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基于自然,顺应自然,利用自然——“海绵城市”与城市生态韧性

创建时间:2021-05-10

作者:俞孔坚

美国艺术与科学院院士、北京大学建筑与景观设计学院教授、土人设计首席设计师。

 

采编:周淑倩

Interviewer & Editor: ZHOU Shuqian

 

AP / 您长期从事“海绵城市”的研究与实践,请问这个概念在国内是如何被提出的?

 

俞孔坚/ “最早的‘海绵’概念,即现在的‘海绵城市’,其实是基于中国5,000年的农业文明的积累,形成的一套适应于中国独特气候的雨洪管理和生态治水的方法体系。”

我于1992年出国读书,1997年回国,在此阶段,中国城市快速发展,全国各地的城市不断往外、往上扩张;在“三通一平”工程的推进下,城市大面积铺装,水泥道路拓宽,湖泊和湿地被填塞、污染,河道裁弯取直、不断硬化;在道路拓宽的过程中,城市中河渠、下洼绿地等自然排水系统被填埋,取而代之的是常用的工业化城市的做法——排水管道。然而,这套系统实际上并没有发挥作用,相反,几乎为中国所有的城市都带来了内涝问题。

 

中国季风性气候显著,与工业化较早的欧洲发达国家截然不同。但我们城市的基础设施建设,恰恰沿用了欧洲发达国家的一整套做法,破坏了发源于中国自身气候条件下的自然排水系统,即传统的城乡“海绵”系统,导致我们的城市不能适应,这就是其出现涝灾的主要原因。

 

我在1997年回国后,发现这套基于西方城市的灰色基础设施实际上不能适应未来中国城市的发展,于是开始将城市水系统作为研究重点,继而提出“海绵”概念,来比喻基于自然系统的洪涝调节能力。

 

AP / “海绵城市”在国内是如何发展及演变的?

 

俞孔坚/ “对我来说,‘海绵’的概念来源于幼时在东南沿海的生活经历。”

我出生于浙江省金华市东俞村,在白沙溪边长大,自小就和水打交道。村庄里有7口塘,用以调节水涝:丰水期塘里蓄水,旱时即可使用。在我的家乡,我们的耕地开垦皆顺应于水,村庄从未被水淹掉过;至于洪水,其实并不可怕,因为两岸有大量的滩地、湿地、坑塘,它们能够消纳积蓄洪水,使水陆互相融为一体,就像具有弹性的海绵一样。

 

东俞村白沙溪 

 

1997年回国后,我经历了由中国快速城镇化所带来的城市内涝问题,认识到解决雨涝必须要形成一套基于自然的方法。遂于1999—2001年,我申请了两个国家自然科学基金课题:“经济快速增长地区城乡规划中的生态安全格局理论与案例”和“可持续城市水系绿色廊道设计的景观生态学途径”,深入开展城市水系研究。2000年,“海绵”概念雏形产生,我认为城市的水系统应该像海绵一样,解决雨涝和干旱的问题,以及城市所面临的季风性气候带来的挑战。故我在2003年出版的《城市景观之路:与市长交流》中指出:“河流两侧的自然湿地如同海绵,调节河水之丰俭,缓解旱涝灾害”。

 

所谓“海绵”,就是自然积存、自然渗透、自然净化——利用自然来净化大量的面源污染,利用自然来吸收水分,利用自然系统来沉淀、过滤、净化,继而补充地下水;而工业文明的灰色基础设施系统理念与其背道而驰。

 

但恢复农业文明的智慧,并不是简单的回到过去,而是建立在工业文明和系统地认识水的基础上,吸取并融合美国的低影响开发、欧洲的可持续水资源的利用、澳大利亚的水敏感城市设计等现代理念,以及生物洼地、种植水池等现代技术,即传统农业文明与当代对水的科学认识,两者结合构成了中国的“海绵城市”理念,故其既有时代的先进性,又有本土的传统智慧。

 

除了从“水适应人”到“人适应水”转变,我们对待水的态度在源头、过程、末端也应有所不同。在源头滞蓄,将水留住;在过程中通过蜿蜒曲直的河道、一道道矮堰将其流速减缓;而到了末端,面对迅猛的水势要适应。即从源头消纳滞蓄、过程减速消能、末端弹性适应,这也就是我在2015年提出的海绵城市建设的“三段论”。

 

2016年,我在《人民日报》“学术前沿”上发表的《论生态治水:“海绵城市”与“海绵国土”》,最终将海绵城市的理念与建设放到国土生态治理的大背景下来认识,提出“‘海绵国土’建设需与现行的国土和区域规划及城市规划体系相衔接,成为国土和区域的生态基础设施”。

 

普洱陂塘 

 

AP / 2013年12月12日,习近平总书记在中央城镇化会议上提出“建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”,拉开了我国“海绵城市”建设的序幕。

在您看来,“海绵城市”为什么会受到中央的重视,上升为一项全国性的运动?

