胡上春，陳 誠(chéng)

(1．四川省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，四川成都610081;2．成都市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，四川成都610081)

20世紀(jì)90年代逐漸興起的生態(tài)工業(yè)學(xué)因其仿造自然界生態(tài)過程中物質(zhì)、能量和信息的循環(huán)方式，在各企業(yè)間實(shí)現(xiàn)了廢物、能量和信息的交換，達(dá)到了廢物源減少的目的，逐漸引起了人們的注意，成為人類未來工業(yè)發(fā)展的主要方向。

1 生態(tài)工業(yè)園區(qū)

生態(tài)工業(yè)園區(qū)是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念、工業(yè)生態(tài)學(xué)原理和清潔生產(chǎn)要求來規(guī)劃和運(yùn)行的工業(yè)園區(qū)，通過物質(zhì)流和能量流傳遞等方式把不同工廠或企業(yè)連接起來，形成共享資源和互換副產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)共生組合，建立“生產(chǎn)者－消費(fèi)者－分解者”的物質(zhì)循環(huán)方式，即一家工廠的廢物或副產(chǎn)品成為另一家的原料或能源，使園區(qū)對(duì)外界的廢物排放趨于零，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)共進(jìn)。

生態(tài)工業(yè)園區(qū)是生態(tài)工業(yè)發(fā)展的最佳組合模式。但筆者在對(duì)已有的生態(tài)工業(yè)園區(qū)進(jìn)行研究中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃方法很難真正與生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃結(jié)合，歸結(jié)原因有兩點(diǎn):一是生態(tài)工業(yè)園區(qū)內(nèi)物質(zhì)和能量的流動(dòng)具有無形、靈活和多選擇性等特點(diǎn);二是現(xiàn)階段生態(tài)工業(yè)園區(qū)的建設(shè)規(guī)劃理論還未成型，不能跟上生態(tài)工業(yè)設(shè)計(jì)的步伐。在國(guó)家環(huán)?？偩?004年第一次頒布的《生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃指南》中，生態(tài)工業(yè)園區(qū)規(guī)劃辦法被生硬地描述為生態(tài)工業(yè)技術(shù)+傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制方法，其結(jié)果是規(guī)劃人員照此“指南”進(jìn)行規(guī)劃編制時(shí)仍無從下手。

因此，基于循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈組織方式的工業(yè)園區(qū)空間布局是對(duì)物質(zhì)空間規(guī)劃與生態(tài)工業(yè)學(xué)結(jié)合的一次有益探索。本文將主要從宏觀層次的生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，中觀層次的企業(yè)共生群落空間布局和微觀層次的企業(yè)群落空間布局進(jìn)行研究。

2 生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)

宏觀層次上的生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)即是指，在現(xiàn)代化信息技術(shù)的幫助下，通過建立園區(qū)信息平臺(tái)，企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)建立物質(zhì)、能量交換聯(lián)系，再付諸實(shí)施。這樣，企業(yè)之間的交換關(guān)系形成類似蜂窩環(huán)狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(圖1)。

圖1 生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)概念

生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)可分為實(shí)體+虛擬型和全虛擬型兩種。

2.1 實(shí)體+虛擬型

實(shí)體+虛擬型模式是在一個(gè)或兩個(gè)已經(jīng)存在的或規(guī)劃的“核心”園區(qū)周圍建設(shè)生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“核心”為實(shí)體型園區(qū)，根據(jù)特定范圍內(nèi)的資源流動(dòng)篩選出作為補(bǔ)充的遠(yuǎn)程虛擬型衛(wèi)星企業(yè)，使核心企業(yè)為衛(wèi)星企業(yè)提供明顯效益的廢物資源(圖2)。如丹麥卡倫堡生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(圖3)、廣西貴港(制糖)生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、廣東南海生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等。

圖2 實(shí)體+虛擬型網(wǎng)絡(luò)空間布局

2.1.1 形成條件評(píng)價(jià)

