【摘要】高温热浪和热岛效应耦合引发的城市高温问题,对人居环境、能源消耗、经济发展、国民健康和生命安全等造成严重影响。随着气候变化和城市化快速发展,城市高温正演变为全国性气象灾害,且未来影响将不断加剧并趋于常态化。积极应对城市高温问题,降低城市高温影响和危害,提升人居环境品质,促进城市可持续发展尤为重要。本文总结应对城市高温的国际理念与体系,从高温监测预警、高温防控准备、高温缓解适应、政策法规体系和共同利益方法五个维度梳理凉爽城市与社区的营造路径;继而分析高温应对政策指引的制定与发展,解析国际组织、国家或地区、州省政府和地方政府等多个层级的高温应对政策指引案例、制定原则与架构,并从缓解策略、适应策略、决策支持工具、激励政策和共同利益方法等角度解析高温缓解适应指南;在此基础上,从建立与完善高温行动框架、对接国土空间规划体系、推广高温缓解适应试点、倡导共同利益方法四个方面为我国城市高温应对体系的构建提出相应建议。
引言
可持续城市和社区(联合国可持续发展目标11)是实现人类可持续发展的重要主题。然而,当前的城市和社区正面临着诸如气候变化、空气污染、疫情、住房安全、交通拥挤等多种挑战。高温热浪问题灾害是全球气候变化的典型特征之一,全球气候变暖导致高温热浪问题频发,通常造成城市干旱、粮食减产等,并严重影响居民健康与生命安全。目前,高温热浪已成为美国、英国、澳大利亚、印度等国家最致命的气候灾害。我国高温热浪问题也正逐年加剧:一方面其已演变为全国性气候灾害,另一方面其频率与幅度已超过1960年基准水平的两倍。按当前的气候变化速率,预计2050年我国将有1.1亿~2.5亿人口遭受极端高温和致命热浪的侵袭,届时年均经济损失将达到7.0万亿~10.6万亿元。
此外,全球范围的城市化导致城市下垫面与城市格局变化,诱发热岛效应,即城市温度高于周围乡村或郊区温度的现象。热岛效应对居民生活、舒适度、工作效率和健康等诸多方面造成影响。例如:地中海气候城市的温度每上升1℃,人口死亡率上升1.84%,而北欧城市死亡率上升更多,达到3.12%。城市温度升高造成用电量增加,增加率分别可达每摄氏度8.5%(美国路易斯安纳州、马里兰州)、4.1%(希腊雅典、中国香港)和1.0%~2.5%(新加坡、西班牙)。我国城市热岛效应问题也十分严峻,且正逐年加剧。研究表明,我国90%以上的省会城市面临热岛效应,年平均昼间热岛效应强度达到1.78±0.08℃;夏季昼间热岛效应平均达到2.0~3.0℃。

图1 城市高温挑战应对框架体系
高温监测预警是高温防控准备的前提,用以指导高温缓解适应措施。通过监测、预测高温数据,气象从业人员可评估热舒适度和高温指数,向政府人员、管理人员和居民等实时传递高温健康与安全信息,指导各行业和居民筹备落实缓解策略与适应措施。
高温防控准备指的是国家和州省政府制定综合热响应计划,为其他各级政府、机构、企业和个人提供综合适应策略指导。地方政府负责建立高温预警系统和紧急避暑中心,提高公众对危险因素、热相关疾病症状以及紧急避险或救治措施的认知。社区向居民传达高温预警信息和适宜应对措施,确保空调制冷系统的可获得性与可达性,保证供能、供电系统正常运转。此外,能源水力公司维持正常供能供水,医疗相关服务保证高温应急准备,城市建设单位落地实施降温策略,提供居民个体适应和保证健康安全的必要条件。
