政策、工程、設計：氣候變化下的共享遺產保護的應對之策

吳莎冰，李 杰，丁 援

引言

2017年，國際古跡遺址理事會（ICOMOS）發布的《文化遺產與聯合國可持續發展目標定位行動計劃》中寫道：“在實現聯合國2030年可持續發展議程和目標的過程中，對文化遺產的認知、主流化和有效貢獻能夠作為可持續發展的推動促進力量。”2019年，ICOMOS發布的《文化遺產參與氣候行動》報告中，將文化遺產定義為氣候行動的財富。城市發展和共享遺產在氣候變化下都是極度脆弱的，特別是沿海城市的共享遺產保護，更需要積極地應對氣候變化影響。從理論到實踐的轉化中，科學家、政府官員、工程師、設計者、普通大眾等不同的角色也應該擔當起各自的責任，為遺產與氣候、氣候變化下共享遺產保護提供各自的貢獻。

1 問題：氣候變化下的共享遺產保護

1.1 問題提出：專家的關注和研討

近年來，全球范圍內氣候的變化正在加劇。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2021年發布的第六次評估報告（AR6）顯示，全球明顯變暖且未來將持續升溫。2020年全球平均溫度較工業化前水平高出1.2 ℃。2011-2020年是1850年以來最暖的十年。氣候變化引發的極端天氣事件持續發生[1]。IPCC-AR5報告指出，極端降水和洪澇災害更為頻繁，且大多集中在城市[2]。全球范圍內城市極端暴雨災害備受關注，呈增多趨強態勢；在中國，大型城市的熱島效應和雨島效應隨城鎮化進程日益增強[3]；城市水文效應增強，城市化區域不滲透面積大幅增加，更易發生洪澇。氣候變化影響較為明顯的是沿海城市，如占中國國民生產總值近10%的大灣區。根據IPCC的報告，澳門歷史中心（The Historic Center of Macao）等建筑區受到更頻繁和極端的氣候條件影響，如熱帶氣旋和風暴的強度增加。長三角城區暴雨天數增幅明顯高于郊區，海平面上升、洪水和浸水風險使該地區特別脆弱，共享遺產面臨風險[4]。

ICOMOS多次呼吁，氣候變化加劇背景下遺址保護工作需要行業內各角色互相合作，探討經驗，共克難題。國際古跡遺址理事會共享遺產委員會（ISCSBH）對于“遺產與氣候”的關注由來已久，從2012年開始在武漢組織的無界論壇上，ISCSBH探討了災害監測和管理、防洪基礎設施建設、海綿城市建設、韌性城市構建、“雙碳”轉型等從近期到長遠的一系列氣候災害應對策略的問題。2022年國際古跡遺址日的主題為“遺產與氣候”，ISCSBH邀請了科學家、政府官員、工程師、規劃師、建筑師、遺產保護專家、氣象歷史學者、媒體工作者和普通遺產保護志愿者等不同領域的專家學者進行研討。在多元的共享遺產領域里，不同的身份意味著不同的角度和觀點，也意味著各自不同的角色與擔當。以共享遺產保護的案例研究為基礎，總結經驗，探討未來的整體應對架構，以及該領域中地方政府、科學家、工程師、設計師等不同角色的定位和職責[5-6]。

1.2 全球氣候變化現狀：自然界的嚴峻挑戰

不同于短時間氣象現象，氣候取決于長時間內天氣的平均或統計狀況，通常以某一時段的平均值（Average）以及距平均值的離差（Anomaly）表征。這些表征例如平均氣溫的升高抑或是降低以及氣溫差異的改變如忽冷忽熱，可以反映一個地區的冷、暖、干、濕等特征。

人類的活動正在使地球的氣候以前所未有的速度變暖。IPCC發布的報告指出，全球地表平均溫度在2001-2020年相比工業化前（1885-1900年）數值升高了0.99，2011-2020年更是升高了1.09。從目前已觀測到的結果來看，自20世紀70年代以來氣候升溫便開始加劇且陸地升溫速度高于海洋，北極的溫度升溫速度則是平均的兩倍以上。當氣溫上升1.5 ℃時，世界范圍內的熱浪頻度會增加。上升2 ℃后，更是會到達農業生產和人類健康的耐受閾值（圖1）[7]。

