欒 博:北京大學深圳研究院綠色基礎設施研究所 執行所長、北京一方天地環境景觀規劃設計咨詢有限公司 首席設計師
丁 戎:中國城市規劃設計研究院風景園林分院
1 海綿城市與綠色基礎設施
1.1海綿城市的提出
我國近20年快速粗放的城鎮化進程引發了很多生態問題,暴雨洪澇就是其中之一。為應對這一問題,2013年12月習近平總書記在中央城鎮化工作會議提出要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。為落實中央要求,2014年11月,住建部發布《海綿城市建設技術指南》,2014年12月,財政部、住建部與水利部聯合設立專項資金支持海綿城市試點建設。2015年7月,住建部發布《海綿城市建設績效評價與考核辦法(試行)》。2015年10月,國務院辦公廳正式發布《關于推進海綿城市建設的指導意見》,提出明確的工作目標。自此拉開了海綿城市建設的帷幕,海綿城市運動一時間席卷全國。
1.2綠色基礎設施與海綿城市的關系
城市內澇的重要原因是城市建設過于依賴灰色基礎設施,從而使城市缺乏調蓄雨洪的彈性。海綿城市是指城市能夠像海綿一樣,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用,實際是一種生態化雨洪管理方式。發達國家早于我國10-20年時間發展可持續雨洪管理體系,如美國的BMP、LID,英國的SUDS,澳大利亞的WSUD等,目前都已形成了完善的體系,積累了大量實踐經驗。相比而言,我國海綿城市體系的提出較晚。
綠色基礎設施(Green Infrastructure,簡稱GI)是從公園、公園系統、開放空間、綠道、生態網絡、生物廊道和雨洪管理等多個領域共同推進發展而來,可歸納為人居環境、生態保護、綠色技術三大發展脈絡。綠色基礎設施具有以下核心特征:(1)功能上,GI提供全面的生態系統服務;(2)空間上,GI是一個跨尺度、多層次,相互連接的綠色網絡結構,是城市發展與土地保護的基礎性空間框架;(3)構成要素上,綠色基礎設施包括三個層次的內容:一是國家自然生命支持系統(如:河流、濕地、森林等生態系統),二是基礎設施化的城市綠色空間(如:具有全面生態服務的城市公園綠地),三是綠色化的市政基礎設施(如:生態化的雨洪管理設施)。
應該認識到,綠色基礎設施是可持續雨洪管理的重要途徑,但綠色基礎設施還具有更綜合的目標與更多元的功能。除了調節雨洪外,它為城市及居民提供全面的自然服務(生態系統服務),包括提供清潔的空氣與水、調節氣候、為生物提供棲息地、為市民提供戶外休閑、文化啟智與審美教育等空間場所。不同于單一目標的市政排水管網、污染治理技術、景觀美化工程,綠色基礎設施是通過整合式途徑緩解生態問題,營造人居環境。因此,綠色基礎設施可以作為海綿城市建設的主要工具,但海綿城市建設并非綠色基礎設施的全部內容。
2 海綿城市運動的問題
當前海綿城市建設的初衷和目標很好,將主流觀念從傳統的管道集中速排模式轉向了生態化的可持續雨洪管理。但是,從之前的無人問津到當前的蜂擁而上,我國無論在技術、標準、人才,還是管理、制度的各環節均準備不足,逐漸演變為一場關于海綿城市的大躍進運動,確實需要冷靜思考。