高温缓解与适应是城市规划领域切实解决高温问题,降低热影响、热风险的主要手段。高温缓解策略即采取适宜技术手段,从源头降低城市温度,缓解高温影响。高温缓解机制在于减少热源、增强冷源、加快热量消散,降低建筑与城市表面太阳辐射的热量吸收,增强太阳辐射的反射能力,加快蓝绿基础设施的蒸散与城市自然通风,完善城市遮阴,合理控制城市人为热的排放。高温缓解策略主要包括高性能冷却材料、城市植被、水体、城市形态优化及其组合技术等。在空间结构上,高温缓解策略可分别应用于城市、建筑层面:城市层面的缓解策略主要包括增加城市绿化、气候适应性基础设施和减少人为热排放,具体涉及反射路面、透水路面、开放绿地、行道树、池塘、喷泉、遮阳设施等;适用于建筑层面的缓解策略涉及立体绿化、反射屋面、遮阳设施等。此外,城市形态可以通过影响通风性能、太阳辐射热量和人为热排放等环境调节城市温度。
高温适应策略即通过政府高温响应机制增加公共服务、医疗服务设施,干预高温条件下的居民日常生活轨迹,减少高温暴露,弱化城市高温对居民健康和生命财产安全的影响。城市热适应行为包括人体热适应、个体热适应和公共热适应三个方面。高温适应策略主要针对个体热适应和公共热适应,通过科学系统地评判高温影响,有意识地指导热适应措施,提升个体和社会热适应能力。公共热适应措施主要包括增加公共服务设施(如医疗服务设施),完善公共空间的服务配套,优化居民出行路径、活动类型和时间等。综合公共热适应措施和高温影响,居民可根据自身特点进行个体热适应,主要包括科学选择居家降温避暑措施,改变户外活动类型与时间,寻求清凉空间和补充水分等,进而降低高温对个体影响。
目前世界上高温应对策略的重点是制定“高温健康行动计划”,自上而下地提高公众高温意识,促使国家健康系统、公共卫生部门、社会关怀组织和社区、志愿组织积极采取有效措施,减少高温疾病和死亡。高温适应策略的形成与发展总体经历了致命热浪频发、高温健康研究、监测预警系统建立、健康行动计划制定等阶段。
美国是制定“健康行动计划”最早的国家,这主要与其1979—1999年间的致命热浪侵袭有关。1995—2000年间,出现大量有关高温健康的研究,促使部分城市(如费城、华盛顿)出台公共健康响应计划,建立高温预警系统。2001—2010年间,部分地区和城市(南俄亥俄、菲尼克斯、芝加哥、西雅图等)也逐渐建立了高温预警系统。
1995—2000年间,欧洲(地中海国家)开始出现高温健康研究,个别城市(里斯本、罗马)建立了高温预警系统。受2003年席卷欧洲的高温热浪影响,欧洲成为全球高温适应策略研究与计划制定工作的中心。其中,2003年意大利(都灵、米兰)、法国(博格纳)建立高温预警系统;2004年,英国颁布本国第一个健康行动计划——《英格兰热浪计划》。之后,欧洲国家普遍在制定高温预警系统的同时颁布高温行动计划或高温健康行动计划,如德国(2005年)、比利时(2005年)和荷兰(2007年)。2008年世界卫生组织欧洲办公室出台《高温健康行动计划》,成为国际组织颁布的第一部高温应对指南。自此之后,世界气象组织、世界卫生组织、世界银行、红十字会国际委员会、城市气候领导联盟组织、政府间气候变化专门委员会、联合国环境署等相继出台了高温行动指南。
亚洲和大洋洲国家的高温研究集中于2010—2020年,主要关注高温健康响应措施和基于“长远城市规划与管理”的适应策略。例如:澳大利亚维多利亚州于2011年出台《高温热浪计划》,昆士兰州于2015年出台《高温热浪响应计划》;沙特阿拉伯于2016年出台《国家朝拜期间极端高温策略》;印度于2016年出台《热浪管理规划路线图》并于2017年颁布《行动计划准备指南——预防和热浪管理》;巴基斯坦于2017年出台《亚洲城市热浪管理的区域工具》;新西兰于2018年出台《高温健康计划》等。
