豆國慶 仇同文
摘要:目的:近年來全球平均氣溫持續(xù)升高,全球變暖現(xiàn)象以及城市熱島效應(yīng)導(dǎo)致高溫?zé)崂颂鞖忸l發(fā),城市系統(tǒng)對氣候風(fēng)險適應(yīng)性不足的問題逐漸暴露。城市景觀作為城市空間的重要組成部分,具有調(diào)節(jié)城市生態(tài)環(huán)境的功能,在調(diào)節(jié)城市氣候方面起到了關(guān)鍵作用。文章對炎熱氣候影響下的氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計進行研究,通過分析城市高溫形成背景與相關(guān)理論,探討氣候變化背景下景觀領(lǐng)域的適應(yīng)方法。方法:以韌性城市建設(shè)的實踐和理論成果來完善氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計領(lǐng)域的研究,并根據(jù)研究對象的適用性調(diào)整相關(guān)結(jié)論;深入結(jié)合自然與生態(tài)原則,將韌性理念作為設(shè)計思路與規(guī)劃視角。結(jié)果:最終根據(jù)實際案例與景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)研究提出相應(yīng)的設(shè)計策略:提升生態(tài)效益、發(fā)揮系統(tǒng)功能、增強整體韌性、激發(fā)居民意識。著重通過設(shè)計調(diào)配環(huán)境資源、優(yōu)化現(xiàn)有景觀環(huán)境,最大限度地發(fā)揮城市景觀的生態(tài)功能。結(jié)論:氣候問題已經(jīng)產(chǎn)生,如果不采取科學(xué)合理的應(yīng)對手段,必然會阻礙城市可持續(xù)發(fā)展。文章旨在為氣候適應(yīng)型城市景觀建設(shè)提供思路,以期將城市景觀空間營造為可應(yīng)對外界氣候變化、緩解城市氣候問題,且較為安全舒適的自然空間,促進生態(tài)環(huán)境與城市建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:城市景觀;韌性;氣候適應(yīng);生態(tài)
中圖分類號:TU984.113 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-9436(2023)24-0-03
0 引言
當(dāng)前,氣候變化成為不可回避的問題,人居環(huán)境的惡化、極端氣候的頻發(fā)已經(jīng)超出了人類對周圍環(huán)境的適應(yīng)能力,影響到了城市發(fā)展以及人居環(huán)境的安全和舒適。面對已經(jīng)出現(xiàn)的問題和可以預(yù)見的更加惡劣的氣候,主動適應(yīng)成為必然選擇。因此,要考慮能否應(yīng)對現(xiàn)在的生存環(huán)境以及景觀設(shè)計可以為此做些什么。
1 城市高溫氣候的形成與影響
溫室氣體排放與城市化、工業(yè)化息息相關(guān),影響著全球變暖的幅度和進程。相關(guān)研究表明,城市處于快速發(fā)展階段時,升溫趨勢更加顯著。城市化過程中,大量的建筑和人口聚集導(dǎo)致自然植被遭到破壞,地表蒸騰作用和冷卻效應(yīng)減弱,從而造成城市地表溫度升高。由于高密度建筑和城市下墊面類型的改變,城市對熱量的儲存和太陽輻射的吸收增加,導(dǎo)致和周邊農(nóng)村地區(qū)相比,城市的溫度明顯升高,形成城市熱島效應(yīng),城市高溫?zé)崂藲夂虻陌l(fā)生強度和頻率提高。城市工業(yè)化進程和能源消耗的增加產(chǎn)生了大量廢熱,城市氣溫升高趨勢進一步加劇。
此外,全球氣候變化是城市氣候升溫的重要推動因素。全球氣候變暖導(dǎo)致更頻繁和更強烈的熱浪事件,增加了城市面臨高溫風(fēng)險的可能性。自然綠化和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的缺乏,削弱了城市的自然調(diào)節(jié)能力,使城市更容易受到高溫影響。
