用与小型示范。

（4）高效率能源系统和设备:增加高效能源设备的应用，包括水——水热泵机组、除湿空调、机房空调、过渡季freecooling供冷方式，采暖空调与热水供应的一体化等技术。

4.3生态城能源利用方式的合理配置及评价
4.3.1 生态城外部条件分析
1. 原有控规市政规划条件
原控规对生态城市政能源设施的规划方案
（1）电力：规划建设一座110kv变电站，位于双阳路南侧，作为生态城主要电源。

规划建设十五座10kv/0.4kv变电站分布于各个地块内。

计算最大电负荷：159746kw，选取同时使用系数为0.4，则规划最大用电负荷为63898kw。

（2）燃气：规划以双阳路D300mm市政燃气管道为主要气源供气。

规划年用气量920万标米，气化率100%，最高小时用气量3972标米。

2 可再生能源资源分析
（1）自然资源：天、地、水、气
苏州的年平均气温为15.7℃。

夏季气温较高，潮湿多雨，最热月7月份，平均气温28.2℃：冬季干燥寒冷，最冷月1月份，平均气温3.0℃。

苏州的地表年均温度17℃，地表水、地下水丰富，全年气温适宜小时数接近4000小时，湿度略大。

从天气条件、地表温度和地下水资源来看，非常适宜采用热泵作为解决空调及采暖需求的方式，特别是地表水源、深井水源、土壤源热泵等可再生能源资源。

图4-4 苏州日干球温度统计
图4-5苏州全年干球温度频数统计
苏州的太阳能辐射中等，太阳能总辐射量为4651.1ML/m2。

年日照时间1965小时左右，在我国太阳能资源分布中属于表中第四类地区，全年太阳能资源并不十分丰富。

间（见下图），冬季较为平均的辐射水平为太阳能的全年利用提供了有利条件，适宜全年采用太阳能光热设备。

图4-6 苏州各月总太阳辐射量统计
图4-7 苏州全年太阳散射强度频数统计
苏州的年平均风速3.2m/s左右，风速较低，风力资源不丰富，不适合大规。