韧性理念下炎热气候适应型城市景观设计研究

2023-02-28豆国庆仇同文

艺术科技 2023年24期

豆国庆　仇同文

摘要：目的：近年来全球平均气温持续升高，全球变暖现象以及城市热岛效应导致高温热浪天气频发，城市系统对气候风险适应性不足的问题逐渐暴露。城市景观作为城市空间的重要组成部分，具有调节城市生态环境的功能，在调节城市气候方面起到了关键作用。文章对炎热气候影响下的气候适应型城市景观设计进行研究，通过分析城市高温形成背景与相关理论，探讨气候变化背景下景观领域的适应方法。方法：以韧性城市建设的实践和理论成果来完善气候适应型城市景观设计领域的研究，并根据研究对象的适用性调整相关结论；深入结合自然与生态原则，将韧性理念作为设计思路与规划视角。结果：最终根据实际案例与景观生态学相关研究提出相应的设计策略：提升生态效益、发挥系统功能、增强整体韧性、激发居民意识。着重通过设计调配环境资源、优化现有景观环境，最大限度地发挥城市景观的生态功能。结论：气候问题已经产生，如果不采取科学合理的应对手段，必然会阻碍城市可持续发展。文章旨在为气候适应型城市景观建设提供思路，以期将城市景观空间营造为可应对外界气候变化、缓解城市气候问题，且较为安全舒适的自然空间，促进生态环境与城市建设可持续发展。

关键词：城市景观；韧性；气候适应；生态

中图分类号：TU984.113 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2023）24-0-03

0 引言

当前，气候变化成为不可回避的问题，人居环境的恶化、极端气候的频发已经超出了人类对周围环境的适应能力，影响到了城市发展以及人居环境的安全和舒适。面对已经出现的问题和可以预见的更加恶劣的气候，主动适应成为必然选择。因此，要考虑能否应对现在的生存环境以及景观设计可以为此做些什么。

1 城市高温气候的形成与影响

温室气体排放与城市化、工业化息息相关，影响着全球变暖的幅度和进程。相关研究表明，城市处于快速发展阶段时，升温趋势更加显著。城市化过程中，大量的建筑和人口聚集导致自然植被遭到破坏，地表蒸腾作用和冷却效应减弱，从而造成城市地表温度升高。由于高密度建筑和城市下垫面类型的改变，城市对热量的储存和太阳辐射的吸收增加，导致和周边农村地区相比，城市的温度明显升高，形成城市热岛效应，城市高温热浪气候的发生强度和频率提高。城市工业化进程和能源消耗的增加产生了大量废热，城市气温升高趋势进一步加剧。

此外，全球气候变化是城市气候升温的重要推动因素。全球气候变暖导致更频繁和更强烈的热浪事件，增加了城市面临高温风险的可能性。自然绿化和生态系统服务的缺乏，削弱了城市的自然调节能力，使城市更容易受到高温影响。

全球气候变暖与城市热岛效应的叠加产生的热胁迫不仅影响城市的居住舒适度，也会造成一系列高温疾病，增加城市居民的健康风险。儿童、老年人和患有慢性疾病的人更容易受到炎热气候的威胁。高温热浪还对社会经济活动和城市生态系统造成负面影响，增加城市能源消耗，给城市电力系统带来巨大压力。

2 相关理论概述

2.1 韧性理念与气候适应型城市建设

韧性指城市系统面对各种风险时，保持其功能和可持续发展的能力。而气候适应型城市建设旨在应对气候变化所带来的挑战，将韧性理念与气候适应型城市建设有机结合，可以增强城市适应和抵御风险的能力。

韧性理念强调城市系统在面对变化和冲击时的快速适应和恢复能力。在建设气候适应型城市的过程中，考虑气候变化对城市的影响至关重要。气候适应型城市建设应基于对气候变化的趋势和预测，制定相应的规划和策略。韧性理念要求考虑各种可能的情景和未来的发展，以便在规划和设计过程中综合考虑不确定性和风险。结合这一理念，城市可以更好地应对气候变化带来的威胁，减少风险和不确定性。

此外，多种原因综合作用导致城市气候变化，这决定了气候适应型城市建设是一项必須由多部门、多领域参与的系统工程。系统思维和跨学科合作是实现韧性理念和气候适应型城市建设的关键。韧性理念强调不同系统之间的相互关系和复杂性，而气候适应型城市建设需要综合考虑自然科学、社会科学和工程等多个学科的知识。综合运用系统思维，推进跨学科合作，有利于制定高效的应对气候变化的策略和措施，增强城市对气候变化的适应性和相关风险抵抗力。

