高密度、低碳与宜居的思考

近些年，随着我国疏解大城市、划定城市增长边界等政策的出台，低密度空间逐渐成为了人们期盼的主流。尤其是疫情发生后，很多人认为病毒能够快速传播，罪魁祸首就是城市里密集的人口。由此大家对高密度城市的批判愈演愈烈。

然而，从七普数据来看，2010年-2020年间，整体人口趋向于都市圈、大城市聚集：东南沿海以及西南区域人口呈现高增长趋势，东北、西北区域人口呈现下降趋势。具体到城市中，区域中心城市人口汇聚度最高，城市的首位度持续提高：例如西部的成都、西安，华中的郑州、长沙、武汉，华东的合肥、杭州，华南的广州、深圳等，在人口增量上均高于所属省内的其它城市。

2010年-2020年正是互联网高速发展阶段，新兴产业的转型发展并没有减弱大城市的吸引力，反而进一步增强马太效应。这说明即使有政策的种种限制，城市的规模效益仍在持续发挥作用。尽管我国政策以及主流学术圈不愿意看到人口过多聚集于大城市，但是集聚仍然是城市的本性，高密度大城市的发展方向在可见的未来也许难以被扭转。

一 不同学科视角下的高密度空间

在不同的学科研究分析中，发现当人们在强调个体体验时，往往更倾向于低密度生活；在强调系统性效益时，则会倾向于高密度。

（1）

高密度与生物病理学

生物学家往往提出低密度生活在生物学中的必要性。因为对动物的研究表明，在拥挤环境中，动物生理过度刺激，包括肾上腺增大、雄性性腺活动减少、抵抗能力下降、平均体型下降等等。

（2）

高密度与社会学

社会学家普遍认为高密度与社会的秩序和人类的健康存在着某种因果关系：也就是高密度将会导致更高的犯罪率、自杀率等问题。

（3）

高密度与公共卫生

在高密度地区中，人群接触得更密切、更频繁，病毒也在规模效应下传播得更快，这是显而易见的结果。历史性的几次大规模病毒传染都是从城市蔓延开的，例如黑死病（鼠疫）、霍乱、SARS、新冠肺炎。

（4）

高密度与城乡规划学

在城乡规划学的主流传统中，城市被视为不自然的环境，而乡村则是自然、田园、诗和远方的代表。这个信念激发了规划师通过花园城市来在城市中寻找乡村的价值。霍华德提出的“田园城市”成了规划师的理想，并影响了大多城市。几乎所有人都有一个梦想，即在房屋后院拥有“一片自然”。

（5）

高密度与公共交通学

马休•卡恩（Matthew Kahn）的研究揭示，美国的碳排放有40%来自家用能源和交通，其中私家车又是最大的排放源。私家车的使用和人口密度紧密相关；人口越密集，私家车的使用越少。

根据NTT数据经营所的统计，轨道交通运输一人通过1km需要消耗的能量，约为巴士的二分之一、私家车的六分之一。同时二氧化碳的排出量约为巴士的四分之一、私家车的九分之一。轨道交通不仅能够节能减排、提高运输效率，而且能够减少城市的拥堵，其运营效率是远远高于私人汽车的。

各种交通碳排放与占地面积的比较（©《以城市为主体的中国“双碳”战略纲要》）

公共交通与私人交通的竞争核心之一就是时间。

如果使用公共交通的时间明显优于私人交通，那么公共交通就会成为大多数人的首选。如果使用公共交通的时间劣于私人交通，那么私人交通就会成为优先选择项。而缩短公共交通时间的核心在于发车路线和发车频次。如果起点和终点有直线穿行的公共交通，并有足够密集的发车频次，那么公共交通的时间就会大大缩减，从而成为人们的首选。要使得有直线穿行的公共交通以及足够密集的发车频次，前提就是要有足够的出行需求。出行需求负荷越高，那么单位公共交通出行的成本就越低，也就是有足够的收益覆盖公共交通运营成本，可以使得公共交通可持续发展。

明白这个道理，我们就可以明白，为什么高密度城市中公共交通系统往往更发达；而低密度城市中，即使是大城市，其公共交通也远不如私人机动车。事实上，美国各地城市的调查都表明，随着人口密度的增加，公共交通、自行车以及步行交通将增加，汽车使用将减少。