其一,對我國關鍵水情特征的應對不足。首先,我國是極度缺水的國家,北京、上海這些一線城市人均水資源量只有世界缺水警戒標準的十分之一,這是我國不同于其他歐美國家的關鍵水情特征。因此,我國的海綿城市技術體系應重點關注水資源化管理,特別是雨水、廢水相統籌的綜合控制利用,這是應對我國缺水危機的主要對策。其次,對我國大部分地區而言,夏季集中強降雨是造成水災的主因,表現為城市內澇與區域洪水的疊加。當前很多人將城市年徑流總量控制率作為海綿城市建設核心指標,把側重源頭管理的美國LID體系作為主要技術途徑,這些指標和技術對于出現頻率高的中小降雨事件十分有效,而對超標暴雨只有一定緩解。因此,海綿城市不可盲目照搬國外雨洪管理體系,需對中國水情制定流域蓄洪和源頭管理并重的技術體系。
其二,對本土經驗與鄉土技術的關注不足。我國幅員遼闊,自古以來在長期自然適應過程中積累了大量本土的海綿經驗,比如南方的陂塘系統,長江三角洲發達的運河水網系統,華北黃泛平原的“擇高筑城,取土為塘”的洪澇蓄滯系統??上У氖?,在快速城鎮化過程中這些工程已大量消失。正在開展的海綿城市建設應汲取和利用本土經驗,并輔之現代技術,不可一味追求國外的現代化、標準化的工程技術,而忽略了傳統智慧。
圖 1 :完整的鄉土陂塘結構(Jie Gao, 2015)
圖 1 .1:黃泛平原的古城對洪澇的適應性結構(來源:張蕾)
其三,對綜合價值與多元目標的關注不足。海綿城市應該具備多目標的綜合價值,雨洪控制是其基礎,而非全部?,F在的海綿城市建設中實施了很多植草溝、下凹綠地、滯留池等技術示范,但往往缺少人的參與使用,也不足以給人美的享受,是單純的綠色工程技術。既然我們叫做“海綿城市”而非“海綿技術”,就不可局限于控制水量水質的單一目標,而應協調雨洪管理與城市發展、生物保護、市民休閑、身心愉悅、社區參與等方面的關系。因此,統籌專業技術,通過對城市空間的綜合設計,發揮海綿城市的全面價值才是應有之意,目前我們在這方面做得還不夠。
圖 2:單一目標的綠色技術實踐
其四,借海綿城市之名造景,科學理性實踐不足。席卷全國的海綿城市運動中,各種借海綿城市之名立項建設風起云涌。其中不乏新一代造景工程:把海綿濕地建設變為海綿時代的城市花瓶。海綿城市本應調節旱澇,調蓄雨水,“假海綿城市”建設反而需要四處調水“造景”。在我國城市普遍缺水的情況下,這樣的濕地美化運動反成為消耗水資源,損害生態系統的不應之舉。還有一些案例,以示范為名做樣板工程,科學性與必要性不足。如在并無城市開發計劃的自然植被豐茂的鄉野地區建設雨水示范工程,將原生植被破壞殆盡,取而代之的是標準化的綠色技術示范。
美國LID技術體系發展了20年時間才形成了較成熟的標準體系,其一個城市或地區的LID實踐都需要在研究、分析、設計、實施、評估的過程中耗費近十年時間。而我國在各環節準備不足的情況下,希望在兩三年內全面推廣,挑戰性可想而知。
3透過海綿城市運動展望綠色基礎設施
3.1發展機遇
綠色基礎設施是海綿城市建設的主要技術途徑,但它涵蓋的范疇更廣泛,功能更綜合。盡管海綿城市的運動式發展并不可取,但規模空前的形勢預示了未來我國綠色基礎設施領域的發展機遇。未來20-30年中,中國對綠色基礎設施建設具有巨大需求,中國也必將成為綠色基礎設施發展實踐的全球熱點地區。
第一,我國生態環境危機的挑戰與機遇。從全國來看,資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的形勢依然嚴峻,雖然充滿挑戰,但也為GI的發展提供了空前的機遇。
第二,國家頂層設計的政策制度保障。從科學發展觀到生態文明建設,可持續發展的宏觀政策一脈相承且不斷提升。生態文明理念已被要求全面融入到經濟、政治、文化、社會的各方面和全過程中。生態文明體制改革總體方案已獲通過。綠色基礎設施作為國家的自然生命支持系統,無疑是支撐生態文明建設的重要途徑。
