明日社区：高密度城市的气候韧性设计

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SWECO

导读：气候变化是人类必须要面对的巨大挑战。除了通过基础设施建设气候韧性，SWECO在这份报告里更是提出了社区一体化设计规划对应对气候变化的重要性。其中，SWECO重点提到未来的社区需要更加的密集、有更好的绿色建筑设计、有更宽敞的公园与公共空间，使城市在更加有韧性的同时，也能提升居民的宜居感。那我们就来看看SWECO具体提供了哪些方案吧。

原文/ SWECO团队

SARA TÄRK，STEPHAN LANDAU，WILLIAM GASTINEAU-HILLS，ULF RANHAGEN，JOAKIM FRIEDRICH

翻译/ 李宇昆 郭文韬 许冠杰 蒙超 胡一泓 邓伊琦 杨慧

编辑/ 众山小    校核/ 翟爱华、张浩然            

文献/ 季睿    排版/ 常海兴

一、引言

在过去的20年中，有18年作为最热年份记录在册。欧盟于2019年宣布进入气候紧急状态。

人们迅速采取了相关行动。即便如此，预计在未来几十年还会出现更多的极端天气事件。越来越多的人以城市为家。许多欧洲社区越来越密集。加上新冠疫情等不可预知的威胁，这些均加剧了城镇面临的挑战。

“

我们的城市能否抵御日益严重的气候与健康危害，比如热浪、干旱、暴雨和洪水?我们能否将气候解决方案融入宜居社区，同时容纳更多人口?

本报告描述的正是解决这些问题所需的具体行动措施。

本报告概述了建筑领域基于实证的方法，充分调动利益相关者共同参与的力量，鼓励理念和行动措施的整合。以典型欧洲社区为例，直面广泛增长的环境挑战。

本报告结合了全球与相关行业的领先研究成果和经验，展示了公民和利益相关者如何解决城市密度、气候韧性和宜居性等往往相互冲突的需求。参与性、一体化和灵活性的方法确保了未来应对广泛社会、环境和经济挑战的稳健性和韧性。

图一  本报告重点关注三个全球可持续发展目标

二、变化的城市

2050年以及更远的未来，我们的城市会变成什么样子? 城市会不会过于拥挤？我们的生活会不会过于匆忙? 我们居住的社区在极端天气下还适宜居住么?

城市正在快速发展，给我们带来了新的挑战和机遇，同时也需要新的工具与方法。大规模的城市化意味着，我们在创造和实现城市愿景方面共同取得的成功将影响我们每个人，甚至是那些生活在城市之外的人。

图二  有助于塑造全球城市的五大趋势

为了适应增长、建设可持续的城市，许多政府对既有城区采取了城市加密(densification）的规划战略，尽管这往往伴随着有针对性的城市扩张。城市加密经常发生在就业岗位和服务业附近、在以前的工业区，以及在既有或新建的带有大量空地的公共交通系统附近。

城市加密的目标

• 优化城市基础设施与服务

• 尽量减少资源和能源消耗

• 促进健康出行

• 提高社会凝聚力

• 减少气候影响

如果不加协调，城市加密的战略将与气候变化缓解和适应措施争夺空间。提高舒适性和宜居性同样也需要空间，例如增加公共空间和绿地。在过去的25年里，欧洲城市的绿化程度增加了38%，当前44%的欧洲人居住地300米之内就有公园。

“

发展的城市所面临的气候灾害包括但不限于热浪、干旱、暴雨和洪涝。

气候变化带来的影响

+1°C 

自前工业时代以来，由于人类活动造成的全球平均气温上升度数

+1.5°C 

预计全球平均气温将在2030-2052年间上升的度数

+10°C 

与周边区域相比，城市热岛效应将升高的度数

1500次

1980-2016年间欧洲的洪涝灾害次数

15%

2006-2010年间，欧盟每年受到干旱影响的领土比例

全球大流行病的威胁

虽然尚不清楚城市密度与新冠大流行之间是否存在关联，但城市和城镇必须应对疫情威胁。

大流行病威胁人类的生命、健康和生活。大流行病对诸多城市系统与城市进程也有影响，既包括医疗卫生、经济和金融，也包括开发投资、移民和综合增长。

在进行城市和城镇规划时，可以通过混合和多功能使用以及提高应对变化的灵活性和敏捷性来建立城市韧性，这对城市长期的健康和发展至关重要。强大的社区凝聚力，社交、商业、娱乐和就业方面的多样化选择，以及快速响应的管理系统，均可以提高灵活性。而拥有灵活设计和强大社区的城镇和城市比那些传统的建筑和社会环境更能成功地复苏。

