作者：蔡凯臻,王建国
出版社：东南大学出版社
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安全城市设计——基于公共开放空间的理论与策略试读：
前言
安全，是人的基本需求，也是城市存在和发展的基本要求。自城市诞生之日起，安全与城市就如影随形，相伴相生，并不断发展演化。人类在创造空前繁荣的城市文明的同时，也在不断克服城市公共安全的种种威胁。近几十年来，人、建筑、城市、环境之间的矛盾日益尖锐，造成人居环境的恶化，并反作用于人类自身，健康和安全问题即为这种作用最终的表现形式。全球范围内，不断发展壮大的城市在面对灾害等安全威胁时却经常表现出其脆弱的一面。我们的城市到底能够保证多大程度的安全及我们应当选择怎样的城市发展策略，是全世界共同思考的问题。而我国城市的安全问题具有其特殊性。一方面我国城市正在经历爆发式增长与发展过程，适合自身特色的城市良性健康发展路径仍在实践中不断探索，另一方面也面临全球范围内紧迫的城市安全局面的双重压力。建设安全城市，不仅成为全球关注的重要议题，也是我国实现可持续发展和建设社会主义和谐社会战略的基本目标和重要保障，是关系到我国社会、经济协调发展的全局性的战略问题。
城市建筑学科的重要目标在于确保人与城市的和谐共生，人在城市的“和谐安居”。公共安全问题在不断困扰城市及居民的同时，也时时拷问着建筑学和城市规划设计学界。采取适宜的观念立场、规划设计技术方法和运作模式，建立与城市公共安全所需要的社会、经济组织模式相适应的物质空间模式，使城市环境获得安全品质，是学术界不可回避的焦点问题。
近20年来，笔者一直致力于在工作室的组织形式下，针对城市设计学术领域中的新问题、新理论、新方法展开探索。2004年，结合城市建设发展的需求、以往研究实践中的经验体会和对未来城市设计发展走向的研判，我们将城市防灾与安全问题纳入研究视野，作为专项课题逐步展开研究，重点在于以下方面：（1）理论意义：分析以往城市规划、城市设计、城市安全规划研究与实践的不足与缺失，分析安全城市设计在公共安全规划建设中的序位、作用和特点，探讨从城市设计视角研究公共安全问题的理论价值和必要性。（2）领域方向：论证安全城市设计对哪些公共安全问题具有作用或影响。明确安全城市设计的重点内容，探究其理论研究的基本方向和可能领域。（3）理论基础：厘清公共安全问题与物质空间形态、三维环境整体设计、城市设计典型空间要素等城市设计基本要点之间的相关性。（4）策略探讨：通过国内外案例的研读和自身实证性调查研究的总结，论证上述相关性研究的客观性，推导具有实践可行性的安全城市设计策略。
2008年，笔者在《建筑学报》发表论文，系统论述了“安全城市设计”的基本概念、理论内涵和内容构成，初步探索基于公共安全的城市设计的框架要点。笔者认为，面对当代城镇建筑环境建设所面临的公共安全问题，现代城市设计应立足于本学科的特点，以人—空间—公共安全要素之间的互动关联为基础，展开对城市公共安全问题的研究和相应设计方法原则的探讨，并逐步贯彻于物质空间规划设计和建设实施的实践之中。
随后，我们就安全城市设计的研究课题展开更为深入的研究，并得到“江苏省333高层次人才工程”和“东南大学创新基金”、“东南大学基本科研启动基金”的资助，取得了阶段性成果。正是在这一研究脉络下，本书以王建国指导、蔡凯臻完成的博士学位论文《基于公共安全的城市设计理论及策略研究——以公共开放空间为对象》为基础改写而成。
本书立足于现代城市设计的学术视角，引入安全科学、环境行为心理学、犯罪学、灾害学、城市防灾学等多种学科理论，探索人的心理行为、公共安全威胁、物质空间环境、安全管理之间的关联影响，着重从公共开放空间的安全属性、物质空间三维形态和环境综合设计角度，初步建构安全城市设计的理论框架，提出设计策略和原则措施。本书既是对现代城市设计的补充、深化和拓展，也是对城市公共安全规划建设的新思路及新方法的积极探索。
本书共分七章，大致涵盖理论建构和策略研究两部分，案例评介结合具体内容穿插于各个章节，其中：
绪论 从社会总体和城市规划设计学科背景论述当前城市公共安全建设所面临的局势和挑战，通过对国内外相关研究成果和实践案例的研读，总结城市公共安全规划、城市设计等相关领域的研究现状、趋势及可资借鉴的研究取向和方法，明确本书的基本研究方法和研究思路。
第1章 阐明与安全城市设计具有关联性的基础性理论和原理，主要包括安全科学中的事故致因理论、安全行为理论、安全风险理论，环境行为学中的环境认知理论、行为场景理论、环境应激理论，以及通过环境设计预防犯罪理论、灾害学及城市防灾理论、安全城市理念。
第2章 提出基于城市公共安全的城市设计（即安全城市设计）的概念，介绍历史上城市设计对城市公共安全的研究和实践，分析安全城市设计与城市安全规划、建筑安全设计的关系及其在城市安全规划建设系统的序位，建立安全城市设计的理念，阐释其理论内涵。
第3章 本章对应日常生活行为事故、城市犯罪、恐怖袭击和各类城市灾害等主要公共安全威胁要素与公共开放空间的关系，论述绿地、水体、广场、道路等公共开放空间的自身安全性，及其对于城市公共安全的职能作用，分析公共开放空间的安全属性。
