哥本哈根气候适应性规划与启示

2020-12-23 06:33王江波于洋苟爱萍南京工业大学江苏南京86上海应用技术大学上海048
安徽建筑 2020年5期
关键词:哥本哈根市政气候

王江波 ,于洋 ,苟爱萍 (.南京工业大学,江苏 南京 86;.上海应用技术大学,上海 048)

1 引言

哥本哈根作为丹麦的首都,是丹麦最大的城市,位于丹麦的西兰岛上,又名“自行车之城”,与瑞典的马尔默隔海相望。人口将近70万人,面积约为97km 2。由于人类频繁活动与地球气温的上升,大气中温室气体的排放量不断增加,气候发生了很大的变化,从而导致了许多灾害的发生。

全球的气候一直处于不断变化的状态,哥本哈根也在受到全球气候变化的影响。2011年7月初,哥本哈根遭受暴雨的袭击,全市都受到了严重的影响。2011年秋,市政府编制了《哥本哈根2025年气候适应规划》[1]。在气候变化持续不断的大背景下,气候适应规划将通过分析曾经发生的自然灾害,提出最佳解决方案,以减少CO2的产生,使哥本哈根继续成为一个安全的、有吸引力的宜居型城市。

2 面临挑战

哥本哈根面临的急性风险是暴雨、洪水、海平面上升、风暴潮;面临的慢性风险是气候变化、高温等。

2010年8月,哥本哈根遭遇百年不遇的暴雨。2011年7月2日,一场千年一遇的暴雨突如其来,150mm的降雨量在两小时内淹没了哥本哈根城区的大部分地区,淹没的土地约200hm2,经济损失为48.8亿克朗[2]。与此同时,海平面上升给哥本哈根带来了一系列风险。海平面上升带来了风暴潮,风暴潮导致海边的商业、娱乐设施损坏,经济损失惨重。

除此之外,哥本哈根还面临着高温的挑战。根据近些年来的统计,该地区的气温平均上升了两到三度,且夏季干旱时间越来越长。城市热岛现象使得城市空气质量变差,带来了暴雨等极端灾害。2006年夏天,建成区内部地表温度明显上升,其他地区则没有明显的变化,区域内部温差很大。哥本哈根地区范围内温度最低的地区是水面,其次是较大的林地。7月20日是当年夏季最炎热的一天,地表温度高达47℃,另外三天的地表温度在32℃~44℃之间。气温的突然升高表示哥本哈根正面临着高温热浪的风险。

气候变化容易造成紫外线辐射与中暑,在炎热的夏天和温和的冬天,人们愿意花更多的时间在户外,这意味着人们将长时间暴露于大量的紫外线辐射之下。其次,气候变化也会导致疾病的发生,温度升高可能意味着沙门氏菌感染的范围更大,疾病传播的速度更快。

3 韧性目标与机遇

3.1 韧性目标

哥本哈根致力于建立一个拥有更多树木、绿色屋顶、绿色和蓝色的城市空间,且具有丰富多样的自然空间和户外活动场地的城市。气候适应性规划的4个目标:一是开发排放雨水的方法;二是建立绿色解决方案以减少水灾风险;三是防止海水泛滥;四是制定气候适应战略[3];在此基础上,提出了四个方面的重点工作领域:节能、能源生产、绿色交通和市政项目。

在“2009年联合国气候变化大会”上,各国探讨如何减少CO2的产生。哥本哈根响应大会号召,努力建设低碳城市,实现碳中和目标。该目标承认经济与碳排放固有的相互关系下实现的碳中和[4]。当地拥有相当多的自行车来满足人们的出行,能为城市减少约9万吨的CO2。哥本哈根致力于低碳技术的研发,并向各行各业推广低碳技术,使得哥本哈根在建设低碳城市方面取得了巨大的成功。

3.2 韧性机遇

气候适应规划主要是为了减少CO2的产生,减少自然灾害的发生。哥本哈根致力于建设低碳城市,使之成为人们适宜居住的城市。通过改善城市物理环境,并在住宅、交通和体验方面创造有吸引力的城市空间,来提高哥本哈根人民的生活质量。通过开发新的方法,建设一个健康、绿色的现代化大都市。为了保持城市性质的多样性,必须着眼于创造绿色和蓝色地区之间的联系,以及跨学科的合作与对话。各个学科的合作有助于促进健康解决方案的生成,以及与城市休闲区的使用。

4 韧性行动项目计划

4.1 处理雨水

4.1.1 通过不同方式排放雨水

计算结果表明,在极端降雨事件中,由于雨水不能及时排放,从而导致堤坝破裂。这是因为从屋顶和道路流落的雨水,输送到河道,雨水量过大,结果水冲垮了堤岸。当下水道不能负荷过多的雨水,地面将会产生积水。为了解决洪水问题,首先,通过分离或SUDS(可持续城市排水系统)改变雨水的排放方式。SUDS由许多不同的元素组成,所有这些元素都用于管理雨水。SUDS通常是“绿色”且技术含量低的,因此,该系统通常以雨水花园、绿色沟渠、湖泊和运河等形式呈现,为绿色城市做出贡献。由于大雨期间的雨水占了下水道的大部分,改变排放方式会产生很大的影响。所以雨水通常是通过下水道和SUDS两个系统同时排放。其次,另一个方案是将雨水输送到可囤积地方,在大雨后慢慢排放。这个方法是在地表引导雨水,到特定的地方。如果使用该方案,不要混入雨水和废水,这会引起卫生问题。在将水导流到特定的地方之前,首先要将进行雨污分流,分离过后的雨水不会产生污染。

