面對氣候變遷的城市設計：挑戰與創新

Urban design and planning are critical tools for addressing climate change, focusing on both mitigation and adaptation strategies. Mitigation involves reducing carbon emissions through principles of New Urbanism, while adaptation is localised and varies by community¹. Urban design influences behaviour, potentially reducing carbon emissions from transportation by up to 40%¹. The impact of climate change on cities is intensifying, with increased rainfall, storm surges, and urban heat island effects already evident. Urban planning is pivotal in developing adaptive responses, utilising tools such as comprehensive plan formulation, stakeholder engagement, and design standard enforcement to fortify urban resilience.

• 城市設計和規劃對於透過緩解和適應策略來應對氣候變遷至關重要。
• Mitigation efforts can reduce carbon emissions from transportation by up to 40% through urban design principles.
• 城市設計影響住房選擇，導致住房更小、更節能。
• 植樹是城市設計中的關鍵策略，可以充當排放的碳匯。
• 氣候移民提供了改變發展模式和社會效益的機​​會。

氣候變遷為世界各地的城市中心帶來了重大挑戰，預計其影響將在未來幾十年內加劇²。低收入和中等收入國家擁有世界四分之三的城市人口，大多數城市人口面臨風暴、洪水、山體滑坡和熱浪等氣候變遷引發的災害的高風險²。詳細的當地研究強調了城市人口對這些氣候變遷風險和影響的脆弱性，強調了全面的城市規劃和復原力策略的必要性。

氣候變遷背後的科學表明，某些影響，例如降雨強度增強和風暴潮，已經開始顯現並將持續存在³. Chapters 1-5 in the book “Climate Change and Urban Environmental Sustainability” delve into the challenges posed by extreme weather events, rising sea levels, and the urban heat island effect, emphasising the importance of sustainable urban planning and infrastructure development.

城市熱島效應和海平面上升等因素加劇了城市的脆弱性⁴。城市和郊區占美國溫室氣體 (GHG) 和其他空氣污染物排放總量的很大一部分，其中城市溫室氣體排放量較大⁴。最大的 10 個城市和前 5% 的郊區占美國總排放量的一半以上，顯示出城市之間排放量的不均勻分佈。

受影響城市的案例研究包括阿姆斯特丹，其中³ 97% of the population could be displaced by flooding by 2050, and the Maldives, where innovative floating city solutions are being developed to combat rising sea levels³。書中第8-10章探討了基礎設施和永續城市管理，強調面對快速城市化和氣候變化，需要有彈性的城市規劃。

As urban areas continue to grow, the importance of integrated management strategies and community involvement to protect vital ecosystems like seagrasses and mangroves in the face of urban development and climate change is underscored²。高收入國家對住房、基礎設施和緊急服務的投資降低了與傷害、死亡和經濟損失相關的風險，並強調了低收入和中等收入國家也需要類似的努力。

“全球因極端天氣相關災害而死亡的大多數發生在低收入和中等收入國家。”²

透過探討氣候變遷背後的科學、了解城市的脆弱性和風險以及研究受影響城市的案例研究，我們可以更好地應對氣候變遷帶來的挑戰，並努力實現更永續和有彈性的城市未來。

城市設計師在努力創造的過程中面臨艱鉅的挑戰 彈性城市 面對氣候變遷。從海平面上升和洪水到極端天氣事件和城市熱島效應，氣候變遷的影響正在改變城市發展的面貌⁵.

Coastal cities are particularly vulnerable to the threat of rising sea levels and flooding. In the Netherlands, where one-third of the land is situated below sea level⁶預計到本世紀末，首都阿姆斯特丹將有超過 700,000 萬人（約佔其人口的 97%）因洪水風險而流離失所⁶。為了解決這個問題，荷蘭實施了三角洲計劃，這是一項專注於氣候適應的綜合計劃，包括淡水供應管理、防洪和彈性空間規劃⁶.

Extreme weather events, such as hurricanes and heatwaves, pose significant risks to urban infrastructure and public health⁷。到 2100 年，居住在沿海地區易受洪水破壞的人口預計將從 250 億增加到 630 億⁷。雅加達、上海、香港和邁阿密等主要城市特別容易受到氣候相關洪水的影響⁷.

