5.1当前中国低碳城市建设面临的挑战
中国的发展正进入一个两难的境地：一方面，中国不可能停滞城市化的发展进程，不可能超越历史规律直接进入以第三产业推动城市化进程的后工业时代；另一方面，中国也不能无视全球性资源短缺和气候恶化的现实，继续延续西方发达国家的城市化和工业化道路。
5.1.1中国不能通过高能耗、高污染、低效率发展模式推动工业化进程
成城市化的发展中国家（以墨西哥为代表），走过的是一条以“城市低密度蔓延、私人轿车为主的机动化和化石燃料为基础”等为特点的粗放的城市化发展道路。目前美国以占世界5%的人口消耗着约占全球25%的各种资源、能源。如果中国、印度步美国之后尘，则需要大约三个地球的资源来支撑。这就是说，对于中国等后发国家和地区而言，由于环境和资源的约束，已经不可能再沿着美国式的城市化道路和西方工业化初期采用的高能耗、高污染、低效率的发展模式来寻求发展。
从全球范围来说，工业文明已经走到了尽头。
5.1.2中国不可能停止城市化的发展进程
按照诺瑟姆曲线揭示的世界城市化发展规律，一个国家的城市化率在30%-70%之间发展最快。中国目前正处于这样一个城市化快速发展的区间。中国不可能停滞城市化的发展进程，不可能超越历史规律直接进入以第三产业推动城市化进程的后工业时代。
破解这一难题，需要我们跳出传统工业文明的思维定式，立足中国发展实际，在生态文明的框架中寻找可持续的城市化道路和城市发展模式，来解决中国在工业文明时代没有完成的工业化和城市化问题。
5.2构建中国特色低碳城市发展模式
从基于城市价值的低碳城市概念出发，本课题认为，对于中国而言，低碳城市建设本质上是在生态文明时代解决好转变发展方式、不断提高工业化和城市化质量的问题，是在正视和尊重发展的资源环境约束前提下完成工业化和城市化进程、最大限度地提高人民生活质量和城市竞争力的过程，是在城市发展模式上由工业文明向生态文明转变的过程，是人与自然在城市尺度上寻求和谐统一的过程，是在生态文明框架下实现城市价值最大化的过程。建设低碳城市要把降低碳排放与提高市民生活质量和城市竞争力结合起来，坚持低碳战略、低碳规划、低碳产业、低碳文化和低碳管理“五位一体”、系统推进，探索生态文明框架下城市价值最大化的实现模式。
5.2.1以低碳战略明确城市发展方向
坚持科学发展观，选择一条符合中国城镇化与经济社会发展趋势，又能够在城市发展中有效地逐步降低资源消耗和减少碳排放、使城市发展最大限度地满足维系良好人居环境的可持续发展城镇化道路，是中国城市化发展必须面对的课题。而以低碳战略明确城市发展发向，按照生态文明的理念确定低碳城市发展模式，是解决这一课题的重要切入点。
制定低碳城市发展战略，应分层推进。在国家战略层面，要从生态环境基底条件和容量出发，确定主体功能区，分类制定区域和城市的基本发展原则，进一步明确主体功能区规划下的城市发展导向。在城市战略层面，要以城市密集地区和大中城市为核心，系统推进基于低碳生态理念的城市规划、产业发展、交通系统、建筑节能等核心领域的技术经济政策制定与落实。在社区和个体层面，应大力倡导生产和消费的可持续转型，逐步开展低碳发展项目的试点与推广。
5.2.2以低碳规划引导城市发展功能
城市规划是政府及其他有关组织对城市发展与城市建设进行管制的政策工具，是一项预设目标并制导过程的公共管理行为。低碳城市发展战略、低碳城市发展目标，需要有低碳城市规划来落实（Calthrope P，etal，2000）。编制低碳城市发展规划重点要在以下几个方面体现低碳理念。
第一，坚持精明增长。精明增长是一种在提高土地利用效率的基础上控制城市扩张、保护生态环境、服务于经济发展、促进城乡协调发展和人们生活质量提高的发展模式。其要点：
一是合理配置空间资源，采用紧凑的城市空间结构，在土地利用上实现适当的功能混合，减少交通距离和交通量。二是用足城市存量空间，加强对现有社区的重建，重新开发废弃、污染工业用地，减少盲目扩张，以节约基础设施和公共服务成本。三是城市建设相对集中，密集组团，生活和就业单元尽量拉近距离，减少基础设施、房屋建设和使用成本。
第二，构建公交优先的综合交通体系。一是合理布局各种交通设施，发挥多种运输方式整体优势，提高交通运输系统组合效率，形成布局合理、衔接顺畅、转换高效、运行安全、环保舒适的综合交通体系，促进城乡交通一体化、区域交通综合化、交通系统信息化。二是坚持公交优先，优先发展以轨道交通为骨干、道路交通为主体的公共交通系统，并提供完备的自行车交通系统以及人性化的步行空间，以减少交通过程中对能源的消耗。三是优化路网空间布局和等级结构，全面提升路网通行能力和服务水平。四是提高交通系统信息化水平，依托现代化的信息管理和控制系统，推动基于互联网的交通地理信息系统及数字交通系统的发展，加快现代交通技术和装备的规模化应用，逐步实现交通系统信息化。
第三，加强生态功能保护。如同城市的市政基础设施保障居民获得的社会经济服务一样，城市的生态基础设施保障城市居民能持续获得生态服务。要运用“反规划”途径，首先进行不建设区域的规划，以保障大地生命系统的安全和健康；应用景观安全格局理论和方法，建立生态基础设施，满足生态防洪、生物保护、乡土文化遗产保护和游憩等综合功能需要；结合城市开敞空间系统的布局、规划大量绿色空间和水面等，在调节城市小气候的同时增强城市自身的碳汇能力（V.Yli －Pelkonen，etal，2006）。
