人居环境演变和宜居概念

文   体:讲座文稿

关键词:工业化城市模式;环境污染;环境容量;污染物的分解;城市常见环境问题;城市规模;热岛效应;景观设计;酷热指数(热压力指数);联合国宜居概念。

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工业化的城市是我国最近30年城市打造的目标,规划的城市模型是西方国家创建的。但是建这样的城市,建一个污染一个,于是大家开始反思工业化城市模式、工业化城市的结构以及它的环境特点。

首先是人口密集型居住,所有的物资供应要依赖于运输。建筑以楼房为主,地面以硬化为主。由于大面积硬化了地表,植物在硬化区域生长困难,因此,工业化的城市缺乏大自然的生存空间。

其次是环境污染问题。20世纪中期,各类环境污染在西方发达国家爆发,因此,那里一些学者开始进行环境保护的研究。他们主要研究的是这些污染从何而来?为什么世界上农耕传统保留好的农村地区没有被污染?他们从中发现了环境容量的变化。

什么是环境容量呢?以农耕独居模式为例:农民的一所房子,周边都是土地或树林,农民每天要做饭,就会产生炊烟,要洗东西,就会有脏水排出,此外还有垃圾、粪便等,但是这些炊烟、脏水和固体废物排到大自然后,都能被大自然吸收、分解掉,成为土壤需要的养分。这种大自然对人类活动排放的烟、水、渣的分解能力,就叫环境容量。村庄聚居模式也具这一特点:村民聚居在一起,周边的环境中有大量的土地、植物、树林,环境也具有吸收和分解炊烟、废水、废渣、粪便的能力,也能够把这些脏东西分解成干净的成分,从而又变成土壤的一部分,成为对植物生长有利的肥料。这种叫环境容量的能力,其实就是大自然分解污染物的能力。

但是对于大城市来讲,由于人口高度密集居住,每天人们为生存要排放的烟气、脏水、垃圾无法被城市环境分解吸收掉,就出现了污染物的积累。污染物积累是排放超越了环境容量而出现的问题,会影响人们的健康。人一日三餐要吃的农产品是农村生长出来的。随着城市的不断扩大,运输农产品的距离越来越远,一切要依靠油耗,这个距离越来越远的话,就必定导致物价提高,所以,大城市的模式是非常不利于可持续发展的。50万人口是比较科学合理的城市尺度,同时,城市周边一定要有郊区、农村来为城市提供给养,并化解城市的基本排放。

城市到底存在哪几大污染?第一是空气污染。空气污染大家都能看得见。一级的空气质量时,户外的能见度很高,你从楼房的窗户就能望见远山,但是,有空气污染时,你就看不清楚。

第二是水污染。水对人类有五大功能:饮用、盥洗、浇灌庄稼、养鱼、观赏。如果水发黑发臭,五大功能都没有了,就会出现污染性缺水。

第三是垃圾污染。生活垃圾中有腐烂、发臭的东西,还有大量不能降解的塑料垃圾,有毒有害的废物如电池、日光灯管、过期药物、装修油漆等也常混入其中,一旦被扔到环境中或集中填埋的话,天一下雨,有毒有害物质就会随水到处流,污染土地、河流,甚至污染地下水。垃圾填埋场周边非常臭,且大量的塑料物质又不降解,所以建垃圾填埋场会大面积毁坏土地。

第四是城市的热岛效应。热岛效应怎么来的呢?热岛是什么意思呢?由于城市中心的温度比郊区的温度要高出好几摄氏度,若以城市、郊区、农村为横坐标,温度为纵坐标,画出气温变化图来,城市中心区会像一个岛屿那样凸起。这主要缘于城市有大面积的硬化地面,高楼多,树林少。硬化地面的比例过大,加上人造建筑的硬质表面过大,城市就会出现极大的吸热与反射热的面积,特别是在夏季,很容易在硬质表面出现高温区。

让我们来看一个实例。这是一个奥林匹克中心规划设计图,似乎显得豪华又现代化,但是我们一看就知道存在问题,因为它留给大自然的比例太小了。我们可以看到:设计图中有树林区和水域区,但这些区域加起来还不到总面积的30%70%的区域不是硬化地表就是人造建筑,这会出问题的。为什么?因为我们的地球,从天上往下看,是一个水的星球,70%是海洋,陆地上还有很多森林;而我们身体里70%也是水,所以软和硬的恰当比例一定要搞清楚,硬的东西千万不能超过30%。这个奥林匹克中心按照设计图建成之后,在奥运会使用时搭了很多帐篷来遮阴、降温,但是当奥运会结束、帐篷被拆除之后,问题就突显出来了。