 

俞孔坚/ “我作为专家参与住建部组织的给中央的有关城镇化工作的报告的起草过程,并和其他多位专家一起积极推动,在大家的共同努力之下,‘绿色海绵’理念最终被决策者采纳或参考。

 

这背后还有诸多推动因素。其一,也是公众关注度最高的,是北京7 · 21暴雨(2012年7月21日北京及其周边地区遭遇暴雨),城市发生严重内涝,造成12.4万人受灾,79人死亡,城市内涝问题也开始引起重视。对此,公众普遍认为是由于地下管网建设不足,防洪措施不到位;但在当时,我提出了一个不同的观点——应建立绿色海绵系统。

 

2012年7月26日,我致信党中央、国务院和北京市领导,提出《建立“绿色海绵”解决北京雨洪灾害的建议》,随后,我又在《文汇报》公开发表了《让雨洪不是灾害,而成福音》一文,指出城市涝灾的罪魁祸首并非降雨,而恰恰是因为我们过分依赖工业技术,修建“灰色”市政排水工程,并建议应以绿色海绵解决城市的内涝问题。

 

正在渠化的河道

 

习近平总书记在中央城镇化会议上提出“在提升城市排水系统时,要优先考虑把有限的雨水留下来,优先考虑利用自然力量排水”,并将其提炼为“建设自然积存、自然渗透、自然净化的‘海绵城市’”。随后,国务院积极响应,将其纳入重点工作日程,“海绵城市”建设成为了一项全国性的运动。

 

广场铺装

 

AP / 2015—2016年,住房和城乡建设部分批选择了30个城市进行“海绵城市”试点。如今回望,“海绵城市”建设功效如何?是否达到预期?

 

俞孔坚/ “海绵城市”的概念实际上并没有被完全理解。

当它被应用于基础设施建设后,很多鱼龙混杂的概念也就进入其中,深隧工程、管道加粗、增加水泵等都被看作是“海绵城市”的治理手段,而这些手段恰恰违背了其基于自然的核心理念,对其在国内的发展实际上造成了损害。

 

中央提出建设“海绵城市”试点之后,“海绵城市”一词广泛进入公众视野,在十八大报告、中央文件、中央城镇化工作中不断被提及,它逐渐成为经济发展的抓手,大量的中央企业开始进入这个领域。

 

因此,尽管自“海绵城市”建设以来,一定程度上确实改善了试点城市内涝的问题,但由于它未被某些城市完全理解,在实施过程中出现了部分偏差——唯利是图的开发商、投资商将其从一个绿色的途径转变成灰色的途径,无限制地将投资做大,导致公众认为“海绵城市”投资成本很高,效益却不明显。

 

当然,这个问题不能归咎于某一个人,因为一个先进的概念要被正确认识、广泛吸收,需要建立起一个完整的知识体系。而它一旦成为一项运动、一个资本手段,就变成了一个利益箩筐,好坏都往里装,自然达不到预期效果。

 

 

AP / 能否从生态角度谈一谈您对“韧性城市”的见解?您认为应当如何提高城市生态规划韧性水平?

 

俞孔坚/ “在应对城市内涝时,将管道加粗,或是增加数量,也是从物理层面上提高其抗涝能力,但带来的结果是更大的资金投入和持续的修缮,与当下提倡的可持续发展理念是相违背的。”

所谓“韧性”(resilience),就是当一个系统受到外界冲击的时候,其承受冲击和自我恢复的能力。其中,生态韧性是当自然性、灾害性的不确定因素,如全球气候变化,或洪水、暴雨、干旱、风暴、病毒对城市造成冲击时,城市适应并修复的能力。

 

而我们的城市建设往往缺乏韧性思维,设计太过机械,功能分区太过明显,交通模式太过单一,影响其应对疫情等自然灾害的弹性。

 

过去江南的城市,如苏州、杭州,之所以能够应对暴雨,是依靠其与太湖系统、钱塘江水系统相融的发达的水系统——城市水韧性的背后是以强大的自然系统作支撑的。但由于我们现在的城市依赖于钢筋水泥和管道系统,所有的水系统都取直硬化了,导致其失去水韧性,一旦雨水超过管道所能承载的水量,自然就会出现内涝的问题。

 

