城市建筑工程生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(一)

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摘要:中國(guó)城市化與城市擴(kuò)張呈燎原之上勢(shì),傳統(tǒng)城市擴(kuò)張模式和規(guī)劃編制方法已顯諸多弊端,城市擴(kuò)展前景和生態(tài)安全憂患期待具有戰(zhàn)略眼光的城市決策者。如同市政基礎(chǔ)設(shè)施,城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是城市及其居民持續(xù)獲得自然生態(tài)服務(wù)的保障。面對(duì)中國(guó)未來(lái)巨大的城市化前景,前瞻性的城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有非常重要的戰(zhàn)略意義。為此,文章提出了"反規(guī)劃"概念,即城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)應(yīng)該首先從規(guī)劃和設(shè)計(jì)不建設(shè)用地入手,而非傳統(tǒng)的建設(shè)用地規(guī)劃。"反規(guī)劃"就是規(guī)劃和設(shè)計(jì)城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,并提出城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的景觀安全格局方法。
    1、問(wèn)題背景:城市擴(kuò)張呈燎原之勢(shì),郊區(qū)化趨勢(shì)迫在眉睫,城市的生態(tài)安全期待戰(zhàn)略性的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
    中國(guó)城市化速度之驚人及其對(duì)全球的影響已經(jīng)或即將成為二十一世紀(jì)的世界性事件,在未來(lái)近十多年時(shí)間內(nèi),中國(guó)的城市化水平將從目前的36%達(dá)到65%(吳良鏞,2002; 胡序威,2000; 周一星、曹廣忠,1999)。而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用又將使中國(guó)的城市擴(kuò)張和城市形態(tài)不同于西方國(guó)家傳統(tǒng)意義上的城市化和城市擴(kuò)張模式,已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)到,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、就業(yè)模式和人們的生活方式發(fā)生巨大的改變,也必然會(huì)影響到未來(lái)中國(guó)城市的空間格局。因此,亟待從產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、郊區(qū)化、環(huán)境影響、人地關(guān)系等方面對(duì)網(wǎng)絡(luò)影響下的城市空間格局有超前認(rèn)識(shí),以便能夠指導(dǎo)中國(guó)城市在社會(huì)經(jīng)濟(jì)將出現(xiàn)轉(zhuǎn)型的情況下制定科學(xué)的城市空間發(fā)展戰(zhàn)略,為城市規(guī)劃提供理論依據(jù)。探討網(wǎng)絡(luò)影響下的中國(guó)城市空間格局合理的發(fā)展模式,對(duì)于制定城市發(fā)展戰(zhàn)略、構(gòu)筑城市交通體系、進(jìn)行城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有重要價(jià)值。
    伴隨網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),中國(guó)大城市的郊區(qū)化也已經(jīng)開(kāi)始,并日益嚴(yán)重(周一星,孟延春,2000)。“后城市”(After City, 2001)現(xiàn)象在中國(guó)已經(jīng)出現(xiàn),這意味著與城市建設(shè)有關(guān)的城市地域擴(kuò)張,包括原有城市建成區(qū)的擴(kuò)大,新的城市地域、城市景觀的涌現(xiàn)和城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),大地景觀將發(fā)生根本性的變化。國(guó)土生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)過(guò)程的健康與安全、城市居民的生態(tài)服務(wù)質(zhì)量將面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)挑戰(zhàn),這已引起各級(jí)政府和學(xué)術(shù)界的高度重視,建設(shè)部開(kāi)展的園林城市建設(shè)活動(dòng),環(huán)保局開(kāi)展的國(guó)家21世紀(jì)綠色工程示范區(qū)和生態(tài)示范區(qū)的活動(dòng)以及引起全社會(huì)關(guān)注的“山水城市”的活動(dòng)都反映人們對(duì)保護(hù)和建設(shè)良好人居環(huán)境所做的努力和寄于的希望。但是令人憂心的是,許多這樣的活動(dòng)流于表面形式,而成為某些人追求政績(jī)的工具(俞孔堅(jiān)2000,金經(jīng)元,2001; 陳為邦,2001;吳良鏞,2002)。除了社會(huì)文化原因外,切實(shí)的城市發(fā)展及景觀建設(shè)戰(zhàn)略研究和理論引導(dǎo)的貧乏是一大重要原因。
