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仇保兴:走向分布式、自组织的智慧城市

发布:CSUS智慧城市领航    来源:CSUS智慧城市领航    浏览次数:0    时间:2016-11-16

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中国正在进入一个城市的时代,城市需要变革转型。十三五智慧城市建设需要各城市依据自身的功能定位去开展建设,要适应社会管理从集中管控向分布式社会治理的趋势转变,努力摆脱传统旧模式的束缚,重建城市的微循环。
中国正在进入一个城市的时代,城市需要变革转型。十三五期间,城市社会管理形势将发生很大转变,社会分布式治理能力和自组织式治理能力将成为智慧城市社会管理建设的重点,十三五智慧城市建设需要各城市依据自身的功能定位去开展建设,要适应社会管理从集中管控向分布式社会治理的趋势转变,努力摆脱传统旧模式的束缚,重建城市的微循环。从而解决存在的城市病问题,为城市的健康发展创造更多创业、创新的新机遇。如何促进分布式、自组织的智慧城市建设,实现重建城市的微循环,国务院参事、中国城市科学研究会理事长、住房和城乡建设部原副部长仇保兴博士,谈了他的看法。

  转型的条件是什么呢?

      因为我们转型的条件,城市的框架基本已经形成,城市的边界现在已经在划定,城市的扩大化也在逐渐终止。这个时候我们应该想到,大拆大建、狂飙式的发展要停止了,应该转向城市内涵的提升,人居环境的改善,绿色的发展。

      这其中包含大量的机会。从工业文明转向生态文明,就要把集中式的处理方式转向分散的、有机的处理方式;把传统的大型设施转化为小型设施。小的就是美的,小的就是分布式的;把单个、单向的处理方式变成循环、反复的处理方式;把“自上而下”与“自下而上”的规划建设模式结合在一起。因为只有分散的、分布式的、自组织的,自下往上的才是有生命力的,才能进入微循环。

      但是我们转型难度非常大。因为我们的固有思路,比如非常崇拜美国的郊区化,崇拜大型的、古怪的建筑,其实这也是工业文明带来的。我们还非常崇拜大规模的生产,只生产一种产品,这也是多样化时代,绿色化、小型化的障碍。所有这些东西都是成为我们的障碍,但是这些障碍是非常顽固的,而且是为许多利益集团所吹捧。

      这种情况下,我们的创业需要什么样的定位?

      这时候就定位在重建、找回城市的微循环。

      1微降解

      城市和自然界为什么存在着巨大的差异?因为自然界处处、时时都是消费、生产、降解,三者是平衡的;而城市是不平衡的。不平衡的城市如果通过技术手段把它变成处处、时时,像大自然那样平衡的,很多问题就解决了。

      比方生物垃圾的处理,可以通过细菌分解或者小型粉碎机粉碎了以后直接进入下水道的。另外,通过严格的垃圾的分解,使得一切都能够回用起来。我们要摒弃的是大型崇拜、集中崇拜的那些机器怪兽,这些机器怪兽看上去非常符合人的机器欲望,但是它正是带来黑色、灰色的发展。这张图,不同的垃圾处理的面积是不一样的。面积越大,对自然界的损害和冲击越大;面积越小,对自然界冲击越小。我们沿着这个金字塔往上爬,能把人类众多的废物垃圾重新变成的东西。

      2微净化

      当前遇到的任何东西都被污染,被人类自己所污染、被工业所污染,我们需要重新找回净化。但是传统的净化是一个巨大的机器式的净化,非常脆弱,而且非常耗能。如果说微净化,像合肥一中,一万五千名师生,因为远离城市,他找到一个微净化的办法,全部在操场上,不占地,这种方法非常节能减排,而且长寿命。

      通过分散式办法,把每个村庄和镇都用这种集装箱式的污水措施,如果污水增加了加一个集装箱,把原来传统的、集中的变成分散的,而且这种分散有利于就地回用,把污水处理成纯净水,每吨只要2.5元,比许多远距离调水成本低的多。所以现在的技术发展已经创造了巨大的微循环的空间。

      再比方说,像这种很小的污水处理设备,叫管道污水处理设备,它的COD、BOD处理的效率非常好,而且占地面积很小,更重要的是它是分布式。还有像河道发臭了,放一个太阳能的人工水草,这个有生物膜的技术,而且有气泵和微气泵技术,使水的含氧量急剧提高。

      还有在卫生间里装上一个小的中水处理设施,这个设施成本只有两千块钱。但是可以把洗衣机、洗澡的水都可以集中起来,简易的消毒,冲马桶。这样可节水35%。我们算过一笔账,如果北京80%居民用上这套设备,我们就可以节约出南水北调的供水量。

      再比如说,我们在每个建筑的下水都装一个水桶,容纳两吨水,既可以消防,又可以浇花,就把我们的洪峰削掉了。在建筑里做到灰色水和黑色水分离,把灰色水再次利用,通过技术能够反复利用,紧急的情况下自己能够供应干净水。

      3微能源

      能源是一个灰色的主题,但是能源可以做到分布式,把电梯下降的能力发电、生物质发电、高楼的顶层风能发电、太阳能发电,这种发电通过互联网能够把它协调起来。一个小区是一个用电单位,但是同时又是一个发电的单位。我们发出的电如果有多余可以卖给电网,如果不足,电网可以卖给你,这样可以节能75%以上。我们在一个建筑里已经这样试了。

      在农村也可以做到地能、热泵的。我们做了实验,装上三分之一的太阳能,它现在发电只有12%,我们就可以取得巨大的节能减排的效果。如果这个实验装上新一代的设备,发电能节约24%。如果全装上这个实验就能自给。

