吴志强 :后疫情?论城市空间的韧性
阅读:5497 2022-10-21
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嘉宾 丨吴志强


中国工程院院士、同济大学建筑与城市规划学院名誉院长、上海市政府参事。德国国家工程科学院院士、瑞典皇家工程科学院院士、美国建筑师协会荣誉院院士(Hon.FAIA)。长三角城市群智能规划协同创新中心主任、中国城市规划学会副理事长、中国2010年上海世博会园区总规划师、青岛2014年世界园艺博览会总规划师、北京副中心城市设计综合方案总规划师。


当谈论后疫情时代高品质人居环境的深度营造时,首先要思考究竟什么是“疫情中”?什么是“后疫情”?人类文明发展的8000年间,我们的城市不断遭受各式各样的挑战,新冠疫情只是沧海一粟,不能认为这次的疫情一旦结束,人类就彻底摆脱了挑战,因此“后疫情”时代的定义未必是有意义的。但无论如何,城市的深度营造与高品质建设,都直接牵涉到城市空间的特殊韧性,而这也许能够为我们如今面临的疫情挑战提供一些应对思路。



01

人类一直在挑战中建立城市


城市在挑战中不断发展


世界上最古老的城市之一,4700年前的古埃及首都孟斐斯,人口曾达到4万人,是现存记载的第一个世界级城市的人口记录。这4万人聚居生活在一起,才最终产生了人类工程史上宏大的城市和工程构筑物。第二个城市发展的记录是两河流域,这里发源起来的文明在鼎盛期的人口规模曾达到四万五千人,但随着气候变化,水资源匮乏等原因,两河流域的文明最终也四处流散并消亡。第三个城市文明发展的历史记录是中国汉代,当时的长安城创造了40万人口的记录,并开创了城市分单元管理的模式。第四个明确记载的则是公元前1世纪的罗马帝国首都。罗马曾一度扩展到150万人口,然而这个大帝国因为支撑不了如此多人口,而最终坍塌成为东罗马和西罗马。同一时期,中国100万以上人口的城市是唐代的长安,并且持续400年作为世界最大规模的城市。唐长安也创造了中国城市一种特别的管理办法——里坊制。里坊制将整个城市化整为零,划分多个街坊并实行独立管理,这种两级管理、属地化管理的模式对现代中国的城市治理产生了深远的影响。


历史演进到18世纪,工业革命标志着现代城市规划体系的崛起。随着城市规模的扩张,英国伦敦的人口从70万飙升到600多万,然而城市难以适应剧烈的人口增长,最终迎来了霍乱、火灾等一系列城市安全问题造成了社会动荡与冲突。为了应对突如其来的巨大挑战,决策者与规划师们制定了一系列涉及城市空间、环境、法规的应对方案,这就是现代城市规划学科的起点。如今,包括深圳在内的许多国内大型城市,人口数量即将达到2500万,这时候我们应当清晰地认知到,人类一直通过构建自己的文明来组织自己的城市发展。


城市是文明的象征


城市是为了人的需求与梦想而建构的,而正是人类文明的梦想造就了人类的城市。人类假如离开了文明的梦想,便只是野蛮的梦想,而野蛮无法造就城市。所以文明和城市是一体的, “civilization ”中的“civil” 就是文明,与城市“city”是同源词汇,因此“文明化”更应当被理解为“城明化”,有了城市才能实现文明,而这种“城明化”才是我们专业真正在从事的工作。汉语中认为文字的诞生就意味着文明的出现,但在西方的语境中是城市带来文明,城市的出现才真正让人类社会脱离野蛮,并形成一套完整的治理办法。


