应对高温热浪的规划体系完善策略探讨

2023-08-25 05:36顾义童本勤
智能建筑与智慧城市 2023年8期
关键词:热浪高温规划

顾义, 童本勤

(南京工业大学建筑学院)

1 引言

近年来在全球变暖、气候变化及城市热岛的多重作用下,高温热浪事件与相关次生灾害频发,威胁社会生产与城乡居民的健康生活。2022年6月1日至2022年8月31日我国平均气温22.3℃,为1961年有完整气象观测记录以来历史同期最高;中东部地区出现大范围持续高温天气过程,高温事件持续79天,为1961年以来我国区域性高温过程持续时间最长[1]。据《中国气候变化蓝皮书(2022)》公布数据,1951年至2021年,中国地表年平均气温升温速率为0.26℃/10a,高于同期全球平均水平[2]。美国自1995年芝加哥高温热浪后,开始加强对城市高温热浪的系统研究[3],并逐渐形成以法律法规、行动规划来应对城市高温热浪。而国内的相关研究起步较晚,从城市规划的角度进行高温热浪的规划应对偏少,且缺乏与法定规划的有效衔接[4]。近年来国内高温事件越发频繁与严重,应借鉴国际相关经验,探索中国城市应对高温的规划体系,为受到高温热浪威胁的城市降温。

2 城市应对高温热浪的研究现状

2.1 高温热浪的定义与危害

由于区域地理位置与社会发展水平的不同,地区与地区间对于高温热浪的评价标准也有所差异。中国气象局定义日最高气温超过35℃且持续3天以上为高温热浪。美国气象局对高温热浪定义时引入结合空气温度和相对湿度的暑热指数,比空气温度更准确地反映高温热浪风险,连续两日内暑热指数超过40.5℃或任一时间超过46.5℃即可定义为高温热浪[5]。高温热浪相比于高温的定义,更多体现的是城市高温状况的持续性。

在全球变暖、城市热岛效应的共同作用下,频发且持续的高温热浪风险不仅带来公共健康问题,也加剧扰动整个城市系统的稳定性,对城市社会、经济、生态、基础设施及可持续发展目标造成相关影响,并加剧其他灾害风险和城市挑战(见表1)。

表1 高温热浪危害

2.2 美国应对高温热浪研究现状

由于美国城市所处的地理位置与高度城市化,并随全球变暖的气候影响,导致部分城市在20世纪末开始受到高温热浪威胁,因此美国在城市规划领域对其研究与实践起步较早,且更具系统性、针对性。如2008年美国芝加哥颁布《芝加哥气候行动计划》,2017年美国纽约《纽约清凉社区规划》等[6]。此外,美国凤凰城将中心城区遮阳标准纳入城市分区条例[7],使相关措施具有法律性与强制性。此后逐渐形成美国应对高温热浪的具体规划框架,下文简称热规划。

2.3 我国应对高温热浪研究现状

国内的相关研究较国外起步较晚,城市规划应对高温热浪的系统研究与实践偏少。通过中国知网以“高温热浪”作为关键词进行检索得到419篇相关文献,在利用Vosviewer软件对文献进行关键词共现次数10次以上统计得出,国内理论研究多集中在高温热浪的风险评估、脆弱性评估、时空分布等(见图1)。高温热浪的风险评估与脆弱性评估的研究范围在城市群、都市圈、省域、中心城区均有涉及,但根据研究成果得出的应对策略未能体现在各级空间规划中,显示理论研究与规划实践的脱节。

图1 CNKI文献“高温热浪”关键词共现图

国内相关实践也较少,且仅作为专项规划中的小章,如城市防暑避灾场所规划,城市风廊规划,中心城区道路型绿道专项规划等略带提及[8]。伴随国家近年来为应对气候变化进行一系列行动[9],我国对于高温热浪规划实践将进一步增加。

3 美国热规划框架

3.1 规划框架

美国热规划强调多系统和多部门共同缓解和管理热,以综合方式解决高温热浪,进而使城市系统及其组成部分在面对风险时保持或迅速恢复预期功能、改善生活质量,并迅速改变城市系统在高温热浪威胁下暴露的薄弱环节,来提高城市未来适应高温热浪的能力。

设定城市应对高温目标。面对日益增长的城市高温热浪风险,在编制规划时建立能体现地区为适应风险而作出努力的目标,且有重点制定本地区的规划目标和策略。所有目标应与可衡量的指标相关联,如设定植被覆盖的目标、街道树冠覆盖率的目标等。

整理城市各类数据、绘制高温热浪风险地图。收集城市人口信息、历史和预估气候、公共卫生、热岛、地表覆盖数据等,利用局地气候分区、遥感等技术方法对城市进行高温热浪风险评估,识别城市高温热浪风险空间、脆弱性空间等,为未来防暑避灾场所选址、城市风廊构建等高温热浪策略做准备。

制定城市应对高温热浪策略。根据高温热浪风险地图等前期分析资料,制定热缓解策略与热管理策略。热缓解策略旨在通过诸如土地利用、城市设计、城市绿化和废热等干预措施,减少因建筑环境引起的城市高温问题。热管理策略的目的是解决能源、个人暴露、公共卫生和应急准备问题。

多情景模拟规划。由于趋于严重的全球变暖和热岛效应,历史气象数据不能准确预测未来气候,及城市的复杂性和可变性,很难判断相关规划的有效性。因此通过对各种情景下的温度变化进行模拟规划,尽可能在多种模拟情况下选择最适用的策略。

多方参与城市热规划过程与监测评估体系。美国热规划强调各级政府、规划人员及社区利益相关者共同参与,合作制定热缓解与热管理策略。热缓解工作要求政府机构、规划者、交通部门、开发商、公众等的密切参与。热管理工作要求医疗机构和应急管理部门、和社区组织的协调。为确保整个规划的策略得到整合并最终实施,需定期评估各类指标,并进行任何有必要的调整。