第4章 以上述分析为基础，指出基于公共安全的城市设计以公共开放空间为主要研究对象，内容包括针对行为事故的行为安全设计、针对犯罪及恐怖袭击的防卫安全设计、针对灾害的灾害安全设计，并论述其基本要素、层次范围、价值判断与目标评价，初步建构以公共开放空间为对象的安全城市设计的理论框架。
第5章 本章针对城市日常生活中发生于公共开放空间中的跌倒事故、跌落及溺水事故、高空坠物事故和步行交通事故，运用事故致因理论及环境行为学理论，分析行为事故的构成要素、发生规律和空间要素对其的影响，从公共活动空间环境的综合设计角度，提出预防行为事故的行为安全设计策略。
第6章 本章分析公共开放空间中的犯罪及汽车炸弹恐怖袭击的行为决意、实施过程、危害影响要素、监控力量等特征，及其与之关联的公共开放空间职能属性及其他空间要素的影响，提出针对公共开放空间犯罪和汽车炸弹恐怖袭击的防卫安全设计策略。
第7章 本章针对地震、火灾、洪涝、热岛效应及高温气象灾害、空气污染、风灾等典型城市灾害，对应公共开放空间所具有的灾害安全职能，分析空间物质构成、形态布局、建筑等其他空间要素对其灾害职能的影响，分别从灾害环境调节、灾害缓冲隔离、灾害避难救援三方面阐述灾害安全设计策略。
结语 综述本书以公共开放空间为对象而展开的安全城市设计的主要研究结论，并展望未来进一步研究的主要方向。
在我们这个时代，安全，这一城市的固有属性，不可避免地呈现出新的表现形式，也具有新的内涵和要求。在这一意义上，针对公共安全问题展开研究，既是城市设计对历史本原目标的回归，也是对时下崭新问题的探索。作为一个开端，本书期盼能够引起城市规划和城市设计从业者对公共安全问题的关注，并为塑造具有安全品质的城市空间环境提供有益的帮助。王建国 蔡凯臻2013年6月27日0 绪论0.1 研究背景0.1.1 时代背景
城市是国家经济、政治、科技、文教中心，具有人口集中、建筑集中、生产和商贸集中、财富集中的特征，也是灾害、事故等安全威胁因素较为密集的空间领域。自古以来，“安全”始终是城市建设和城市发展的基本要求，也是城市的基本属性。城市的历史可以理解为城市建设发展要求与城市安全要求不断整合、相互协调的动态连续过程。随着人类社会的发展进程，威胁城市安全的因素不断涌现，城市安全面临众多挑战，其内涵及意义也在不断充实、深化及改变，城市建设必须适应新的安全要求。
在全球范围内，随着各类灾害的频发，城市正面临着更为复杂而紧迫的安全问题（图0-1）。一方面，火灾、地震等自然灾害和交通事故、治安性犯罪等人为威胁等传统安全问题依然困扰城市，而且其发生频率、影响范围和危害程度正在逐渐扩大，各种灾害、事故正在从局部性的安全威胁发展成为整体性、乃至全球性的安全问题。另一方面，以“9·11事件”为代表的恐怖袭击、以SARS为代表的新型流行病灾害，以及以空气污染等代表的环境污染等新型危害悄无声息地突袭城市，使城市安全面临新的挑战，寻求针对这些新型危害的应对策略及措施成为十分紧迫的重要任务。
近年来，随着我国经济、社会的全面发展，我国的城市建设取得了显著成就，但同时城市的安全建设相对滞后，城市公共安全问题日益显现。城市化进程的加快使城市人口急剧增加，在我国社会、经济全面转型的大背景下，城市社会关系不断调整，社会矛盾快速演图0-1 1975—2005年全球主要化，城市正在成为各种社会问题的焦自然灾害次数统计图点，加上各种复杂因素的作用，城市犯罪尤其是暴力犯罪逐渐成为危害城市公共安全的主要社会问题。随着城市的高速发展，我国城市在人口、建筑、生产、财富日益集中的同时，城市空间环境逐渐无法适应城市公共安全的要求，城市的无序化扩张、城市规模尚欠合理、城市人口过于集中、城市建筑密度过大、城市空间形态结构相对密实、空间安全的弹性容量不足，都对各种灾害及事故的危害具有放大及加剧效应。而且，城市空间中危险源分布较为广泛，城市基础设施安全相对脆弱，公共空间安全隐患增多，都较大程度地提高了城市公共安全的风险水平。《21世纪国家安全文化建设纲要》中指出：中国20世纪90年代的年均自然巨灾、事故、公害三类损失之和就已占国民生产总值10%以上，几乎相当于国家财政收入的40%，且大量损失及危害都集中在防范灾害能力脆弱的城市中。城市公共安全已成为我国社会经济发展和城市建设必须面对的重要课题。0.1.2 学科背景
安全涉及城市社会生活的方方面面。大力发展城市安全建设，构建安全城市，创建和谐、健康、安全、幸福和充满希望的城市人居环境，不仅是全球关注的重要议题，也是我国实现可持续发展和建设社会主义和谐社会战略的基本目标和重要保障，是关系我国社会、经济协调发展的全局性战略问题。为应对新时期的城市安全局面，建设满足公共安全品质要求的城市空间环境，我国规划学科及建筑学科在原有成果的基础之上，正在进行深入探索，而城市设计领域对公共安全的研究工作亦急需全面展开。
