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规划年会 | 学术对话三:气候适应性设计创新实践

中国城市规划  · 公众号  · 基建  · 2024-09-29 17:37

正文

导读

2024中国城市规划年会于9月7-9日在合肥召开。9月8日上午,由重庆大学建筑城规学院、北京大学城市与环境学院、武汉大学城市设计学院承办的学术对话三“气候适应性设计创新实践”成功召开。


本文字数:5846字

阅读时间:18分钟

 


9月8日,由重庆大学建筑城规学院、北京大学城市与环境学院、武汉大学城市设计学院联合承办的2024年中国城市规划年会学术对话三在合肥召开,对话主题为“气候适应性设计创新实践”。学术对话由学会常务理事、山地城乡规划分会秘书长,重庆大学建筑城规学院党委书记李和平教授主持,何宝杰教授担任联系人。此次学术对话特邀嘉宾包括北京大学彭建教授、东南大学杨俊宴教授、武汉大学詹庆明教授、哈尔滨工业大学冷红教授、华中科技大学彭翀教授、华南理工大学李琼研究员和重庆大学李旭教授,对谈嘉宾包括中国气象科学研究院程宸高级工程师、重庆大学韩贵锋教授和重庆大学谭文勇副教授。


 

主持人:李和平

学会常务理事、山地城乡规划分会秘书长,重庆大学建筑城规学院党委书记、教授


与会嘉宾、专家学者围绕多尺度气候适应性规划需求、内容、方法及数字智慧化创新实践等展开深入讨论,主要包括跨尺度气候适应空间理论与技术方法、不同群体的气候适应性设计需求、地域气候的传统营建智慧、城乡空间气候应对的数字智能化、气候适应性实践的精细化实施等。


学术对话集体合影


本次会议包括主持开场引言报告、特邀嘉宾与对谈嘉宾核心观点阐述、专家学者交流互动、自由交叉发言和主持总结等环节。首先,由本次学术对话联系人、重庆大学建筑城规学院何宝杰教授简要介绍了对话总体议程。


 

何宝杰

重庆大学建筑城规学院教授


李和平教授从“美丽中国共建共治共享,全球气候变化对人居环境的系统挑战,当下居危思危成为普遍常态,如何从学科与行业角度出发,积极响应气候适应性城市的目标需求”等维度,阐述本次学术对话的背景与目的。特别地,气候变化以及相关风险正迅速地突破宜居、健康、安全的人居底线,对人类生产、生活、生存造成影响,全社会需要积极地探索研究、共同参与、协同行动,构建适用、有效的策略技术、方案体系,形成气候变化和极端天气应对为导向的城市规划设计创新理论和实践范式。随后,详细介绍了本次学术对话的五个议题,强调交叉实践,从空间尺度、时间尺度、学科尺度,围绕城市预防能力、抵抗能力、恢复能力、变革能力,寻古探今,在古人传统气候适应性营建智慧中总结人居高品质建设的当下经验和启示,保障与满足极端气候风险来临时更高的空间诉求。


 

特邀嘉宾:彭建

北京大学城市与环境学院党委书记、国家级人才、国际SSCI期刊《Applied Geography》主编、教授


彭建教授基于团队科研经历与国际期刊编辑工作经验,从“气候适应性的效率与公平”角度出发,阐述城市气候适应性设计的重要性,强调蓝、绿基础设施降温效率的空间异质性,并指出气候特征改变对城市不同人群风险的差异性。具体地,彭建教授谈到城市绿色基础设施建设及其空间降温效益的阈值效应。降温阈值无论是在中国城市,还是在非洲城市都存在差异;在北京、合肥以及其他中小城市,这个阈值会因当地空间特征差异而变。在这个基础上,需要设计不同的空间或管控指数支持空间管控和气候适应性设计实践。从全球学术的发展背景来看,深化以人为中心的气候公平性研究尤为重要。国外学者针对低收入人群进行了大量的气候公平性研究,我们也需要从多维度思考如何保障气候公平性,并结合规划设计行业优势加以解决。高校研究者和同仁需要与规划设计部分加强合作,从规划的难题里找到科学问题。


 

