以自然为本的创新城市规划：应对气候变化及经济效率，提高城市可持续能力和韧性

2017年8月15日上午，英国伦敦帝国理工学院Cedo Maksimovic教授在中国城市规划设计研究院作了题为《应对气候变化及经济效率，提高城市可持续能力和韧性》的专题讲座，本次活动作为“中国城镇化智库论坛”的系列活动内容之一，重点讨论以自然为本的创新城市规划若干问题。讲座由该院经营管理处副处长胡京京主持，Cedo Maksimovic教授是欧盟气候创新计划Climate-KIC领导人，该创新计划专注于减缓与适应气候变化研究。现将报告做一概略性整理，以飨读者。

Cedo Maksimovic教授首先介绍所在团队Climate-KIC气候创新计划，重点讲述基于气候变化减缓与适应的创新城市规划解决方案Blue Green (BG) Solution (蓝绿方案)，BG Solution 作为Blue Green Dream(蓝绿梦想)重要组成部分，以BG System(蓝绿系统)为基础，为未来城市能够可持续、韧性并且经济高效发展提供了一个有利的方案，并以欧洲多个地区的校园、公园为案例阐述BG蓝绿方案的实际应用。

为什么要提出BG Solution？

进入20世纪中叶，全球城镇化速度明显加快，其中城市人口数量从1950年7.5亿到2017年接近70亿。快速城镇化进程随之带来一系列城市问题，包括粮食和水等资源匮乏、洪涝/干旱灾害、水污染、空气污染、城市犯罪、城市热岛等（图1）。在全球气候变化、极端天气时间频发背景下，这些事件为未来城镇化发展以及传统城市规划工作带来一定的挑战。

图1 当今城市压力

城市规划师和当地政府表示，以自然为本的城市解决方案（NBS）可有效缓解城市压力、实现城市对气候变化的韧性响应。该系列方案优势在于其构建和运行过程更加低碳、耗材少，并且可增加财政和审美方面的财富，提升就业率、减少建筑耗材、改善人群健康（图2）。

图2 以自然为本的生态服务系统（NBS）

由英国伦敦帝国理工学院牵头，Climate-KIC创新项目Blue Green Dream（BGD）展开了对NBS潜在利益的定量描述与深入挖掘。有别于其它NBS，BGD项目有两大创新特点：

→整体性：该项目整合了众多规划方法，需要更多利益相关者参与到整个规划过程中；

→优化协同性：该项目使得建模观念在NBS，当地水资源，环境、气候等项目、城市设计和建筑方面的创新之间得到优化与协同，实现较低的生命周期成本和增强效益。

我们接下来通过几个研究案例展现BG系统工作流程，可以实现城市的低碳、韧性、智慧发展。BG Solution作为BGD项目提出的重要解决方案，可系统性满足城市生态系统服务。

什么是BG Solution？

Blue Green (BG) Solution来源于Blue Green (BG) Systems approach，它是BG系统方法、生态系统服务与城市组成部分三者的有机结合，具有较好的协同作用、较大的经济效益、较为全面的城市功能，可为未来城市规划提出最优的解决方案。BG系统适用于大部分的气候与社会经济环境，并且在不同城市空间尺度上都有较好的应用。举例来说，“树”在城市建设中占有重要角色，包括调节城市热岛（通过遮荫和蒸散作用），降低暴雨洪涝风险、减少噪音与空气污染，阻挡沙尘暴等功能；这些功能与城市微型气候、建筑总体积、室内舒适度、能源消耗以及户外环境质量等方面可形成一定程度的交互作用。在BG系统方法的框架下，该交互作用可被量化用于树木栽种的选址工作，甚至包括基于其生长环境特征的树种选取。此外，BG 团队不同于以往组织团队，它将建筑师、园林设计师、气候专家、环境工程师、水利工程师、城市规划师、能源规划师进行有效整合，从而构建全面的BG系统工程（图3）。