鸟巢前的南广场,夏季七、八月份万不能逗留,因为温度太高了,导游带着旅游者是不敢在阳光下去南广场走的,否则可能会出现中暑、晕倒症状。听了这个消息后,我曾拿了手持气象仪去做温度实测。2011810日,北京预报的最高气温为33℃,比我们的体温要低34℃,应该是比较舒适的,但到鸟巢的南广场一测,气温已达38.7℃。这里气温为何如此之高?主要是由于大面积的硬化地表吸收了太阳的辐射热,变成一个巨大的高温体,烘烤着南广场上的空气,把空气加热了。这还不是最严重的,最严重的是什么呢?我拿手持气象仪,测了一下南广场当时的热压力指数,什么是热压力指数?当温度实测是38.7℃,但人体所感觉到的温度比38.7℃要热,这就叫热压力指数,就是感觉温度。感觉温度也叫酷热指数,它要受湿度的影响。当时所测南广场的湿度为35.6%,热压力指数已达42.6℃。热压力指数分几个级别:热压力指数小于26.7℃时,是没有危险的;但上升到32.2℃时,就到了警戒级别;42.6℃已经进入危险级别,在此危险级别中,人长时间活动的话,身体可能出现热痉挛、热衰竭以及中暑。

20101-6月,在我国部分省会城市的最高气温比较中,济南达到最高——38℃,当年的8月份,济南热死了8名户外工人。可以推测:这些工人在户外工作时,其环境的热压力指数肯定超过了42℃。从这个例子可以看出:如果城市的管理者、建筑规划和设计者不了解人造硬质表面会增加热压力指数,就会使人民付出生命的代价。盲目追求地面硬化与高楼林立的设计,还会使城市经常出现雾霾天,这是因为高楼大厦的材质表面,也像硬化地面那样,能够吸收与反射太阳的热,使自身变热并加热空气。如果城市里突然建起大量高楼,就会出现热岛效应,热空气上升时,会将飘浮的污染物与水气带到城市上空,难以沉降,雾霾天就会增多,而且,高温易促发光化学烟雾,其产物是低空臭氧,对健康十分有害。因此,城市规划要根据气候条件来设计,否则就会带来很多难以治理的环境问题。

热岛效应的主要危害有:它改变气候的舒适度,增加城市的能耗;改变降水规律,增加水资源消耗;有助于病菌的繁殖与传播条件,传染病会增多;增加呼吸系统和心血管疾病发病率;而且,还会影响本土物种的生存条件,比如树木生长不好。

1996年,联合国召开了第二次人居大会,提出“城市应当是适宜居住的人类居住地”的概念。这可理解为:城市不是比楼高的地方。联合国会议达成的共识是:城市应该是人们携手共建的家园,她充满和平、和谐、希望、尊严、健康和幸福。现在,国际上对城市宜居度的打分重点关注五个方面:社会稳定度、医疗服务、文化与环境、教育(包括终身教育)、基础设施(包括清洁能源、污水和垃圾处理设施等)。

中国根据联合国提出的宜居城市的概念,也提出了对宜居城市的环境质量要求。第一是空气质量的要求,一年365天,空气质量指数不能出现污染级别。第二是水质要求,饮用水水源地水质要百分之百达标,城市污水处理率达到百分之百,绝不能未经处理就排放。第三是废物管理,城镇生活垃圾的无害化处理率100%,工业固体废物的处置利用率100%。第四是城市绿化,人均公共绿地面积10㎡,城市的绿化覆盖率达35%

根据以上标准,我们可以自己判断哪些城镇是宜居的。宜居的环境特征可概括为5点:空气质量好,水资源保护好,垃圾资源化处理,绿化顺应自然,无明显热岛效应。在中国古代建造的人居环境中,这5个环境特征都有,因此,中国传统的人居环境体现了极高的人与自然共存的宜居水平。这就是为什么到现在还有那么多外国人到中国来旅游的原因。他们到中国来不是看高楼也不是看工业化的,因为这些都是跟他们学的,而且学的水平还比他们差半个世纪。他们要看最吸引人的东西,看什么呢?看古代中国。为什么一座古城、一个古庙、一处古村落,上千年了,还有人居住?因为宜居,因为它们与环境是和谐共存的。外国人来中国就是要看这些,他们从中发现了许多古代中国保护环境的道理和做法。他们把这些学过去,用于解决他们自己国家的环境问题,现在已有大量被利用的例子,而我们国人却还不了解。

(此文为李皓题为《建宜居环境,与自然共存》的讲座内容第一部分)