特邀嘉宾:杨俊宴

学会流域空间规划分会副主任委员,东南大学智慧城市研究院副院长、国家级人才


杨俊宴教授从中国城市营城智慧沿革的视角,将气候适应性行动分为三个阶段:古典的“顺应自然”时期、工业化的“人工山水”时期、新世纪“能量循环”时期。具体地,杨俊宴教授指出,古典的中国气候性适应,讲究城市布局顺应自然,依山傍水,注意风向、落差、防洪水、台风等等。工业社会之后,人们利用更好的技术条件,具有很强的改造城市、改变地形的能力,然而在“人工山水”时期,这种布局对气候本身内在机理和颗粒度的响应与反馈是不够的。例如我们肯定绿地降温效应,但是我们尚未具有足够技术力量进行科学优化支撑。新世纪以来,气候适应性设计进入“能量循环”时代,数字技术允许我们精细地研究光、声、热等不同细分环境,真正实现能量颗粒度的循环。从传统的罗盘到后来的丁字尺,再到现在的大数据和人工智能技术,规划设计人员能够采用高颗粒度模式接近真实地模拟城市里面能量流动,寻求三维空间形态营城。这是时代发展的更迭,在这样的时代下,气候适应性设计需要重视“关注内容从物到人的转变”与“多领域人才的双向联手”两个重要趋势。


 

特邀嘉宾:詹庆明

学会城市规划新技术应用专委会副主任委员,武汉大学数字城市研究中心主任、教授


詹庆明教授结合自己的求学经历与工作经历,从多尺度的技术方法出发,结合其本人牵头的武汉、南昌、漳州、儋州、襄阳、洛阳、广州等不同地区的通风廊道项目实践,提出宏观尺度上WRF模型结合中微观尺度上CFD模拟分析的搭配思路。具体地,詹庆明教授指出,传统的规划设计把气候气象问题简单化了,特别地在“武汉风道识别和规划项目”中,发现武汉主导风向在冬夏两季具有显著区别;在一天中,上午、中午和晚上的风向、风速又大相径庭。在规划技术方面,在宏观尺度上,规划设计人员可以采用WRF模型分析城市风热环境;在微观上,可以采用Fluent和ENVI-met数值模拟分析社区的风热环境;在中观尺度上,很难进行风热环境分析,这也是当前的难点。为克服这一难题,团队基于ArcGIS平台,采用城市风力阻力模型,进行城市风道识别。


 

特邀嘉宾:冷红

学会理事、学术工作委员会副主任委员,哈尔滨工业大学建筑与设计学院自然资源部寒地国土空间规划与生态保护修复重点实验室主任、教授


冷红教授回顾自身25年从事寒地城市气候宜居性的研究经历,倡导将气候、健康和空间有机结合,阐述了气候适应性设计的概念内涵。具体地,冷红教授谈到,其博士论文课题聚焦于寒地城市环境的宜居性,后续一系列研究项目也与寒地城市的环境优化有关,但研究视角经历了由环境到人的转变,研究内容也因此尝试把空间、健康与气候结合起来。气候适应性设计是一个综合的、多尺度的规划设计模式,具体落地实践需要重视“拆解”,即气候适应性设计需要考虑地域气候如何去用,地域气候的风险评估,以及地域气候的空间优化。基于调研、访谈的相关研究也表明,不同年龄人群对气候的感受是不一样的,不同性别人群的感受也是不一样的。哈尔滨作为一个出圈的旅游城市,需要考虑原住民及外来人口的感受,这对旅游群体气候防护的问题,这也是冷风险应对需要考虑的重要问题。此外,当前气候适应性设计需要进入到规划设计管控层面,需要管理部门落实到管控细则里面,也响应了精细化的要求。


 

特邀嘉宾:彭翀

学会青年工作委员会副主任委员,华中科技大学建筑与城市规划学院党委副书记、副院长、教授


彭翀教授从空间尺度视角,指出以城市建成区为代表的中观尺度成为目前最为复杂同样也是最需要交叉研究的城市气候情景,且城市气候风险经历了灰犀牛、黑天鹅和多风险耦合的三个阶段,需要关注气候适应性设计空间跨尺度、多尺度传导问题。具体地,彭翀教授谈到中观尺度主要是指城市建成区。人口数量大、超大城市、都市圈的核心以及高密度的城区是未来核心研究对象。规划人员对气候韧性的理解可能大致经历三个阶段:首先是灰犀牛阶段,包括热岛效应、空气污染;其次是极端高温、洪涝、疫情这些黑天鹅事件;现在进入到第三个阶段就是多风险耦合的阶段,包括社会风险、国家安全等等的耦合。因此,现在气候应该纳入到更大的阶段去看,城市空间结构、布局、生态环境的方方面面都会和气候相关,所以是非常现实及复杂的系统。关于气候适应性设计技术方法,中观尺度是两头延伸的,需要通过多孔介质方法进行研究。此外,我们正从地面时代走到低空时代,规划设计行业不仅要关注行人高度的人体舒适性,也需要考虑低空飞行的空间安全问题。