城市熱島效應是另一個迫切的挑戰，城市的氣溫高於週邊農村地區⁷。到 2050 年，平均最高氣溫超過 95 華氏度的城市數量預計將大幅增加⁷. Addressing this issue requires strategies such as increasing green spaces and implementing reflective surfaces to mitigate the urban heat island effect⁵.

這些挑戰需要採取多方面的城市設計方法，結合緩解和適應策略來創造有彈性的城市環境⁵. Efforts to reduce global carbon emissions will require improving energy efficiency and infrastructure quality in cities⁷.

Innovative solutions like the “sponge city” concept in Nanchang, China, which combines stormwater management, wildlife habitat creation, and recreational spaces⁶, and the floating island city project in the Maldives, designed to house around 20,000 people in a sustainable and resilient urban environment⁶，展示城市設計應對這些複雜挑戰的潛力。

“阿姆斯特丹被認為是利用基礎設施和城市設計來降低災難性洪水脆弱性的模範城市。”⁷

These innovative urban design strategies, from promoting sustainable transportation to implementing climate-resilient infrastructure, demonstrate the potential for creating liveable and sustainable cities in the face of a changing climate⁵.

隨著城市應對氣候變遷的影響，永續城市設計原則已成為創造有彈性和宜居社區的關鍵方法⁸。這些原則旨在減輕城市熱島效應、管理雨水並促進永續交通選擇，同時提高城市居民的整體生活品質。

綠色基礎設施，如城市森林、公園和綠色屋頂，在永續城市設計中發揮著至關重要的作用⁸. These nature-based solutions can help reduce the urban heat island effect, improve air quality, and manage stormwater runoff⁹. The Fish Tail Park project in Nanchang, China, is an exemplary case, transforming an urban oasis within the Yangtze River floodplain to manage stormwater, provide wildlife habitat, and offer recreational spaces⁸.

永續城市設計也優先考慮綜合用途開發，其中整合了住宅、商業和休閒空間⁹。這種方法有助於減少車輛出行的需求，降低碳排放並促進更永續的交通方式，例如步行和騎自行車⁹。德國弗萊堡以其永續城市規劃實踐而聞名，以環保交通和低能耗住宅區為特色⁹.

增強步行性和可及性是永續城市設計的基石⁹。透過優先考慮行人友善的基礎設施和無障礙公共空間，城市可以鼓勵積極的交通並減少對私家車的依賴⁹. This, in turn, contributes to improved air quality, reduced greenhouse gas emissions, and more vibrant, liveable communities⁹.

永續城市設計原則，例如 綠色基礎設施、混合用途開發和步行性對於創造氣候至關重要彈性城市 能適應氣候變遷帶來的挑戰⁸。以馬爾地夫浮動城市和荷蘭三角洲計畫等計畫為例，創新解決方案正在不斷湧現，以解決我們這個時代的緊迫問題⁸.

“Sustainable cities are not only good for the environment, but they also improve the quality of life for their residents.” – Jane Jacobs, urban theorist and author

As cities face the growing challenges posed by climate change, innovative solutions are emerging to enhance their resilience. From climate-responsive architecture to the integration of smart technologies, urban planners are finding ways to transform these climate-driven obstacles into opportunities for sustainable development¹⁰.

氣候響應型建築是追求永續發展的關鍵創新 彈性城市。這些設計適應當地氣候條件，減少能源消耗並增強彈性。例如，美國芝加哥擁有世界上最大的垂直農場，佔地 90,000 平方英尺¹⁰。此外，芝加哥於 2010 年更改了分區法，以適應城市農業，允許在全市範圍內進行水耕和垂直農業經營¹⁰.

智慧技術在建立韌性城市方面也發揮著至關重要的作用。埃及沙姆沙伊赫正在實施太陽能屋頂和小型光伏系統等舉措，為顯著減少二氧化碳做出了貢獻¹⁰。同樣，在德克薩斯州奧斯汀，對由 1,000 個聯網住宅和 75 家企業組成的智慧電網進行了測試，杜克大學的一項審查證實，該電網節省了大量能源和水¹⁰.

這些創新解決方案展示了城市如何將氣候挑戰轉化為永續發展和增強抵禦能力的機會。透過採用氣候響應建築和智慧技術，城市規劃​​者正在為未來鋪路，使城市能夠更好地抵禦氣候變遷的影響¹¹.