全球范围内多数地方政府的工作重点为落实省级以上政府出台的高温行动指南;也有少数地方政府根据上级政府高温健康行动计划,结合地方高温与公共服务设施特征制定地方高温行动指南,明确地方政府在沟通气象部分和各功能服务部门保障必要基础设施和医疗急救服务设施,提升居民应对高温意识与能力等方面的职责。例如:澳大利亚维多利亚州达勒宾市议会于2013年出台《热浪策略》,北维多利亚急救管理团体于2018年出台《市政热浪计划》、休谟市议会于2019年出台《高温健康计划:应急管理计划》;英国朴茨茅斯市政厅和南安普敦市政厅于2019年共同制定《高温应急准备、恢复和响应指南》。此外,社区高温响应计划或行动指南尚处于研究与探讨阶段。
全球诸多国际组织、国家或地区、州省政府和地方政府根据不同高温灾害特点、社会经济结构,制定高温健康适应行动指南。各种适应指南在“普及健康影响,提高公众意识,增强应对能力,降低高温影响”的一致目标下,在应对原则与措施方面展现出不同特点。
(1)国际组织。世界卫生组织欧洲办公室制定的《高温健康行动指引》遵从“协调既有应急体系,长远气候适应模式,部门机构协同联动,精准高效信息传递,方法环境安全友好,效率与适应性评估”六项原则,形成了“行为主体明确,预警动态高效,健康信息精准,室内环境舒适,突出弱势关怀,应急系统就位,城市规划持续,监控评估实时”的实践范式。
世界气象组织与世界卫生组织以“人体健康”为导向,联合制定了“监测预警系统—健康行动计划”相结合的《热浪与健康:预警系统开发指南》指引体系。该体系要求高温灾害、预警系统、交流机制、干预策略、干预效果、中长远规划方案和管理措施等均需要以“健康指标”作为评判标准。同时,该体系通过高温灾害季节变化明确响应与行动周期,从医护人员、社会群众、社区参与和户外劳作等方面细化干预策略。
表1 各级卫生组织城市高温等级与预警措施
注:因2级行动要求基于预测进行,故级别之间可能会有跳跃;根据3级要求,直至温度降至1级要求后停止3级行动;国家将根据由民事应急秘书处协调的跨政府天气状况评估,决定是否发布4级警报。

注:*英国国民健康委员会(NHS: National Health Service)和临床调试组(CCGs: Clinical Commissioning Groups)应合作以确保其间有逐级应答机制,在正常营业时间和非营业时间内向NHS委托的所有服务提供商发出热浪警报;
**公共健康中心应与公共卫生指导联合以提供支持,但正式警报应通过地方正式渠道发出;
***地方健康韧性伙伴关系(LHRPs)和健康和福利委员会(HWBs)是战略和规划主体,但可能希望被包括在地方警报层级。
图2 高温热浪警报级联系统
(3)州省政府。澳大利亚维多利亚州采取“高温预警—精细准备—综合响应—企业监管—体系评估”的综合健康保护响应机制。该州颁布《热浪规划指南》指导各地方议会制定地方高温应对计划;出台《住宅老年护理服务热浪就绪资源》指导养老护理机构保障老年群体健康安全;制定《州高温健康计划》协调联动急救部门(如救护车、远程救治服务、实时紧急监测系统)与康复训练服务(如心理疏导);采用《高温热浪评估工具》监管公共健康和社区公共服务,强化高温保障措施;实施《州政府热浪评估框架》定期评估高温发展状况、监测工具与实施机制的完善程度。值得一提的是,《州政府热浪评估框架》规定评估体系要基于“可行性、有效性、接受度、经济性和可持续性”的原则,通过州议会广泛咨询地方议会、社会团体、社区服务机构、老年群体、家庭护理机构和其他政府部门成员等,分析高温预警、信息传递、规划指南、公共服务等是否完善合理。

图3 可持续城市降温系统框架及关键干预路径