    正如城市開(kāi)發(fā)的可持續(xù)性依賴于具有前瞻性的市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(道路系統(tǒng),給排水系統(tǒng)等),城市環(huán)境的可持續(xù)性依賴于前瞻性的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。如果這城市的市政基礎(chǔ)不完善或前瞻性不夠,在隨后的城市開(kāi)發(fā)過(guò)程中必然要付出沉重的代價(jià)。關(guān)于這一點(diǎn),許多城市決策者似乎已有了充分的認(rèn)識(shí),國(guó)家近年來(lái)在投資上的推動(dòng)也促進(jìn)了城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同樣,如果城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施不完善或前瞻性不夠,在未來(lái)的城市環(huán)境建設(shè)中必將付出更為沉重的代價(jià),決策者和學(xué)術(shù)界對(duì)此的認(rèn)識(shí)和研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
    生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(Ecological Infrastructure )(Mander, Jagonaegi, et al。 1988; Selm and Van,1988)。本質(zhì)上講它是城市所依賴的自然系統(tǒng),是城市及其居民能持續(xù)地獲得自然服務(wù)(Natures Services)(Costanza等1992,Daily,1997;俞孔堅(jiān) 等, 2001)的基礎(chǔ),這些生態(tài)服務(wù)包括提供新鮮空氣、食物、體育、休閑娛樂(lè)、安全庇護(hù)以及審美和教育等等。它不僅包括習(xí)慣的城市綠地系統(tǒng)的概念,而是更廣泛地包含一切能提供上述自然服務(wù)的城市綠地系統(tǒng)、林業(yè)及農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、自然保護(hù)地系統(tǒng)。
    早在一百多年前(1879-1895),Olmsted和Eliot就將公園、林蔭道與查爾斯河谷以及沼澤、荒地連接起來(lái),規(guī)劃了至今成為波斯頓驕傲的“藍(lán)寶石項(xiàng)鏈”(Emerald Necklace)(Walmsley,Anthony,1988)。在1883年,景觀設(shè)計(jì)師克里夫蘭得(Cleveland)為美國(guó)密尼蘇達(dá)的明尼阿波利斯(Minneapolis)做規(guī)劃,當(dāng)時(shí)明尼阿波利斯還是一個(gè)的小鎮(zhèn),克里夫蘭得讓市長(zhǎng)和決策者購(gòu)買(mǎi)大面積的土地,用以建立一個(gè)公園系統(tǒng)。在土地還遠(yuǎn)未被開(kāi)發(fā)時(shí),就非常廉價(jià)地買(mǎi)到了大塊土地。這一行動(dòng)是為50~100年之后的城市所規(guī)劃的,如今100多年過(guò)去了,城市已經(jīng)擴(kuò)大了幾倍,但這些廉價(jià)購(gòu)得的土地成為城市中寶貴的綠地系統(tǒng)。這樣一個(gè)綠地系統(tǒng)的形成,不光是要一個(gè)好的概念,同時(shí)需要城市決策者提前50~100年進(jìn)行投資。在同時(shí)代,當(dāng)肯薩斯(Kansas)和克里夫蘭(Cleveland)都還是小鎮(zhèn)時(shí),就用便宜的地價(jià)在其郊外購(gòu)置大量土地,結(jié)合區(qū)域的河流水系規(guī)劃建設(shè)并一直保護(hù)了一個(gè)綠地系統(tǒng)。這一當(dāng)時(shí)尚在郊區(qū)的綠地系統(tǒng)而今已成為城市的一部分了,成為居民身心再生的場(chǎng)所(Zube,1988; Steinitz, 2001)。
