活着的城市 ： 在干旱环境中重新思考城市

重新思考干旱环境中的城市 “城市的主要功能是将权力转化为形式，将能量转化为文化，将死亡物质转化为艺术的活符号，将生物繁殖转化为社会创造力。” 刘易斯·芒福德 本报告是Arup的中东规划团队与我们全球办事处的专业规划人员，设计师和工程师之间合作的产物。该报告以Arup的远见为指导+研究+创新团队和他们丰富的经验。我们也感谢一系列外部评论员的专家贡献。 联系人 杰罗姆·弗罗斯特OBEDirector全球规划和城市领导者 Hrvoje CindrićAssociate中东城市主义领袖 汤姆装甲导演全球景观建筑领导者 Alisdair McGregor导演Arup研究员建筑Alisdair. McGregor @ arup. com 2018年3月发布 迪拜媒体城媒体大厦39楼迪 拜 邮 政 信 箱212416阿 拉 伯 联 合 酋 长 国www. arup. com© Arup 2018 Contents “在干旱环境中，城市面临两个主要挑战，即气温上升和水资源短缺。通过其气候适应计划，迪拜将利用各种创新技术和最新技术，继续作为一个健康和可持续环境的宜居城市蓬勃发展。” Abdulla Al Basti，迪拜执行理事会秘书长 “作为干旱环境中的快速增长城市，奥斯汀正在使用有关气候变化的最新研究和模型来告知我们的100年水公用事业计划。我们还通过使用收集的雨水和再生水进行冲洗和灌溉，为未来创造了新的公共建筑。” 史蒂夫·阿德勒，德克萨斯州奥斯汀市市长 前言 Mark Watts,执行董事,C40城市气候领导小组 Arp的城市生活系列概述了城市面临的未来趋势，以及我们如何最好地理解这些趋势，以塑造更可持续的城市。城市活着：重新思考干旱环境中的城市标志着理解城市面临水资源短缺的韧性迈出了重要的一步。它强调了考虑每个城市独特的社会，经济，环境和政治特征的重要性，以便为干旱环境中的城市确定量身定制的解决方案。 气候变化及其对全球水循环的影响将是21世纪的决定性标志，不仅将对自然环境产生重大影响，而且将对我们所知的人类文明产生重大影响。 应对气候变化是人类有史以来面临的最大挑战，因为它需要从根本上转变过去两百年来创造巨大物质进步的经济模式。但这也是创造一种更可持续的不同生活模式的机会，使每个全球公民都能享受到今天只有少数人可以保留的生活质量。 C40气候领导小组汇集了世界上的特大城市，将《巴黎协定》付诸行动。C40由城市创建和领导，致力于减少全球温室气体排放和气候风险。 城市是应对气候变化和水资源短缺的全球挑战不可或缺的三个主要原因。首先，城市是干旱和洪水等气候影响的主要场所。 第二，因为市长比任何其他政治领导人都表现出了合作应对气候变化的能力。第三，因为城市是未来首先发生的地方，也是新的，清洁，气候安全和公平的世界的发源地。 执行摘要 Hrvoje Cindrić,Associate,中东城市主义领袖 干旱环境的特点是自然缺乏淡水和降水。目前，干旱环境覆盖了世界陆地面积的30％以上，这一比例将在下个世纪随着气候变化而增加。这些地区的城市面临着复杂的挑战，如水资源短缺、基础设施不足、人口快速增长以及城市热岛效应对公共卫生的影响。 然而，干旱环境中的大多数城市仍然是根据20世纪中叶建立的全球城市制造范式进行规划和设计的。这种一刀切的方法，其特征是私人汽车所有权和通过高速公路网络连接的单独土地用途，无法适应特定的气候环境和需求。 本报告利用了Arup在干旱环境中的开创性工作，主要是阿拉伯湾地区，南部非洲和美国西南部。它包含来自世界各地的想法和案例研究，展示了干旱城市可持续设计的最佳实践。 活着的城市：重新思考干旱环境中的城市提出了战略性的重新思考，即我们如何规划和设计干旱地区的城市。技术创新的空前进步为以更可持续和有弹性的方式发展干旱城市开辟了新的机会。同时，可以从干旱城市中汲取教训开发了独特的设计千年。 