全球氣候變暖與城市熱島效應(yīng)的疊加產(chǎn)生的熱脅迫不僅影響城市的居住舒適度,也會造成一系列高溫疾病,增加城市居民的健康風(fēng)險。兒童、老年人和患有慢性疾病的人更容易受到炎熱氣候的威脅。高溫?zé)崂诉€對社會經(jīng)濟活動和城市生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響,增加城市能源消耗,給城市電力系統(tǒng)帶來巨大壓力。
2 相關(guān)理論概述
2.1 韌性理念與氣候適應(yīng)型城市建設(shè)
韌性指城市系統(tǒng)面對各種風(fēng)險時,保持其功能和可持續(xù)發(fā)展的能力。而氣候適應(yīng)型城市建設(shè)旨在應(yīng)對氣候變化所帶來的挑戰(zhàn),將韌性理念與氣候適應(yīng)型城市建設(shè)有機結(jié)合,可以增強城市適應(yīng)和抵御風(fēng)險的能力。
韌性理念強調(diào)城市系統(tǒng)在面對變化和沖擊時的快速適應(yīng)和恢復(fù)能力。在建設(shè)氣候適應(yīng)型城市的過程中,考慮氣候變化對城市的影響至關(guān)重要。氣候適應(yīng)型城市建設(shè)應(yīng)基于對氣候變化的趨勢和預(yù)測,制定相應(yīng)的規(guī)劃和策略。韌性理念要求考慮各種可能的情景和未來的發(fā)展,以便在規(guī)劃和設(shè)計過程中綜合考慮不確定性和風(fēng)險。結(jié)合這一理念,城市可以更好地應(yīng)對氣候變化帶來的威脅,減少風(fēng)險和不確定性。
此外,多種原因綜合作用導(dǎo)致城市氣候變化,這決定了氣候適應(yīng)型城市建設(shè)是一項必須由多部門、多領(lǐng)域參與的系統(tǒng)工程。系統(tǒng)思維和跨學(xué)科合作是實現(xiàn)韌性理念和氣候適應(yīng)型城市建設(shè)的關(guān)鍵。韌性理念強調(diào)不同系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和復(fù)雜性,而氣候適應(yīng)型城市建設(shè)需要綜合考慮自然科學(xué)、社會科學(xué)和工程等多個學(xué)科的知識。綜合運用系統(tǒng)思維,推進跨學(xué)科合作,有利于制定高效的應(yīng)對氣候變化的策略和措施,增強城市對氣候變化的適應(yīng)性和相關(guān)風(fēng)險抵抗力。
基于科學(xué)數(shù)據(jù)和預(yù)測模型制定策略,通過合理的規(guī)劃和設(shè)計、資源管理和社區(qū)參與等手段來增強城市的韌性。運用上述方法可以幫助城市更好地應(yīng)對氣候變化,提升城市的生態(tài)效益,促進城市可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)建能夠更好地適應(yīng)變化和不確定性的城市環(huán)境。
2.2 韌性理念下的氣候適應(yīng)型景觀
面對全球氣候變化危機,人居城市要以更加靈活有效的方式應(yīng)對突發(fā)性事件與不穩(wěn)定因素。韌性理念為增強城市氣候適應(yīng)能力的相關(guān)研究提供了較為明晰的研究方向與事實參考。
韌性理念不僅關(guān)注生態(tài)發(fā)展,也重視社會?文化和經(jīng)濟繁榮?韌性的內(nèi)涵可以從緩解城市環(huán)境中的負面生態(tài)影響(如溫度調(diào)節(jié))延伸到提供文化服務(wù)和供給服務(wù),來增強城市整體韌性[1]。用韌性理念指導(dǎo)城市景觀設(shè)計和規(guī)劃,可以為氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計提供更系統(tǒng)的設(shè)計策略,以應(yīng)對氣候變化帶來的挑戰(zhàn),增強系統(tǒng)對相應(yīng)變化和沖擊的適應(yīng)能力。
韌性理念下的氣候適應(yīng)型景觀可以理解為一種具有對抗氣候變化和不確定性能力的景觀類型,具有在面對自然和人為壓力時能夠恢復(fù)和適應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)和空間布局。其注重增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性、適應(yīng)性和靈活性,以應(yīng)對外界壓力和沖擊。
