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一個城市最基本的能量模式包括各種各樣的建筑和空間。這種城市形態(tài)與建筑、人們的行為和地區(qū)氣候相互作用。高能效的城市規(guī)劃與生物氣候型建筑、新的建筑系統(tǒng)、人們行為和消費模式的重大轉(zhuǎn)變相聯(lián)系，從而能將能耗和溫室氣體排放降到二十分之一。
地球的承載能力，即能夠供人類生活用的生物圈數(shù)量，只有人均1.7公頃。努力遏制全球氣候變暖和進行全球公平分配(生物圈的公平共享)是可持續(xù)發(fā)展的目標，而它意味著城市將發(fā)生深刻的轉(zhuǎn)變。發(fā)展中國家的農(nóng)村人口所占的生物圈數(shù)量少于人均0.8公頃。城市居民的水平在人均12公頃(美國)和人均6公頃(歐洲，日本)之間。從鄉(xiāng)村到城市的大規(guī)模轉(zhuǎn)移是生態(tài)足跡過度的主要原因,事實就是現(xiàn)在人類使用1.4個地球，在2020年將需要3個地球。這種城市變遷是氣候變化的最重要的推動力。在英國這樣的國家里，建筑消耗一半能源；再加上交通，城市消耗了四分之三以上的能量。在90年代的美國之后，中國城市將很快成為全球氣候變暖的最大原因。
一個城市最基本的能量模式包括各種各樣的建筑和空間。這種城市形態(tài)與建筑、人們的行為和地區(qū)氣候相互作用。高能效的城市規(guī)劃與生物氣候型建筑、新的建筑系統(tǒng)、人們行為和消費模式的重大轉(zhuǎn)變相聯(lián)系，從而能將能耗和溫室氣體排放降到二十分之一。可持續(xù)建筑運動主要關(guān)注建筑系統(tǒng)的改善(系數(shù)2)而在人類行為(系數(shù)2)，以及城市和建筑的生物氣候和能源效率形式(系數(shù)5)上關(guān)注不夠。對包括城市設(shè)計在內(nèi)的所有因素采取行動，而不僅僅是建筑系統(tǒng)，我們就能實現(xiàn)減少到二十分之一的目標。因此，在每10年就有10億人口城市化、城市化強度為系數(shù)100的地球上，城市規(guī)劃師和建筑師必須在對抗全球氣候變暖的斗爭中起到領(lǐng)導(dǎo)者的作用。
城市的能耗增長遵循非常簡單的物理和熱力學(xué)規(guī)律?，F(xiàn)在，城市就像是熱力學(xué)機器，將太陽輻射轉(zhuǎn)變成為熱能，即將低熵值的太陽能轉(zhuǎn)變成高熵值的熱能。它們必須變成主動能源城市，并將熱輻射轉(zhuǎn)變成能量。在建筑內(nèi)部得到的主要能量級別是外表面積的函數(shù)。通過定義“被動區(qū)”和“非被動區(qū)”就能明確這個概念，它將建筑每部分使用晝光、陽光和自然通風(fēng)的潛力加以量化。通過使用被動區(qū)概念和一系列指標，例如密度、城市表面粗糙度、孔隙度、彎曲度、封閉性、緊密性、連續(xù)性、日光導(dǎo)納和礦化作用，并運用城市肌理的環(huán)境導(dǎo)向性概念模型，我們對上海的研究將會把建筑、城市規(guī)劃、能量流、氣候和人類行為模式聯(lián)系起來。
研究在不同時期的若干城市，我們將在西方(巴黎，柏林，倫敦，圖盧茲)和東方(上海和北京)的不同地區(qū)文化中、在快速增長(上海和北京)和平穩(wěn)增長(巴黎，柏林，倫敦，圖盧茲)的不同時期中，全面比較和對照城市形態(tài)的效率，將會有大量的結(jié)果體現(xiàn)出上海城市肌理和不同密度與直接導(dǎo)致全球變暖的能耗之間的關(guān)系。
我們推薦的方法將允許對城市可持續(xù)性有一個簡化的判斷，對比較不同城市形態(tài)的生物氣候性及能源效率，對設(shè)計和規(guī)劃以及跟蹤長期城市規(guī)劃都是非常有用的。
同時在地區(qū)范圍和全球范圍測量溫室氣體排放量和城市新陳代謝的能耗，是今天全球可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
城市一方面是人類系統(tǒng)，另一方面也是一些具有不同尺度的復(fù)雜有孔物理表面，它既表現(xiàn)出高度多樣化又是隱藏著一定規(guī)律的結(jié)構(gòu)。這些表面既是建成體(實體)也是空間。對組成這些實體的分散單元(即建筑)的生物氣候和能量特征的分析已經(jīng)得到了充分的發(fā)展。而在城市的整體上分析其肌理(顆粒尺度，孔隙度，網(wǎng)格密度，空間連接度，大大小小的斷裂)的工作卻遠遠不夠。然而，為了得到可操作性結(jié)果來細化和量化不同密度的城市形態(tài)對交通可達性和地區(qū)微氣候的影響，這是必不可少的。
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