当前，我国城市规划领域从总体规划、分区规划及专项规划等层面，针对城市公共安全，分别从工业危险源、公共场所、公共基础设施、自然灾害、道路交通、恐怖袭击与破坏行为、突发公共卫生事件的角度，进行了相应的理论探讨及规划编制。总体上，就空间层面而言，城市安全规划通过对城市土地使用的预期安排，协调城市各组成要素的相互关系，改进城市的社会、经济和空间关系，使城市环境及城市居民免受各种安全威胁要素的危害，是基于安全的城市空间及相关资源的分配过程，其主要内容、目标、范围、方法的体系建构尚处于探索阶段。
从物质空间环境的规划设计层面提升城市公共安全水平，是城市安全规划的重要内容。而相对微观而具体的城市空间（尤其是公共空间）是人感知、体验城市空间的主要领域，与各类公共安全事件和城市居民的安全要求直接相关，其安全品质涉及人的心理和行为、社会、自然等多种因素，与城市空间环境的相互关系及作用机制较为复杂。相对而言，城市公共安全规划在空间环境层面主要侧重于工程性的功能强化的单一视角，不能充分发挥空间形态结构、环境景观要素对空间安全品质的积极作用，难以应对多样化空间的具体环境背景和各种安全诉求，协调功能、结构、形态等空间要素，实现空间安全的综合绩效。而且，城市公共安全规划的规范式的刚性手段只能控制空间设计及建设中的“安全底线”，对于与心理、行为因素相关的公共安全问题缺乏有效对策，无法应对城市空间安全的全面需求。再者，在建筑安全设计内部完善的同时，以往的安全防灾规划对于建筑之外的公共空间较为忽视，无法形成完整而安全的公共空间体系。此外，城市公共安全规划的具体要求如何与建筑安全要求相协调、安全规划的结构性纲要在具体的三维城市空间环境安全建设中如何落实，都缺乏有效手段。因此，城市安全规划在内容、理论和方法上都需要进一步完善。
城市公共安全规划体系建设需要理论方法及技术手段上的创新和补充，而作为城市规划的有机组成部分，城市设计不仅从空间形体环境层面完善和深化城市规划的结构框架，还是城市规划与建筑设计之间的衔接和过渡。因此，在城市安全规划中引入城市设计的视角十分必要。0.2 研究现状与动态0.2.1 通过环境设计预防犯罪理论及实践的发展
国外学者对物质空间设计与犯罪行为模式之间关系的研究始于20世纪60年代。简·雅各布斯（Jane Jacobs）在其1961年发表的《美国大城市的死与生》（The Death and Life of Great American Cities）一书中认为当时城市规划的垂直化、郊区化等空间格局变化破坏了传统的城市空间模式，使对犯罪具有抑制作用的社会自然监控力量（Natural Surveillance）减弱，以致犯罪率上升。她强调通过增加“街道眼”（Eyes on the Street）等自然监控力量来预防犯罪。此后，美国当代著名犯罪学家杰弗瑞以“社会疏离理论”（Social Alienation Theory）整合犯罪心理学及犯罪社会学相关成果，阐明犯罪行为、人际关系、社会规范、空间环境之间的互动关系，提出通过环境设计预防犯罪（CPTED, Crime Prevention through Environmental Design）的概念，旨在通过环境规划及设计改善空间环境，增进人际社会关系的互动，预防犯罪和降低犯罪率。奥斯卡·纽曼的《可防卫空间：通过城市设计预防犯罪》（Defensible Space：Crime Prevention Through Urban Design）一书中提出可防卫空间理论，强调在环境设计中整合领域感（Territoriality）、自然监控（Natural Surveillance）、意象（Image）和周遭环境（Milieu）要素，提高居民的集体责任感和对犯罪的干预能力，由于其具有较强的操作性而被广泛应用。伊藤滋（1983）等人的研究将防卫空间理论与CPTED理论相结合，并对具体的设计原则进行了深入研究。1992年，克拉克提出“情境犯罪预防”（Situational crime prevention）理论，其基本观点认为犯罪行为选择具有一定的理性，并受到具体情境的影响，通过对空间情境的控制和影响，能够增加犯罪难度、提高犯罪风险、降低犯罪回报和移除犯罪借口，从而实现预防犯罪之目的。
经过数十年的发展与融合，综合性CPTED理论和策略逐渐形成，成为预防犯罪的重要理论和指导思想，广泛运用于美国、加拿大、日本、荷兰、法国等国的实践之中，并不断深化和完善。始于1996年的联合国人居署“更安全城市”计划针对日益严重的城市犯罪及其引发的社会恐惧，将环境预防、社会预防、制度预防确定为三种主要途径。此后，比尔·希列尔和苏智锋利用空间句法（Space Syntax）对英国城市空间与犯罪关系分析后认为开放性的变形格网街道与封闭的尽端路相比更具安全性。泽林卡和布瑞南整合CPTED原则，提出安全景观（Safescape）概念，以物质空间设计减少社区中的犯罪行为。近年来，CPTED理论及实践的发展表现出两种趋势。一方面，强调CPTED理论与城市规划及城市设计的融合。2004年，联合国人居署联合瑞士联邦科技学院（EPFL）等机构共同发起的“城市空间和安全政策”国际会议上，提出综合性犯罪预防策略包括强制性法律、社会融合以及物质规划干预。