“彈性城市網路與全球近 100 個城市合作，為 220 億居民提供服務。”¹¹

面對氣候變遷的城市設計 需要強而有力的政策和治理框架來推動有意義的變革¹²。地方政府的措施已成為實施的關鍵催化劑 氣候適應規劃 並建設有韌性的城市¹³。世界各地的城市都採用了城市氣候行動策略的替代治理工具和方法，這些工具和方法往往比各國政府制定的目標更雄心勃勃¹³。這些政策措施對於將全球氣候目標轉化為當地可實現的解決方案至關重要¹².

地方層級的創新解決方案展示了城市當局在應對氣候變遷對城市影響方面的關鍵作用¹². For instance, Peru’s capital, Lima, has pioneered water conservation strategies to combat water scarcity – a pressing challenge exacerbated by climate change¹²。同樣，馬來西亞的低碳城市框架計畫讓地方當局參與制定低碳措施策略，強調了城市層級行動的重要性¹³.

Robust building regulations and standards are essential tools for ensuring climate-resilient construction and development¹². These policy instruments can mandate the use of sustainable materials, energy-efficient designs, and climate-adaptive features, thereby future-proofing the built environment¹²。此外，支持實施此類法規的國家計畫可以進一步增強城市的抵禦能力¹³.

透過利用政策和治理的力量，城市設計師可以應對氣候變遷的挑戰並促進韌性城市的發展¹²。創新的地方措施和嚴格的建築法規的結合對於將全球氣候目標轉化為切實的、基於地方的解決方案至關重要¹³.

“Sustainable cities are complex systems facing challenges like climate change, economic crisis, and pandemics. Advanced technologies like big data and ICT play a crucial role in sustainable urban development.” –¹²

社區參與 對於有效發揮作用至關重要 面對氣候變遷的城市設計¹⁴。透過讓當地居民和利害關係人參與，可以客製化城市設計解決方案，以滿足每個社區的獨特需求和情況。這種參與式方法確保 可持續建築, 綠色基礎設施以及 氣候適應規劃 倡議與他們旨在服務的人產生共鳴。

Research underlines the significance of public participation in urban planning¹⁵。社區的意見有助於確定當地的挑戰、優先事項和創新解決方案，從而使專案獲得更強有力的當地支持並面臨更少的障礙¹⁵。研究還表明，社區驅動的舉措，例如廢棄物管理方面的舉措，可以帶來更有效、更環保的做法¹⁵。資源治理中的包容性框架，例如烏幹達 Yo-Waste 專案中採用的框架，也可以帶來更好的資源管理和公平的利益分享¹⁵.

有效的社區協商包括確定利害關係人、設定明確的目標、選擇適當的參與方法、確保透明度以及貫徹社區回饋¹⁵。地理位置數據、線上平台和數據分析可以透過提供有價值的見解和促進更廣泛的參與來加強這些努力¹⁵。此外，多元化、公平性和包容性 (DEI) 措施有助於在城市規劃過程中建立信任和納入不同觀點¹⁵.

The success of community-led initiatives, such as Türkiye’s Local Climate Change Action Plans and Singapore’s community-driven urban greening efforts, highlights the importance of grassroots involvement in creating resilient urban futures¹⁴. By engaging local communities, urban designers can ensure that their climate-adaptive plans and sustainable infrastructure projects truly meet the needs of the people they serve.

“永續城市發展需要採取以人為本的方法，例如社區參與和 DEI 舉措，以建立繁榮和有彈性的城市。”¹⁵

透過擁抱社區參與，城市設計師可以創造 可持續建築、綠色基礎建設以及 氣候適應規劃 真正與他們所服務的人們產生共鳴並促進更永續和公平的城市未來的解決方案¹⁴¹⁵¹⁶.