4.1.2 利用规划调整排水系统

规划新下水道系统首先要进行尺寸设计,以应对新的降雨量,满足服务目标。通过4个措施来解决:一是减少水道的水力负荷;二是适当地扩大排水道的管径,增大雨水排放能力;三是减少地面的雨水,防止其对城市造成破坏;四是比较不同类型可持续城市排水系统的结果,选择效果更好的措施来实施。

4.2 缓解海平面上升

通过建设堤坝来保护城市不被淹没。根据2015年修订的《哥本哈根应对气候变化规划》,为保护哥本哈根免遭风暴潮侵袭,实施以下项目:海岸线测量、融资模式及时间表。当该项目实施完成后,受堤坝保护的地区堤坝高度将提高到5.9m的高度,这意味着该地区可以承受每一万年才有一次的高水位,在未来100年里,海水水位预计将上升0.5m,说明城市在这段时间内不会受到自然灾害的破坏。但到目前为止,建设堤坝的资金短缺,导致该措施还没有实施,这还需要得到中央政府在资金方面的支持。

4.3 评估与应急准备

4.3.1 评估

根据2010年8月哥本哈根的降雨事件,统计出每100年才有一次的暴雨。对于雨水,首先需要处理污水的设备,污水处理通常会在下水道系统超载时使用。利用哥本哈根能源公司处理污水,该公司既拥有污水处理系统的先进技术,又拥有设备。其次,有必要起草一份综合风险评估报告,对需要保护的物品进行优先排序,并对提供保护的设备进行评估。最后,对可能造成城市危险的事件,按照从危险到不危险的顺序告知相关单位加以防范。对于海水来说,对可能影响哥本哈根的高水位进行分析,尽量确定高水位首先渗透的区域。然后,通过防御措施或警报的形式让这些地区进行应急准备,以便及时保护这些地区的建筑物和设施。

4.3.2 应急准备

就市政准备工作而言,人们感兴趣的是未来降水模式,即未来降雨的强弱以及雨水量多少。降雨强度的增加将导致更大的洪水风险,这需要应急管理部门采取行动。根据相关分析,确定在严重干旱和高水位情况下存在风险的地区,从而采取预防行动和紧急目标补救行动。在特殊气候事件,如大雨或高水位的情况下,可能会损坏位于敏感区域的建筑物、房屋和设施。气候适应规划的准备工作既要纳入该地区的市政行动计划,又要考虑到基于风险的消防和救援准备工作中。在该地区,消防和救援的目的是最大程度地减少风险来临时的人员伤亡。通过建立一个更广泛和更安全的系统来预警极端天气事件。同时,也要建立健全的气象雷达,以提供更可靠的警告。

4.4 融资措施

4.4.1 确定优先项目的融资方式

应对风险事件的融资需要比市政项目融资的时间更长。由于堤防、水闸等重大单项措施的实施时间相对较短,容易导致经费分配不均。大多数措施必须在几个利益相关者的合作下融资和运作,包括中央政府、哥本哈根能源、哥本哈根城市和港口发展以及哥本哈根地铁等单位。因此,市政局面临的挑战不仅是开支水平,还有开支的分配,因为在某些时期会有非常高的开支,不能保证在市政预算之内。

对各种项目的投资原则上应予以优先考虑,以便所有必要的项目都能顺利进行,而不致给市政预算造成太大负担。因此,市政府必须认真考虑开始或推迟各项措施的预算影响,这将会影响资金的流转以及其他项目开始的时间。为了能够做出长期决策,市政府有必要制定相应的条款,保证建立必要的优先项目。必须根据未来可能的气候变化和市政局的成本预期来选择融资方式。

4.4.2 制定减灾项目的贷款条款

为了面对气候变化的不利后果,在接下来的几年里,需要在哥本哈根市实施大面积的防御措施,预计与气候相关的成本将会上升。市政的借款额度决定了什么样的机构负责该项目,但对气候适应性的投资目前还没有贷款资格。如果规则发生变化,气候适应方面的投资符合贷款条件,那么市政府在选择机构方面将会更为灵活。如果规则不变,市政局将限于在个人预算,根据不同的情况节省资金。由于极端气候事件,节约其他事项的资金,用于支付意外费用,同时确保市政局有一定资金投资防御措施。