3.2 热缓解与热管理策略

美国规划师协会为高温热浪威胁提出应对策略,即热缓解与热管理两大总体策略,涵括八小点具体措施[10]。热缓解策略从土地利用规划、城市设计、城市绿地系统规划与减少热排放四大方面着手;热管理策略则从能源管理、个人高温暴露、公共卫生教育及应急管理四大角度入手。

1)土地利用规划层面

包括采用集约紧凑的城市发展模式;设立城市发展边界保留来自自然地区的冷却效果;在区域、城市及社区层面建立通风走廊;减少地面停车场的面积及缩小城市道路宽度。

2)城市设计层面

考虑街道走向、建筑朝向与形体、遮阳系统设计,及使用高反射率的人行道、墙壁和屋顶涂装。

3)城市绿地系统层面

植被通过蒸发冷却周围地区,包括提高城市绿化覆盖率、建设绿色雨水基础设施、公园和绿道等。

4)减少热排放层面

采用建筑被动式降温设计提高建筑能源效率;采用高反射率屋顶与外墙材料;提倡步行、自行车等微出行方式与公共交通出行。

5)能源管理层面

提倡使用多种能源并储存冗余电力,减少停电可能性;启用公用事业援助项目帮助低收入居民支付能源账单。

6)个人高温暴露层面

公交站点喷洒水雾及增加饮水设施,加大公交频次减少候车时暴露在高温下;校园调整体育课安排和活动,减少相关疾病和死亡风险;在高温预警期间关闭对体力要求较高的公园和步道;制定工作场所标准,加强工人高温热浪风险培训。

7)公共卫生教育层面

在高温热浪来袭前,通过各类渠道如政府网站、社交媒体、公共场所等发布信息,以及普及如何在高温热浪中保护自己。

8)应急准备层面

完善高温预警系统;制定高温响应规划,加强对相关疾病的监测、加强社会服务、向弱势群体伸出援手。

4 美国应对高温热浪经验对我国的启示

通过上文对美国热规划框架与其策略的归纳与分析,总结得出四点我国城市规划应对高温热浪的启示。

应对高温热浪的理念融入各类规划与设计,涵括国土空间总体规划、详细规划、专项规划、城市设计中,从宏观到中微观全方位统筹融合,贯穿规划设计全过程,制定长期性、常态性应对策略。此外,加强各层级规划中相关成果的上下位传递与衔接,形成体系化的规划成果,契合国土空间规划“一张图”建设要求。

设定高温热浪规划目标,引导城市抗高温热浪建设。受高温热浪威胁的城市在上位规划设定高温目标,引导下位规划与城市建设朝温度可控、响应及时的方向发展。

完善法规规章体系,使应对高温热浪规划有法可依。完善城市规划条例及规范标准,并通过控制性详细规划确定合理的指标体系,指导各项应对高温热浪的策略与做法切实落地。

规划与管理需多方参与、监测评估。规划编制时,加强政府、群众、开发商等各类人员的参与,合作制定应对策略。规划管理时需要公共卫生、应急管理部门、企业等共同合作与协调。规划编制后结合城市体检,监测评估规划实施情况,并动态调整相关指标。

5 我国应对高温热浪规划体系建构策略探索

在我国城市规划体系中,高温热浪等气候灾害的规划通常仅作为防灾减灾专项规划中单灾种规划。随国土空间规划体系的不断完善, 2019年6月发布的《市县国土空间总体规划编制指南》中提出系统评估影响城市发展的重大灾害风险类型[11],加之我国部分地区高温热浪威胁逐年提高,应加快探索我国城市应对高温热浪规划体系。借鉴美国热规划框架,结合我国国土空间规划体系[12]现状,提出应对高温热浪的规划体系完善策略(见图2)。

图2 应对高温热浪规划策略框架图

①在国土空间总体规划层面,根据历年气象数据与“双评价”分析城市是否面临夏季高温热浪风险。对确需进行高温规划的城市进行高温风险评估,识别城市高温风险空间、高温脆弱性空间,并设定应对高温目标,再针对性进行区域或城市尺度的风廊规划等高温缓解策略的制定。

②在详细规划层面将总体规划中识别的高温风险空间等分解到各个单元地段,设置强制性指标与图则管控,如街道树冠覆盖率、地块内建筑开窗比例、遮阳设施布局等。提供引导性降温指导,如指导高反射率铺装或材料的选择、建议发展屋面墙体绿化等。此外重点地区或高温风险等级较高的地区,通过城市设计手法,如利用热环境软件模拟,寻找能进行被动式降温的建筑及街巷布局。

③在一般专项规划层面如绿地系统、城市道路等专项规划中要体现为完成上位规划及相关规划中的高温目标而作出的努力。除此之外,可借鉴美国经验编制高温响应规划,如高温预警系统、高温风险普及教育、防暑避灾场所规划等。在国土空间总体规划和详细规划层面,更多的还是体现空间上高温缓解的做法与策略。在专项规划层面应进行借鉴创新,将如公园、绿道等户外空间使用时间、公共交通运营频率等、能源节约使用等指导性高温管理策略纳入相关规划。

6 结语

面对不断来袭的高温热浪风险,城市系统需做好应对之策,文章借鉴美国热规划框架,根据我国国土空间规划体系,从国土空间总体规划、详细规划、专项规划进行我国应对高温热浪规划体系建构策略的探索。但面对来势汹汹的高温灾害仅靠规划层面的应对是不够的,还需多专业领域、多应对部门、多社会主体的共同协作来为城市降温,进而实现城市、社会、经济等的健康与可持续发展。

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