 

特邀嘉宾:李琼

华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室建筑节能研究中心主任助理、研究员


李琼研究员提出需要明确气候适应性设计定义,从技术角度探讨了如何跨尺度深化适应气候的空间理论和技术方法,强调不同气候适应性技术应用耦合机制和时间效应,同时强调气候适应性设计需要关注人,尤其是弱势群体,需要突破单一均质气象指标的限制,关注多参数的耦合。具体地,李琼研究员从亚热带建筑科学国家重点实验室的湿热地区海岛研究工作谈起,盐雾分布对建筑耐久性有很大影响,气候适应性需要考虑如何规避盐雾影响;而大陆湿热城市需要关注户外热舒适的影响,气候适应性需要重点考虑如何打造清凉社区。因此,针对不同地区,气候适应性设计的关键问题、主要矛盾和关键技术也不一样。李琼研究员又以永庆坊热环境评估为例,指出老街区是非常凉爽的,但如果把旧建筑拆除,打造商业区的话,这个区域就要会变热了;采用主动措施(如喷雾、路面邻水)进行城市降温,需要充分考虑其降温机制和时间效应,合理进行降温措施控制和维护,规避不良效应。此外,在气候变化风险预警方面,需要重点关注人群差异,例如老年人对环境反应非常迟钝,适应环境能力比年轻人更差,因此更需要精准掌握高温风险识别方法。


 

特邀嘉宾:李旭

学会城市规划历史与理论分会委员,重庆大学建筑城规学院、教授


李旭教授围绕传承和发展适应地域气候的营建智慧议题,阐述了城市发展创新过程需要汲取传统智慧和文化,并指出解读、揭示古代营建智慧存在显著技术壁垒,多学科交叉融合对揭示传统智慧并实现现代社会创新尤为必要。李旭教授指出,创新过程离不开传统智慧和文化,古代传统建筑没有电力设施,具有被动式低能耗的特点,必定存在最大限度适应地域气候的经验和技术,这对现如今的气候适应性设计具有现实意义。古代背山面水的传统格局对气候是非常敏感的,但是规划设计实践很少联系这些思想。研究样本个数在很大程度上限制了规划设计人员展开广泛研究,针对某个区域、某个城市进行实测很容易找出某一种特定形态,但是这个形态是不是最优形态、关键形态很难评判。传统聚落肌理是因适应气候还是文化产生的也难以考证。另外,现代的数值模拟技术为我们解析山水格局、街巷的气候适应特点具有很大优势,但是针对传统聚落的简化模型,容易把一些空间忽略掉,导致模拟结果与实地感受有很大出入。


 

对谈嘉宾:程宸

中国气象科学研究院气象影响与风险研究中心高级工程师


程宸高级工程师分享其参与北京奥运场馆建设、北京植树造林以及雄安新区的气候服务工作,强调从“尺度衔接与反馈”角度入手,实现科学精确的气候适应性规划设计实践。程宸高级工程师表示,气象部门与规划设计部门在2000年左右鲜有合作,但如今的国家建设非常重视绿色、环保、生态理念和实践,气象部门在城市规划建设中落实应对气候环境、气候变化的工作越来越多。在未来的合作中,需要重视多尺度的衔接和反馈问题,在全国尺度上对历史和未来气候变化趋势进行研判,对不同区域提出不同策略,但如何落实到各个区域城市的具体规划以及建筑形态、管控设计指标上,仍需进一步深入思考。同时,考虑城市输出性情况,无论是城市灾害性天气,还是城市规划设计的空间管控,在高度、密度、布局上,需要同步考虑规划设计和建设方案反过来如何影响区域环境。因此,从全国气候风险研判到城市规划设计甚至到工程设计,如何串联起来进行技术体系研发,形成一套比较成熟的技术流程,对落实气候适应性设计十分必要。