4.4.3 建立融资风险的决策模型

因为气候变化是不确定的,所以投资容易产生风险。防御措施可以视为购买保险单,发生损害的可能性不确定,损害程度不明,正确的保险价格不确定。主要的不确定因素是对防御措施进行了一些持续的分析,其中,包括投资的最佳时间、投资水平、损害风险的大小和频率,以及实际投资和管理投资的实际情况。为了优化和评估不同措施和形式的融资在气候发展中的优缺点,需要建立决策支持模型。

该模式还有助于考虑后续付款情况、升级或修改项目,以及为计算环境情景变化带来的经济后果,为融资决策提供依据。财务模式必须能够描述所设想项目的经济性,包括供应商、运营商和相关公共机构。此外,该模型能够记录应用于该项目的经济后果和每年总运营成本的变化。技术和环境管理局正在参加战略研究委员会题为“风险改革”的项目,其目的是制定气候适应规划。该项目预计将带来方法或模型,作为气候适应型最佳投资决策的基础。

4.5 立法与规划

4.5.1 规划法

《规划法》包含了指导哥本哈根长期发展并使之适应,包括气候发展在内的当地条件的最重要工具。市政规划制定了与房屋、工作、运输、服务、娱乐场所等相关的综合规定。此外,《市政规划》还针对《规划法》规定了许多主题,为市政局提供了具有约束力的指导原则。它还包含其他主题的目标,这些目标指明市政局未来发展的道路。市政规划中的开发和土地使用框架是通过地方计划创建的。市政规划对个别土地所有者具有法律约束力。此外,市政规划中的规定有地方规划的基础,这意味着它必须符合《规划法》和城市规划传统的规则。这意味着地方计划也需要确保在城市发展中考虑到气候适应性。

4.5.2 建筑法

《建筑法》的部分目的是确保建筑物安全,并能承受外部影响。在市政局中,可以制定有关新建筑物和现有建筑物翻新的要求,这些要求也将确保在未来的气候变化中建筑物以最佳功能进行运行。必须保护建筑物免受洪水和湿气的影响,并且它们必须能够承受强风。

4.5.3 市政规划

市政规划主要涉及指定城市发展区域。如果判断由于地形等原因在暴雨中特别危险的区域,应降低建筑物保护区域的风险,还要设置防止洪水泛滥的建筑开发要求。市政规划可以保留用于技术设施的区域,如雨水收集池。还可以规范如何使用水道、湖泊和海洋。例如,可以规定打开管道水道,或者可以扩大湖泊的面积,以便它们可以从附近地区吸收雨水。市政规划开辟了使用这些区域的可能性,但该计划并未强制要求使用该区域。市政规划与建筑工程的规划相关,可以与土地所有者签订“扩展协议”。扩展协议扩展了市政规划中包含的选项,但也包含了规划机构与土地所有者之间相互制约的具体协议。市政规划能够指定市政区域内可以允许当地雨水渗入的区域。

4.5.4 地方法规

在地方法规中,哥本哈根市可以对建筑和开放空间进行设计,使可持续的城市排水系统(SUDS)成为可能。可持续城市排水系统的目的是减轻下水道系统的负担,并减少洪水灾害的风险。它需要通过屋顶绿化来延缓雨水到达下水道、渗透性涂层和绿色空间,促进雨水的渗透而不是被引导到下水道系统。它还可能涉及从屋顶收集雨水的系统,以便将水用于冲厕和洗衣服。SUDS解决方案的理念基础是美学、娱乐,以及减少因雨水引起的洪涝灾害风险的愿望的结合。

5 启示

由于自然灾害的不断发生,城市日益繁荣,两者之间产生了矛盾。当自然灾害发生时,防灾只能进行补救不能减少损失。运用韧性城市的理念并将其投入实践中有利于最大程度上降低灾害的发生以及减少灾害带来的损失。

第一,分析灾害。根据城市的特点,因地制宜地进行分析,对之前所发生的灾害进行评估,预测可能发生的自然灾害,制定适宜的方针政策。部门之间相互配合,建议政府从上到下制订或修订保护沿海城市的法规、总体规划、详细规划等,使沿海城市保护工作更为规范和严格[5]。

第二,融资。市政府可根据不同的项目与各企业、开发商以及居民进行融资,向人们阐述防御灾害的重要性,促使民众自发地融资。向民众传播相应的减灾文化,既可以促进政府与民众之间开展无障碍的沟通,也可以在灾害发生的第一时间开展防御工作,减少损失[6]。

第三,建设低碳城市。减少CO2的产生,减少气候变化的幅度,减少自然灾害的发生。应结合中国的国情,将低碳城市的理念融入到城市规划中,倡导绿色出行,大力开发低碳技术,将低碳技术用于各个方面,比如建筑、市政设施等。同时,向民众科普低碳知识,提高民众的参与意识,共同建设低碳城市。

第四,针对气候变化所产生的影响,建立并完善相应的法律法规体系,与已有的规划法规体系相结合,可以更有针对性地保护城市。

第五,要对市政设施进行重新评估。根据近些年已经发生过的灾害,以及利用模型推算出来可能发生的灾害,调整不合理的市政措施,以减少灾损。

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