（6）

高密度与生态系统

虽然高密度城市能源使用、用水量、空气和水污染以及固体废物等总量较大，但是低密度城市中人均资源消耗量和废物产生量会大很多，因此在相同人口的情况下，实际上低密度消耗要高得多。香港和悉尼就是很典型的高密和低密案例。尽管香港的区域集中度更高，但低密度的悉尼人均资源投入和废物产出要高得多，低密度的城市群，空气和水质质量较差。

（7）

高密度与经济地理学

城市是人口、建筑物和基础设施密集地区，是一种本质上不同于农村的空间聚落，其带来的最大好处，就是递增的报酬和规模经济。只要在单位面积内有足够的消费密度，公共产品的提供者就能分摊成本，压低价格。也就是说，当集聚程度越高，相对应消费密度就会越高，公共产品的成本就越低。由于公共产品的成本低，公共产品增加提供的可能性就越大（成本低，利润高，公共产品提供动力大），公共产品细分水平就会越高，满足个人偏好的程度就越高。

以剧院和博物馆类型的大型基础设施为例。

博物馆需要大量价值不菲的展品，需要引人瞩目的却往往造价高昂的结构；剧院需要舞台、灯光、音响设备和大量排练。在高密度城市里，这些固定成本由数以千计的博物馆游客和剧院观众共同分担。而在低密度地区，同样的设备不得不由少数人买单。

（8）

高密度与文化心理学

当人与人之间的距离超出最佳范围（太远或太近）时，就会产生不适感。这是每个人在生活中都能感受到的。在心理学看来，个人空间显然是存在的。如果个人空间受到侵犯，就会产生一些负面影响，那么高密度空间会使得个人空间更频繁地被侵犯，带来更多负面的影响。

但是从文化角度来看，高密度都市中面对面的人际交流、多元文化的碰撞，自古以来就是人类进步的引擎。个人空间的侵犯也可以被视为发展关系的刺激。弗里德曼提出一个拥挤模型，认为密度强度理论有两个主要推力，可以用一句话概括，“拥挤通常不是消极的，它确实会加剧对他人的反应。高密度生活给人们带来了更密切的互动，从而使得身边人成为了更重要的刺激。”

小结 :高密度对个体与系统的影响

个体：面向个体的高密度研究中，强调体验的理念基本都会对高密度空间得出了负面的结论。

系统：面向系统的模型倾向于表明，随着密度的增加，收益会增加。

事实上，

在生物病理学中，也有专家认为，肾上腺在拥挤的条件下增大，更多地与动物的数量有关，而与每个动物的空间量关系不大。

在社会学上，高密度与社会病理学几乎没有一致的关系。因为即使在今天，世界上只有一小部分人居住在低密度城市，与东京和香港等许多高密度城市相比，这些城市的社会混乱发生率明显更高。澳大利亚城市研究所的一项研究表明，尽管近几十年以来，美国和澳大利亚城市的城市密度一直在下降，但犯罪率和自杀率却在飙升。

在公共卫生学上，这些病毒从传播途径具体细分，又可以分为食物传播、水传播、粪口传播和空气传播等。这些途径对应着饮食健康、市政给排水系统、垃圾处理以及空气环境的管理问题。而这些问题可以通过城市基础设施的改善而得以杜绝。

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历史上几次大规模传染病的解决都不是依靠消灭城市密度而达成的。

黑死病——是由鼠疫杆菌引起的鼠疫。在中世纪的欧洲，曾长时间爆发。从公元13世纪后叶到16世纪，黑死病使欧洲城市的人口几乎减少了1/3。其中，最为出名的一次是1665年在伦敦爆发的鼠疫。这场鼠疫因为一场大火得以终结，伦敦这座城市也因为这场大火得以重建。可以说一场鼠疫、一场大火改写了城市规划的历史。重建后的伦敦市以石头房子代替了原有木屋，个人卫生也得到改善，使得瘟疫不再爆发。

黑死病主要是因为卫生环境而引起的。中世纪城市一般都没有很好的排水、卫生设备、基础设施不齐备。由于生活环境的恶劣，加上战争和教会酷刑造成的伤亡，为“黑死病“的大规模传播创造了温床。随着城市卫生系统的不断改善，虽然城市密度越来越高，但是再也没有大规模爆发黑死病，可以说是高密度环境中城市规划的一次胜利。

