弹性概念下适应台风灾害风险的开放空间设计思考

高江菡

全球气候变化（Climate Change）将对未来人类生存环境带来长久且不确定的挑战已成为全球共识[1]。因此，减缓（Mitigation）与适应（Adaptation）成为当前积极应对气候变化的策略性行动内容[2]。然而气候变化带来对人居环境的直接影响已日益凸显，例如极端天气事件（Extreme Weather Even）的发生频率及影响的强度，已不可仅用旧有的标准来应对将来不可预测的威胁。虽然自然灾害在人类发展历程中始终是一个经久伴随的角色，但人居环境发展过程中的防护体系不可能在未来提供长久的保障，如何抵御灾害对城市空间提出了全新的要求。城市的空间规划将如何响应未来的这种需求，成为了当前研究与实践前沿关注的重要议题。

从全球范围来看，全世界23%的人口（约12亿）居住于沿海海岸100km区域范围之内，到2030年将有可能达到50%[3]。中国东南沿海经济快速增长，人口高度集中，快速城市化进程快，沿海区域人居环境将更多地暴露于各类灾害风险之下，城市脆弱性高。其中最为直接的是每年的台风灾害及其导致的一系列灾害链影响。2016年的强台风“莫兰蒂”更是直接导致5省44人死亡失踪，375.5万人受灾，直接经济损失316.5亿元（图1）。同时，近几年来“弹性”“弹性城市”概念越来越多地被引入于相关的研究之中，将直接抵御灾害风险的刚性模式转变为弹性适应。因此在台风灾害影响下，开放空间作为直接的承灾体，其空间模式与实践过程如何实现弹性，是现阶段亟待讨论的一个方面。

1 关于弹性与城市

当前研究中的弹性（Resilience），是引自生态学领域的概念，最早在霍林（Crawford Stanley Holling）的生态学研究中得到阐释[4]。对于弹性的简单理解，即系统可以吸收或缓冲干扰，同时保持其功能[4-6]，并且状态可更新。在气候变化研究框架体系中，弹性可理解为是应对灾害风险的一种主观干预模式，也指系统的属性特征。将“弹性”引入“社会—生态系统”中，或者直接采用“弹性城市”概念，体现了对当前人居环境弹性适应灾害影响，实现系统可持续的诉求。例如政府间气候变化专门委员会（Intergovernment Panel on Climate Change，简称IPCC）引入弹性概念以应对气候变化下的自然灾害风险；联合国国际减灾署（The United Nations International Stratedy for Disaster Reductions，简称UNISDR）引入“弹性”并建设“弹性城市”，以提升灵活抗灾御灾的能力，并维持系统的基本结构与功能。国际上的弹性联盟、洛克菲勒基金会弹性城市组织等专业性交流合作组织，旨在提升城市面对灾害的弹性适应能力。目前国内外关于弹性、弹性城市的研究成果以及实验性的实践途径已有诸多的探索与尝试，更多的是研究关注城市适应灾害风险的规划策略探讨，从空间视角及维度的具体分析并不多见[7]。

针对弹性与城市规划体系的结合，首先是全面且系统的策略框架研究，主要涵盖弹性、城市弹性定义的理解与评论[8]、规划前评估、弹性规划策略框架。规划前评估包括城市弹性评估、灾害认定、脆弱性评估、风险分析等，并作为弹性城市规划的依据[9]。发展评估框架评估城市的弹性程度，是将与弹性有关的问题纳入城市规划过程的一种有效方法。弹性规划策略框架的探究，是目前讨论最多，成果最复杂，研究成果具有普适性也具特殊性的一部分，其跨越多尺度与层级，包括环境、基础设施、公众参与、经济、交通、安全、城市空间等多方面内容[5,10]。英国建设“弹性城市”的经验[11]、洛克菲勒基金资助的包括鹿特丹、纽约在内的全球100个弹性城市建设，即是弹性规划策略框架的实践探索[12]。至此，弹性作为一个生态学概念，被引入服务于社会与政治驱动的规划需求，也是一种进步（表1）[13]。