圖1 1850年以來的全球氣溫變化曲線

隨著全球氣候的變暖，極端高溫天氣的強度和頻度都在迅速增加。在有數據的27個區域中19個地區觀測到了極端降水天氣。這些極端天氣很大程度上受氣候變暖影響，水循環加劇導致全球季風降水以及干濕變化加劇，形成民間俗稱的“澇的更澇，旱的更旱”的氣候現象。同時，水循環加劇也可能導致降雨分布被打亂，原本多雨的亞熱帶地區的降雨可能會減少，而原本少雨的高緯度地區的降雨可能會增多。多雨或少雨的氣候改變將傷害在地遺址古跡，如南方多雨情況下保存的木雕可能因極端干燥水分喪失而龜裂，北方少雨情況下保存的木建筑則可能因極端潮濕氣候而腐壞。

氣候變暖帶來的凍土、極地冰層融化帶來的海平面升高對共享遺產保護造成威脅。由于海冰融化，海平面上升，21世紀整個沿海低洼地區會面臨更加頻繁的海岸侵蝕與沿海洪水，這給包括大灣區在內的瀕海低洼地區帶來諸如被淹沒或鹽堿化之類的威脅（圖2-3）[8]。

圖2 全球已觀測到極端高溫天氣以及確信因人類活動導致升溫的區域

1.3 氣候與遺產：氣候變化及共享遺產保護

極端氣候威脅文物古跡的報道屢見不鮮。共享遺產所面臨的外部威脅主要包括大氣污染、溫度升高和極端天氣頻發。而古跡遺址自身的危機，包括其材質、暴露程度、建成年代等亦對共享遺產保護提出了更高的要求。從圖4可以看出，其一，氣候變化尤其是大氣污染加速了共享遺產表面材料的分解，包括降塵、酸雨、二氧化硫和二氧化碳的增多，人們從剝落的共享遺產建筑材料碎片中發現了包括硫酸鈣和氯化鈉在內的鹽類物質。這些由季節性降雨和干濕交替出現帶來的氣溫和濕度反復變化促進了建筑石材表面無機鹽晶體形成，進而造成對共享遺產表面材料的侵蝕。而極端天氣事件頻率和嚴重程度的增加則加劇了這一現象。其二，頻發的極端天氣，例如雷電、風暴、旱澇交替和強降水可以給共享遺產帶來直接性的物理傷害，造成不可挽回的損失。其三，氣候變暖導致的海平面上升、火災、干旱和凍土溶解等，帶來直接淹沒或焚毀共享遺產的風險，嚴重威脅沿海城市和山火高危地區的共享遺產的生存情況。

目前，國內外常見的空氣源熱泵熱水系統形式主要有2種：直熱式空氣源熱泵熱水系統和循環式空氣源熱泵熱水系統。直熱式和循環式的工作原理類似，最主要的區別是冷水加熱成熱水的過程不一樣。加熱方式的不同決定了2種系統性能的不同，從而影響了整個系統的運行效果。

圖4 共享遺產面臨的威脅

除氣候變化帶來的風險外，共享遺產自身的情況也給保護工作帶來了極大的挑戰。共享遺產自身的材質、暴露的程度和年代的不同也會給保護工作帶來不同的難度[9-10]。

圖3 全球已觀測到極端降水天氣以及確信因人類活動導致降水增多的區域

2 回顧：氣候變化下的當前共享遺產保護經驗

在全球共享遺產保護面臨來自氣候變化帶來的嚴重威脅時，來自不同領域的專家學者、政府官員給出了不同的應對經驗。

2.1 從政府的視角：澳門的共享遺產保護和氣候風險預防策略

在位于大灣區的澳門的社會治理體系中，政府發揮了明顯的主導作用。盡管目前博彩業仍在澳門經濟結構中占據著非常重要的地位，澳門政府一直努力發展多元化的經濟以擺脫單一產業的困境，并成功申請成為聯合國教科文組織世界遺產地。澳門本地的共享遺產見證了東西方多元文化、宗教、建筑的和諧共存，也使澳門擁有了世界級的旅游資源。然而，在大灣區沿海氣候變化條件下，澳門的共享遺產資源正在不斷受到考驗。面對極端天氣風險，共享遺產的預防性保護措施以及面對不同災害的具體應對機制研究能夠有效減少氣候變化帶來的潛在損失，從而保護澳門世界和本地遺產的杰出普遍價值。澳門特別行政區政府長期保持著對澳門文化遺產的關注以及對澳門低地勢、脆弱的遺產的監測，實施了一系列應對策略以保護其文化遺產。

澳門擁有列入聯合國教科文組織《世界遺產名錄》的澳門歷史城區（歷史中心）和其他分布各處的159項本地文化遺產，包括紀念物、建筑物、建筑群以及場所4個種類。澳門文化遺產中有一部分處于使用狀態，包括教堂、廟宇、住宅和商業店鋪，其中教堂和廟宇一直在承辦宗教儀式和活動，這些文化遺產與居民的日常生活息息相關。熱帶氣旋（臺風）和洪水對澳門地區影響最為頻繁。

