绿色设计｜中新天津生态城如何用系统设计再造一座城

中新天津生态城是世界上第一个国家间合作开发的生态城市。2008年9月28日，项目在天津滨海新区正式开工，选址总面积约30平方公里，距离天津市中心约40公里，其中三分之一为废弃盐田，三分之一为污水库和污染水面，三分之一为盐碱荒地。开工前，中新联合团队制定了涵盖水环境、空气质量、绿色建筑、垃圾回收等领域的22项控制性指标，每项附带量化标准，作为后续规划、设计、施工和运营的依据。双方决定在这片被评估为“不适合居住”的土地上，从零开始，系统性地重建一个可运转的城市生态系统。

这座城市的建设过程，在多个关键环节上，运用了工业设计领域常见的模块化、接口标准化、参数适配、闭环逻辑和系统整合等思路。

01 盐碱地改良：流程设计替代一次性置换

场地内的土壤含盐量最高达到千分之三十。常规的工程做法是挖走盐碱土、从外地调运好土回填，这是一种“置换”逻辑，依靠一次性物料替换解决问题。但30平方公里的换土量意味着数十亿元的成本和大量的运输碳排放，且换入的土壤在缺乏后续排盐措施的情况下可能再次盐渍化。

工程团队选择了另一种路径。他们在整个场地地下铺设了排盐管网系统，灌溉水渗入土壤溶解盐分，再通过管道收集排出。反复淋洗多年后，土壤含盐量降至千分之三以下。配合洗盐工艺，团队同步筛选种植耐盐碱植物，从最初十几种乡土树种逐步扩大到两百余种。

这个方案的设计逻辑不是“置换”，而是“流程设计”。排盐管网一旦建成，不需要持续消耗大量外部能源和材料，只需定期灌溉即可维持效果。当无法直接消除问题时，设计一个让问题随着时间自行消解的流程。截至2025年，生态城建成区绿化覆盖率达50%，累计绿化面积超过1200万平方米。

治理前的生态城污水坑（静湖前身），曾积存40余年工业废水和生活污水（图源：中国环境网）

治理后的静湖，水质提升至IV类，成为天津市“最美河湖”（图源：中国环境网）

02 被动房技术：参数适配而非标准移植

公屋二期被动房项目是生态城建筑节能的典型案例。被动房技术起源于德国，其核心原理包括高效保温、高气密性和带热回收的通风系统。但天津冬季最低气温可达零下十五度以下，且夏季炎热，气候条件与德国中欧温带海洋性气候差异显著。

公屋二期被动房项目实景图（图源：中新天津生态城图书档案馆）

设计团队的做法是保留原理，重设参数。他们将外墙保温层厚度从普通住宅的80毫米增加到240毫米，窗户采用三层中空玻璃并加装电动铝合金外遮阳，建筑气密性经过专项检测和处理。这些参数调整的依据不是主观判断，而是基于天津近三十年的气象数据进行能耗模拟后得出的优化值。

2019年，该项目获得德国被动房研究所和中国建筑节能协会超低能耗建筑双认证，成为全球首栋获得PHI认证的高层被动式居住建筑。据测算，建筑能耗比当时国家标准低90%，每年为住户节约约三分之二的采暖费用。这恰恰说明了工业设计中的一个重要原则，那就是技术方案的可移植性不在于照搬参数，而在于掌握原理后根据新场景重新标定参数的能力。

一汽丰田新能源工厂在能源系统设计上走得更远。厂房和停车场屋顶铺设光伏板，结合绿电采购，建成天津首个100%全绿电整车厂。截至2025年6月，生态城分布式新能源并网容量达4.4万千瓦，分布式光伏用户200户，累计发电量突破1亿千瓦时，相当于减少二氧化碳排放10.38万吨。

03 水资源管理：闭环逻辑的系统落地

淡水匮乏是天然短板。生态城通过再生水厂对生活污水和工业废水进行深度处理。位于生态城内的再生水厂由津膜科技承建，日处理能力6万吨，出水水质达到地表水IV类标准。生活污水和工业废水经过深度处理后，一部分作为甘露溪公园的景观补水，另一部分用于区域绿化灌溉。透水铺装和下沉式绿地让雨水自然下渗，补充地下水源。非传统水源（再生水加雨水）利用率超过50%。

闭环设计在工业产品中并不罕见，例如汽车发动机的冷却液循环、笔记本电脑的散热风道。其核心特征是将系统输出的“废物”重新定义为下一个环节的输入，从而减少外部资源消耗和废弃物排放。生态城将其应用在城市水系统上，使污水从末端治理的对象转变为资源回收的来源。

根据国家发改委2024年批复的《中新天津生态城建设国家绿色发展示范区实施方案（2024—2035年）》，生态城计划到2035年将非常规水资源利用比例提升至70%以上。

04 垃圾气力输送系统：模块化与接口标准化

生态城的垃圾气力输送系统采用了一种在城市基础设施中较少见的设计逻辑。居民将分类好的垃圾投入智能投放口，垃圾沿地下密闭管道在负压作用下被吸往中央收集站，压缩后运送至垃圾处置场，全程不落地、无异味。

从设计角度看，这套系统的关键不在于管道或风机本身，而在于它把传统的“分散收运加车辆运输”模式，重构为“集中管道输送加固定式收集”模式。每个投放口、每段管道、每个收集站都被设计成可独立更换的标准化模块，彼此通过统一的接口（管径、风压、通信协议）连接。这种模块化、接口标准化的思路，提升了其可维护性和可扩展性。

生态城合作区共配备12套气力输送系统，设计覆盖范围30平方公里，服务近30万人，日处理能力270吨。南部片区4套系统自2014年投入运行以来，已覆盖5.6平方公里，服务10万人口。与传统垃圾收运方式相比，该系统每年可减少90%的垃圾交通运输量，节约80%的人力成本。建设运营单位通过自主研发取得16项专利、6项软件著作权，实现了核心设备国产化。该技术后被纳入天津市生态环境局发布的固体废物管理10项创新技术之一，向全市推广。

中新天津生态城的价值在于将成熟的技术手段因地制宜并纳入统一的规划框架，使其相互支撑、系统运转。它从一片盐碱荒滩起步，用十几年时间建成了十几万人的安居之所。这套被验证为“能实行、能复制、能推广”的设计方法，同样可应用于那些被污染、被废弃的土地，为我国实现“双碳”目标提供了可复制的城市样本。

生态城给重庆设计之都的启示不在于某项技术的引进，而在于一种“元设计”能力，即先建立可量化的指标体系来框定目标，再用模块化和接口标准化的思维把不同专业领域的技术方案组织成一个相互支撑的系统。重庆正在推进的山地交通优化、旧工业区更新、两江四岸生态修复，本质上都需要这种跨系统的整合能力。设计之都不应只是设计产品的集合，更应该是设计方法的熔炉。生态城的实践展示了城市尺度上的系统设计如何落地，这或许正是重庆在获得“设计之都”称号后需要回答的问题。

供稿丨宁俊博
编辑 | 杨渝
审核 | 黄涛