1 2016年9月15日上午2时左右红外线卫星图片—“莫兰蒂”强台风于厦门翔安登陆Infrared satellite image at 2 a.m. on September 15th, 2016—Meranti Strong Typhoon landed on Xiang’an, Xiamen

表1 源自生态学内涵的弹性策略Tab. 1 Resilience strategies derived from ecological connotation

然而，要实现弹性与具体空间规划或基础设施相结合并非易事，针对城市基础设施的弹性研究，也是目前将弹性引入城市体系常见的讨论议题。这一研究中，首要的是基础设施防御观念的转变，例如探讨将传统基于灾害概率的刚性硬防御，转变为接受灾害的弹性适应（From Fail-safe to Safe-to-fail）[14]。例如荷兰防洪范式的转变[15-16]，以及如何规划长久使用的基础设施以应对不确定的气候变化[17]。台风作为气候变化的一种极端天气事件，对沿海城市的影响是长久且深远的。关于台风灾害下的弹性研究与实践，有探索与土地利用的关系[18-19]，也有针对其次级灾害如风暴潮、暴雨洪的具体措施。例如引入弹性概念，接受气候变化的不确定性，设置弹性防御风暴潮的荷兰Delfland海岸生态造滩措施[20]；飓风“桑迪”的灾后重建竞赛中，将弹性作为适应气候变化的组织构架，通过空间途径具体表达[21]。如何系统地引入弹性概念，如何在具体规划设计中应用弹性以适应台风灾害，却少有更为全面的探讨。

2 中国东南沿海台风灾害与城乡开放空间

台风是一个广义的概念，指的是西北太平洋产生的热带气旋，根据不同强度等级可分划为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风。中国东南沿海地区四省一市（上海、浙江、福建、广东、海南）包括台湾岛在内，每年夏秋季必然面临极高的台风登陆风险。根据2016—2017年的统计，登陆中国东南沿海的台风共15次，登陆后至消亡平均持续时间约18h，最大风速可达50m/s（表2）。台风过境带来的典型灾害是强风、强降雨与风暴潮，并由此引发巨浪、增水、河川洪涝、城市内涝、泥石流及滑坡等一系列灾害链[22]，每年给沿海地区城市乡镇人居环境带来极大的威胁。而沿海绵延复杂的海岸线与河口大量分布着不同规模的并处于快速城市化进程的城市与乡镇，虽然台风路径可预测，但登陆点的不确定性使得每个地区均存在受灾的高风险性。

UNISDR定义的自然灾害风险概念公式为：风险（Risk）=危险度（Hazard）×脆弱性（Vulnerability），有学者采用自然灾害综合风险指数法评估台风灾害风险，可见台风灾害风险目前具有可定量衡量的指标[23-24]。与风险成正比的是承灾体脆弱性指数，即自然、社会、经济、环境、空间等相关的综合评估。因而，通过不同土地利用类型下的不同脆弱性指标，讨论台风灾害风险的差异，也是目前定量研究中可行的途径。

表2 2016-2017年登陆中国东南沿海的台风简况Tab. 2 A brief introduction of typhoons made landfall on southeast coastal region of China, 2016-2017

而开放空间，在城市规划中并不是一个直接的土地利用概念[25]，但是可以突破行政区划、土地权属、城乡差别等管理层面的划分，综合功能与价值、生态自然与人文、城乡空间一体化的特征[26]。另外，城市物质实体封闭空间可为人们提供灾害时的庇护场所，开放空间随之成为了容纳与抵御台风灾害的物质实体外部环境，即作为承灾体的外部空间，具有三维空间视角的同时，也更具有积极的内涵。