基于科学数据和预测模型制定策略，通过合理的规划和设计、资源管理和社区参与等手段来增强城市的韧性。运用上述方法可以帮助城市更好地应对气候变化，提升城市的生态效益，促进城市可持续发展，构建能够更好地适应变化和不确定性的城市环境。

2.2 韧性理念下的气候适应型景观

面对全球气候变化危机，人居城市要以更加灵活有效的方式应对突发性事件与不稳定因素。韧性理念为增强城市气候适应能力的相关研究提供了较为明晰的研究方向与事实参考。

韧性理念不仅关注生态发展，也重视社会?文化和经济繁荣?韧性的内涵可以从缓解城市环境中的负面生态影响（如温度调节）延伸到提供文化服务和供给服务，来增强城市整体韧性［1］。用韧性理念指导城市景观设计和规划，可以为气候适应型城市景观设计提供更系统的设计策略，以应对气候变化带来的挑战，增强系统对相应变化和冲击的适应能力。

韧性理念下的气候适应型景观可以理解为一种具有对抗气候变化和不确定性能力的景观类型，具有在面对自然和人为压力时能够恢复和适应的生态系统和空间布局。其注重增强系统的稳定性、适应性和灵活性，以应对外界压力和冲击。

3 适应气候变化的城市景观设计案例

3.1 哥本哈根城市蓝绿基础设施的气候适应性规划

该案例是哥本哈根防范暴雨项目的一部分，结合气候适应性与城市空间规划，将城市以灰色基础设施为特征的街区改造成一个具有近自然状况的绿色基础设施的街区，在不同的方案中融入多种技术，解决暴雨肆虐时积水严重的问题。

该规划涵盖了对雨水的合理管理和利用、恢复和增强自然水循环、增加城市中的绿色空间和生态系统服务、强调社区参与和教育宣传等方面。通过这些气候适应性规划，哥本哈根将蓝绿基础设施作为适应气候变化的重要手段，致力于构建一个可持续和弹性的城市环境。这种规划不仅缓解了气候变化的负面影响，还为城市居民提供了舒适宜人的生活与工作环境，提高了城市居民的健康水平和人居质量，缓解了城市热岛效应，减少了空气污染。同时，规划还通过社区参与和教育宣传的方式，鼓励公众参与和支持气候适应性措施，共同应对气候挑战。

3.2 曼谷PTT都市森林

曼谷PTT都市森林在设计中将水景元素与起伏的地形相结合，再划分不同区域配置植物，控制不同区域的湿度和光线，打造不同的微气候环境。这极大地发挥了景观生态效益，将其塑造为足以应对城郊扩张趋势、城市热岛效应与洪水淹没区发展的综合性绿地。全园种植了共计6万余株树木，其中当地特有的树种超过279种。通过大量种植本土热带植被，不仅改善了城市环境质量，还为居民和游客提供了一个舒适宜人的绿色空间。这种气候适应性设计模式可以为其他城市的景观设计提供参考，促进城市可持续发展且适应气候变化。

4 韧性理念下炎热气候适应型城市景观设计策略

4.1 提升生态效益

相关研究表明，绿地率越高，对环境的降温作用越明显，但城市景观除生态功能外，也要服务于城市居民的日常活动，不能盲目扩大绿化范围，因此在设计中最大限度地发挥生态效益更具实际意义。

4.1.1 合理提高绿地率

针对城市景观绿地对局部气候的影响，国内外已开展了广泛而深刻的研究。苏泳娴等在2011年总结了城市绿地的生态系统结构和功能，系统评估了目前关于城市绿地生态环境效应的研究［2］。内容包括绿地的降温效应和固碳释氧能力，验证了城市绿地在气候适应型城市建设方面的重要性。

适当增加绿量并根据植物的生态特性与相互关系设计植物群落，进行植物布局，建立植物之间的互相依赖和共生关系，加强各个层级生态系统间的有机联系，可以有效提高整个景观系统的生态效益。倡导使用具有较强抗热、抗旱、固碳能力的植物品种，以提高生态适应性和生存能力。

4.1.2 引入水体

场地内的水体对热的吸收存储和蒸发作用能够显著降低周围空气的温度。在场地内引入水体和水景可以有效降低气温，改善空气湿度，提高人的热感舒适度。应根据城市的地理条件和气候特征合理设计水景，可以结合水雾、喷泉或溪流等元素，强化降温效果。对于合适的大型场地，可以考虑建设生态河道和湖泊，使其成为城市热岛现象的天然调节器，起到调节气温、提供生态服务的作用。