美国AIA（2006）颁布的城市规划及城市设计标准中也明确了CPTED在犯罪预防方面的主导地位（图0-2）。另一方面，随着城市公共空间犯罪的多样化和严重化，以及其对城市生活安全影响的扩大化，CPTED的应用领域从以往以居住区及建筑为主而逐渐转向城市公共空间中的犯罪问题。英国副首相办公室发行的《更安全的场所：规划系统和犯罪预防》（Safer Places：the Planning System and Crime Prevention）阐述了通过环境设计预防公共空间犯罪的规划设计原则和管控机制。加拿大、新西兰等国家亦展开相应研究。总体上，从城市规划及城市设计层面预防公共空间犯罪正在成为国外相关研究的重点内容。我国大陆地区对犯罪预防之空间对策的研究主要集中于三方面，在城市规划和公安、法学等学科中均有所体现。第一，国内学者根据具体案例进行设计实践，多以居住区为主。第二，借鉴国图0-2 基于犯罪预防考虑的街道断面设计外犯罪及相应心理安全空间分布理论，选取某一城市为对象，分析犯罪及心理安全在城市中的分布特征。第三，近年来随着国外CPTED理论的发展，国内学者侧重于对相关理论的评介及其在城市规划层面的结合，但仍停留于理念建立阶段。王发曾分析了城市犯罪及城市空间环境对其的影响，总结了相关的空间防控措施。徐磊青论述了环境设计预防犯罪研究与实践的基本历程。庄劲、廖万里介绍了情境犯罪预防的理论基础和基本原理。毛媛媛、戴慎志归纳总结了国内外城市空间环境与犯罪关系的主要研究成果，认为应在城市规划中从宏观及微观多个层面加以结合和运用。我国台湾地区的相关研究具有类似特点，但亦有所拓展。除以居住区及住宅为主要对象的研究之外，关华尝试将综合性CPTED策略与城市规划相结合，并运用于城市公共空间领域的犯罪防控。总体上，我国从物质空间规划及城市设计视角对犯罪防控的理论及策略研究，尤其是针对公共空间犯罪的研究比较欠缺。0.2.2 通过规划设计应对恐怖袭击的研究与实践
国外从空间规划设计角度对恐怖袭击的研究和实践以美国最具代表性。早在“9·11”恐怖事件之前，针对恐怖袭击的相关研究就已展开。John J.Kiefer（2001）指出应综合物质、组织、政治、法律和社会等多种因素来减轻城市恐怖袭击的影响，并在物质空间层面提出可拓展的防卫空间理论。在“9·11”恐怖事件之后，美国城市规划界开始反思以往城市规划中对恐怖袭击巨大危害的忽视，重新认识和反思CBD的自身价值及其抵御恐怖袭击能力的缺失，认为应在区划法规（Zoning）等具体规划实践中加入针对恐怖袭击的内容，对建筑密度、间距、体量等方面的规定进行调整，对消防通道及避难绿地的建设予以重视。此后，在政府相关部门主导下，城市规划设计、景观建筑设计人员与安全顾问等多学科专家、学者及机构共同完成了多项具有操作和指导意义的具体研究。美国首都规划委员会（NCPC）2001年发表《美国首都的安全设计》（Designing For Security in the Nation.s Capital）。2002年发表《美国首都城市设计与安全规划》（The National Capital Urban Design and Security Plan），以汽车炸弹恐怖袭击为主要对象，在包括白宫在内的华盛顿纪念性公共核心区内，将安全规划、安全设施与城市设计的历史文化、视觉品质及公共活动要求相结合，在优化环境品质的同时提升其对于恐怖袭击的防卫能力。
美国建筑师协会（AIA）2004年发表《安全规划和设计：建筑专业人员使用指南》（SECURITY PLANNING and DESIGN：A Guide for Architects and Building Design Professionals）。2005年，伦纳德·J.霍珀和马莎·J.德罗格的《安全与场地设计》结合CPTED基本原理和上述实践案例，系统总结了针对汽车炸弹恐怖袭击的场地安全设计的成功经验和理念构成。联邦紧急事件管理局（FEMA, Federal Emergencymanagement Agency）一直致力于编写《危机治理丛书》（Riskmanagement Series），2005年和2007年先后出版《建筑设计中整合利用安全要素的基本方法》（Primer for Incorporating Building Security Components in Architectural Design）和《安全场地和城市设计：抵御潜在恐怖袭击的指南》（Site and Urban Design for Security：Guidance Against Potential Terrorist Attacks），论述了针对恐怖袭击的安全风险评价方法和空间设计原则。在其影响下，澳大利亚也以首都政治中心区为范围进行了相应的设计实践。总体上，国外研究的共性在于并不单纯从安全角度出发，而是努力将城市空间的日常功能、美学、社会文化价值与提升针对恐怖袭击的安全性相互融合。