3 適應(yīng)氣候變化的城市景觀設(shè)計案例
3.1 哥本哈根城市藍綠基礎(chǔ)設(shè)施的氣候適應(yīng)性規(guī)劃
該案例是哥本哈根防范暴雨項目的一部分,結(jié)合氣候適應(yīng)性與城市空間規(guī)劃,將城市以灰色基礎(chǔ)設(shè)施為特征的街區(qū)改造成一個具有近自然狀況的綠色基礎(chǔ)設(shè)施的街區(qū),在不同的方案中融入多種技術(shù),解決暴雨肆虐時積水嚴(yán)重的問題。
該規(guī)劃涵蓋了對雨水的合理管理和利用、恢復(fù)和增強自然水循環(huán)、增加城市中的綠色空間和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、強調(diào)社區(qū)參與和教育宣傳等方面。通過這些氣候適應(yīng)性規(guī)劃,哥本哈根將藍綠基礎(chǔ)設(shè)施作為適應(yīng)氣候變化的重要手段,致力于構(gòu)建一個可持續(xù)和彈性的城市環(huán)境。這種規(guī)劃不僅緩解了氣候變化的負面影響,還為城市居民提供了舒適宜人的生活與工作環(huán)境,提高了城市居民的健康水平和人居質(zhì)量,緩解了城市熱島效應(yīng),減少了空氣污染。同時,規(guī)劃還通過社區(qū)參與和教育宣傳的方式,鼓勵公眾參與和支持氣候適應(yīng)性措施,共同應(yīng)對氣候挑戰(zhàn)。
3.2 曼谷PTT都市森林
曼谷PTT都市森林在設(shè)計中將水景元素與起伏的地形相結(jié)合,再劃分不同區(qū)域配置植物,控制不同區(qū)域的濕度和光線,打造不同的微氣候環(huán)境。這極大地發(fā)揮了景觀生態(tài)效益,將其塑造為足以應(yīng)對城郊擴張趨勢、城市熱島效應(yīng)與洪水淹沒區(qū)發(fā)展的綜合性綠地。全園種植了共計6萬余株樹木,其中當(dāng)?shù)靥赜械臉浞N超過279種。通過大量種植本土熱帶植被,不僅改善了城市環(huán)境質(zhì)量,還為居民和游客提供了一個舒適宜人的綠色空間。這種氣候適應(yīng)性設(shè)計模式可以為其他城市的景觀設(shè)計提供參考,促進城市可持續(xù)發(fā)展且適應(yīng)氣候變化。
4 韌性理念下炎熱氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計策略
4.1 提升生態(tài)效益
相關(guān)研究表明,綠地率越高,對環(huán)境的降溫作用越明顯,但城市景觀除生態(tài)功能外,也要服務(wù)于城市居民的日?;顒樱荒苊つ繑U大綠化范圍,因此在設(shè)計中最大限度地發(fā)揮生態(tài)效益更具實際意義。
4.1.1 合理提高綠地率
針對城市景觀綠地對局部氣候的影響,國內(nèi)外已開展了廣泛而深刻的研究。蘇泳嫻等在2011年總結(jié)了城市綠地的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,系統(tǒng)評估了目前關(guān)于城市綠地生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究[2]。內(nèi)容包括綠地的降溫效應(yīng)和固碳釋氧能力,驗證了城市綠地在氣候適應(yīng)型城市建設(shè)方面的重要性。
適當(dāng)增加綠量并根據(jù)植物的生態(tài)特性與相互關(guān)系設(shè)計植物群落,進行植物布局,建立植物之間的互相依賴和共生關(guān)系,加強各個層級生態(tài)系統(tǒng)間的有機聯(lián)系,可以有效提高整個景觀系統(tǒng)的生態(tài)效益。倡導(dǎo)使用具有較強抗熱、抗旱、固碳能力的植物品種,以提高生態(tài)適應(yīng)性和生存能力。
4.1.2 引入水體
