城市空氣質量、水環境質量、交通噪聲、城市固體垃圾處理等與環境密切相關的指標雖然逐年得到改善，但是依然還存在嚴重問題。例如，受城市規劃、公共交通配套建設、機動車保有量和尾氣排放標準等因素的影響，機動車尾氣排放已經成為中國大城市空氣的第一大汙染源。2011年全國統計公報數據顯示，當年整體空氣質量評選中依然有4個城市處於“劣三級”狀態。2010年，全國廢水排放量達到2374732萬噸，其中地級以上城市排放量達到2254365萬噸，占全國廢水排放量的94.9%。
第三，能源和環境問題同人類生產和生活的各種活動密切相關，具有長期性和慣性，非常複雜。當前的城市治理製度沒有納入低碳目標，因此，城市建設缺乏合理的設計與規劃。以中國城市中的能耗“鎖定效應”為例：大型的設備、基礎設施以及個人大件耐用消費品一旦投入使用，其能源的來源和效率將會保持一定的水平。如果在修築時缺乏必要的規劃和節能設計，有可能在未來十幾年中將當地能源的使用鎖定在一定的程度上沒有辦法進行大規模的衰減（張坤民，2008）。同樣，居民的能源消費習慣對於城市長期發展也有深遠的影響，而當前的城市治理機製在引導居民正確消費方麵功能還不健全。中國進入城市的快速發展期，還將經曆一個城鎮人口急速膨脹的發展階段。在消費方式上，是遵循大型住房、大排量汽車的模式，還是提倡節約型的消費模式，中長期而言會造成截然不同的發展結果。據官方數據顯示，截至2012年6月底，全國機動車總保有量達2.33億輛，汽車保有量達1.14億輛，與2011年年底相比，增加826萬輛，增長3.67%。全國8個省的機動車保有量超過1000萬輛，其中山東省和廣東省機動車保有量超過2000萬輛。全球汽車保有量約為10億輛，中國占了10%。中國的汽車保有量已經超過日本，成為僅次於美國的世界第二大汽車保有國。同時，2012年2月，北京的機動車保有量首次突破500萬輛，隨後深圳突破200萬輛的大關，汽油消耗和尾氣排放都直線上升。
發達國家在工業化、城市化過程中是無約束地排放溫室氣體。發達國家一般來說在人均GDP40000到50000美元的時候，溫室氣體排放才開始下降。迄今為止，多數發達國家（以美國為代表）和拉美等完成城市化的發展中國家（以墨西哥為代表），走過的是一條以“城市低密度蔓延、私人轎車為主的機動化和化石燃料為基礎”等為特點的粗放的城市化發展道路。目前美國以占世界5%的人口消耗著約占全球25%的各種資源、能源。如果中國、印度步美國之後塵，則需要大約三個地球的資源來支撐。這對中國的發展和全球的未來都無疑是一場災難。
中國現在人均GDP隻有5000多美元，人口多、排放總量大。中國絕不會沿襲發達國家傳統的發展方式，必須走一條中國特色的社會主義現代化道路。能不能在人均GDP比發達國家減一半甚至更低的時候出現這個拐點，關鍵是看選擇什麼樣的城市化的發展模式。為此，中國在工業化和城鎮化、農業現代化的過程中，提出了碳強度下降的目標，摒棄發達國家在19世紀工業化初期采用的高能耗、高汙染、低效率的發展模式，堅持低碳發展，以科學發展觀為統領，遵循環境友好型的低碳模式，建構多中心、緊湊型、網絡化的城市空間格局，發展公共交通和軌道交通，提倡低碳建築和公共住宅，轉變居民消費觀念，促進科技創新能力，提高城市能源的利用效率，增加可再生能源比例，實現人口、資源、經濟、環境和社會的協調可持續發展，最終建立以低能耗、低汙染、低排放和高效能、高效率、高效益為特征的低碳城市。
2.2中外低碳城市建設實踐與啟示
在全球應對氣候變暖的背景下，如何既能減少單位經濟規模的碳排放，又能保持城市發展及城市建設活動的可持續性，成為當前國際經濟社會發展麵臨的重要課題。麵對溫室氣體減排和能源安全的嚴峻挑戰，融合低碳經濟和低碳社會發展的低碳城市發展路徑成為未來城市發展的理想選擇。建設低碳城市是節能減排和發展低碳經濟的重要途徑，是解決當前全球氣候變暖問題的迫切需要，也是在能源短缺背景下尋求長遠發展的必然選擇，將引領未來城市建設的發展趨勢。
2.2.1國外關於低碳城市建設的實踐探索
進入21世紀，旨在降低人類活動造成的碳排放的“低碳”發展模式在世界範圍內得到普遍認同，並成為新時期人類發展的目標。從利用更少的環境資源消耗，產生更少的環境汙染，但是獲得更多的經濟產出的“低碳經濟”，到提倡減少碳排放的新的生活方式和治理模式的“低碳社會”概念，低碳理念在生產發展和社會發展的各個層麵迅速地推廣。各國紛紛從國家層麵推出相應的規劃和計劃，確認低碳理念在國家發展方向上的指導地位。