欧洲各地的防疫隔离也使人们更加重视家庭和社区环境的品质。阳台、花园、社区绿地以及城市公园，都是缓解身心压力的重要资源。所有这些场所都可以增强城市的宜居性。

一体化规划方法

为人口密集的社区提供高品质、有韧性的生活环境，需要一套专门的一体化方法。许多人将因此得益，而来自民间团体、公共部门、学界和商界的公民可以对此做出宝贵的贡献。

欧洲各地存在多种一体化规划方法。例如，瑞典的“共生城市”（SymbioCity）方法为多专业的可持续城市规划制定了框架和标准，其重点关注的是参与和能力建设，以及规划过程中利益相关者的共同创造，这种方法在许多国家得以应用。另一个例子是德国的一体化城市发展方式，该方式涵盖公众参与，并与国家资金挂钩。

图三  “共生城市”SymbioCity与其他一体化规划方法，通过利益相关者的积极参与来设定愿景、指导规划、实现预期结果

图四  根据“共生城市”SymbioCity方法，以市民为中心的一体化系统方法是至关重要的

采用可视化方法

我们的全球经验表明，一个成功的规划方法，无论短期还是长期，均可激发采用高度可视化的规划与设计方法。城市和建筑的设计图纸、效果图、潜在解决方案及成功项目的案例，都有助于启发和帮助社区定义他们的愿景，鼓励合作、共同创造、确定权属。幸运的是，对于典型的城市规划和宜居性挑战，已经有许多成功又优秀的解决方案可以参考。

图五  应对挑战——解决城市加密、气候韧性和宜居性相关问题，必需采用可视化方法或启发，以及深度并有效的合作。

三、重新开发一个社区

一个典型的欧洲社区如何能在2050年前成功地实现城市加密? 我们完成了一项设计实验，说明了一体化规划和有针对性的气候行动如何既能应对增长挑战，又能应对日益增多的热浪、干旱、暴雨和洪涝带来的危害。

图六  位于瑞典韦斯特罗斯市Sätra的新规划社区，由Tovatt Architects & Planners/ Mandaworks设计。

2020年的社区现状

我们的实验社区在一条小河旁边，位于一个最初在工业革命期间发展起来的城镇的中心位置。在20世纪60年代和90年代，一幢住宅楼和一些车间被大型的市属办公楼和市政大楼代替，并附建了一个两层的停车场。但许多汽车仍然停在这些建筑的庭院里，庭院里还建有一些棚子。

此社区的道路已被逐步加宽，用于交通和停车；邻河修建了一条路，在河的远端修建了一条高速公路，这样用于自然和休闲娱乐的空间逐渐减少。这条河被管理得像一条人工运河，但在被忽视的河岸上还是幸存下来一些自然的痕迹。

图七  2020年的社区现状，显示了不同类型的公共和私人空间，包括建筑形式、绿色空间和河流

2050年的挑战

如果这个社区需要容纳两倍的人口入驻以及安置两倍的工作岗位，那么该如何实现?生态系统服务功能和绿地数量也需要至少增加一倍，以提供社区的气候适应力和生态系统韧性。最后，还必须提高宜居性，特别是通过提供高质量的室内和室外空间的可达性。如何才能解决这个问题?

下图概括了2020年社区的现状和对未来的期望，描述了社区应对挑战的故事。

图八  2020/2050年社区指标对比

注：表中的“宜居性指数”是通过一个指数来跟踪的，该指数总结了每个社区居民的有效可达空间。该指标是基于个人可达的私人空间(最初为每个居民100平方米，包括走廊、阁楼等)和不同的公共和半公共共享空间的比例，如住宅楼的公共房间、绿地和公共广场。

四、社区未来发展的历程

到2050年

将有可能总结以下的气候行动及达成的成就

图九  2020-2038年，应对气候影响的社区建设计划

五、面向2050年的社区：

建立城市对热浪和干旱的韧性

2050年的社区人口将更加密集、活动将更加多样化、生活将更加便捷、面临问题时将更加有韧性。就算热浪来袭或是在干旱期间，邻居也可以在荫下乘凉，儿童也可以在公园喷泉边尽情玩耍。我们将会有更加完善的气候措施来应对热浪和干旱的来袭。