图3 BG系统研究团队

BG Solution如何与规划设计相结合？

BG系统所产生的概念优化解决方案，对城市设计及城市前期规划阶段工作具有指导意义，具体表现在如下三个方面：1.BG蓝绿方案调动了更多系统利益相关者参与，从而使得规划过程中遇到问题和相应的解决方案将得到充分考虑；2.BG蓝绿方案增强了以技术和自然为基础资源的有力整合，从而降低资源使用周期成本，提高工作运转与资源利用效率；3.BG蓝绿方案较好体现了城市的韧性特征，从而可更好应对气候变化和极端天气事件发生。BG Design Brief（BG设计纲要）作为BG蓝绿方案重要组成部分，主要分以下三个阶段完成：

→目标指标定义。对项目需求的数据（气候条件与可用水资源）进行采集和绘图展示。

→方案分析优化。分析城市之间潜在的协同效益，提出候选解决方案，进行详细比较；

→设计纲要生成。完成详细设计纲要，包括项目的要求并商定优化概念与解决方案。

在此期间，利益相关者在设计纲要制定的参与过程主要体现在完成基于目标驱动的规划矩阵（Goal Driven Planning Matrix, GDPM）。该规划矩阵通过以下六个方面进行实现（图4）。

→制定目标。包括市场营销、可持续发展、气候变化适应性、收益、国际形象等目标；

→明确任务。市场营销目标为例，包括市场分析、改善室外舒适度、促进文化等任务；

→设计指标。以改善室外舒适度为例，室外舒适度包括热舒适度、视听舒适度等指标；

→项目功能与概念。以改善室外舒适度为例，包括街道设计、风向、建筑物方位等；

→度量指标。设计合理度量值满足上述设计指标，制定恰当分析方法获取这些度量值；

→方案优化与选取。根据上述步骤，量化蓝绿方案带来的效益值，生成最优解决方案。

图4 Goal-Driven Planning Matrix（GDPM矩阵）

此外BG蓝绿系统对项目质量与周期成本的影响存在交互作用，主要通过交互矩阵Interaction matrix、成本关联矩阵Cost dependency matrix、气候韧性矩阵Climate resilience matrix三个设计工具。交互矩阵主要反映居民生活环境质量与城市内各个组成部分，包括水、绿色植被、气候变异、污染、能源、建筑解决方案以及城市解决方案之间相互作用，并对该相互作进行建模，基于该交互矩阵量化其相互作用的协同性（图5）；成本关联矩阵表示利用上述协同效应降低资金成本，提供一个双赢的方案；气候韧性矩阵表示在上述交互矩阵、成本关联矩阵当中加入气候变化情景，量化相关韧性指标，使得BG蓝绿方案体现更多韧性。

图5 不同城市组成部分之间交互作用

BG Solution应用实例有哪些？

BG蓝绿系统在当前及新型城市当中得到较好的应用，充分出BG蓝绿方案在可持续性、韧性及经济效益方面对城市发展带来的帮助。在这里列举BG系统在以下城市中应用（图6）。

→萨格勒布大学校园。在总规、区域规划水平上，通过GDPM矩阵展示BG系统的优势。

→伦敦诱饵溪。表明BG蓝绿解决方案如何管理周围环境对城市基础设施所带来的风险。

→布达佩斯城市公园。在混合使用区或公园内实现城市水、能量和废弃物之间闭环过程。

→伦敦马洛路。展示BG系统对居住区规划的应用，最大化能源效率和居民居住舒适度。

→沙巴茨城市总体规划。展示BG蓝绿系统如何在整个城市再生计划中得到开发利用。

→伦敦帝国理工学院。展示如何对BG蓝绿解决方案在单个建筑实施效果进行检测和建模。

Maksimovic教授表示，BG蓝绿系统在欧洲城市展开多个研究，形成了与城市规划相关的有效BG解决方案，希望能在日后与中国城市规划设计研究院开展更深入更丰富的合作。

在Maksimovic教授精彩讲述结束后进入互动环节，与会嘉宾就BG蓝绿方案的设计理念进行提问、阐释自己的观点，讨论该方案在城市规划中应用，讲座在开放友好的氛围中结束。

中国城市规划设计研究院学术信息中心贾鹏飞博士报道.

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