4.1.3 优化自然通风效果

风可以加速水分蒸发，使降温效果更加明显。空气流动能够增加人体与周围空气的对流热量，提高人体的汗液蒸发量，从而提高人体在环境中的热感舒适度。因此场地风环境的设计对人的外感舒适度以及局部微气候的调节具有重要作用。

虽然无法通过设计手段有效控制自然风，但可以通过场地风廊设计利用季节主导风优化场地的通风效果。基于树木及竖构筑物设计场地空间以及通风环境［3］。根据场地内部节点功能适当控制风速，优化局部气候以提高人体舒适度。在详细考察场地风环境的前提下，还可结合GIS、ENVI-met等软件模拟场地条件，整体分析场地内的地形、水体、植被等情况，进行场地风环境设计［4］。

4.2 发挥系统功能

城市景观的系统功能决定城市景观的主要任务或作用，城市中各个景观系统和各系统的功能之间相互交织，对于提升城市气候适应能力起着重要作用。

在设计中，应根据場地特征，确定景观元素的布局、功能和形式，考虑可持续性和生态环境的因素，在适应气候变化的基础上，将城市景观作为系统整体规划，结合周围用地情况和绿地分布情况，增强场地生态网络的连通性，充分发挥场地的生态功能，以应对外界因素的冲击和气候风险。

综合考虑自然植被和水体的保护与利用，采用相应的设计手段，实现场地内自然元素的有机结合，构建起一系列自然和人工设施网络，以充分应对风险冲击，快速实现自我恢复，不断提高适应能力，建立多功能复合型景观基础设施网络，以应对目前城市严峻的气候问题［5］。降温增湿，缓解热岛效应。通过链接城市生态网络，发挥特定的生态斑块作用，使城市景观通过各个系统功能的叠加，进一步缓解城市气候问题。

4.3 增强整体韧性

城市系统的运行本质上是各个要素的聚集和流动，基础设施系统在保障城市各类要素有序流动方面发挥了重要作用，同时承担着保障城市安全运行的重要职能。

在城市系统受高温热浪气候影响的背景下，应灵活设计和规划城市基础设施，以适应不断变化的气候环境。城市景观具备生态服务功能，属于城市基础设施的一部分，在景观系统设计中，要着重考虑水土涵养、环境改善、资源供给、生物多样性维持等功能，利用智能技术来监测和管理景观系统，运用传感器和数据分析来监测植物健康状况、土壤湿度和气候变化等，及时调整养护措施，这样有助于增强景观系统的韧性。

可通过营造景观环境来完善城市韧性保障体系，完善城市基础设施，增强场地整体韧性，考虑设计场地作为紧急避难场所，以应对突发的极端气候或其他紧急事件。同时，在城市各类基础设施中考虑绿化和景观功能，不仅可以让城市的绿色空间和生态系统更加健康，还能为人们提供更多舒适的室外活动场所。

4.4 激发居民意识

社区居民的参与和教育对于提升城市景观的生态效益至关重要。根据社会心理学和环境教育理论，提高居民对城市绿地的重要性和生态环境价值的认知，通过科普设计强化人们对气候问题的认知，形成基础认识，有助于增强居民的风险应对意识，促使居民积极参与保护和改善城市景观，以便更好地应对各种灾害。

通过社区参与的方式，居民可以参与城市景观绿地规划、建设和管理，增强对城市公共空间的归属感，增强居民的环境意识与防灾能力。落实这种参与和教育措施，既能促进城市生态系统健康发展，又能增强社区的凝聚力和提升居民的生活质量。

这些措施是在城市景观生态学和相关学科理论的支持下，通过大量的实地调查和科学研究总结出来的。将这些学术观点融入城市规划和景观设计实践中，可以最大限度地提升城市景观的生态效益，增强城市生态系统的稳定性和适应能力，以更好地应对气候风险，为城市居民创造更健康舒适的人居环境。

5 结语

本文以韧性理念为指导，对炎热气候影响下的城市公共空间进行综合分析和系统规划，将韧性理念与气候适应型景观相结合，探索炎热气候影响下气候适应型城市景观设计策略，期望构建具有实效性的设计框架，为气候适应型城市景观设计提供一些可行的参考。

参考文献：

［1］卡特琳娜·巴克，安琪·施托克曼.韧性设计：重新连接人和环境［J］.景观设计学，2018，6（4）：14-31.

［2］苏泳娴，黄光庆，陈修治，等.城市绿地的生态环境效应研究进展［J］.生态学报，2011，31（23）：302-315.

［3］林楠.夏热冬冷地区城市街头绿地气候适应性设计研究［D］.南京：南京林业大学，2012.

［4］方小山.亚热带湿热地区郊野公园气候适应性规划设计策略研究［D］.广州：华南理工大学，2015.