場地內(nèi)的水體對熱的吸收存儲和蒸發(fā)作用能夠顯著降低周圍空氣的溫度。在場地內(nèi)引入水體和水景可以有效降低氣溫,改善空氣濕度,提高人的熱感舒適度。應(yīng)根據(jù)城市的地理條件和氣候特征合理設(shè)計水景,可以結(jié)合水霧、噴泉或溪流等元素,強化降溫效果。對于合適的大型場地,可以考慮建設(shè)生態(tài)河道和湖泊,使其成為城市熱島現(xiàn)象的天然調(diào)節(jié)器,起到調(diào)節(jié)氣溫、提供生態(tài)服務(wù)的作用。
4.1.3 優(yōu)化自然通風(fēng)效果
風(fēng)可以加速水分蒸發(fā),使降溫效果更加明顯??諝饬鲃幽軌蛟黾尤梭w與周圍空氣的對流熱量,提高人體的汗液蒸發(fā)量,從而提高人體在環(huán)境中的熱感舒適度。因此場地風(fēng)環(huán)境的設(shè)計對人的外感舒適度以及局部微氣候的調(diào)節(jié)具有重要作用。
雖然無法通過設(shè)計手段有效控制自然風(fēng),但可以通過場地風(fēng)廊設(shè)計利用季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)優(yōu)化場地的通風(fēng)效果。基于樹木及豎構(gòu)筑物設(shè)計場地空間以及通風(fēng)環(huán)境[3]。根據(jù)場地內(nèi)部節(jié)點功能適當(dāng)控制風(fēng)速,優(yōu)化局部氣候以提高人體舒適度。在詳細考察場地風(fēng)環(huán)境的前提下,還可結(jié)合GIS、ENVI-met等軟件模擬場地條件,整體分析場地內(nèi)的地形、水體、植被等情況,進行場地風(fēng)環(huán)境設(shè)計[4]。
4.2 發(fā)揮系統(tǒng)功能
城市景觀的系統(tǒng)功能決定城市景觀的主要任務(wù)或作用,城市中各個景觀系統(tǒng)和各系統(tǒng)的功能之間相互交織,對于提升城市氣候適應(yīng)能力起著重要作用。
在設(shè)計中,應(yīng)根據(jù)場地特征,確定景觀元素的布局、功能和形式,考慮可持續(xù)性和生態(tài)環(huán)境的因素,在適應(yīng)氣候變化的基礎(chǔ)上,將城市景觀作為系統(tǒng)整體規(guī)劃,結(jié)合周圍用地情況和綠地分布情況,增強場地生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的連通性,充分發(fā)揮場地的生態(tài)功能,以應(yīng)對外界因素的沖擊和氣候風(fēng)險。
綜合考慮自然植被和水體的保護與利用,采用相應(yīng)的設(shè)計手段,實現(xiàn)場地內(nèi)自然元素的有機結(jié)合,構(gòu)建起一系列自然和人工設(shè)施網(wǎng)絡(luò),以充分應(yīng)對風(fēng)險沖擊,快速實現(xiàn)自我恢復(fù),不斷提高適應(yīng)能力,建立多功能復(fù)合型景觀基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò),以應(yīng)對目前城市嚴(yán)峻的氣候問題[5]。降溫增濕,緩解熱島效應(yīng)。通過鏈接城市生態(tài)網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮特定的生態(tài)斑塊作用,使城市景觀通過各個系統(tǒng)功能的疊加,進一步緩解城市氣候問題。
4.3 增強整體韌性
城市系統(tǒng)的運行本質(zhì)上是各個要素的聚集和流動,基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在保障城市各類要素有序流動方面發(fā)揮了重要作用,同時承擔(dān)著保障城市安全運行的重要職能。
在城市系統(tǒng)受高溫?zé)崂藲夂蛴绊懙谋尘跋拢瑧?yīng)靈活設(shè)計和規(guī)劃城市基礎(chǔ)設(shè)施,以適應(yīng)不斷變化的氣候環(huán)境。城市景觀具備生態(tài)服務(wù)功能,屬于城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,在景觀系統(tǒng)設(shè)計中,要著重考慮水土涵養(yǎng)、環(huán)境改善、資源供給、生物多樣性維持等功能,利用智能技術(shù)來監(jiān)測和管理景觀系統(tǒng),運用傳感器和數(shù)據(jù)分析來監(jiān)測植物健康狀況、土壤濕度和氣候變化等,及時調(diào)整養(yǎng)護措施,這樣有助于增強景觀系統(tǒng)的韌性。