我国应对恐怖袭击的研究目前主要集中于针对恐怖袭击的应急管理，物质空间设计层面除对城市地铁等建筑设施应对恐怖袭击的设计和技术的探讨之外，仅限于对美国案例及经验的介绍，从整体视角的城市规划、城市设计及外部公共空间设计的系统研究尚未展开。0.2.3 城市防灾减灾规划研究进展及动向
我国以往城市防灾减灾规划的研究成果主要在于城市防灾工程设施规划及城市空间总体布局原则等方面，城市建筑和工程建设设计相关规范和标准是最具代表性的成果，广泛运用于城市建设之中，《城市防洪标准》、《建筑抗震设计规范》、《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《岩土工程勘察规范》等对城市及建筑防灾具有重要的指导作用。随着各类城市灾害的危害性日趋严重，加之灾害学中环境灾害、生态灾害等理念的形成与发展，我国与国外城市防灾减灾规划的相关研究近年来呈现出新的趋势。
1）研究对象的拓展
以往的城市防灾减灾规划多局限于地震、洪水、滑坡、泥石流等自然灾害和战争、火灾等人为灾害类型，随着城市安全局面的变化，交通事故、工业污染、城市犯罪及恐怖袭击、新型流行性疫病造成的危害事件频繁发生，危害不断扩大，因而也被提升至灾害高度，共同纳入城市防灾减灾规划的研究范围。城市防灾减灾规划的研究对象大大拓展，这在美国、日本、我国大陆及台湾地区的防灾规划中均有所体现④。
2）规划措施的综合化
以往城市防灾减灾规划主要依托水坝、水库、拦砂坝等工程措施，多针对单一灾害类型展开。现代城市灾害类型具有多样化及连锁性的特征，与城市物质空间及社会环境具有紧密联系，需要整合一切可以利用的资源综合应对，单纯依赖工程性措施和单一灾种专项规划已难以满足城市灾害预防、减缓及救援的综合性要求。近年来，灾害监测预警、灾害安全风险评估、灾害应急管理、灾害保险、法律保障等工程技术手段之外的非工程措施逐步成为城市防灾减灾规划措施的主体。综合性防灾减灾规划强调工程与非工程措施的综合运用，具有更强的社会管理取向。
3）城市空间的防灾化（1）防灾空间理念的探讨
近年来，在物质规划层面，城市物质空间的防灾减灾功能逐渐受到重视。从空间规划及设计角度减少建成环境的灾害弱点，增强防灾能力，在国际防灾减灾领域成为重要的研究方向之一。米莱蒂强调减灾应当成为空间环境日常开发过程的有机组成部分。吉斯认为建成环境的设计是确保减灾原则和灾后恢复措施贯彻的本质方式，而在社区层面，基于防灾的建成环境设计包括交通、基础设施、开放空间等系统和功能、构成、使用及形态等要素的组织。
与上述趋势相对应的是防灾空间理念的初步建立及其在城市防灾减灾规划中地位的提升，试图通过物质空间规划主动增强城市空间的适灾、容灾能力。日本的防灾空间建设最具代表性。日本处于地震多发地带，因此其防灾规划除洪涝、地质灾害等之外，地震及地震引发的火灾是其主要对象，强调通过空间规划设计设置灾害隔离带，形成防救灾空间组团和都市防灾生活圈，并通过街区空间布局优化提升街区防灾能力，其重点在于城市防灾公园的规划建设。日本早在1923年关东大地震后，广场、绿地等开放空间的灾害避难及隔离作用就已经受到重视。在1973年、1986年的城市绿地保全法和紧急建设防灾绿地计划中都明确了城市公园的防灾避难职能。1993年日本《城市公园法》首次提出防灾公园概念，意指灾害时可作为避难场所和避难道路的城市公园。防灾公园的建设成为日本防灾规划的重要内容，并贯彻于日本1995年阪神地震后神户市灾后复兴规划和东京等城市的防灾规划之中（图0-3）。日本建设省于1998年制定了《防灾公园计划和指导方针》，详细规定了防灾公园的定义、功能、设置标准及相关设施，其中其主要功能为防止火灾发生和延缓火势蔓延、减轻或防止因爆炸而产生的损害、临时避难场所（紧急避难场所、发生大火时的暂时集合场所、避难中转地点等）、最终避难场所、避难通道、急救场所、临时生活场所、修复家园和复兴城市的据点、平时学习防灾知识的场所等。图0-3 日本东京震后恢复主要设计中的防灾绿廊空间设计及其意象
我国台湾地区对于防灾空间的研究主要包括对人群避难行为与空间环境关系、防灾空间构成及其属性、开放空间避难救援职能、防灾空间系统规划原则和具体案例应用的研究。李威仪认为防灾空间包括避难、道路、消防、医疗、物资与警察六大系统。李繁彦从防救灾据点与道路规划角度，对台北市中心区防灾空间系统提出修正建议。游璧菁从都市灾害管理中减灾、准备、应变和复原不同阶段对避难据点及设施的要求，介绍了台北市防灾公园绿地体系。张威杰以台湾嘉义市火车站区为对象，从都市防灾要求探讨了车站地区都市设计的规范。