(2)适应策略。首先,结合城市高温特征、社群特点、用地布局、空间形态等评估高温影响与危害,建立城市脆弱性分级地图,精准选择需要适应干预的高风险区。其次,关注社区高温影响,综合分析社区空间特征、环境特点、公共医疗服务实施、公共空间品质、住房条件、居民日常活动轨迹时空特征,评估社区高温风险,识别高温应对薄弱环节,确定社区适应策略。第三,建立多元主体参与的适应策略体系,完善高温预警与信息传递,弥补公共医疗设施的不足,加强社区交流与沟通机制,引导居民户外活动类型、活动空间和出行时间。规划设计根据人口密度布置足够的适应设施与公共空间(荫凉通道、凉亭、社区避暑中心、补水点),通过路径优化提高公共空间的可达性,并保证其在高温期间的正常运转。此外,加强社区宣传教育,开展社区高温应对演练,提高居民高温应对意识与知识,加强社区高温适应能力。
注:城市热岛缓解技术(UHMTs: Urban Heat Island Mitigation Techniques),城市微气候模型(ENVI-met),天气预报与研究模型(WRF: Weather Research and Forecasting),城市环境效益测定与分析模型(BenMAP: Environmental Benefits Mapping and Analysis Program)。
图4 城市高温缓解决策支持工具技术路线
(4)激励措施。为切实应对城市高温问题,部分城市和社区出台了激励措施以促进高温缓解与适应策略的推广应用,并积累了大量经验。高温应对激励政策包括鼓励措施和政策调控。鼓励措施包括示范项目、奖励计划、城市森林项目、房屋改造救助、行业报奖。示范项目是激励措施的重点——通过地方政府、高校和科研院所共同推进,展示缓解适应策略性能,提供原始技术与数据资料,推动新项目开展、新技术推广和市场完善。部分城市通过立法或强制性政策消除缓解与适应策略的推广障碍,主要包括产品技术采购、部门规章、城市设计条例、综合计划和设计指南、土地使用法规、绿色建筑标准、建筑规范、空气质量标准等。例如:美国亚利桑那州图森市要求配置空调的新建建筑和屋顶改造项目须采用冷屋面材料,并通过修改竞标法案将其设定为星标节能产品,提高其使用优先级;奥兰多波特兰市通过修改土地利用法规,推出“生态屋顶发展红利”,鼓励开发商建造绿色屋顶。

随着过去30年间城镇化率的快速升高,我国城镇化体系建设的核心要务已转变为城市品质提升。城市高温是城镇化引起的普遍问题之一,对城市品质、国民健康安全、可持续发展等造成严重影响。围绕高温缓解问题,国内的高温应对策略工作主要包括三个部分。首先,气象部门发布高温预警和防御指南,明确相关机构和单位在城市高温期间的权责关系,并强化对脆弱群体和室外工作者的健康防护。其次是全社会面的防暑降温宣传,规定对高温作业人员的劳动保护。第三是城市基础设施部门(如供水、供电)的联动应急保障机制,主要表现在对高温期间居民生活的基础设施调控、生活保障以及应急抢修机制。在城市规划领域,“城市适应气候变化行动方案”、“国家气候适应变化战略”和“气候适应型城市建设”要求城市规划中要明确考虑气候变化因素,统筹监测预警基础设施建设、蓝绿基础设施建设、防灾减灾等工作,提高城市适应能力。因此,各大城市各自进行规划实践探索,如建设与完善通风廊道。
北京、上海、杭州、广州等城市为改善城市高温状况特别是缓解城市夏季的热岛效应,聚焦城市通风,力图将郊区新鲜的冷空气导入城市中心,缓解城市高温。香港2003年针对高密度城市通风发布《空气流通评估方法技术指南》,并将之纳入《香港城市规划标准与准则》,从2006年开始研究香港的城市风道建设,并提出加强城市通风的五大关键策略:增加绿化空间,降低建筑密度,加强开放空间的联系度,管控建筑开发强度以及增加建筑透气性。随后,广州、长沙、武汉、北京等城市为了缓解城市热岛效应、降低城市高温编制了城市通风廊道专项规划。其中,广州于2020年作为世界银行的首批城市可持续降温试点,围绕“清凉城市”总体策略体系,从不同空间尺度整合多种规划策略,打造了“酷城行动”计划,制定了本地调查、收集和分析数据,利益相关方参与政策制定的试点工作流程。