 

对谈嘉宾:韩贵锋

重庆大学建筑城规学院教授,《西部人居环境学刊》编辑部副主任


韩贵锋教授建议将中尺度研究作为当下研究重点,强调中尺度气候适应性研究需要把空间和人耦合一起,既有人群感知也有空间设计的要求;中尺度研究需要考虑时间尺度的耦合,既需要关注短期热暴露问题,又要关注长期发展过程中人群被动适应效应。韩贵锋教授指出全球气候变化导致的环境异常(如高温、热浪、洪涝)是工业文明以来的长期累积效应。在谈气候适应性的同时,需要明确气候减缓的重要性,但是气候减缓很难使当代获益。在空间上,气象、地理在大尺度的气候风险评估预测进行了大量研究,但中尺度特别难,要关注空间、关注人群(如感知、活动、行为、生活方式、饮食习惯和结构),而且二者同等重要,但在中尺度上的气候评估预测方法和精度往往不够,这是气候适应性设计面临的问题。除了中尺度空间,还需要重视中尺度时间,中尺度时间的气候感知不仅仅是某一个时刻,可能是一个季节。此外,韩贵锋教授强调未来需要提升气候适应的管理能力。虽然预测、预报、预警工作较为成熟,但是空间管理能力相对不足。例如在高温期间,尽量开放有利空间(如防空洞、地铁站),并配备药品、饮水等,让市民能够获益,达到适应目的。


 

对谈嘉宾:谭文勇

重庆大学建筑城规学院副教授,规划系副系主任


谭文勇副教授从空间设计与规划教学的角度出发,提出气候适应性设计的系统性与空间规划教学的可能性,期望把气候适应性知识内化,形成带有气候适应性价值的教学实践,从而更为有效地将气候适应性理念与空间设计结合可持续地结合起来。作为资深的城市设计教学老师,谭文勇副教授结合自身教学实践,反思气候适应性设计的主要问题,思考如何系统性地传授气候适应性设计知识。学生在进行气候适应性设计时,一个理想的状态应该达到一个下意识自发的行为。现在有很多的技术和方法,主要是关注在规划设计方案的中后段,但是一个规划设计的前段怎么实现,总存在技术壁垒。未来需要加强多学科交叉、多学科融合,既要把气候适应性技术和方法体系构建完善,又要向学生灌输气候适应性实践意识,未来规划设计和建筑设计的学生就不单单是画空间、画结构,而且是下意识把气候研究成果融入方案,这将是最佳的效果。


在特邀、对谈嘉宾发言之后,韩贵锋教授主持了参会代表交流环节。与会代表与特邀嘉宾针对空间气候调控能力、不同尺度的空间干预模式、城市边缘区空间调控能力和气候适应性设计本科教学的难点问题进行了讨论。

参会代表与特邀嘉宾现场互动


随后,谭文勇副教授主持了自由交流发言环节。在此期间,杨俊宴教授从区域、城市、街道、建筑四个尺度,强调气候适应性在不同尺度面临的科学问题、工程技术问题是不一样的,一揽子的跨尺度贯穿存在显著性问题。彭翀教授基于不同尺度、不同门类、不同诉求,将韧性城市设计核心问题进行解构,提出详细定制化气候适应性的管控需求。李琼研究员从学科教学角度,提出多工种的融合,以工科培养模式,促进学生和从业者的学科交叉与系统知识储备。程宸高级工程师提出规划实施阶段气候适应性是久久为功的事情,可以结合多元的工作方法进行深化。韩贵锋教授提出明晰空间设计、形态设计与气候评估的嵌套机制,突出评估优化多次迭代的重要性。


最后,李和平教授对气候适应性设计领域的四个重点方向及相应关键科学问题进行了总结,强调未来气候适应性的规划实践必须坚定地围绕空间,秉持多学科交叉的思维,从历史发展中汲取经验与智慧;并进一步指出规划设计师要主动拥抱、集成多学科、多要素的方法,主动运用气候适应性设计研究成果,提升综合性价值判断,实现气候适应规划设计方案的综合效益最优。


本文来源: 重庆大学建筑城规学院


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