我国大陆学者对防灾空间的研究尚处于起步阶段。苏幼坡和刘瑞兴论述了城市地震避难所规划的意义、原则、要点及安全性评价等内容。吕元援引和借鉴日本、中国台湾的经验尝试建立城市防灾空间的概念及框架，并主要从避难救援角度提出防灾空间规划的基本策略。施小斌以西安市为研究范围，分析了城市开放空间的防灾机能、应急避险空间规划内容和基本原则。傅小娇以深圳市龙岗区应急避难场所规划为例，阐释应急避难场所的规划原则和规划程序。李景奇和夏季分析了城市防灾公园的功能和规划布局原则。沈悦和雷芸等人介绍了日本防灾绿地及公园的建设经验。孙晓春、郑曦和邴启亮、张鑫从防灾避难角度对城市绿地系统规划的建设进行探讨。在实践方面，我国北京、上海、唐山等主要城市将城市规划与城市防灾相结合，进行相应的编制工作。2003年10月，北京第一个具备应急避难功能的元大都城垣遗址公园建成。为配合奥运会的安全要求，2005年制定的《北京中心城地震及其他灾害应急避难场所（室外）规划纲要》计划将八大城区的一些公园绿地改造为避灾疏散场地，截至2007年已建成27个。2008年5·12汶川地震后，我国防灾避难公园及场所的建设成为近期城市防灾减灾规划的重点。（2）城市形态与城市防灾减灾的探讨
国内学者亦开始关注城市空间形态与城市防灾减灾的关系。与吕元一致，金磊认为完整的防灾空间概念包括空间功能、结构及形态等要素的整合，但对形态要素并未充分展开，仍主要从城市结构及土地利用方面加以控制，强调避难、消防、医疗、物资与警察等不同防灾功能的配置。段进等人探讨了基于城市防灾的城市空间总体形态优化对策，刘海燕分析了城市形态与城市防灾之间的辩证关系，二者均从规划角度关注城市规模与环境容量、城市空间结构和城市用地形态等方面。（3）环境灾害与绿地系统规划的探讨
此外，随着城市空间防灾作用在防灾规划中的提升，以及对城市热岛效应、空气污染等城市环境灾害的关注，国内外学界逐步着手研究城市灾害的生态机制及开放空间的调节机能，将景观生态学、绿地系统建设与自然灾害、环境灾害形成机制相结合，探索相应的城市规划措施。英国在城市规划层面，多采取连接城市绿带、水体、公园、林荫道、公共绿地等开放空间的方式，致力于生态保护、环境保育、水土保持、资源利用及环境灾害防治，结合环境规划、土地使用与发展管制建立环境安全措施。德国从区域、城市、分区、居住区、公寓各个层面进行土地的有效利用、私人及公共开放空间的保护、抚育、恢复、重建和品质提升，发挥其生态、环境、美学、休闲娱乐的综合效益，缓解环境灾害的压力。
国内多针对具体的环境灾害和城市绿地系统展开。王绍增、李敏论述了城市开敞空间规划的生态机理及其对于城市空气污染的调节作用。黄大田认为应从能源规划及能源政策、城市开发建设模式、交通规划与交通政策、绿化系统的规划设计等方面采取针对性措施，应对全球变暖和热岛效应对城市环境带来的危害。王紫雯、程伟平以杭州市为主要研究对象，阐述了城市水涝灾害的形成机制和城市化对其的影响，强调建立生态化水循环系统的重要性。冯娴慧、魏清泉以热岛效应和空气污染为对象，对相应的城市空间形态分布及模式进行研究。而在城市绿地规划方面，将景观生态学理论和方法应用于城市绿地系统规划，建立城市绿道、城市森林及绿色基础设施成为近期研究的热点，国内研究多集中于绿地生态功能及其对应城市各类灾害的防灾减灾功能的论述，而对绿地结构形态与城市灾害及其防灾减灾作用的关系研究较少。0.2.4 现代城市设计的发展走向及其对城市公共安全的相关研究
1）现代城市设计的发展走向
时至今日，对于城市设计的概念界定，虽然不同学者立足于不同视角提出多种观点（表0-1），但就其本质仍可达成一定程度的共识，即城市设计关注城市公共空间环境质量及三维空间的组织，以满足城市社会、经济、环境协调发展和居民生活需求为基本目标。从历史发展看，1920年代以前的第一代城市设计追求视觉有序和艺术美学，将“物质形态决定论”贯彻于空间三维形体控制之中。第二代城市设计虽仍遵循“物质形态决定论”的原则，但其注重功能效率和技术美学，并逐步关注城市社会、经济问题。到1950年代末期，城市设计借助心理学、行为科学、法学、系统论等旁系学科的理论和方法，强调通过综合性的城市环境塑造来满足人的适居性要求。自1970年代以来，现代城市设计逐渐转向自然环境保护和生态学理念，力图在城市设计中结合自然生态的特点和规律，创造人工环境与自然环境和谐共存、面向可持续发展的城镇建筑环境。近20年来，现代城市设计学科将城市发展面临的主要问题纳入研究视野，在研究对象、理论目标、方法手段等方面不断创新和拓展，呈现出新的特点，也预示着城市设计未来的发展方向，主要包括城市设计理论与方法的完善深化、基于全球环境变迁的绿色城市设计及生态城市设计研究、城镇公共空间环境设计及优化、数字信息技术的应用和城市设计技术操作过程科学性的强化、基于新型人—环境—资源关系的“理想城市”模式的追求和探索等方面。而以人的心理和行为特点为依据，针对城市社会生活环境及需求的变化，创造满足人的心理及行为要求的空间场所，以及全球化背景下地方及城市特色的塑造也是未来城市设计的研究重点。表0-1 城市设计概念的主要论点
2）现代城市设计对公共安全的相关研究