第四，倡导绿色建筑。绿色建筑是指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（Jo J.H.etal，2009）。城市规划贯彻绿色建筑的设计建造理念，要点有三：一是节约能源。
通过对建筑物的材料、隔热保温性能、能源自给自足等方面的关注，采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局，减少采暖和空调的使用，达到节能减排的目的。二是节约资源。
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置，减少资源的使用，力求使资源可再生利用。三是回归自然。绿色建筑要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境（Marshall J.D.2008）。
第五，着力提高能源使用效率。城市总体规划要从决策源头上保证低碳经济发展的原则，城市详细规划和小区规划设计要从具体操作层面上切实降低能源消耗。在产业发展规划方面，加快经济结构调整，加大污染工艺、设备和企业的退出力度，提高各类企业的能源使用效率和排放标准，提高钢铁、有色、建材、化工和电力等行业的规划准入条件。在能源基础设施规划中，要把眼光重点瞄准绿色能源和清洁技术，积极采用太阳能、风能、潮汐能、生物能、地热、垃圾焚烧以及核能等替代能源作为城市能源供给的来源，注重在能源的生产及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤（将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油，通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力）和核能，等等，采用地区供暖、供冷等技术手段，在鼓励企业采用低碳的先进技术方面提供有力的规划保障，优化能源结构，提高能源效率。
第六，完善低碳市政基础设施。生态文明理念下的低碳型市政基础设施规划建设是建设低碳城市的重要支撑条件。
低碳型基础设施体系规划的重点是能源、水和固体废弃物处理三大系统。能源系统规划建设要贯彻“开发与节约并举，把节约放在首位”的方针，积极探索可再生能源的开发利用，形成常规能源利用和新型可再生能源利用、集中式能源利用和分布式能源利用相互衔接、相互补充的能源利用模式，促进能源与环境协调发展。给排水系统规划坚持开源与节流并重的原则，优化水资源配置，通过大力开发包括再生水、海水和雨水的非传统水源，减少城市新鲜水的取用量；通过建筑内安装节水器具和节水装置实现水资源节约；实施梯级水价，以调动居民的节水积极性；通过推广节水概念和方法，加强居民的节水意识；通过提高城市供水的管理及监测水平，供水管网采用优质管材，减少供水管网漏失水量。高标准推进固体废弃物“减量化、资源化、无害化”处置，积极推行分类收集、净菜进城、绿色消费和绿色包装等减量化措施，并采取一定的政策、经济措施，鼓励源头减量。建立完善的垃圾资源回收利用和资源化处理系统，全面推动垃圾分类收集、分类运输、分类处理工作，建立“源头削减、分类收集、分类运输、综合处理”的现代化固体废弃物处理系统。
5.2.3以低碳产业转变城市发展方式
优化产业结构是实现经济低碳化的有效途径，但处于不同发展阶段城市的产业结构是不同的，笼统地倡导产业结构升级并不利于实现“发展”与“低碳”的双赢。建设低碳城市，关键是走低碳导向的新型工业化之路，通过构建低碳产业平台、培育低碳市场和发展低碳技术，以符合“两型社会”和生态文明要求的经济发展模式，引导和带动区域的低碳发展，实现城市的低碳领导力。
第一，构筑低碳产业体系，大力发展新兴产业。低碳产业是以低能耗低污染为基础的产业。低碳产业体系的构建涉及各行业上下游节能减排技术的推进、传统能源的清洁化高效化利用、替代能源在交通建筑领域的应用、提升输送能源环节的效率、促进资源回收与再利用效率提高的循环经济等。
除相对低碳排放的第三产业以外，发展低碳产业既包括新兴的以高技术支撑的低能耗、低污染、高效率产业，如国家战略性新兴产业规划及中央和地方的配套支持政策确定的节能环保、新兴信息产业、生物产业、新能源、新能源汽车、高端装备制造业和新材料七大产业，也包括能源、钢铁、汽车、交通、冶金、化工、建材、机械制造等传统高碳产业的低碳化创新。对于中国的绝大部分城市而言，将发展战略性新兴产业与传统高碳产业的低碳化创新结合起来，打造低碳产业平台是实现低碳发展的现实途径。
第二，打造低碳产业平台，建立循环经济产业体系。一是按照循环经济的要求，产业链中资源的开采、产品的生产、产品的使用和废弃物的处置等各个环节的企业要在空间上相对集中布局，组建成上下游紧密连接的产业集群，把经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程，实现全过程的清洁生产，最大限度地提高资源和能源的利用率，最大限度地减少消耗和污染物的产生。二是打造低碳发展的战略合作平台。一个产业的聚集，要求它的信息交流、人才交流成本应该最低。要以政府为主导，以企业为主体，将上下游产业链组织起来，形成一个产业链合作框架的机制安排，构建低碳产业联盟，实现信息、技术和人才的共享，最大限度地降低低碳产业生产成本，并加速企业间知识外溢效应和技术创新步伐。三是打造低碳发展的技术支持平台。包括构建推动低碳技术研发创新和低碳产品推广的研发中心、认证中心和交易中心，培育以低碳技术产业为主体的产业集群。