东南沿海城市地区在中国的常规规划体系之下，并不具有适应台风灾害风险的开放空间结构，但却是脆弱性极高的区域。虽然城市内部的绿地可以满足灾害时的应急避难需求，但城市总体与海岸、河口空间联系紧密，沿河沿海空间尚不具备合理充足的缓冲，更多的是被动防御。从绿地体系来看，常规的规划可以满足绿地使用功能上的相辅相成，并具有一定服务范围的保障，绿地之间也有所联系，但还未从体系角度考虑如何抵御、减缓与适应灾害影响。从长远来看，当前的开放空间要做到适应未来气候变化下的台风灾害影响既复杂又困难，尤其是城市建成区以及旧城区域。乡镇地区非建设用地比例较高，其脆弱性较城市低，但在快速城市化进程中，其下垫面的快速改变也是未来弹性适应措施规划实施过程中的潜在不利因素。

3 基于开放空间途径的弹性设计思考

3.1 开放空间类型与弹性

在城乡空间范畴，根据承载基础设施以及人活动的类型与强度，分为社会型、生产型、生态型3类，有利于讨论弹性措施与策略如何与开放空间结合。社会型更多是体现公共性，容纳更多的休憩娱乐活动，具有完善的设施、包括了城市建设用地内的各类绿地、广场、街巷及运动场等其他具有公共性的特殊开放空间。生产型包括非建设用地中的水域、农田、坑塘、林地等农林用地，存有必要的基础设施，不需要包含人的休憩娱乐功能，有一定的经济产出需求。生态型则根据人干预介入的多少，划分为生态游憩、生态保育以及自然景观资源。

台风及其衍生灾害对城乡地区的干扰，可以划分为强风、暴雨洪、风暴潮3种。对于弹性概念而言，开放空间是实际的承载系统，台风灾害是对系统的干扰，开放空间需要对台风及其衍生灾害实现抵御、缓冲、吸纳，并实现灾后的迅速恢复，利用灾后的条件创造新的开放空间体系。

不同类型的开放空间承载不同的基础设施与功能需求，以及不同的设计投入与维护成本（表3）。面对强风、暴雨洪、风暴潮，社会型开放空间的脆弱性是较高的，在抵御、缓冲和吸纳过程中，需要考虑设施的安全性。但是由于其设施较为完善，灾后所起的作用是最有效的，例如水电设施可为灾后提供辅助，内部交通可提高灾后恢复的效率。生产型与生态型由于内部设施较少，受灾害影响较小，可利用自身优势实现对灾害的抵御、缓冲和吸纳，灾后的自我修复能力强，因此可作为极好的缓冲、滞纳区域，但对于城市而言其灾后辅助功能较弱。

表3 不同开放空间类型的基础设施与功能简要对比Tab. 3 A brief comparison of infrastructures and functions inside different open spaces

3“莫兰蒂”台风前的校园绿地（灾前）Campus Green Space before Typhoon Meranti (before the disaster)

4 同一地点“莫兰蒂”台风后的校园绿地（灾后）The Same Campus Green Space after Typhoon Meranti(after the disaster)

3.2 开放空间结构与弹性

应对强风、暴雨洪、风暴潮，不同类型的开放空间需要构建不同内部空间结构。由于台风的风力、风速、相逆二次风向以及风圈影响范围，对于物质实体而言几乎都是毁灭性的，因此沿海存在台风灾害风险的地区，需针对强风与城市开放空间之间的关系做相应的评估，以适应未来不确定的强风威胁。避免由于城市规划或建筑设计造成过多的吹拔空间，放大局部强风效应，不利于景观设施及植物配植。开放空间内部的景观设施，须避免过多招风的片状、面状结构。其次是台风带来的暴雨洪，以及引发的城市内涝，其应对策略可纳入城市雨洪管理体系。

对于开放空间内部空间结构而言，首先须作雨洪影响的风险评估，在历年灾害数据基础之上，还需增加对未来的预测，为滞纳、减缓营造更多的竖向空间（图2）。针对风暴潮的影响，根据当前海岸地带分布的城市、乡镇、港口、鱼虾养殖塘、农田、红树林、礁石、滩地的不同，进行风暴潮风险的预测与评估。其中城市又可分为旧城区、建成区新区、城市规划区。由此决定相关区域的空间形态是否可以承担风暴潮的滞纳与减缓，同时提高生产型和生态型开放空间在适应风暴潮灾害框架中的重要性。