总体上，现代城市设计对城市安全的研究较少，国内外学者在城市设计的论著中虽多有提及安全问题，但均将其作为城市设计的具体目标。在此方面相对深入的研究当属对于机动车引发的交通事故的思考和实践。多年以来，在城市设计领域，以步行安全为前提的人车分离措施得到了广泛运用，比如将机动车阻隔于外围而在内部形成步行街区，以及通过人行天桥和过街地道等立体交通方式建立步行联系等。而对于人车共存状态的行人安全，许多学者也尝试通过对街道形态及环境的设计与控制来提高步行空间的安全性。在1970年代，荷兰首先提出贯彻人车共享原则的“居家庭院”（Woonerf）理念。在确保步行优先的前提下，对街道曲直宽窄等物质形态要素、树木花池等自然障碍物、路面铺装的色彩质感等重新设计，促使驾车人集中注意力，降低车速，避免交通事故发生。以“居家庭院”理念为基础，经过各国学者的不断推动，逐渐形成“交通稳静化”（Traffic Calming）设计思想和措施，并先后在德国、英国、日本等国的城市规划设计中实施，取得显著效果（图0-4）。
美国也曾从城市设计层面对海啸灾害进行过相应研究。比如，夏威夷的希罗（Hilo）市区在1974年及1985年的市区项目再开发规划中，针对海啸及可能引发的洪水灾害，除了在规划中根据历史上的受灾范围划定安全区之外，在城市设计和建筑设计层面也采取了一系列策略。比如建筑及基础设施选址于海拔较高处，保证充分的建筑退让距离，以避开洪水区域；鼓励建筑底层架空；注重图0-4 人车共存状态增强道路植栽、沟渠、斜坡、滨水台地的布局和安全的措施形态设计，以减慢水流速度；尽可能扩大建筑间距，设置成角度的墙体，以影响和调整水流方向；利用墙体、加固的露台、滨水台地阻挡波浪，封堵水流的力量。此外，还在中心区建造停车楼，既提供停车场，又作为防止海浪进入内陆建成区的屏障（图0-5）。图0-5 夏威夷希罗市区重建城市设计剖面
随着与城市生态建设相关的绿色城市设计及生态城市设计理论研究的发展，国内外学者将城市空间形态与城市生态环境演进过程、自然及生物气候条件、人工空间要素、物理环境、交通格局、能源利用等方面加以联系，探求相应的理论框架及设计对策。在此基础上，一些学者和机构从通过城市设计降低城市建设对生态环境的负面影响、改善城市自然生态及物理环境等方面，探讨对特定灾害形成过程的调控和缓解对策。申绍杰根据热岛现象的产生原因，提出缓解热岛效应的城市设计策略。澳大利亚提出的水敏性城市设计（Water Sensitive Urban Design）理念结合城市水文管理措施的生态化途径，试图通过城市设计对城市水文循环及洪涝灾害的形成过程进行干预。除此之外，从城市设计角度对公共安全的系统研究几乎处于空白状态。在城市设计实践中对应公共安全的相关内容也仅限于被动遵守相关设计规范和防灾规划的具体要求。
近年来，城市规划设计学界亦初步意识到城市设计对城市安全研究的缺失及城市设计对城市安全建设的作用。在新西兰颁布的城市设计草案（Ministry for the Environment，2005）和美国2006年颁布的城市规划及设计标准中，均明确表示应鼓励包括自然灾害减灾措施的创新性城市设计原则。我国国家自然科学基金委员会《建筑、环境与土木工程学科发展战略》中《21世纪初中国建筑和城市设计发展战略研究》专题报告也将城市防灾减灾及安全规划设计列为未来建筑和城市设计学科的关键科学问题与重点建议研究方向。城市设计领域急需展开对于城市安全问题的研究和探讨。0.2.5 相关研究综述
通过对相关研究的梳理，可以形成如下认识：
从城市犯罪预防角度，综合性通过环境设计预防犯罪理论和策略业已获得国际犯罪预防、规划设计领域的广泛认可，并在实践中加以运用。为充分发挥其作用，综合性CPTED与城市规划设计的融合成为其主要的发展方向，而针对公共空间犯罪问题的研究急需完善。此外，通过物质空间规划设计应对恐怖袭击已取得初步成果，但其具体的设计对策仍需进一步深化。
从防灾减灾角度，在城市防灾规划、城市安全规划走向综合化的同时，物质空间尤其是公共开放空间在防灾减灾中的作用及规划设计成为新的课题，成为各国研究重点及未来主要发展方向。但目前避难场所规划的研究主要在于理论建构、不同防灾功能匹配及相应土地利用分配等方面，缺乏城市形态、空间要素组织等城市设计相关内容的探讨。而绿地为代表的开放空间生态效益的研究处于景观生态学与城市规划相互结合的阶段，并未真正建立与城市灾害的直接联系，对于与公共开放空间相关的建筑等空间要素的组合关系及其对城市安全影响的研究也未展开。
从城市设计自身发展及未来走向看，城市设计旨在满足城市生活的物质精神需求，推动人与城市、人工环境与自然环境的和谐发展。通过对城市形态和公共空间环境的组织，确保城市空间环境及居民的安全是城市设计的基本目标。
综上所述，不论是城市设计自身完善，还是从空间规划设计层面应对城市犯罪、恐怖袭击、各类灾害等公共安全威胁要素，均需从城市设计角度针对城市公共安全问题，对城市公共空间、城市空间形态、城市空间要素相互关系以及相应的设计策略进行深入研究。0.3 研究方法和基本思路0.3.1 研究方法与目标
基于上述认识，本书从城市设计的视角，以公共开放空间为对象，展开基于城市公共安全的城市设计理论及设计策略的研究。在此，笔者将基于城市公共安全的城市设计称之为“安全城市设计”，并体现于本书以下内容之中。