而在8000年城市文明历史长河当中,给人类带来重大危机的挑战从未间断,比如1666年伦敦大火蔓延整个城市,连续燃烧4天,导致伦敦大约六分之一的建筑被烧毁;1992年洛杉矶发生了持续4天的暴动,大量抢劫、纵火和谋杀在骚乱中发生,财产损失约8~10亿美元;2004年印度洋海啸造成22.6万人死亡,这是世界近200多年来死亡最惨重的海啸灾难;就连一向保持安全稳定的德国城市也在2021年遭遇严重的洪水灾害。由此可见城市文明从来都是脆弱的,总是需要不断接受检验。因此对于“后疫情“需要打一个很大的问号,这次的疫情结束,就意味着城市的常态化吗?之后我们还会面对更多的挑战,人类就是在每一次的挑战中一步步建立、完善自己梦想的文明城市,不断地奋勇向前。



02

城市如何面对挑战


城市在面对多种挑战


谈到城市文明的发展,其中最重要的则是城市安全的构筑,这是城市的底线,是合理应对重大突发事件的能力与韧性。通过梳理归纳,可以总结出四类能够对城市造成重大冲击的安全事件。第一类如水旱、气象、地质、地震、森林火灾、生物灾害这类自然灾害事件曾湮灭过许多文明;第二类事故灾难如工矿生产安全事故、火灾事故、交通事故、环境污染和生态破坏事件等在如今的高密度、大规模城市中极易发生;第三类传染病疫情、食品药品安全事件、群体性中毒感染事件、动物疫情事件、群体性不明原因疾病等公共卫生事件不断地消减人类城市的上限;而在人类文明发展到更高阶段,拥有了更大的城市之后,第四类社会安全事件如恐怖袭击事件、重大刑事事件、粮食供给事件、金融突发事件等也会频繁发生。


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城市面对挑战的不同反应


不同城市面对这四类挑战的反应是不同的,第一类城市是Fragile City(脆弱城市),无法应对重大突发事件,无法抵抗外部灾害的冲击而走向消亡,比如庞贝古城在公元79年被维苏威火山爆发时的火山灰覆盖。第二类城市是Survival City(生存城市),能够在重大突发事件冲击中快速反应从而生存下来,但灾后却不具备学习能力,比如美国加尔维斯顿在19世纪末飓风后政府忽视修缮防洪堤,20世纪初再次飓风后毁于一旦。第三类城市是Learning City(学习城市),在突发事件后具有学习和反思能力,但不能应对长周期的大冲击,缺乏构建整套管理体系的能力,比如唐山在1976年大地震后隔震技术有了里程碑式的发展,但后续由于缺少灾害应急意识的教育,导致2008年的汶川地震依旧带来惨重损失。第四类城市则为Intelligent City(智慧城市),是更能够把学习和反思转化为城市治理制度和治理能力,具有韧性和进入高度文明的城市,比如阿姆斯特丹虽然属于低洼城市,长期受到河流洪水的冲击,但城市却早已形成了完整的应对系统,构建了先进完善的规划和治理体系。


未来城市的发展应该以Intelligent City为目标,成为能够学习、会学习、不断学习的有机体,在积累与学习城市治理经验的过程中可以领悟到什么是城市:城市就是在文明脆弱的时候,通过不断地学习从而变成比灾难更强大的一种思想力量。所以智慧城市不仅仅是数字和技术的发展,也能在每一次重大灾难冲击后积极提升自身韧性,而不是选择遗忘。


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03

智慧城市营造高品质人居环境


韧性城市需要实现全面感知、快速判断、联动反应与恢复学习的循环,智慧的韧性城市应该是会自主感知、自我判断、自动反应的城市,以及能与机器和人共同学习的城市。我们的研究团队也曾开展了智能化技术提升城市韧性的实践,主要包括疫情的智能诊断和精细化研判、韧性空间的研究。


智慧城市:疫情中显韧性


在2020年疫情初期,研究团队通过追踪并分析城市中大量的个人数据明晰了疫情趋势特征与阶段划分。例如通过分析上海市疫情新增病例曲线,能够发现在2月10日上海复工前的第一阶段——内生阶段中,城市网格化管理等应急支撑体系稳步运转,并与春节人口低值等客观因素产生相互协同作用,取得了良好的抗疫效果。而根据第二阶段——外输阶段的模拟预测,单日输入病例将大概率高于第一阶段峰值,病例新增速度也将快于第一阶段,据此得出了上海疫情尚未结束,甚至面临更严重的挑战,需要严防渗透、死守外输的结论,为相关部门做好防疫准备提前做出了有效预警。