在干旱环境中工作的规划者，工程师和决策者需要气候合适的设计解决方案，以创建可持续和宜居的城市。 未来的应对措施必须适应具体的社会、经济、环境和政治条件，将最好的新技术与适应当地的解决方案相结合。 报告的核心是在干旱环境中塑造下个世纪城市建设的三个关键原则： 投资绿色和蓝色基础设施，旨在与当地环境和生态系统合作 干旱环境中的城市必须规划，设计和建设更具可持续性和韧性的城市。采用将技术创新与当地适应和气候适宜的解决方案相结合的战略，可以帮助城市和社区减轻气候变化的影响，并提供积极的长期社会，环境和经济效益。 “在阿拉伯湾[...]，气候变化，在没有显著缓解，很可能会严重影响人类未来的可居住性。“ 该报告探讨了干旱城市的气候特定设计策略，以及具有实施解决方案经验的领先从业者的案例研究和思考。它们包括有效的地下水管理策略，开创性的景观和灌溉技术，创新建筑和材料的建议以及可持续的城市设计方法。 杰里米·S·帕尔和Elfatih AB Eltahir1 报告中的战略，案例研究和思考是通过一系列全球研讨会产生的，已分为三个等级，反映了贡献者的广泛专业知识。该报告按从城市到公共场所再到单个建筑物的详细程度进行了组织。 报告最后列出了关于战略和案例的可能行动清单研究和反思可以帮助塑造必要的重新设计和发展的城市在干旱的环境;使他们更可持续，更健康，更美好的生活场所。 这些行动是第一步，旨在引发干旱城市之间的辩论和交流。 公共空间为步行设计面向未来的机动性高效灌溉夜间照明Xeriscaped景观有乐趣可持续排水包容性空间渗透路面解决入侵生产性景观完整的街道 建筑物 城市 响应式建筑立面生物多样性局部乡土小气候露水收获绿化建筑建筑方向绿色和蓝色屋顶室内外空间制冷创新循环水低技术创新 防止城市蔓延含水层补给对再生水的态度积极的生活方式政策和财政激励措施发展密度绿色投资分散式基础设施地下水管理社会互动改善空气质量市民自豪感 一个新的科学真理 并不是通过说服对手并让他们看到光明来取得胜利，而是因为[...]新一代的成长熟悉它。” Max Plank 上下文 什么是干旱环境？16 干旱环境中的城市19 干旱城市面临的主要挑战22 必要的反思27 思维过程28 什么是城市热岛？30 前进的道路32 阿德莱德宜居城市的水36 什么是干旱环境？ 干旱环境的特点是自然缺乏淡水和/或降水。世界上超过30％的陆地表面被归类为干旱，这一数字随着气候变化而增加。 干旱是气候与地理之间复杂相互作用的结果，在世界干燥，下降的空气普遍存在的地区，例如子主题。 3英里欧洲和北美气候向北移动的年平均距离。2 在安第斯山脉等形成“雨影”的主要山脉的庇护侧，以及远离主要水体的急剧加热的土地表面，如澳大利亚内陆，也发现了干旱带。 尽管干旱环境具有典型的特征，但它们的特征可能非常多样，并且通常由温度（热和冷）和降雨的特定相互作用来定义。它们具有不同的动植物，地理和地质，从而导致不同形式的人类定居。 15%自1970年代以来的降雨量下降全球南部的粮食种植区可能会经历更多的干旱。3 在“活着的城市”的背景下，干旱的环境不应该属于“沙漠”这一限制性术语— —从技术上讲，冰岛大部分内陆气候严寒潮湿，是无法居住的火山沙漠。 90%阿拉伯海湾沿岸的干旱城市在夏季经历了平均湿度。4 从广义上讲，干旱环境可以细分为三个区域：超干旱，干旱和半干旱。 超干旱区覆盖地球表面的4％以上，干旱区不到15％，半干旱区约12％。这些加起来几乎占地球陆地总面积的三分之一，这可能会随着气候变化而增加。 传统的人类居住是游牧牧区,没有连续定居的形式。 干旱区是各种景观，种植稀疏的原生植被，例如一年生和多年生草，灌木和小树。降雨的规律性不同 每年从200mm到300mm不等。人类居住的特点是畜牧业和有限的定居点，历史上与灌溉耕地有关。 半干旱地区没有典型的土地形态，原生植被包括多种物种，例如草类和草类植物，半灌木，灌木和树木。 