SWECO的许多项目成功地采用了一些气候行动，以应对热浪或干旱危害。

图十  采取的气候行动类型

1. 降温措施

利用水和植被的蒸发和遮荫来降温。

利用有亚光饰面的明亮表面反射太阳的热量。

外部百叶窗和绿色外墙可减少射入热量，特别是在长时间被照射的朝南的建筑外墙上。

利用角度可变的太阳能板捕获太阳能；也可通过合适的窗户或反射表面来利用太阳光去照亮偏暗的空间。

轻型和重型建筑材料的适当平衡可使建筑物更加隔热。

利用空间仔细引导风向，可为社区和社区内建筑物降温。

        ——Karin Snodgrass

德国柏林建筑师

2. 出行枢纽

城市加密总体减少了出行距离和汽车使用量，但会导致本地出行总量增加。目前交通基础设施已经占据了很大的空间。交通方面的措施是建立社区气候韧性和为其它气候行动创造空间的至关重要元素。

出行枢纽的建立将专注于节省空间的出行方式、共享经济、应对变化需求的灵活性。

智能手机和相关技术将有助于连接出行服务。

出行枢纽将集中并连接公共交通、自行车、充电与共享服务。邮政服务、洗衣房或配备许多便利设施的空间可让通勤者有效地利用他们的时间。

例如，在“汉堡东区Regio概念（Regio Concept Hamburg East）”一体化规划过程中，规划师决定在密集区域创建出行枢纽。出行的网络是根据日常出行模式规划的。

  ——Iris Pollesch、Sascha Baron

德国慕尼黑和法兰克福交通规划师

3. 生态系统服务和评估

城市加密可能会增加热岛效应、减少缓解二氧化碳排放的表面、减少防止洪灾的可渗透性地面以及减少生物多样性。可用于规划早期的工具（例如 ESTER16）可以定义生物多样性、生态系统服务、社会质量，有助于为早期设计设定框架。

这些工具可以提供实用的建议，例如建议附近森林中需要新种植的树木数量，以及本地特有物种的状况和土壤质量。可衡量的实际行动可以确保在实施中达到预期的结果。

还应使用碳汇指数。它可计算年度人为CO2的减量需求。计算过程中考虑了树木和其它绿地、水面、道路工程中和硬化表面下的生物碳量。碳汇指数为正的地区可作为周边地区的二氧化碳减排缓冲地带。

  ——Susanna Hultin

瑞典马尔默园艺师

4. 雨水收集和供水系统

可通过槽渗入、竖井渗入或沟渠渗入等渗入方法进行分散式雨水管理。

树沟允许雨水渗透并确保即使在密集的城市环境中也有足够的地下空间可使树根健康成长。树根周围的可渗透金属盘允许雨水渗透到树根区域，之后渗透到长期蓄水池。周围的砾石堆将排出多余水分。

雨水渗透率、树木健康状况、通过遮荫与蒸发的降温将提高，地表径流将减少。

  ——Olaf Johansson

德国不来梅水力工程师

图十一 SWECO部分项目中采取的气候行动

六、面向2050年的社区：

应对暴雨洪涝事件的韧性

现在是2050年，大雨已经持续一个小时。绿色屋顶的储水已经饱和，多余的雨水被输送到池塘，池塘被填满、溢出并重新填充下沉花园和地下蓄水池。河岸堤防和处理措施保护了附近地区免受河水上涨的影响。成功的气候行动使得该街区可以同时实现高密度、提高宜居性和雨洪韧性。

SWECO的许多项目成功地采用了一些气候行动，以应对极端降雨和洪涝的危害。

图十二  暴雨中的韧性理念社区示意图

1. 缓解地表水洪涝，绿化城市景观

格拉斯哥的地表水管理项目采用了多机构合作的方法来解决合流下水道的洪涝问题，并为未来的发展预留空间。

项目与社区团体合作制定了一个有吸引力的蓝绿解决方案，以提供洪涝救济、服务设施、自行车道、儿童游戏设施、食品种植空间和休闲娱乐区。

——Geraldine Angus

英国苏格兰格拉斯哥运营经理

2. 雨水管理

蓝绿解决方案提供了防洪以外的效益，包括休闲娱乐效益、水的生物净化以及城市栖息地和生物多样性。

——Marika Karras

瑞典马尔默生态系统风险管理技术顾问

3. 建筑中的公共空间

新公寓大小不一，缓解了该地区现有的住宅紧缺问题。

部分住宅设计了便于灵活安排生活空间的可移动墙壁。随着家庭需求的不断变化，能够一直居住在同一个社区可以增加归属感、社区参与和社会可持续性。

建筑物及其公共空间（包括屋顶），可用于会议、集会、聚餐、洗衣店，例如乒乓球和园艺种植。这提高了公寓的宜居性，减少了对每套公寓的空间需求。

——Sara Tärk

瑞典哥德堡景观设计师和城市规划师

4. 防洪

气候危机加剧了暴雨、极端径流量和风暴潮对城市地区洪涝的影响。

Sweco在马尔默设计了一个为低洼地区提供防洪的解决方案。高架自行车道用作现有低洼住宅区的防护堤。该地区提供住宅和休闲娱乐空间，以满足城市的发展需要。现有的海港区经过改造和抬高。此外，还开辟了一个新的休闲娱乐区，供人们享受游泳、钓鱼和其他海滨活动。