(1)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“核心”由某個(gè)或幾個(gè)主導(dǎo)型企業(yè)組成，其能產(chǎn)生富余能源、副產(chǎn)品和廢物提供給衛(wèi)星企業(yè)保證其正常的生產(chǎn)和運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“核心”多為能源和石化原料生產(chǎn)集團(tuán)，如電廠、煤礦、大型油田等。這些企業(yè)生產(chǎn)程序相對(duì)單一，產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢物量大，可供衛(wèi)星企業(yè)共同組建循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。

(3)核心企業(yè)在能源、生產(chǎn)原料和副產(chǎn)品的流動(dòng)上形成了高效率、低耗費(fèi)的生態(tài)鏈，共生互補(bǔ)關(guān)系緊密、直接。

圖3 丹麥卡倫堡工業(yè)網(wǎng)絡(luò)共生體系

2.1.2 空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)遠(yuǎn)程衛(wèi)星企業(yè)圍繞核心企業(yè)分散布局。

(2)核心企業(yè)集中布置于有固定界限范圍的工業(yè)園區(qū)內(nèi)，園區(qū)中心半徑一般不超過1 km，可為能源及材料輸送創(chuàng)造有利條件。

(3)遠(yuǎn)程衛(wèi)星企業(yè)與實(shí)體園區(qū)中心點(diǎn)距離一般不超過50 km，否則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸費(fèi)用過于高昂。

2.2 全虛擬型

實(shí)體+虛擬型生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成員之間的聯(lián)系相對(duì)缺乏彈性。因此，更自由、靈活的全虛擬型生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(圖4)應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)的布朗斯維爾和墨西哥馬塔莫羅、福州馬尾青口聯(lián)合組成生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)為全虛擬型的典型代表。

圖4 虛擬型網(wǎng)絡(luò)空間布局

2.2.1 形成條件評(píng)價(jià)

(1)網(wǎng)絡(luò)中需要一個(gè)組織對(duì)整個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)。該組織除完善相應(yīng)的市政配套設(shè)施外，還應(yīng)在園區(qū)的建立和運(yùn)行承擔(dān)諸如組織和聯(lián)絡(luò)、宣傳與導(dǎo)向等多種角色。

(2)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中存在幾條主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈。他們代表的產(chǎn)業(yè)具有特殊資源優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，能代表該地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，能帶動(dòng)多類別、數(shù)量大的上下游衍生產(chǎn)業(yè)形成具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)集群。

(3)企業(yè)成員的產(chǎn)品應(yīng)避免趨于相同，有利于副產(chǎn)品在各企業(yè)間相互交換。

2.2.2 空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)資源在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)流動(dòng)，不要求其成員在同一地區(qū)，且網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的成員地位平等。

(2)產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)接方式復(fù)雜，因此該結(jié)構(gòu)彈性強(qiáng)，能適應(yīng)不同情況的變化。

(3)適用于現(xiàn)有工業(yè)園改造。

3 企業(yè)共生群落的空間布局

在生態(tài)工業(yè)園區(qū)的中觀層次空間布局上，產(chǎn)業(yè)用地內(nèi)部的企業(yè)群落應(yīng)遵循能源和物質(zhì)循環(huán)的原則進(jìn)行空間布局，其布置方式一般可分為組團(tuán)式和區(qū)帶式。

3.1 組團(tuán)式布局結(jié)構(gòu)

3.1.1 布局基本結(jié)構(gòu)

組團(tuán)式布局結(jié)構(gòu)是指整個(gè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)以公共服務(wù)核為中心，各企業(yè)組成具有產(chǎn)業(yè)特色的工業(yè)組團(tuán)。公共服務(wù)核心主要以研發(fā)、管理、景觀、商業(yè)文化服務(wù)等為主，工業(yè)組團(tuán)之間、工業(yè)組團(tuán)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)共生和循環(huán)利用關(guān)系(圖5)。

圖5 組團(tuán)式布局

3.1.2 優(yōu)、缺點(diǎn)

組團(tuán)式布局結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn):分期建設(shè)，滾動(dòng)開發(fā);公共設(shè)施共享，減少建設(shè)費(fèi)用;各組團(tuán)可相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作，靈活經(jīng)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部企業(yè)之間、組團(tuán)和組團(tuán)之間的副產(chǎn)品和廢物循環(huán)。