围绕高温缓解研究,国内目前逐渐形成了高温健康胁迫识别与缓解的规划技术路线。首先,对规划年的气候变化趋势进行预测;其次,将预测结果作为脆弱性评价和灾害风险评估的依据,判断气候变化对城市社会系统的影响,确定高脆弱区和高风险区;第三,拟定更好的提升社会应对气候变化的适应性规划方案;第四,分析多种预测结果下适应性规划方案的成本效益,并选择最优的适应性规划方案进行实施;第五,动态监测实施的过程并评估方案实施的效果;第六,由于气候变化的不确定性,回到第一步进行趋势预测,然后对脆弱性和风险进行分析,重新制定方案和效益分析,选择最优方案实施。如此,达成一个动态循环、及时作出规划调整的适应性方案。
6 经验与启示
目前世界上各国应对高温行动的普遍路径可以概括为:将高温和健康目标引入城市高温治理,立足高温缓解和适应行动框架统筹高温监测预警、高温防控准备、高温缓解与适应、政策法规体系和共同利益方法;主张从缓解和适应两大板块,结合不同的智能决策平台,分别在根源与表面解决城市高温问题。由于推动城市高温应对的制度过程存在巨大差异,城市高温应对行动不能独立于其所处的社会环境和地理特征而制定。
经过总结,国际上的高温研究可以分为两大板块:其一从政策角度侧重于高温适应,以英国为代表;其二更多地是技术机构从研究视角关注高温缓解,以美国和澳大利亚为代表。两者都通过颁布技术指南的形式促进高温行动。英国政府通过颁布高温行动计划的政策文件,明确各级部门在高温热浪来临时的专项职能和分工,确立了不同等级灾害的应对处理方法;伦敦根据自身的特点编制气候适应性规划。澳大利亚维多利亚州级政府出台高温行动指南,指导地方政府制定高温应对计划,地方政府则落实上级的行动指南,制定市政府高温应对体系。总体而言,世界上还没有一个国家可以从缓解和适应两个角度同时推进城市高温行动。除此之外,两者目前都停留在技术政策指导阶段,并且国家级别的高温行动计划对于地方的指引性较弱,尚未产生试点城市和成功的案例借鉴,在规划设计领域缺乏空间落位。
(1)围绕“三观七性”制定健康行动计划,建立动态化的高温评估体系与行动框架
纵观国际社会高温应对的发展历程,“包容、健康、安全”的健康行动计划是高温应急体系的核心要义。我国已基本形成“统一指挥、专家兼备、反应灵敏、上下联动”的中国特色应急管理体制,应依托预防为主的应急体系,纳入“可获得性、可达性、可使用性、可工作性、可步行性、可骑行性、可娱乐性”等高温健康原则,构建并健全城市高温应对框架体系,重视“政策制定、经济投入、共同利益、技术手段、公众参与”于一体的核心框架内容,统筹高温决策预警、高温防控准备、高温缓解适应、政策法规体系和共同利益的方法,做到关口前移、重心下移,强化源头管控、夯实基础。我们应从国家到地方制定综合性的高温治理体系:国家层面建立“高温—健康决策”架构,实施监测、预测、评估预警联动,明晰规划、气象、医疗等之间的权责体系,出台“高温缓解与适应指南”;省市级政府完善综合健康保护的响应机制和应对体系,出台高温应对指南以指导各职能部门和技术服务机构建立并完善地方高温应对计划;街道社区积极扶持并建立高温健康规划委员会,建立社区的帮扶机制。通过不断深化高温应对体制改革,吸纳国际高温应对经验,形成权责明确的“监测预警—应急防控—缓解适应—协同管理”高温行动框架。