面對氣候變化對文化遺產的挑戰，澳門文化局采取實施了多種舉措，出臺了針對性的法律來支撐文化遺產保護工作。2014年起生效的澳門《文化遺產保護法》列明政府在協助私人文物管理者保護和修復文物并提供技術支持上的責任。澳門文化局引用該法律對教堂、廟宇等重要文物實施了不同程度的修復工作，如對教堂、廟宇的外立面和屋頂進行修復，以更好地抵御臺風、洪水等極端天氣影響。

除了對遺產建筑的修復外，澳門文化局還針對臺風進行前、中、后期的分段協助工作。在臺風到來前期，向文物管理者了解需求，并提供預防性保護工作，如屋頂修復、水道清理、對廟宇周邊的樹木進行修剪、在廟宇門口建立臨時擋水系統、對處于低洼的廟宇采取保護措施、檢查遺產建筑內部的排水系統等。臺風發生中期，與文物管理者保持密切溝通，以便提供緊急的幫助。臺風結束后，對文物的狀態進行檢查和記錄，如果出現受損，將為文物管理者提供適宜的協助和技術建議。

澳門保護古跡遺址的主角是政府，因應氣候變化而持續脆弱的遺產保存，澳門政府動用了法律工具以保證遺產受保護的地位，使得私人文物能夠系統性地受到來自政府的修葺與保護。澳門文化局強化了工作的前瞻性，制訂了在臺風前、中、后期一套完整的應對策略，使得文物遭受臺風時能夠系統化地得到保護[11]。

2.2 從工程的角度：香港蓄洪工程

從專家學者的角度而言，創新的工程在防治氣候變化產生的災害上發揮著重要的作用。

大坑東蓄洪池計劃是香港第一個大規模的地下防洪創新計劃，是香港為解決洪水災害于2000年左右起以“海綿城市”為理念開發的地下蓄水計劃。它的運作機制主要是在地下建立一個大型蓄水池用于暫時儲存洪水，并在洪水過后排放出海。大坑東地下蓄水箱的容量達到10萬m3。當降雨量小時，雨水直接流入溢流堰（weirs）下的地下通道。當洪水水位超過溢流堰水平時，水將暫時溢出到這個地下水箱中儲存。蓄洪池防洪的有效性主要取決于入水和出水的時機配合。如果溢流堰中的雨水過早地溢出到水箱中，則儲存能力將無法應對之后更嚴重暴雨的儲存需要；如果溢流堰溢出的時間過晚，則可能造成城市道路漫水。而要實現出入水的時機配合，需要很多工程上的才智。2004年建成后，旺角容易發生水災的問題基本得到解決（圖5）。

圖5 大坑東蓄洪池計劃

同樣的工程設計思維也運用到了1 0 年后的跑馬地地下蓄洪計劃中。跑馬地是一個三面環山的低洼地區。在暴雨期間，巨大的上坡集水區的徑流造成跑馬地水災，嚴重影響居民生活。特區政府渠務署在市區的上游建造排水隧道以攔截徑流，并在跑馬地實施地下雨水儲存計劃。這個項目的范圍包括一個占地2.4 hm2、容量為60 000 m3的地下蓄水池，以及新建的連接現有排水溝上下游的箱涵、活動輪、雨水泵房和風扇房等。在暴雨期間，雨水徑流被暫時儲存在蓄水池中，緩解了下游排水系統的壓力。與傳統的蓄水池不同，這個項目有許多創新的設計，包括可移動的器皿集水系統，以及根據現場情況將防洪設施的地面空間開放給公眾使用，這些設計呼應了“海綿城市”的理念（圖6）。

圖6 跑馬地地下蓄洪計劃建造工程示意

兩項案例通過工程創新，轉移、攔截并儲存雨水，以保護地標性遺產地免受氣候變化引起的洪水影響。面對氣候變化的影響，我們能夠通過分享經驗、系統全面的理論和實踐工作積極應對，通過創新工程促進有復原力的、可持續的城市建設。