    所以,如同城市的市政基礎(chǔ)設(shè)施一樣,城市的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施需要有前瞻性,更需要突破城市規(guī)劃的既定邊界。唯其如此,則需要從戰(zhàn)略高度規(guī)劃城市發(fā)展所賴以持續(xù)的生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施(俞孔堅(jiān) 等, 2001)。而規(guī)劃方法論的改革是實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施的前提。
    2、反規(guī)劃途徑
    2.1 傳統(tǒng)方法背景
    傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制方法已顯諸多弊端,需要逆向思維應(yīng)對(duì)變革時(shí)代的城市擴(kuò)張,城市景觀之路在于通過(guò)反規(guī)劃以建立生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施。
    傳統(tǒng)的城市規(guī)劃總是先預(yù)測(cè)近中遠(yuǎn)期的城市人口規(guī)模,然后根據(jù)國(guó)家人均用地指標(biāo)確定用地規(guī)模,再依此編制土地利用規(guī)劃和不同功能區(qū)的空間布局,這一傳統(tǒng)途徑有許多弊端,包括:
    第一、法定的“紅線”明確劃定了城市建設(shè)邊界和各個(gè)功能區(qū)及地塊的邊界,甚至連綠地系統(tǒng)也是在一個(gè)劃定了城市用地紅線之后的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。它從根本上忽視了大地景觀是一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng),缺乏區(qū)域、城市、及單元地塊之間應(yīng)有的連續(xù)性和整體性。
    第二、城市是一個(gè)多變的復(fù)雜的巨系統(tǒng),城市用地規(guī)模和功能布局所依賴的自變量(如人口)往往難以預(yù)測(cè),從而規(guī)劃總趨于滯后和被動(dòng)(周干峙,2002;陳秉釗,2002),當(dāng)然,也有“超前”的規(guī)劃使大量土地撂荒。實(shí)際上都導(dǎo)致了城市擴(kuò)張的無(wú)法和無(wú)序以及土地資源的浪費(fèi)。
    第三、從本質(zhì)上講傳統(tǒng)的城市規(guī)劃這是一個(gè)城市建設(shè)用地規(guī)劃,城市的綠地系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃事實(shí)上是被動(dòng)的點(diǎn)綴,是后續(xù)的和次級(jí)的。從而使自然過(guò)程的連續(xù)性和完整性得不到保障。
    “規(guī)劃的要意不僅在規(guī)劃建造的部分,更要千方百計(jì)保護(hù)好留空的非建設(shè)用地”,(吳良鏞,2002)。城市的規(guī)模和建設(shè)用地的功能可以是在不斷變化的,而由景觀中的河流水系、綠地走廊、林地、濕地的構(gòu)成的景觀生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施則永遠(yuǎn)為城市所必須,是需要恒常不變的。因此,面對(duì)變革時(shí)代的城市擴(kuò)張,需要逆向思維的城市規(guī)劃方法論,以不變應(yīng)萬(wàn)變。即,在區(qū)域尺度上首先規(guī)劃和完善非建設(shè)用地,設(shè)計(jì)城市生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施,形成高效地維護(hù)城市居民生態(tài)服務(wù)質(zhì)量、維護(hù)土地生態(tài)過(guò)程安全的景觀格局。
    2.2 反規(guī)劃的理論與方法背景:景觀安全格局
    大地景觀是多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合體,景觀生態(tài)規(guī)劃以大地綜合體之間的各種過(guò)程和綜合體之間的空間關(guān)系為研究對(duì)象,解決如何通過(guò)綜合體格局的設(shè)計(jì),明智地協(xié)調(diào)人類(lèi)活動(dòng),有效地保障各種過(guò)程的健康與安全。
    從19世紀(jì)未的Patrik Geddes 的“先調(diào)查后規(guī)劃”到本世紀(jì)60年代的I。 McHarg的“自然設(shè)計(jì)”(Design with Nature, 1969),已形成了一個(gè)以土地適宜性分析為特點(diǎn)的通過(guò)生態(tài)因子的層層疊加來(lái)確定土地利用格局的模式(McHarg, 1981; Faludi 1987: Steinitz, 1976; Steiner等, 1987)并為國(guó)際景觀規(guī)劃界所廣泛應(yīng)用。但該模式有兩個(gè)致命的弱點(diǎn):
    a.不能有效地處理水平生態(tài)過(guò)程,如物種的水平空間運(yùn)動(dòng),災(zāi)害過(guò)程的水平擴(kuò)散;