隨著世界努力應對氣候變遷日益嚴重的影響，許多先鋒城市已成為彈性和永續城市設計的全球領導者¹⁷。城市規劃一直是大都會地區制定和實施氣候變遷適應性應對措施的關鍵因素¹⁷。這些創新措施為其他面臨類似挑戰的城市提供了寶貴的經驗教訓和啟發。

荷蘭是一個擁有大片土地低於海平面的國家，面臨氣候變遷導致海平面上升的嚴重威脅¹⁷。預計到 700,000 年，首都阿姆斯特丹將有超過 97 萬人（佔人口的 2050%）因洪水而流離失所¹⁷。為此，荷蘭率先實施了多項氣候調適舉措，例如國家氣候調適策略（NAS）和三角洲計劃，重點在於防洪、淡水供應管理和彈性空間規劃¹⁷.

新加坡以其轉變為充滿活力的綠色大都市而聞名，是全面城市氣候調適的全球典範。這個城邦國家的戰略規劃舉措成功地將廣泛的城市綠化和永續水管理實踐結合起來，以加強其抵禦氣候變遷影響的能力¹⁷。這些創新方法，例如中國南昌魚尾公園所體現的「海綿城市」概念，展示了城市設計緩解氣候變遷影響的潛力¹⁷.

此外，馬爾地夫漂浮城市是由 Dutch Docklands 和 Waterstudio 建築師事務所設計的一個雄心勃勃的項目，旨在為約 20,000 人提供一個可持續、有彈性的城市環境，以應對威脅馬爾地夫的海平面上升¹⁷。這些成功的全球措施強調了策略規劃和氣候適應性設計在建立未來彈性城市的重要性。

有效的城市規劃對於城市加強抵禦氣候變遷影響至關重要¹⁷. Strategic planning initiatives, such as those implemented in Amsterdam and Singapore, are essential for implementing mitigation and adaptation measures that can safeguard urban communities and ensure their long-term sustainability¹⁷.

有效的城市規劃對於城市加強抵禦氣候變遷影響的能力至關重要。策略規劃措施對於實施緩解和調適措施至關重要，這些措施可以保護城市社區並確保其長期永續性。

As cities grapple with the pressing challenges posed by climate change, the future of urban design is pivoting towards innovative, nature-based solutions that prioritise sustainability, resilience, and human well-being. Two key emerging trends in this domain are the rise of biophilic design approaches and the development of adaptive urban landscapes.

Biophilic design, rooted in the inherent human affinity for nature, is gaining traction as a powerful tool in shaping the built environment. This approach integrates natural elements, such as greenery, water features, and natural materials, into urban spaces, creating a harmonious symbiosis between the natural and the man-made¹⁸。到 2050 年，多達 XNUMX 萬人可能會遷移到研究中確定的十個城市，遷移強度根據全球暖化而變化¹⁸. Biophilic design not only enhances the aesthetic appeal of cities but also contributes to their climate resilience by mitigating urban heat island effects, improving air quality, and supporting 生物多樣性¹⁸。預計到 2050 年，氣候引起的移民將對南半球城市產生重大影響¹⁸.

隨著城市面臨海平面上升和更頻繁的極端天氣事件日益嚴重的威脅，城市設計師正在探索創新的解決方案來創建適應性城市景觀。其中一個概念是馬爾地夫浮動城市，這是一個模組化的浮動城市，可以適應水位波動並提供可持續的低碳生活環境¹⁹. Smart grid technology is being used to develop effective and sustainable energy systems, helping cities use energy more efficiently and reduce carbon emissions¹⁹。這種適應性的城市設計方法展示了城市與自然系統協調一致、增強復原力並減少生態足跡的潛力。

這些城市設計的新興趨勢，從親自然的整合到適應性景觀，展現了向未來的深刻轉變。 可持續建築, 低碳城市主義以及 減少生態足跡 不僅是願望，而且是繁榮、氣候適應城市的基本要素。

“城市設計的未來在於其與自然無縫融合的能力，創造出不僅能夠適應氣候變化，而且具有再生性和可持續性的城市。”

¹⁸¹⁹

通往永續城市未來的道路需要採取多方面的方法，其中城市設計師發揮關鍵作用²⁰。透過採用創新的氣候響應型解決方案，設計師可以創造出不僅能夠承受氣候變遷影響，而且能夠在面對環境挑戰時蓬勃發展的城市。這項行動呼籲強調迫切需要大膽、富有遠見的思維，優先考慮永續性、復原力和社會公平性。

城市設計師必須帶頭制定緩解和適應氣候變遷的策略²⁰。這包括納入綠色基礎設施、促進混合用途開發以及增強步行性和可及性²¹. By leveraging smart technologies and biophilic design principles, designers can create urban environments that are energy-efficient, carbon-neutral, and supportive of human health and well-being²².