第三,綠色投資作為拉動經濟持續發展的途徑。依托綠色金融戰略與國家資金支持,各地將不斷加大生態環境基礎設施的投資力度,這將是在經濟新常態下穩定地方經濟增長的新舉措。當前國家對海綿城市建設的支持即是一個標志,這成為GI發展的良好契機。
第四,我國城鎮化發展的現實需求。我國城鎮化發展剛剛步入下半程,未來20-30年的城鎮化進程是不可逆的過程。新型城鎮化道路將從規模擴大轉為質量提升,可持續發展與綠色化實踐是核心內容。2014年我國城市建成區平均綠地率達36.29%,這些綠地空間的建設水平目前大部分都與GI的標準有差距。在城鎮化發展的轉型時機下,我國擁有廣闊的應用實踐機會和需求。
圖 3 貴州遵義鄉村陂塘系統再生:現代技術與傳統經驗結合的綠色基礎設施(來源:北大GI研究所與一方設計合作案例)
圖 4北大綠色基礎設施研究所多專業協同:環境、生態工程師與設計師合作對海綿城市項目進行水量、水質及生物多樣性現場采樣與評估分析
圖 5咸陽渭河濕地:具有洪水適應、廢水凈化、環境教育、市民休閑綜合價值的綠色基礎設施(來源:北大GI研究所與一方設計合作案例)
第五,我國之于全球的巨大實踐空間。盡管綠色基礎設施起源美國并在發達國家不斷發展,但始終沒有廣闊的實踐空間。因為發達國家城市建設趨于飽和,改造更新的空間不大。相比之下,中國正值轉型發展時代,因而擁有更多實踐機會。國際成熟經驗在我國正有用武之地,必然成為未來綠色基礎設施發展實踐的全球熱點。
3.2我國綠色基礎設施前景展望
目前,我國綠色基礎設施發展仍處于口號多于行動、模仿多于創新的初級階段,是基礎設施建設的薄弱環節,與生態文明時代的緊迫需求形成很大反差。當下急需的不再是美好的愿景口號,也不再是空洞的概念和規劃,而是科學、合理的落地實踐,和保障實踐的專業化、產業化發展。
在這樣的背景下,北京大學深圳研究院綠色基礎設施研究所(簡稱:北大GI)與一方設計于2014年合作成立了國內首個專注于綠色基礎設施領域的全產業研發平臺,開展研究、設計、監測、評估、運營的一體化咨詢服務,已完成了一些的探索實踐。我國未來綠色基礎設施發展有以下預期方向。
3.2.1發展中國本土化技術標準體系
綠色基礎設施是舶來品,其中國化是一項重要命題。我國的氣候條件、地理特征、生態狀況、環境資源,以及各地生活方式、文化習俗與歐美有很大差異,需要謹慎的借鑒國外技術。實際上,我國古代工程中具有很多類似現代綠色基礎設施作用的經驗式實踐,體現了適應自然的樸素思想,不同程度地發揮了生態系統服務功能。而未來,我國很可能成為國際成熟經驗與技術的試驗場。因此,如何結合古代本土經驗與當代技術(圖 3),界定適用于我國的GI概念內涵與外延,研究適應我國本土環境與社會特征的關鍵技術、評估體系、標準規范、管理制度是非常重要的工作。
3.2.2加強跨專業合作,實現生態與人文的綜合價值
GI具有復合功能和多元價值,通過科學研究、工程技術與設計應用的緊密合作,實現生態與人文價值的共生對于綠色基礎設施領域尤為重要(圖 4圖 5)。目前我國在此方面尚存不足,科學研究缺乏真實問題的應對,工程技術缺乏綜合目標的統籌,設計應用缺乏專業技術的支撐。具體來講,科研人員不面對實際問題,只專注整理數據和編寫成果,研究缺乏應用價值;各專業的工程師往往局限于專業工程技術,欠缺綜合視角和統籌思考;設計師善于定性統籌人文與生態價值進行空間落實,但缺少量化研究與專業技術的支撐。所以,很多實踐或是淪為缺少人文關懷的單一目標綠色技術,比如以水質凈化為目標的人工濕地,缺乏審美價值和人的參與;或是成為看上去很美的“生態花瓶”,實際功能難以評判,比如大量的城市濕地公園,很可能是四處調水的耗水工程。