而在疫情的市域空间分布中,通过对比武汉、深圳、上海、广州等城市,发现新冠疫情在城市内部的分布与城市热力分布关系密切,如病例与日夜波动区域关联少,与日夜恒热区域关联大,而夜间热力比日间热力与疫情分布有更高的对应性。


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进一步对活动轨迹与疫情发生场所相关性进行分析,发现上海的数据统计中,56%的病例都分布在社区,公共类场所中购物(20%)与交通空间(18%)场所为主要传播空间种类,公司与酒店仅分别占4%和2%,这是由于晚上8:00到第二天的6:00人的活动空间都集中于住宅区,这也解释了夜间热力与疫情分布关系更密切的原因。因此要针对居住区这个主要的高危区域采取措施,而避免对整个城市进行封锁。


此外,将病例场所类型与热力叠合也可以发现疫情场所分布具有圈层特点,在商业、办公和交通类的场所当中,病例基本集中在中心区,而住宅场所病例基本集中在中圈和外圈。通过疫情智能诊断,能够帮助在未来优先划定疫情响应区,为精准防疫提供规律性的结论支撑。


为了更加精准地进行预测,需要不断重复推演未来、积累数据、智能分类、深度学习、挖掘规律的智能模拟循环过程,从而使城市的文明真正提升到新的高度。


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韧性空间实践


韧性城市的空间实践主要集中在AI City四大典型空间,包括新城、老城、滨水、园区,韧性城市空间实践基地也已经在全国铺开,2016年在北京副中心通州,2018年在雄安、宁波、无锡、马桥等城市和城镇,2019年在长沙、深圳、杭州、杨浦等城市和城区,2020年在金桥等地区均展开了有效的实践行动。


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在城市大数据、AI技术的支撑基础上,研究团队结合联合国发布的幸福指标推出了城市幸福指数(CITYHQ),对幸福指数的识别细化到了城市、辖区、街道、甚至平方公里级的尺度,并应用到项目实践中。在深圳高品质城市营造的案例中,通过跟踪大量数据,抓取每平方公里内人群个体每小时的情绪变化数据,计算出城市幸福指数,实现了CITYHQ诊断,为分析应对疫情或其他安全事件提供了有效帮助。


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智能化技术正深度应用在城市的精细化建设中,逐步提升城市空间韧性。AI城市交通事故预警通过建设用地规划与人口密度等数据提高交通设施的可使用率和交通生态圈中各角色的安全系数,也为交通管理部门和相关企业提供及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持;AI城市的构件老化与灾难预警系统能够基于CIM平台中建筑所属地块、建筑面积、居住人口、总能耗、总用水、商业收入等数据,对老化城市构件进行识别,实现灾难预警;未来预期实现的具备自我感知能力的AI城市智能基础设施则能够提供AI喷灌系统、水体智能检测、AI交易系统、智能空调系统等真正感受到人的需求和情绪的设施。


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04

结语

从1985年至今,再也没有新的抗生素诞生,但城市里的人口数量却成倍增长。当庞大的数量人群聚居在城市时,城市需更加精化细化,而不是统化泛化。城市规划需要中国汉代、唐代的经验,不是把100万人简单地放在一个大单位里面,而是把100万人分成更精准的多级单元。通过大数据应用,我们可以精准研判个人的生活需求与空间行为,在未来真正实现人类幸福感的提升。后疫情时代高质量人居生活的营造思路,应从应用低频统计数据逐步转为高频的感知数据,实现精准化与个性化需求的定制,这样才能真正满足人的内心需求。



注:本文整理自吴志强院士在2022年世界城市峰会深圳线上专题研讨会上所作的《后疫情?论城市空间的韧性》演讲报告。内容略有删节,已经嘉宾审阅。


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