可通過營造景觀環(huán)境來完善城市韌性保障體系,完善城市基礎(chǔ)設(shè)施,增強場地整體韌性,考慮設(shè)計場地作為緊急避難場所,以應(yīng)對突發(fā)的極端氣候或其他緊急事件。同時,在城市各類基礎(chǔ)設(shè)施中考慮綠化和景觀功能,不僅可以讓城市的綠色空間和生態(tài)系統(tǒng)更加健康,還能為人們提供更多舒適的室外活動場所。
4.4 激發(fā)居民意識
社區(qū)居民的參與和教育對于提升城市景觀的生態(tài)效益至關(guān)重要。根據(jù)社會心理學(xué)和環(huán)境教育理論,提高居民對城市綠地的重要性和生態(tài)環(huán)境價值的認知,通過科普設(shè)計強化人們對氣候問題的認知,形成基礎(chǔ)認識,有助于增強居民的風(fēng)險應(yīng)對意識,促使居民積極參與保護和改善城市景觀,以便更好地應(yīng)對各種災(zāi)害。
通過社區(qū)參與的方式,居民可以參與城市景觀綠地規(guī)劃、建設(shè)和管理,增強對城市公共空間的歸屬感,增強居民的環(huán)境意識與防災(zāi)能力。落實這種參與和教育措施,既能促進城市生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展,又能增強社區(qū)的凝聚力和提升居民的生活質(zhì)量。
這些措施是在城市景觀生態(tài)學(xué)和相關(guān)學(xué)科理論的支持下,通過大量的實地調(diào)查和科學(xué)研究總結(jié)出來的。將這些學(xué)術(shù)觀點融入城市規(guī)劃和景觀設(shè)計實踐中,可以最大限度地提升城市景觀的生態(tài)效益,增強城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)能力,以更好地應(yīng)對氣候風(fēng)險,為城市居民創(chuàng)造更健康舒適的人居環(huán)境。
5 結(jié)語
本文以韌性理念為指導(dǎo),對炎熱氣候影響下的城市公共空間進行綜合分析和系統(tǒng)規(guī)劃,將韌性理念與氣候適應(yīng)型景觀相結(jié)合,探索炎熱氣候影響下氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計策略,期望構(gòu)建具有實效性的設(shè)計框架,為氣候適應(yīng)型城市景觀設(shè)計提供一些可行的參考。
參考文獻:
[1] 卡特琳娜·巴克,安琪·施托克曼.韌性設(shè)計:重新連接人和環(huán)境[J].景觀設(shè)計學(xué),2018,6(4):14-31.
[2] 蘇泳嫻,黃光慶,陳修治,等.城市綠地的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)研究進展[J].生態(tài)學(xué)報,2011,31(23):302-315.
[3] 林楠.夏熱冬冷地區(qū)城市街頭綠地氣候適應(yīng)性設(shè)計研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2012.
[4] 方小山.亞熱帶濕熱地區(qū)郊野公園氣候適應(yīng)性規(guī)劃設(shè)計策略研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2015.
[5] 金京豫.韌性城市視角下的鄭州市郊野公園規(guī)劃設(shè)計研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2020.
作者簡介:豆國慶(1999—),男,山東聊城人,碩士在讀,研究方向:景觀設(shè)計。
仇同文(1981—),男,山東肥城人,碩士,副教授,系本文通訊作者,研究方向:環(huán)境設(shè)計。