3.2.3開展市場化與社會化相結合的模式創新
當今城市的大部分綠色空間僅為居民提供散步、健身等簡單的參與方式,已難滿足社會大眾的深度參與需求。這與以往政府主導的建設運營模式沒有能力提供相應服務有很大關系。例如,筆者曾受邀為某城市進行濕地公園設計,在調研時發現周邊居民已自發開墾閑置土地作為自家菜園,充滿生活氣息(圖 6)。當地居民表示如未來公園中能提供認養菜園,愿意付費承租。而當我們向政府提議時,當地政府卻以難以管理為由謝絕了提議。這說明,綠色基礎設施的深度參與體驗在當前并非沒有社會需求,也不怪政府有心無力,而是缺乏有效的市場化模式與機制。
其實,綠色基礎設施的市場化與社會化是相輔相成的,這是綠色基礎設施可持續運營模式的基礎。市場化是建立在社會化基礎上的,因為深度細分的社會參與保證了市場化所必需的經濟收益;合理的市場化也有利于社會參與度的提高,它不但不以犧牲公共利益和減少公共服務為代價,反而能夠為社區和居民提供參與性更高的服務和體驗。例如,一個濕地公園既是免費向公眾開放的市民公園,又具有廢水再生,雨水調蓄的生態功能,還擁有市民農園、自然課堂、親子樂園等的深度體驗與經營收益,以此保證環境、社會和經濟效益的協調。
我國正在大力推行公私合營(PPP)模式,這是綠色基礎設施市場化的重要契機。但是,目前,PPP模式普遍成為一種簡單投融資工具,并未將資本運作與社會參與、項目運營相統籌,形成可持續經營模式。在這方面,美國紐約高線公園(Highline Park)是一個具有啟發性的案例:高線公園是一個廢棄鐵路改造的城市綠脈,由獲得政府的特許經營權的高線之友(社會組織)負責經營和管理。他們通過會員年費、出租場地、定期組織募款酒會等方式獲得持續收益,并通過組織收費和免費活動吸引周邊市民參與其中。政府投入部分建設資金,建成后以購買社會服務方式支付,每年只占運營收入的1%(2013年運營總收入有3000多萬美元)。
我國需要在綠色基礎設施的資本運作、建設運營、社會參與、管理制度等方面進行統籌探索。首先,解決運營與持續收益問題,通過特許經營的活動和項目實現經濟收益;其次,解決社會參與問題,通過活動拉近社區居民與綠色基礎設施的距離,增進互動參與性;第三,政府按效付費,投入與管理成本更低。
3.2.4完善綜合績效評估與標準體系
首先,在我國公共服務市場化的趨勢下,當務之急是建立用于政府購買生態服務的綠色基礎設施綜合績效評估及標準體系。當前,綠色基礎設施究竟能為城市凈化多少廢水,調蓄多少洪水,產出多少價值,提供多少收益?目前缺少定量監測評估,而這是政府按效付費的最大障礙。因此,全面評估GI在原狀態、材料獲取、建設、運行等全生命周期過程中的綜合績效,以此為基礎建立政府購買生態系統服務的定量可測標準是關鍵環節。
其次,綠色基礎設施的科學實施需要監測評估與標準。兼具生態與人文價值,提供全面生態系統服務是綠色基礎設施的核心價值。目前,國內GI實踐大致有兩種傾向,一種是缺少人文價值的單一目標綠色技術,另一種是難以評價環境效益的“生態花瓶”。兩者都不是名符其實的綠色基礎設施。當前,我們亟需建立能夠全面衡量生態系統服務綜合績效的綠色基礎設施評估標準,這對于未來綠色基礎設施的健康發展和務實行動至關重要。