    b.把規(guī)劃當(dāng)作一個(gè)自然決定論的過(guò)程,而無(wú)法將決策過(guò)程中人的行為考慮進(jìn)去。規(guī)劃在某種程序上是一個(gè)過(guò)辯護(hù)的過(guò)程,而遠(yuǎn)非自然決定過(guò)程(Steinitz, 1982,1990)。
    景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展為景觀生態(tài)規(guī)劃提供了新的理論依據(jù),景觀生態(tài)學(xué)把水平生態(tài)過(guò)程與景觀的空間格局作為研究對(duì)象(Forman and goldron 1986; Turner, 1989; Forman, 1995)。 同時(shí),以決策為中心的和規(guī)劃的可辯護(hù)性思想又為生態(tài)規(guī)劃理論提出了更高的要求(Faludi, 1987; Steinitz, 1990)。
    鑒于以上諸方面問(wèn)題,提出了景觀安全格局(Security Patterns) 理論與方法(Yu, 1995a-c, 1996a-b;俞孔堅(jiān),1998,1999)。該理論把景觀過(guò)程(包括城市的擴(kuò)張,物種的空間運(yùn)動(dòng),水和風(fēng)的流動(dòng),災(zāi)害過(guò)程的擴(kuò)散等)作為通過(guò)克服空間阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)景觀控制和覆蓋的過(guò)程。要有效地實(shí)現(xiàn)控制和覆蓋,必須占領(lǐng)具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵性的空間位置和聯(lián)系。這種戰(zhàn)略位置和聯(lián)系所形成的格局就是景觀生態(tài)安全格局,他們對(duì)維護(hù)和控制生態(tài)過(guò)程具有異常重要的意義。根據(jù)景觀過(guò)程之動(dòng)態(tài)和趨勢(shì),判別和設(shè)計(jì)生態(tài)安全格局。不同安全水平上的安全格局為城鄉(xiāng)建設(shè)決策者的景觀改變提供了辯護(hù)戰(zhàn)略。因此,景觀生態(tài)安全格局理論不但同時(shí)考慮到水平生態(tài)過(guò)程和垂直生態(tài)過(guò)程,而且滿足了規(guī)劃的可辯護(hù)要求。
    景觀安全格局理論與方法為解決如何在有限的國(guó)土面積上,以最經(jīng)濟(jì)和高效的景觀格局,維護(hù)生態(tài)過(guò)程的健康與安全,控制災(zāi)害性過(guò)程,實(shí)現(xiàn)人居環(huán)境的可持續(xù)性,提供了新的思維模式。對(duì)在土地有限的條件下實(shí)現(xiàn)良好的土地利用格局、安全和健康的人居環(huán)境,特別是恢復(fù)和重建中國(guó)大地上的城鄉(xiāng)景觀生態(tài)系統(tǒng)、或有效地阻止生態(tài)環(huán)境的惡化有非常重要的理論和實(shí)踐意義。
    景觀安全格局理論把博弈論的防御戰(zhàn)略, 城市科學(xué)中的門(mén)檻值,生態(tài)與環(huán)境科學(xué)中的承載力,生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)中的安全最低標(biāo)準(zhǔn)等數(shù)值概念體現(xiàn)在空間格局之中,從而進(jìn)一步用圖形和幾何的語(yǔ)言或理論地理學(xué)的空間分析模型來(lái)研究景觀過(guò)程的安全和持續(xù)問(wèn)題,并與景觀規(guī)劃語(yǔ)言相統(tǒng)一。各個(gè)層次的安全格局的是土地利用辨護(hù)的戰(zhàn)略防線和景觀空間“交易”的依據(jù)。   在此新的理論基礎(chǔ)上,提出了一系列的景觀安全格局識(shí)別方法和模型,包括將水平過(guò)程如城市的擴(kuò)張表達(dá)為三維潛在表面(Potential Surface)。潛在表面反應(yīng)過(guò)程在景觀中所遇到的阻力或控制景觀的潛在可能性。結(jié)合理論地理學(xué)的表面分析模型,特別是Warntz的點(diǎn)、線、面分析模型(Warntz,1966,1967)根據(jù)潛在表面的空間特征如峰,谷,鞍,坡等,再應(yīng)用地理信息系統(tǒng)和圖像處理技術(shù)識(shí)別安全格局。
    多層次的景觀安全格局,有助于更有效地諧調(diào)不同性質(zhì)的土地利用之間的關(guān)系,并為不同土地的開(kāi)發(fā)利用之間的空間“交易”提供依據(jù)。某些生態(tài)過(guò)程的景觀安全格局也可作為控制突發(fā)性災(zāi)害,如洪水,火災(zāi)等的戰(zhàn)略性空間格局。景觀安全格局理論更有可能直接在城市生態(tài)環(huán)境的改善、國(guó)土整治,包括受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建,建立具有綜合生態(tài)效益的防護(hù)林體系,保護(hù)區(qū)系統(tǒng),城市綠地系統(tǒng)及城鄉(xiāng)景觀格局等方面發(fā)揮作用。