霍乱——工业革命发生后，欧洲各国纷纷走上工业化道路。工业化在城市中提供了大量的工作岗位，吸引人们纷纷聚集到城市中。随着工业的生产、人口的聚集，城市早期建设的排水系统已经不能满足工业、生活污水的排放。由于水排放与处理不力导致的环境卫生、水体污染等问题直接导致了伦敦19世纪30年代、40年代、60年代的三场霍乱。这期间，伦敦出台了《公共卫生法》，并开展下水道截留、污水处理的技术探索和排水系统的整体工程设计，最终对抗了霍乱。

黄热病与寨卡病毒——这两个病毒主要都是通过蚊虫叮咬传播。城市积水、未经处理的生活污水、垃圾等场所是蚊虫滋生繁衍的绝佳场所。1793年美国费城的黄热病和2016年巴西里约的寨卡病毒都是因为城市不完善的排水系统以及垃圾处理系统，而导致蚊虫滋生繁衍，带来病毒的大爆发。病毒发生后，两个城市均采取一系列措施，改善给排水系统以及垃圾处理系统，提升城市卫生基础设施，使得病毒得以控制。

在城乡规划学上，不应将田园城市的理念，将其等同于低密度。其实过于杜绝高密度与密度过高一样不可取。高密度环境也可以做到生态自然。

新加坡的国土面积仅为718平方公里，相当于深圳宝安区+龙华区的面积，人口密度为7796人/平方公里，是上海的2倍、是北京的6倍，却能够实现47%的绿化率，被誉为“花园城市”，甚至在2020年提出要打造“自然中的城市”。所以说，虽然高密度可能一定程度给宜居生活带来困难，但并不是不可化解的困难，而是需要更精细以及更人性化的设计。

在系统的效益中，明显高密度更有利于生态，发挥集约优势。例如美国城市人口是中国的三分之一左右，但是城市建成面积却是中国的四倍。低密度的城市发展策略，让美国成为汽车之城，而轻型汽车在美国的碳排放贡献占比为16.8%（根据《汽车温室气体排放状况—美国环境保护署汽车趋势报告》2019年美国温室气体排放贡献方面，交通运输行业占比为29%，是最大贡献源；而在交通运输行业温室气体排放贡献方面，轻型汽车占比为58%，是最大来源），是美国碳排放最大来源之一，让人均碳排放量一直处于高位：美国的人均碳排放约为中国的2.6倍。2020年中国的人均排放量为6.6吨，与美国的人均排放17.6吨相差甚远。但是理性的高密并不是越高越好，过高的密度也给人类的安全以及宜居度带来较大的挑战。那么高密与低密的平衡点在哪里呢？

二 高密城市的拐点

（1）

公共服务的规模效益

在市场下，越大城市、越高密城市，公共服务会越好。因为公共服务分摊的成本会越低。如果公共服务的规模化效益能够在网络上实现，那么公共服务就可以克服地面上距离，远距离的规模化，将城市的集聚点分散，那么高密城市将有可能被彻底疏散。目前来看尚未完全可能，从这次疫情来看，复工复课的要求表明聚集产生的效益与服务仍然不可替代。要实现远距离的服务替代性，仍然需要长期的技术努力。

（2）

技术与建设成本

当高密城市在垂直上建设的成本以及技术没有被突破时，垂直上建设成本如果超越水平上的成本，那么高密城市将要铺散在地面上，密度将被迫降低，从而分散到各地。

（3）

人类心理的适应能力

长久以来，由于技术的限制，房屋一直处于低矮形态。上千年来人类从心理上以及生理上业已习惯低矮建筑的生活状态，贸然住过高的建筑难以适应。

（4）

垂直建设的安全性

高处在气候、环境、避灾能力（台风、暴风雨、地震、消防等对高层建筑都是不友好的；同时，高度往往意味着高密，高密城市在病毒防范上也令人堪忧）等方面均较低处差，从宜居层面看，过于高层的建筑，对人类安全性存在天然的不友好。