此外,需强调智慧化、信息化、网络化,结合目前正在开展的国土空间规划基础信息平台,融入气象站点的高温实时监测数据和年龄人群的健康数据,强化底线意识的服务功能,精细化识别弱势群体。应以动态方式叠加高温时空动态变化特征、社区年龄群健康特征、公共服务设施分布特征、人群活动演进规律,结合国际抵御高温的先进研究成果、技术手段和成功经验,匹配科学预测模型和分析平台,建立符合我国国情的高精度、高效率的高温健康胁迫分析决策平台;之后将之融入国土空间规划的双评估与双评价,为国土空间规划“一年一体检、五年一评估”提供信息支撑。
(2)将高温适应纳入空间规划体系,明确高温与健康应对的目标,强化规划目标与规划设计的空间实时性
在国土空间规划编制前期阶段,规划师或管理者应综合分析当前高温问题和影响并预测未来情况,研判空间开发利用的重大问题和风险。可将高温适应性技术、内容、政策等融入国土空间规划体系;也可将高温韧性作为双评价划定依据,为规划的决策提供支撑辅助作用。在规划编制过程中,应将高温韧性作为城市用地的资源配置和空间优化的基本依据。在规划实施过程中,应通过高温韧性指标与政策指引,完善高温治理体系。此外,应在各级国土空间规划中落实“高温缓解与适应”的管控要求,并有效传导相关评估指标,如在三区三线中明确城市冷源的位置与规模及其空间管控,强化城市通风。在城市总体用地结构中,应根据“高温缓解与适应指南”明确匹配策略,如高温空间、公共配套设施等级与空间规模等。规划后,应围绕高温行动实施跨部门的动态审批制度。
同时,我国应推动“高温缓解与适应”与空间规划体系相结合,编制高温行动专项规划,主要包括重视缓解与适应高温适应性策略和建立高温缓技术库。可利用卫星遥感等技术手段精细化地面监测体系,结合城市形态与社会环境数据,精准识别城市高温影响范围,建立高温气候脆弱性地图。从适应性角度出发,应着重关注需要干预的高风险区;围绕高温影响,可结合15分钟生活圈,从社区社群特点出发,加强社区高温公共服务设施资源供给与沟通辅助治理机制来保证应急管理的高效运转。此外,应根据高温气候脆弱性地图建立分级的设计导则,按照高温风险级别匹配不同高温缓解措施。
在城市层面,需完善基础设施并编制基础设施专项规划,如补短升级各级医疗设施,特别是社区的智慧医疗设施和高温纳凉中心,应确保应急救援的72小时可达性。此外,还需编制控制城市生态冷源、加强城市雨洪管理的专项规划,以减弱城市的不透水地表盖度,降低城市基础设施的人为热排放。在城市设计方面,应建立设计导则管控制度,优化城市形态,适时使用高性能材料增强反射以降低太阳辐射的吸收;在提高城市绿化率方面,应在增加城市绿地的同时推广垂直绿化和屋顶绿化的设计策略。
(3)积极推广行动试点,积累凝练试点策略
我们应该聚焦重点地区、地段的高温风险,结合国际上的先进经验和理论知识,推动高温缓解与适应相结合的城市、乡村、社区、重点场所(学校、医院、养老机构等)的实践试点。同时,应制定并完善与高温缓解、适应相关的标准规范和技术指南,以点带面,开发高温缓解适应的信息中介、决策工具平台,并利用试点促进各职能部门和相关机构的沟通示范,完善评估与风险评估机制。
(4)倡导共同利益方法,促进共治、共建、共享,机动灵活地推行高温治理体系
我们需要协调高温应对共同目标,发挥集体行动制度优势,建立全局协同合作关系,形成多维高温应对体系。“高温应对”是一个多职能、多系统的治理行为,需要基于共同利益方法加强多方的协同合作,围绕“高温应对调整”打破部门壁垒,促进社区主体的职权化,发挥社区基层治理的优越性,推行“网格化+信息化”为一体的日常治理模式,夯实高温健康斜坡的最后一公里,精准识别脆弱人群与脆弱空间。
延伸阅读

原文始发于微信公众号(国际城市规划):期刊精粹 | 应对城市高温的国际总体行动、策略与指南【2024.3期】