這種布局模式的缺點(diǎn)在于:園區(qū)的發(fā)展受公共服務(wù)中心輻射范圍的限制，只適用于中、小規(guī)模的生態(tài)工業(yè)園區(qū)。

在湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東海島新區(qū)概念規(guī)劃中采用了組團(tuán)式布局結(jié)構(gòu)，規(guī)劃打造循環(huán)水系，并結(jié)合規(guī)劃組團(tuán)，形成局部環(huán)形水系，形成人工濕地和中水處理系統(tǒng)。園區(qū)形成三大工業(yè)組團(tuán):以資源循環(huán)為生態(tài)工業(yè)特色的鋼鐵工業(yè)組團(tuán)，以工業(yè)共生系統(tǒng)為特色的石化、化工組團(tuán)和以新能源利用為特色的海水“一水多用”組團(tuán)(圖6)。

3.2 區(qū)帶式布局結(jié)構(gòu)

3.2.1 布局基本結(jié)構(gòu)

區(qū)帶式布局是工業(yè)園區(qū)布局中比較常見的形態(tài)，其布局讓具有直接利用副產(chǎn)品和廢物關(guān)系的上下游企業(yè)緊鄰布置，即多個(gè)產(chǎn)業(yè)集群沿軸線或交通干道縱向布置，形成多條各具產(chǎn)業(yè)特色的平行產(chǎn)業(yè)帶。公共服務(wù)設(shè)施如研發(fā)、商業(yè)、行政管理或綠化景觀帶等可夾在縱向產(chǎn)業(yè)帶中平行布置或與產(chǎn)業(yè)帶垂直布置(圖7)。

3.2.2 優(yōu)、缺點(diǎn)

區(qū)帶式布局具有良好的發(fā)展方向性，當(dāng)公共服務(wù)設(shè)施或綠化景觀帶位于產(chǎn)業(yè)帶中部平行布局時(shí)，可增大服務(wù)接觸面積;產(chǎn)業(yè)帶之間的垂直聯(lián)系方便，利于產(chǎn)業(yè)帶之間的副產(chǎn)品

圖6 湛江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東海島新區(qū)組團(tuán)布局

圖7 區(qū)帶式布局

圖8 溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)區(qū)帶式布局

參照自然生態(tài)系統(tǒng)，按企業(yè)成員在循環(huán)鏈中所起的作用，將生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)的成員分為生產(chǎn)型企業(yè)(生產(chǎn)者)、消費(fèi)型企業(yè)(消費(fèi)者)和還原型企業(yè)(分解者)，另外考慮產(chǎn)業(yè)鏈的靈活性和完整性，再加入補(bǔ)鏈消費(fèi)型企業(yè)(圖9)。和廢棄物交換。但當(dāng)產(chǎn)業(yè)帶發(fā)展過長(zhǎng)時(shí)容易導(dǎo)致縱向產(chǎn)業(yè)帶內(nèi)部企業(yè)之間的距離過長(zhǎng)，不利于副產(chǎn)品和廢棄物交換。溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)濱海園區(qū)總體規(guī)劃體現(xiàn)了區(qū)帶式的空間布局思想(圖8)。規(guī)劃的七條產(chǎn)業(yè)帶(分別為高級(jí)服裝鞋革產(chǎn)業(yè)帶、先進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)帶、綜合產(chǎn)業(yè)帶、電子信息產(chǎn)業(yè)帶、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶、特色小商品產(chǎn)業(yè)帶、醫(yī)療及精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)帶)垂直于海岸線沿縱軸平行向海面延伸，管理、研發(fā)等服務(wù)用地位于產(chǎn)業(yè)用地中部，呈帶形與產(chǎn)業(yè)帶縱軸垂直。