所以城市的集聚效益在技术、需求、安全的约束下会达到边际效应，无法无条件地拓展。

三 高密度下的宜居，能够实现吗？ 

虽然高密度无法无条件的拓展，但是人类对此仍然在孜孜不倦地追求技术突破。就从人类目前能达到的高密度建设而言，实现高密度下的宜居，可行吗？香港大学教授王缉宪做个一篇报告，将高密度与宜居程度关联起来，结果发现，部分高密度城市仍然能后获得很高的宜居性评价。如新加坡，即使人口密度是上海的2倍、是北京的6倍，但是其宜居性仍远远高于这两个城市。

高密度与宜居的关联性

（©高密度下的宜居，可能吗？| 王缉宪）

从学术界的研究来看，进入20世纪以来，学者们开始逐渐意识到高密度环境与不宜居不存在着必然的联系。

· 勒·柯布西耶（Le Corbusier）在“光辉城市”中提出，以底层架空的方式将地面空间贡献给城市花园，保证城市有充足的空气、阳光和公共空间，从而可以更好地实现高密度空间的宜居性。

· 比莉•吉尔斯-科尔蒂（Billie Giles-Corti）认为，密度不是造成城市不健康、不宜居的充分条件，关键在于如何去设计。

· 简·雅各布斯（Jane Jacobs）认为城市的低密度区的过于拥挤也许会比高密度区的过于拥挤更加压抑、更加具有破坏性。

· 皮特·纽尔曼（Peter Newman）认为，城市密度的下降会导致汽车使用量的增加、空气和水质量下降、农村土地流失、基础设施成本增加等问题。

· 马克·史蒂文森（Mark Stevenson）认为，低密度住宅开发使得公共交通的成本过高，产生对汽车的依赖，从而增加了交通量、车辆排放、交通事故与缺乏锻炼等相关风险。

四 高密度空间的宜居环境设计要点 

高密度地区城市设计的要点，首先保证高密度的优点得以发挥：完善的基础设施，充满活力的社区氛围，高效的公共交通系统。其次要规避高密度环境所产生的问题，让人们在高密环境中仍然能够享受“低密度空间”的待遇：公园绿化、公共空间。具体而言，可以归纳为以下五个方面：

（1）

15分钟生活圈

疫情后，大家对城市空间进行反思，其中“15分钟生活圈”的概念狠狠地火了一把。有专家学者认为，构建15分钟生活圈，在社区内建立起自给自足的“完整社区”，各个社区之间再通过紧密相连形成城市网络。这样，疫情来了之后，关闭有疫情的一两个社区，并不会对其它小区造成影响，也不用大面积封城限制人们的活动范围，而有疫情的社区内部仍然能够自给自足。15分钟生活圈理念国内最早推行的城市是上海（2016年提出），成为了国内众多城市追随学习的对象。其实在上海之前，国外新加坡更早推动了15分钟生活圈实践，并取得了良好成效。

2016年上海发布15分钟社区生活圈规划导则（试行）

“新加坡城市规划之父”刘太格在谋划新加坡总体规划的时候，意识到除了居家生活外，工作、购物、教育、医疗是人们出行的主要缘由。因此，刘太格提出“卫星镇”的规划方案，将商场、社区医院、社区学校、社区体育馆、社区图书馆、公园等配套设施和居民区紧密结合，实现5-10分钟内可步行解决各种需求。“卫星镇”规划方案使居民们最大程度地实现了居民本地化，避免了因为购物、就医、上学等长距离通勤，涌入特定区域造成拥挤的情况，分解了中心地带的压力。

根据经济/地理学，高密度空间有足够的人群，在社区内建设购物、工作、教育、医疗等完备的设施可能性较低密度空间的人均成本更低，实现的可能性也越大。这也是高密度空间较为显著的集聚效应。

（2）

公共空间

根据文化心理学，人与人之间相互刺激、交流互动，从而推动人类文明的进步。李志刚博士团队的研究表明，高密度城市中交流、游戏等活动的缺失更容易造成脑卒。所以高密度地区中，满足人们活动需求的公共空间不仅仅宜居性的要求，更是生命健康与人类文明的需求。