2.3 從設計的角度：上海濱水空間保護更新實踐

上海黃浦江交匯處的聯合國教科文組織歷史性城鎮景觀（HUL）試點區位于蘇州河的北部。在與上海歷史高度相關的場地的演變中，人們可以看到上海從一個小村莊和小商業點到開發為工業區的過程。上海市計劃改造和發展這些濱水區的古跡遺產以滿足上海人民的文化需求，2005年，對這個區域進行了第一輪城市更新項目，包括將1933老場坊改造成一個文化和展覽空間。由于未考慮古跡遺產與濱水生活的聯系，以及與上海的工業和商業歷史的聯系，而上海的工業和商業與水是密切相關的，所以一些單獨的古跡遺產修復并沒有足夠的吸引力。而現在，上海正在進行第二輪的濱水區開發改造項目，致力將濱水區打造為文化場所，建筑師和規劃師希望引水改變城市的微氣候以建立一個更有彈性的城市，并將濱水空間改造得更安全、更具有生物多樣性、更適合步行。從規劃師的角度來看，對城市從規劃層面進行改造可以有效地規避來自氣候變化對共享遺產的破壞。

對于上海的案例，微氣候以及水文改造在其中發揮了重大的作用。水道的引入使得局部氣溫下降變得更加舒適。同時新辟的水道可以從水文層面防止不必要的洪水出現，避免鄰近河道的遺產建筑被淹沒而損壞（圖7）[12]。

圖7 上海老碼頭改造項目剖面設計

2.4 從規劃的角度：傳統智慧，現代生活

深圳國際低碳城（以下簡稱“低碳城”）規劃是在中國政府宣布“雙碳”目標的背景下，深圳應對氣候變化和國內國際雙循環發展的一次嘗試，旨在探索適合中國國情的低碳可持續發展模式和路徑。低碳城是中國政府與歐盟簽署的中歐可持續城鎮化合作伙伴協議的旗艦項目，位于深圳市的東北部，總面積約為53 km2，其中拓展區大約5 km2，拓展區內的啟動試點區大約是1 km2（圖8）。低碳城有著大多數中國城鎮和鄉村的典型特征：經濟發展水平低、能源消耗高、碳排放量高。深圳低碳城的人均GDP只有深圳市的三分之一，但人均耗水量是深圳的1.7倍，單位GDP耗水量是深圳市的4倍。深圳低碳城的人均耗電量幾乎是深圳市的10倍，而每萬元GDP的碳排放量是深圳市的兩倍。

圖8 深圳國際低碳城區域

低碳城的規劃運用了傳統建筑的智慧，借鑒傳統村落建筑布局實現減碳。傳統嶺南村落的建筑注重對氣候環境的順應，通過改進城市布局和建筑營造技術以適應氣候條件。規劃借鑒了傳統的嶺南建筑布局模式，結合夏季主導風向的梳式布局，使建筑群體組合順應夏季主導風向南北排列，便于通風透氣。同時，運用冷巷形成微風通道降低整個區域的戶外溫度，針對比較窄的巷道設計陰影區，從而形成溫度差和熱壓通風，改善局部微氣候，運用天井形成冷熱空氣的交換以降低建筑內部溫度。另一個借鑒傳統建筑布局的設計是運用騎樓的遮陽形成一個舒適的全天候戶外步行交往的空間。騎樓是廣東省一個非常傳統的建筑布局，騎樓的優點主要有4個：一是人車分流，提高交通安全性；二是避風雨，防日曬，方便市民行走和購物；三是立面外觀虛實對比強烈，空間層次感強，豐富沿街景致；四是充分利用土地，二樓建在人行道上，補回拆建地皮的損失。

使用流體力學軟件對方案熱環境進行的模擬結果顯示，方案整體熱環境良好，平均溫度比常規的綠化模式減小2℃。在主要區域未形成大面積的高溫區，水和綠化起到很好的降溫作用，且通風效果較好。同時，低碳城通過利用嶺南傳統民居獨特的梳式布局方式打造了冷巷等微氣候特點，改變區域內微氣候；運用本地特色的騎樓結構以增強建筑美觀性和居民體驗感。

2.5 市政的角度：綠色基礎設施

從市政的角度看氣候變化帶來的問題，綠色基礎設施（Green Infrastructure，GI）可以成為城市適應和減緩氣候變化的解決方案。綠色基礎設施是世界自然保護聯盟（IUCN）推薦的“基于自然的解決方案”（Naturebased Solution，NbS），IUCN定義為“保護、可持續管理和恢復自然的或被改變的生態系統的行動，有效和適應性地應對社會挑戰，同時提供人類福祉和生物多樣性”[13]。它依托由自然衍生的技術，提供環境、社會和經濟利益，幫助建立復原力，并提供若干生態系統服務，例如碳封存、生產氧氣等。“基于自然的解決方案”常運用于自然環境中，例如利用濕地凈化水質、修復紅樹林等。此外，它還可以運用于城市，例如建立海綿城市。而綠色基礎設施是一個由自然和半自然區域以及其他環境特征組成的戰略性規劃網絡，旨在提供廣泛的生態系統服務，如水凈化、空氣質量、娛樂空間以及氣候緩解和適應。與傳統的灰色基礎設施相比，綠色基礎設施能夠自然融入城市，幫助緩解和適應氣候。綠色網絡把“基于自然的解決方案”納入其中[14]。