但我们强调基于自然、利用自然、道法自然,并不是说不需要工程措施,而是在自然优先的条件下,基于对自然系统的认识,进行适度的人工干预,借助自然的力做工,人的干预只是引导性的最小、最节约的方式。例如,当洪水冲击城市,我们在采取防护措施时,并非一定要修建防洪堤,古时李冰因势利导,“深淘滩,低作堰”,即将水引走。我们在徽州地区就可以看到古人以这种方式设计建造的一系列堰,让水慢慢流下来,这便是通过极少的人工干预,顺应自然所建立的一套沿用至今的生态设施。

 

一个城市是否具有生态韧性,尤其是水韧性,取决于其自然系统是否健全。海绵城市正是韧性城市概念之一。2009年,我们在上海黄浦江岸边的工业废弃地带设计建造了后滩公园,取得时任上海市长的同意,拆除原混凝土防洪墙,建立了一个可以复制的水系统生态净化模式,利用人工湿地进行污水净化;同时,当洪水来临时,河漫滩可降低其破坏力、消纳冲击力。后滩公园作为“海绵城市”的典型案例之一,不仅提升了黄浦江两岸的弹性与观赏性,也为城市提供了安全保障。

 

上海后滩公园

 

在城市生态韧性建设中,水的应对与治理只是其中一方面。通过减少对水泥的使用降低碳排放、通过景观营造实现生物多样性保护等,都是生态修复增加城市弹性、应对全球气候变化的手段。因此,要提高城市生态规划韧性水平,核心在于基于自然的生态基础设施的建设。

 

AP / 国际上于2002年首次在联合国峰会上提及“韧性”概念,而国内则是在2017年首次在国家层面上提出韧性城市建设。您如何看待中外观念之间存在的差异?

 

俞孔坚/ “为什么中国官方对‘韧性城市’的提出落后国际10余年?这是因为我国历史上从未经历过如此迅速、如此大规模的城市扩张。

 

而在经历了40年的快速城镇化,犯了和欧洲、美国同样的错误,且疫情将城市化的问题暴露出来后,我们才恍然大悟般意识到,我们的城市应当具有韧性。”

 

总体说来,国内学术界对于“韧性城市”的理解的确相对落后,这是因为我们的城市发展相对美国和欧洲发达国家较晚,但这不代表我们过去就没有这样的智慧。

 

正如前述,中国5,000年的农业文明为我们留下了很多“韧性”智慧,如调节雨洪的坑塘水网、无需钢筋水泥的木结构建筑、避灾逃生的北方平屋顶和南方的高门槛等等。在工业文明来临之前,我们的城市对环境的适应性并不差。

 

金华燕尾洲公园

 

AP / 在很多人看来,在全球气候变化背景下,景观项目似乎比建筑项目更能体现“韧性”。作为在生态方面颇具建树的设计师,您在建筑项目中会如何考虑?您认为哪些策略或是建筑变“韧”的关键所在?

 

俞孔坚/ 现在的城市之所以越来越脆弱,是因为我们越来越依赖于单一的技术来解决我们日常的生活问题,但这些实际上是需要城市设计、建筑设计、景观设计通盘考虑的。

 

韧性的核心是对不确定因素的适应能力,从建筑设计到城市设计,乃至到整个自然环境的生态修复,都是为了提高其适应能力。

 

六盘水明湖湿地公园 

 

建筑是最基本的人类的居住单元,在全球气候变化背景和生态文明理念下,当代建筑的生态性及其对全球气候的应对取决于2个方面:

 

其一是mitigation(缓和),对外减少对环境的干扰,建筑设计必须对这个问题要做出回答,当下的建筑由于过度依赖现代技术,如夏冬离不开的空调、钢筋水泥等建造方式,都产生了极大的能源消耗,给环境带来巨大的冲击。我们必须考虑建筑和建造如何能少用空调、水泥,减少碳排放,建筑本身应该为碳中和做出贡献,甚至产生负碳——利用太阳能、风能等可再生能源,使建筑本身不但少耗能、不耗能,甚至产生能源。

 

其二是adaptation(适应),其自身能适应环境的变化,这便是建筑的韧性。当然,建筑本身是否具有韧性,还取决于其是否具备社会和文化意义上的多重功能。空间为人使用,如我们访谈的所在地——安徽黄山钓雪园设计酒店公共客厅,其既是一间书房,又是一处可以容纳几十人的讲堂,同时它还是一间客厅、餐厅、茶室,这是建筑本身功能的使用弹性。城市的建筑是否具有韧性,很大程度上也决定了城市本身的韧性程度。

 

我强调基于自然的城市、基于自然的建筑和基于自然的景观。人工的设计需要基于自然、顺应自然、灰绿结合;自然的生态系统本身越健康,城市社会系统便能获得更多的生态系统服务,人与自然耦合的城市系统便越具有韧性。

 

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