      4微渗透

      城市为什么会发大水?因为城市失去了下渗功能。还有地下水,像北京从解放初期的5米,现在已经延伸到150米,所以我们取地下水非常困难。地下水越深,整个城市承载力就越差,建筑就开裂,基础设施都毁坏。所以我们要把地表的水和地下水重新沟通起来,这就是海绵城市,既可以防洪,又可以消除污染,又可以把地下水恢复到原来的状态,使地下成为我们的水库。

      原有的管道直径很大了,但是洪峰来了,没有办法。但是如果75%的水都下渗,原有的管道你的承载能力可以提高5-7倍。所以非常简单的“海绵城市”的办法,就是微渗透,处处水都能够沟通,都能够循环。

      雨水管理的技术在美国加利福尼亚州已经分成三个等级,如果说高等级的可以高投入,但是获得的减排的效果却非常好,然后可以进行碳交易来获得现金。非常小的变化比如马尔诺生态城,就在街道边上有一个湿地,在多余的雨水在湿地上循环五次进入水体,就能够保持水体的清澈,不会使地表水的脏东西干扰到河边,湖、海原有的生态。

      5微更新

      一个城市是文脉的继承,我们把许多自己的建筑都拆毁了,这是一个时代的悲哀。我们应该把祖宗的一些建筑保存下来、弘扬开来。跟现在的技术结合起来,从祖宗那种天人合一,节能减排获得一种智慧。这种智慧一旦跟现代技术的结合,我们不仅创造了是由中国风味的、有文化自信心的城市,而且是节能减排的。

      6微交通

      长期以来我们把注意力放在我们的大交通上,放在怎么让小汽车能够欢快的跑起来。但是现在应该把注意力放在怎么让自行车欢快跑起来,让自行车有高速公路,甚至电动车都能够欢快跑起来,因为它占地小,是节能减排的,是零排放的,是家庭里都可以使用的,因为对紧凑型城市我们是小型的、分散的,而且这种分散可以给可再生能源充电。像我们一旦把北京所有汽车的一半能够改成电动的、小型的自行车,空气污染就突然下降50%以上。

      所以我们可以想像,我们道路的改造,为什么要那些宽马路呢?我们应该开通高速自行车道,可以在绿地上穿过去,这样我们的交通是弹性的、多样化的,而且是无阻碍的。一旦发生了灾害,四通八达的绿道把城市穿起来。

      7微绿地

      这两张照片,一张是红外的,一张是实景的。在绿树稀少的地方红色非常多;而绿树繁密的地方可以看到蓝色。这两者温差相差12度。我们在北京实测,在光秃秃的情况下夏天温度能到40度,但是在树荫下30度不到,所以这巨大的温差意味着巨大的节能潜力。这种分布式的绿地可以吸收大量的粉尘,粉尘吸收了以后,空气质量就会大大的提升。我们的十个建筑,如果其中一个是园林包裹的建筑,可以是立体式的园林,我们可以叫做森林般的气候条件。因为根据我们的标准,如果都市公园负氧离子达到5千到1万,相信我们的呼吸道疾病会大量下降。

      建筑是人类创造的最巨大的构筑物。在荷兰的一个屋顶上它可以每年产生20吨鱼、40吨菜,供应这个楼里所有的人吃,甚至还有多余。所以我们想象现代技术,通过微控制,我们可以使得粮食的生产,蔬菜的生产在一个建筑里能够平衡。

      8微农场

      大家都知道,城市依赖农场,但是城市是可以高效率产生粮食的。现代的技术再加上我们的24小时的紫外灯、LED灯的出现,粮食作物一切都可以是24小时不停的生长,所以单位面积的产量超过田野50倍甚至100倍。由于它生产链非常短,运输的能耗就节省了,而且它的过程是可控的,一切都是可见的。所它是安全的、绿色的、生态的。

      我们在许多案例里可以看到,如果一个职工食堂或者一个餐厅,所有的东西都是现摘的,一小时甚至半小时就可以出现在餐桌上,所以这些食品都代表着非常新鲜、非常安全。所以我们对食品安全有什么可以担心呢?如果我们一切都是可控的,都是处在肉眼所见的或者稍微远一点的地方,我们互联网可监督的,很多问题都可以解决。

      9微调控

      城市是一个陌生人的社会,而农村是一个熟人的社会。熟人的社会一切都是显得那么的平静,每个人都知道每个人的故事,现在和未来。但是城市谁都不知道谁。这需要城市要建立一种新的调控模式,把城市所有的微小的基础设施,所有的细节都能够预先的安排。所有的基础设施都是城市的标准件,所有有可能发生的事件,我们都能够在计算机的控制下做出来。这个模式使得每个居民都受到各种各样专业机构的服务,必须是相互竞争的,必须是以人为本的,必须把人民看成是服务的对象。

      人民群众可以通过互联网能够非常简单的监督各级政府,以及各个市政管理部门,使它们为我们服务的更好。这种服务从简单的方格式管理到我们的精细化管理,然后到物联网。万物都可以物联,万物都可以监督,万物都可以相互的连通。这个时候想想看,不管城市有什么新的技术,不管城市出了谁拥有权利,但是你的权利都以后置于人民的监督之下。任何机构都必须竞争性的为人民群众服务,这时候我们的城市才能生活更美好。

      我们的绿色发展尽管阻力很大,但是前途是非常光明的。我们首先要摒弃工业文明时代带来的那些巨大的成功,把那些集中、大型的看成是灰色的,看成是不节能减排的,看成是脆弱的,要变成分散的、循环的、分布式的、无中心的,通过互联网进行调控。使每一个微循环,每一个微渗透,每一个微交通,每一个微绿地都能成为互联网的一个功能节点。


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