——Sebastian Bokhari Irminger

瑞典马尔默项目负责人

5. 绿色屋顶和墙壁

在高密度的城市环境中，坚硬的表面限制了渗透，并产生更多更快的径流。绿色屋顶和绿色墙壁能保留并减缓雨水的流动，同时缓解城市热岛效应，改善生物多样性，提供绿色休闲空间。缓解的程度因种植床的深度和结构而异。

——Daniel Gulliksson，

景观设计师，斯德哥尔摩

6. 防止河流洪涝

需要采取行动，应对气候变化造成的日益频繁严重的河流洪涝。

抵御100年一遇的洪水。当河水上升到一定水位时，堤坝的门关闭，泵站将从堤坝的陆地侧排出雨水。当河流水位较低时，堤坝的开口用作进入堤坝外的休闲娱乐区的步行通道。

——Mattias Salomonsson

瑞典哈姆施塔德高级气候适应专家

图十三  韧性理念下的社区平面图

七、2050年的评估成果

图十四 生态社区的2050目标

城市加密和气候韧性真的有用吗？

在我们的设计实验中，由针对性的气候行动支持的可持续且智慧的发展，确实能够以一种气候韧性且宜居的方式为城市密度加倍提供条件。

在公共和私人领域都需要采取措施。由于更便捷的共享空间、更灵活的健身设施、更好的科技、远程办公和共享出行，因此每个邻居的私人空间需求和每个员工的整体空间需求减少了20%。公共空间的增加和重新设计减少了空间效率低下的私家车空间。宜居性甚至提高了，这是根据每个居民的有效可用空间来衡量的。最后，城市扩张的需求减少了。

定性分析对于成功的设计也是至关重要的。我们使用了评分工具Ester，以确保设计改善了广泛的生态系统服务，如极端天气保护和社会效益，如生理健康。

图十五  基于ESTER的生态系统评估结果

八、结论和建议

即使受到新冠大流行挑战的影响，迅猛的城市化趋势还将推动地区未来几十年的发展。出于经济、社会和环境的原因，许多司法管辖区的规划者通过专注于有针对性的城市加密，来最大限度地减少现有城市边界以外地区的开发。

气候危机大敌当前，使得在这些城市地区容纳更多住宅、工作和服务变得更加复杂。城市必须适应新的气候变化减缓和适应措施，以防止日益加剧的气候危害。城市发展、气候变化和由此产生的空间压力需要特别的合作、规划和设计，以使城镇更加宜居。

本《城市洞察》 （Urban Insight）报告阐述了应对挑战的方法。我们重点关注越来越频繁发生的热浪、干旱、强降水事件和洪涝带来的危害，为一个典型的城市社区提供了解决方案，该社区可以同时变得更密集、更具气候韧性和更宜居。该方法可以应用于世界各地的城市。

密度加大的城市不一定意味着拥挤和变小。社区可以通过城市创造的社会和经济机会蓬勃发展。通过精心规划和参与的方法，例如通过“共生城市” SymbioCity 方法和采用可视化方法，社区可以创新，并且可以解决看似矛盾的空间需求。城市加密和灵活性可以提高城市的气候韧性和宜居性，同时支持多样化、丰富的生活体验。

建议

在创建更密集城市场所时，高质量、有吸引力、丰富和具有社会包容性的公共空间必须是考虑重点。

高质量的蓝绿网络对于提供基本的生态系统服务和提高密集社区的宜居性至关重要。

城市蓝绿基础设施的定性目标和可衡量目标对于在整个开发过程中保证足够的空间至关重要。应优先考虑当地气候变化影响和生态系统特征的信息和分析结果。

多功能使用空间是必不可少的。精心设计与智能技术相结合可以提供诸多好处，例如遮阳、雨水滞留、蒸发冷却、社交空间、安全保障和视觉美感。

公共和半公共空间应在每天、每年的不同时间和不同天气下灵活使用。

持续的多专业合作，尤其是广泛的公众参与，是公平、可持续和有韧性的解决方案和实施所必需的。可视化和启发性的方法对于成功的公众参与至关重要。公众多年来的持续参与可以改进方法，并且增强了城市的韧性。

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一览众山小

可持续城市与交通

 #参考资料# 

1、  SWECO城市洞察

明日社区：高密度城市地区气候韧性设计

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