高层建筑缺乏交流互动的核心要素在于公共空间的问题。研究表明：家庭之间的互动主要发生在底层公共空间，通过更有效的开放空间来增加地面互动，是改善社会融合的关键设计参数。无论建筑多高，假如地面上的公共空间由停车场或者不能踩踏的草坪占据，那么交流互动就不会发生。新加坡的规划设计充分吸取了这条经验，借助柯布西耶的“光辉城市”理念，将住宅、医院、图书馆的底层“架空”，形成开阔的公共区域，让人们可以自由穿行。同时将停车位放到地下或者地上，尽量减少地面停车对行人流线造成阻碍。

（3）

绿化空间

2007版纽约城市规划提出：到2030年，要让每个纽约人居住在可以10分钟步行到达公园的环境里”。香港虽然位居世界高密度城市的前列，但是让香港人最引以为傲的是它的生态环境：不管住在香港什么地方、不管坐公交还是打车，30分钟就可以到达生态自然的郊野。1967年新加坡开始建设花园城市，得到各国人民的高度认可，1998年新加坡开始提出“花园中的城市”，到2020年提出“大自然的城市”；我国近些年也不断在强化“公园城市”的理念，这些无不昭示着城市中绿化空间的重要性。

新加坡不同时期的绿色愿景（©网络）

（4）

公共交通

高效是现代城市的基本要求，在高密度城市地区中，高效显得尤为重要。尤其是交通运输系统中，高效、便捷、可达的交通可以使得高密度地区大量人群能够快速集散，避免拥挤。

作为发达国家，新加坡的拥车量只有10%左右。汽车拥有量的减少，与高效、可达的交通系统密不可分。深韵这个道理的新加坡建立了发达的公交线路，平均每300米远就有一处公交车站，使人们在步行舒适度范围内能快速搭上公共交通。

高效的公共交通系统（©网络）

（5）

立体空间

随着我国城市化的快速发展，人口不断往城市聚集。在城市土地资源有限的情况下，空间垂直化发展成为了不可避免的趋势。垂直空间主要包括地上和地下空间。

地上空间——主要指高层建筑的建设以及多功能混合使用，提高土地的集约效率。例如新加坡开始探索“超级垂直城市”建设，试图通过多功能混合建筑：购物、广场、高空绿色花园、学校、医疗等建筑一体化，减少出行，来缓解拥堵问题。去年中央在给深圳改革40周年“大礼包”上，也特别指出支持“推进二三产业混合用地”，让社会主义先行示范区先试先行，这也预示着混合功能的建设将是未来的方向。

地下空间——相对于地上空间，地下空间仍然拥有非常强大的开发潜力。首先地下空间是众多市政管线、轨道交通、停车场等基础设施的完美场所；其次是天然避难所，具有防空防灾功能；最后土壤和岩石形成的天然保温层，可极大限度地降低地下空间的加热和冷却的成本，极其有效地节约能源。基于这些优点，许多发达国家已经开始对地下空间进行充分的开发利用。例如日本，几乎50万人口以上的城市都有地下街，26座城市有大约150条地下街。

立体城市（©网络）

五 结语 

城市的定义总是强调人类活动的聚集或者密度，而从个人主义出发，这种密度形象正在被拒绝。如果没有强大的财务、能源和环境成本，低密度城市就无法继续扩张。同时，城市密度的下降将导致汽车使用量增加、空气和水质量下降、农村土地流失更多、基础设施成本增加。

事实上，系统性效益与个人体检之间往往又存在相辅相成的关系。系统性的效益也会给个体体验带来更多地正效益：例如人口集聚降低基础设施成本，人们可以享受更多的公共服务——大城市才会有大型的歌剧院、博物馆、艺术馆等等，这些都是人口集聚而产生的。过于强调个体体验的效益则会反作用于系统效益，例如个人过多地使用汽车、提高个人生活空间等，将导致碳排放量的增加，给环境带来压力。可以说低密度是奢侈的生活体验，高密度是理性效益的需求。

高密度带来的多样化，提供多元服务需求，使得生活更加丰富。这也是集聚的吸引力。未来物联网的快速通达，有可能也将人快速穿梭热闹与安静之间，那么聚集也就成为了不必要的存在，疏散的城市得以成立，田园城市的理想得以最终实现。

感谢老大、钟sir和小X的指导与建议！

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17. 后疫情时代：欧美的“十五分钟生活圈” https://mp.weixin.qq.com/s/CVC7EgdKeZJ37Bs4f-_OvQ

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