隨著氣候挑戰不斷演變，城市設計師必須始終走在創新的前沿²⁰。持續的研究、實驗和知識共享對於開發滿足城市不斷變化的需求的新解決方案至關重要²¹。與政策制定者、社區利益相關者和多學科團隊的合作對於克服經常阻礙永續城市設計措施實施的資金、治理和文化障礙至關重要²¹.

城市設計的未來在於創造一個有彈性、永續的城市，不僅能夠抵禦氣候變遷的影響，還能提高所有公民的生活品質²⁰。透過響應這項行動號召並推動持續創新，城市設計師可以在建立更宜居、公平和環保的城市未來方面發揮關鍵作用²⁰.

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3. 書評：氣候變遷與城市環境永續性—城市研究— https://www.urbanstudiesonline.com/review/book-review-climate-change-and-urban-environment-sustainability/
4. 第五次國家氣候評估，第 12 章：建築環境、城市系統與城市 – https://nca2023.globalchange.gov/chapter/12
5. 城市設計：以創意優勢面對挑戰 – 城市設計 – https://nclurbandesign.org/urban-design-tackling-the-challenges-with-a-creative-edge/
6. 氣候變遷與城市設計— https://urbandesignlab.in/climate-change-and-urban-design/?srsltid=AfmBOoqnKcsK5NgwvH_GSAipUE1luLwR8LpORMoH4L6vQKo2tonze9J3
7. 都市化世界中氣候變遷的挑戰 – https://www.newsecuritybeat.org/2021/09/challenges-climate-change-urbanizing-world/
8. 氣候變遷與城市設計— https://urbandesignlab.in/climate-change-and-urban-design/?srsltid=AfmBOopDl1dDitmZ_2arcZ06QRTVrm6xVl9B43hblMUJOq6QJ2fthnGS
9. 永續城市設計：原則|瓦亞 – https://www.vaia.com/en-us/explanations/environmental-science/ecological-conservation/sustainable-urban-design/
10. 城市增強氣候調適能力的八種方式 – https://www.iisd.org/articles/building-a-climate-resilient-city
11. 與韌性城市網路在氣候、健康與健康公平交叉點上合作 – https://urban.yale.edu/projects/collaborating-resilient-cities-network-intersection-climate-health-and-health-equity
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13. 當機會適得其反時：探索在美國三個主要城市實施城市氣候治理替代方案 - https://academic.oup.com/policyandsociety/article/40/1/116/6402156
14. 氣候變遷與城市設計— https://urbandesignlab.in/climate-change-and-urban-design/?srsltid=AfmBOopFnnJaSQuTP6R5RY0ZLt_yVmtJq3C7el1GvNHdn2iQOlitVpnB
15. 社區參與在永續城市發展中的作用 – Impakter – https://impakter.com/the-role-of-community-engagement-in-sustainable-urban-development/
16. 氣候公平的社區參與最佳實踐| Dream.Org – https://dream.org/news-articles/community-engagement-best-practices/
17. 氣候變遷與城市設計— https://urbandesignlab.in/climate-change-and-urban-design/?srsltid=AfmBOoo6GQL5zCSGnRs4O_ROSLPfcbG7pqJjt6fpfwxlhrE0Usp277xn
18. 未來城市景觀：城市氣候遷移預測 – 市長移民委員會 – https://mayorsmigrationcouncil.org/news/future-urban-landscapes-report/
19. 城市設計的未來：趨勢與挑戰 – https://urbandesignlab.in/the-future-of-urban-design-trends-and-challenges/?srsltid=AfmBOopNg2Efgo6UrMeWa2ZITEmq7SL_S1pWLf8SsjZF9CvfTEt9Ou96
20. 城市發展—永續的未來— https://toposmagazine.com/sustainable-urban-development/
21. The Future of Urban Planning in Australia in the Face of Climate Change – https://fareast.net.au/future-of-urban-planning-in-australia-in-the-face-of-climate-change-and-population-growth/
22. 永續城市生活的未來|光伏案例 – https://pvcase.com/blog/what-urban-living-of-the-future-might-look-like/