开放空间除了可以构建吸纳、减缓灾害影响的内部空间，其外部空间结构系统性在应对灾害方面也极为重要，例如河道流域体系、海岸线体系、交通体系、应急避难体系。体系结构构建有助于系统全面地考量各个开放空间是否功能互补、实现多级滞纳、综合减缓与抵御。从体系尺度出发，每个体系均存在社会型、生产型、生态型3种开放空间相互结合的情形。河道流域体系中需综合评估并布局活动、缓冲、滞纳、抵御的不同空间；海岸线体系是未来面临气候变化威胁的重要防线[25]。交通及应急避难体系是快速进行恢复的重要保障。而不论是开放空间的个体空间结构还是体系结构，缓冲区的设计始终是适应灾害风险的有效途径。

3.3 时间维度与弹性

除了空间上的弹性设计策略，时间维度上的弹性更是设计的关键。面对每年的台风灾害，表现与设计相关联的时间特征为台风灾害前、中、后3个时间区段。

虽然当前科技水平对台风路径的预测已经十分成熟，但是对台风灾害的预测与警示并不系统。不管是否为登陆点，其带来的强降雨、强风以及引发的滑坡等灾害将影响灾后交通和灾后恢复。因此，可利用各类平台，发布台风灾害链的警示与预测，可根据定位提供周边的应急避难场所，以及灾后恢复援助信息的传递，形成完整的灾前、灾中、灾后的警示体系。以此增加整个社会系统抵御灾害的弹性。

时间维度上的弹性设计还体现在灾害的前、中、后的植物景观。园林植物是开放空间中的重要组成部分，每次台风过境对硬质景观不会有较大的改变，但是会极大地改变园林植物景观（图3、4）。虽然灾后恢复过程中可及时将部分植物重新扶正然而植物的根系重新稳固需要时间，而每次台风之间的时间间隔难以预测，难免造成二次倒伏。因此植被在台风强风灾害之下较为被动。另外，植物重新恢复更需时间长久，台风灾害后的园林植物景观将存在很长一段时间的灾后特征。因此可利用灾后特征进行二次设计，留存场地的灾后特性也不失为一种独特的设计可能性。其次，时间维度对于植被的影响还表现在，常规景观与灾害景观的差异。植物的总体布局需考虑灾害过境时的影响，由此可降低一定的人工维护成本，并有利于灾后的迅速恢复。日本京都市区的鸭川，作为应对台风灾害的一级河川，在台风过境前后，其河川的高低水岸空间能够容纳灾害时期的水位变化。高岸线区域作为应急避难场所受到保障，其绿地设施与交通不受灾害影响，而湿地植被在淹水之后则可以快速恢复（图5、6）。如此也正契合弹性理论中的系统跃迁与更新。

5“兰恩”台风后第一天的鸭川景观（高水位）Landscape in Kamogawa at the First day after Typhoon Lan (high water level)

6 同一地点常规天气下的鸭川景观（低水位）Landscape in Kamaogawa in the same place under conventional weather (low water level)

4 结语

弹性与设计的结合虽然是一个非常庞大且复杂的框架，但也可以是全新的、具有创造性的景观规划与设计途径[27]。本文仅从开放空间角度出发，尝试思考弹性概念下适应台风灾害风险的相关设计途径。在应对未来气候变化的情境之下，中国东南沿海快速城市化进程快，受台风灾害影响长久。文中思考对弹性概念的引入，既是必需也是可行。弹性与设计的结合以应对灾害，评估预测并科学应对未来灾害的不确定性是前提；缓冲、滞纳是弹性吸纳灾害干扰的有效手段之一，同时将刚性的防御转变为弹性的适应；恢复速度的保障与景观更新是系统弹性跃迁的重要过程，以期最终实现人居环境与灾害共存的弹性适应愿景。

注释：

图1来源自香港天文台，日本气象厅向日葵8号卫星；图2～6为作者自摄；表1为作者译自参考文献[13]；表2、3为作者绘制。