3.2.5構建產研一體化鏈條,保證服務的有效性
綠色基礎設施從空間戰略向實施戰術的轉變中需要產研一體化發展。過去20年粗放式城鎮化階段,綠色基礎設施的重點是以保護生態格局為目標的空間規劃,這對于城市快速擴張時的土地保護具有戰略性作用。但也需要認識到,即使保證了最佳格局的綠色基礎設施也不一定能夠提供最優的生態服務,具體實施技術如使用不當很可能會帶來生態傷害(ecosystem disservice)。
未來,新型城鎮化將從向外規模擴張轉為內部質量提升。綠色基礎設施的關注點也將從空間戰略轉向實施技術。在這樣的形勢中,只有科研、規劃、設計、產品、建設、評估、運營各環節的緊密聯系與專業合作,形成綠色基礎設施的產研一體化發展與產業化鏈條,才能保證技術實施與管理運營的有效性與合理性,保證其發揮生態服務的實際效果。
3.2.6深入拓展細分領域
我國綠色基礎設施可重點拓展以下細分領域。
圖 6市民自發利用空地的自家菜園
一、海綿城市與雨洪廢綜合管理領域。海綿城市建設將成為今后一段時期的熱點??绯叨?、綜合性的綠色基礎設施是海綿城市建設依托的主要工具,未來有以下發展方向:1) 用以解決我國水資源短缺問題的雨水和廢水的資源化綜合控制利用技術(圖 7);2) 傳統治水經驗與當代綠色技術結合的雨洪管理本土化技術;3) 應對我國季風氣候特點的區域洪水控制、城市雨水管理的耦合研究;4) 城市建成區中灰綠設施結合與雨污合流問題的技術對策。
二、氣候變化領域。未來我國將在應對氣候變化方面承擔更多責任。綠色基礎設施具有城市降溫、旱澇調節、節能減排、碳匯等功能,是應對與緩解氣候變化的有效辦法。
三、大氣污染領域。區域復合型大氣污染已成為危害我國大城市的普遍問題,綠色基礎設施空間布局與具體設計如何應對大氣污染的新形勢成為未來熱點。
四、養老與健康領域。很多研究證明,綠色基礎設施對人們生理與心理健康具有很大影響。在我國老齡化與健康問題日益突出的背景下,綠色基礎設施與養老健康產業將具有緊密聯系;
五、都市農業領域。隨著人們對農耕體驗與食品健康的需求,都市農業逐漸成為熱點。綠色基礎設施與市民農園、社區支持農業的合作,既保證了經濟產出和收益,又為市民提供了深度參與的機會,具有很好發展前景。
六、親子環境寓教領域。我國兒童親子產業的市場需求很大,目前多位于室內,戶外空間的自然課堂與樂園為數不多。綠色基礎設施是城市中提供多樣自然服務的場所,為兒童提供體驗自然的戶外探索、親子樂園、自然課堂等環境寓教類項目具有推廣價值。
參考文獻
欒博,柴民偉,王鑫. 綠色基礎設施的發展、研究前沿及展望;生態學報(已接收)doi:10.5846/stxb201605100903
Gao, J., Wang, R., & Huang, J. (2015). Ecological engineering for traditional Chinese agriculture—A case study of Beitang. Ecological Engineering, 76, 7-13. doi:10.1016/j.ecoleng.2014.06.035
車伍, 呂放放, 李俊奇, 李海燕, 王建龍. 發達國家典型雨洪管理體系及啟示. 中國給水排水, 2009, 25(20): 12-17.
俞孔堅, 張蕾. 黃泛平原古城鎮洪澇經驗及其適應性景觀. 城市規劃學刊, 2007, (5): 85-91.
2013年中國國土綠化狀況公報. 國土綠化, 2014, (3): 12-17.