年降雨量更有规律，高达900毫米。这一水平的降水能够支持持续的农业，从而支持大量的城市发展。 干旱环境中的城市 像拉斯维加斯和阿布扎比这样的城市，如果没有海水淡化技术、全球食品供应链、气候控制建筑、个人汽车以及胡佛大坝和乌姆阿尔纳尔电力和海水淡化厂等复杂工程项目等创新，就无法支持目前的人口水平。 在干旱的环境中，数千年来，城市一直站在城市创新的最前沿。最早的城市住区公元前4500年至3500年之间出现在底格里斯河和幼发拉底河之间的冲积平原上。尽管或可能由于干旱条件具有挑战性，但适应当地气候和季节性降雨的创新灌溉，耕作和建筑技术使该地区适合长期定居。 缺点是，许多相同的技术创新实现了爆炸性增长和戏剧性增长 生活质量是不可持续的，并导致了新的环境挑战。这些挑战包括气候变化，荒漠化和当地栖息地退化，水资源短缺，与空气污染和城市热岛有关的公共卫生问题。 The size and shape of drid cities has always beendrived by environmental constraints such as theability to manage fresh water resources for foodproduction and public health. However, over thelast 60 to 70 years, technology advances在水管理，物流和运输系统，以及至关重要的空调方面，使干旱城市成倍增长。 这些挑战强调了需要从根本上重新思考21世纪干旱环境中城市的规划和设计方式。 今天，阿拉伯海湾地区和 美国西南部是许多城市的家园，直到一个世纪前，这些城市还没有能力养活数百万居民。 摩加迪沙是索马里的首都，位于非洲之角的印度洋海岸。多年来，政治动荡使索马里陷入困境，但那里的自然人口增长是全球最高的之一。 爱丽丝泉lays in theNorthern Territory ofAustralia. The aroundregion被称为澳大利亚中部，或红色中心，一个干旱的由几个沙漠组成的环境。通过城市运行通常干燥的托德河。 主要挑战对于干旱城市 目前，超干旱，干旱和半干旱地区覆盖了地球陆地表面的30％以上，是世界人口的三分之一以上。随着气候变化预计将导致下个世纪全球气温净上升，干旱区也有望扩大。5 这些变化给基础设施和水管理系统带来了额外的压力，损害了粮食生产，使人们的生命处于危险之中，并破坏了国民经济的稳定。在全球范围内，到2060年，气候变化影响造成的GDP损失估计为44万亿美元。6 干旱地区已经容易受到水资源短缺的影响，气候变化的影响预计将比世界其他地区更加严重。气候变化将破坏干旱地区降雨的频率和强度，一些地区的总体降水量较少，而另一些地区的降雨模式则更加不可预测。 除了这一挑战之外，干旱环境中的城市预计将在下个世纪经历最高的人口自然增长率和城市化率。萨赫勒地区等欠发达地区的这些未来干旱特大城市将需要量身定制的应对措施来帮助他们应对挑战。 已经开始感受到气候变化的影响。在美国，科学家记录到，由于温度升高，动植物正以平均每年3英里的速度向北爬行。在澳大利亚，该国南部和东部的阿德莱德等城市经历了严重的干旱，从2001年到2009年持续了近十年。 如果现状继续下去，将导致城市产生更大的产量 这种不可持续的城市将对宝贵的水资源提出更高的需求，并创造不太适合居住的城市。 采取行动减轻和适应干旱地区气候变化的影响似乎是一个简单的选择。然而，对于过去60年如雨后春笋般涌现的干旱城市，目前的基础设施和城市制造方法并没有明确设计来应对这一挑战。 或任何其他大型干旱城市都会接待公司总部或没有空调的玻璃摩天大楼。 这种全球化的城市模式的结果是干旱的城市，这些城市正在蔓延，标准化，并受到不适应当地气候条件的不可持续基础设施的支持。与多哈，凤凰城和乌鲁木齐不同的城市相比，许多城市