4 企業(yè)群落空間布局

在微觀層次上的空間布局是對(duì)工業(yè)組團(tuán)或工業(yè)帶內(nèi)企業(yè)間組合空間關(guān)系的探討。根據(jù)工業(yè)生態(tài)學(xué)原理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，可在工業(yè)組團(tuán)或工業(yè)帶內(nèi)企業(yè)間組合空間關(guān)系布局上突破傳統(tǒng)規(guī)劃模式，采用基于“生產(chǎn)者—消費(fèi)者—分解者”循環(huán)鏈的新型空間布局。即將同一循環(huán)鏈上的企業(yè)集中布置，方便交換副產(chǎn)品、廢物和實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸費(fèi)用最小化。

4.1 企業(yè)成員的分類

4.2 企業(yè)群落內(nèi)部空間布局類型

企業(yè)群落的微觀布局包含街區(qū)單元式、串聯(lián)式、集中式等。

4.2.1 街區(qū)單元式布局

街區(qū)單元式布局一般將生產(chǎn)型企業(yè)布置于街區(qū)中央，消費(fèi)性企業(yè)、分解者企業(yè)和補(bǔ)鏈消費(fèi)型企業(yè)圍繞在生產(chǎn)型企業(yè)周邊，副產(chǎn)品利用關(guān)系最直接的企業(yè)應(yīng)使其緊鄰布置，四周的道路網(wǎng)環(huán)繞在街區(qū)之間。此種布局模式能使企業(yè)成員間副產(chǎn)品和廢物運(yùn)輸距離最短，利用效率最大。(圖10)該布局模式適合建筑數(shù)量較多，企業(yè)數(shù)量和形成的產(chǎn)業(yè)鏈多，且地形平坦又呈矩形的情況。它具有交通運(yùn)輸路線短、聯(lián)系快捷的特點(diǎn)。如果場(chǎng)地起伏不平，強(qiáng)求矩形分區(qū)，勢(shì)必增大土石方工程量，造成用地浪費(fèi)，從而使園區(qū)開發(fā)成本和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用高昂。

4.2.2 串聯(lián)式

串聯(lián)式布局中，首先基于產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)系，將具有直接利用副產(chǎn)品和廢物的關(guān)系的生產(chǎn)性企業(yè)、消費(fèi)型企業(yè)、分解型企業(yè)縱向布局，形成線形主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)循環(huán)體系，在以線形主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈為主干，串結(jié)能夠消費(fèi)兩條主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上的副產(chǎn)品消費(fèi)企業(yè)或分解型企業(yè)(圖11)。這種布局方式適合園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)量多且交換利用關(guān)系復(fù)雜的情況。它具有垂直聯(lián)系方便，易于形成特色空間的優(yōu)點(diǎn)。這種布局方式同樣對(duì)地形的要求更特殊，場(chǎng)地必須平坦開敞或呈臺(tái)地狀，有足夠的滿足基本工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)深。

圖9 部分企業(yè)分類示意

圖10 街區(qū)單元式布局

4.2.3 緊湊式

緊湊式布局是指以大型的、成片的廠房為主體建筑，并根據(jù)生產(chǎn)使用和循環(huán)利用的要求布置體量較小的輔助性建筑的空間規(guī)劃布局。在這種布局方式中，整條主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上的所有企業(yè)可形成企業(yè)聯(lián)合體集中布置于聯(lián)合廠房?jī)?nèi)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合企業(yè)體內(nèi)部產(chǎn)業(yè)循環(huán)。內(nèi)部循環(huán)鏈上無法利用和需要分解的副產(chǎn)品和廢棄物則通過與外部分解型企業(yè)和補(bǔ)鏈消費(fèi)型企業(yè)的交換利用關(guān)系，實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)的資源循環(huán)(圖12)。這種緊湊式布局適合于產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大，且連續(xù)性和自動(dòng)化很高的企業(yè)，如汽車企業(yè)、摩托車企業(yè)等。

圖11 串聯(lián)式空間布局

圖12 園區(qū)的資源循環(huán)

5 結(jié)束語

本文對(duì)生態(tài)工業(yè)園區(qū)的空間布局研究尚處于探索階段，目的在于突破傳統(tǒng)城市規(guī)劃思維的約束，為城市規(guī)劃學(xué)科與生態(tài)工業(yè)學(xué)的交叉融合提供一條可借鑒的發(fā)展新路。

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