綠色基礎設施和“基于自然的解決方案”的作用可以總結為3點：一是能夠改善現有自然區域之間的連通性，從而增強生態連貫性；二是能夠增強景觀的滲透性以防止洪水，同時幫助物種的遷徙和移動；三是提供多功能區域。綠色基礎設施希望提供的是一套完整的生態系統服務，并且這個系統必須可復制和放大，才能真正實現氣候變化緩解和適應。

綠色基礎設施可以分為3個實施尺度：第一個實施尺度是指建筑的綠化系統，在建筑的內部、頂部或外部，包括綠色屋頂和立面綠化；第二個實施尺度是指基于自然的、從生物循環中提取的建筑原材料，它們的生產和加工應該最大限度地減少生產鏈中的隱含能源消耗、隱含碳排放、水消耗所造成的環境影響；第三個實施尺度是指與建筑相鄰的開放空間，或者服務于城市藍綠網絡的中小型地塊，例如口袋公園、高架城市綠廊等。從城市的尺度上來說，“基于自然的解決方案”有助于水資源管理與循環經濟，房屋與周圍環境進行交換和互動，儲存能量并提供高質量的水和營養物質。城市的每一個角落都可以成為納入“基于自然的解決方案”的潛在地點。在密集組織的城市里，屋頂是更新改造的一個機會。可以嘗試利用綠色屋頂、人工濕地、雨水花園和蓄水池來重建。其中，抬高的綠色屋頂引導徑流水通過傾斜的雨水花園，然后穿過人工濕地，排入一個大的保留池塘。在澳門，紅樹林是一個綠色基礎設施的成功案例，保護了海岸居民和共享遺產免受臺風和暴風雨侵襲。在廣東省河源市東源縣新回龍鎮，活水公園（人工濕地）項目也是綠色基礎設施的成功實踐（圖9），污水經過人工濕地得以凈化，又重新回到河流中，處理后水質經檢測基本可以達到一級A標準，成為了地區污水治理的可推廣經驗。

圖9 廣東省河源市東源縣新回龍鎮人工濕地

3 展望：邁向共享未來的現在的探索

文化遺產是韌性城市和可持續社區（Resilient City and Sustainable Community）至關重要的組成部分，近幾年來，融合解決城市中的遺產保護與氣候變化挑戰同時釋放遺產保護的潛力的問題越來越受到社會各界的重視。

ICOMOS共享遺產委員會長期致力于全球共享遺產的發現、研究與保護，委員會的成員來自政府、工程、城市規劃、學界等不同領域，為共享遺產保護提供了多視角的見解。從目前的共享遺產與氣候變化的研究情況看，不同的角色正共同擔負起解決這個難題的責任。

政府指導方針和政策支持至關重要，引導著城市規劃和城市基礎設施的方向。政府以立法與公共服務方面等政策工具為切入點去保護文化遺產，再通過宏觀規劃部署等政府權限以實施保護。

政府政策的基礎來自科學研究，在全球科學文化協同治理的今天，聯合國教科文組織系統里的專家智庫組織，IUCN、ICOMOS以及IPCC可以提供基礎信息和判斷咨詢意見。科學家通過前沿研究提供最高效的治理方式，這些方式往往涉及高技術領域抑或工程建設。

工程師和規劃師需要思考如何將設計適應城市的問題和需求以及應對氣候變化。設計師和建筑師則偏向于更為具體的項目設計，一方面要進行相對更微觀的設計，具體落實頂層設計；另一方面要對接公眾這個城市設施和服務的終端，具體引導和落實更多公眾參與，從而進一步建立滿足公眾期望的城市空間。

4 結語

氣候變化是近年遺產保護領域的熱點議題，而針對共享遺產與氣候的研究還處于探索階段。從不同角色的立場出發，采取不同的調控手段和保護措施，從微觀防范和宏觀調控兩方面，從頂層設計到具體設計，從科學研究到前瞻政策，再到公眾的廣泛認同與參與，角色和責任的研究已成為氣候變化加劇背景下的共享遺跡保護的新要求。