本书研究过程中主要采用的方法包括：（1）多学科理论与方法的综合运用。本书研究内容具有多学科交叉的特点，通过安全科学、环境行为学、通过环境设计预防犯罪理论、灾害学、防灾空间理论、安全城市理念与城市设计理论方法的结合运用，系统研究安全城市设计的理论和设计策略。（2）理论推演与实践应用相结合。通过对国内外相关研究成果的梳理，一方面厘清安全城市设计的基本问题，建构其理论框架，另一方面系统借鉴和探讨相关学科原理与物质空间要素之间的联系，组织论据，层层推演，总结设计策略，并结合相关工程实践，论证理论、原理、策略的可行性和科学性。（3）案例研究为基础的实证研究方法。比如运用实地观察、问卷调查等调查方法，全面获取城市公共开放空间、人的行为活动过程及安全状况、避难救援行为特征等相关资料，并对不同资料信息进行相互核对和补充，为分析公共空间安全品质及其与空间要素的关系提供实证性依据。（4）定性及定量分析方法的结合。定性研究旨在分析和归纳公共空间安全属性和空间要素对其影响的基本性质。定量分析主要通过对调查资料进行统计分析和相关数据的对比分析，为公共开放空间安全属性分析和设计策略的研究提供量化的佐证和依据。
通过运用上述研究方法，本书力求实现以下目标：（1）探讨从城市设计学科角度研究城市公共安全问题及其融入城市防灾安全规划及建设体系的合理性和可行性，初步建构从城市设计的视角研究城市公共安全课题的理论架构，补充城市设计对于城市公共安全相关问题的研究内容，完善城市公共安全规划理论体系。（2）从城市公共安全角度，重新审视和系统论证城市公共开放空间的安全职能及安全意义，揭示城市公共开放空间、相关空间要素、城市空间形态与城市公共安全的相互关系及作用机制。（3）经由在观念和实践层面的物质性实证研究，形成具有操作可行性的基于公共安全的公共开放空间设计方法及设计策略，为具体的城市设计项目及空间环境安全设计的实践提供指导和依据。0.3.2 研究思路和研究框架
本书主要因循“问题提出—概念阐释—属性分析—理论建构—空间影响分析—空间设计策略”的基本思路。（1）在理论层面，通过对国内外相关文献和案例的深度解读把握城市安全规划、现代城市设计对城市公共安全研究的现状及趋势，剖析和归纳相关理论研究和实践成果的经验，凝练该学科领域前沿的主要问题，提出基于安全城市设计的概念，并介绍历史上城市设计领域对公共安全问题的研究，分析安全城市设计与城市公共安全规划、建筑安全设计的关系，厘清安全城市设计的发展渊源及概念内涵。（2）运用相关理论及方法，对应行为事故、犯罪、恐怖袭击和灾害等主要公共安全威胁要素，从典型城市安全威胁要素的形成、发生、发展及防救措施与公共开放空间的关系出发，从自身安全和对于城市公共安全的安全职能两方面，分析公共开放空间的安全属性及其对于城市公共安全的重要意义。（3）以此为基础，从基本要素、内容构成、层次范围、评价目标等方面，初步建构以公共开放空间为对象的安全城市设计的基本理论框架。（4）分别从行为安全设计、防卫安全设计、灾害安全设计三方面，通过分析公共开放空间自身要素（物质构成、层次分布、形态布局等）及建筑、环境设施、土地利用等城市空间要素对公共开放空间安全属性的影响，探究公共开放空间安全属性、空间形态、城市空间要素的互动关联机制，并以此为基础推导和阐述以公共开放空间为对象的安全城市设计的基本策略。
本书的研究框架如下图所示（图0-6）。图0-6 本书研究框架图解1 基础理论1.1 安全科学相关理论
安全科学是研究人的身心免受外界因素危害的安全状态、保障条件的本质及其变化规律的科学。我国将安全科学的学科名称定为“安全科学技术”。现代安全科学已从最初的“劳动保护”和“安全生产”等内容，逐步拓展到工业、交通、建筑、农业、能源、灾害等各个领域，并与经济学、教育学、管理学、工程学等广泛结合，成为自然学科与社会学科相互交叉的综合性学科，其目标在于通过人、物、信息要素的互动与协调，使人类社会达到相对安全或趋近绝对安全。安全科学中的事故致因理论、安全行为理论和安全风险理论为从城市设计角度研究城市公共安全提供了理论依据和分析方法。1.1.1 事故致因理论
事故致因理论是安全科学的基础理论之一，是对事故发生规律、事故原因及事故预防措施的研究，主要包括事故因果连锁理论、能量意外转移理论、基于人体信息处理的人失误事故模型和轨迹交叉理论等。
事故因果连锁理论认为伤害事故的发生是一个连续的过程，是一系列因素按照因果关系依次发生的结果，这些因素包括遗传环境、社会环境、人的缺点、人的不安全行为或物的不安全状态、事故、伤害。人的不安全行为或物的不安全状态是导致事故发生的直接因素。根据事故因果连锁理论，消除事故因果链中的中间环节，即可阻断事故发生的过程，避免事故的发生（图1-1）。
能量意外转移理论将事故的发生归因为非正常情况下由于某种原因造成能量转移失控，发生能量意外和异常释放。事故对人员等造成的伤害程度不仅与能量本身大小、集中程度有关，还取决于人体与异常释放的能量接触的时间、频率等因素。能量意外转移理论将能量作为伤害事故的直接原因，因此预防和减少事故的手段在于减小能量源的威胁性、防止能量异常集聚和释放、限制和降低能量释放速度、通过屏障等将人与能量进行时空隔离、对人发出警告等。
基于人体信息处理的人失误事故模型的基本观点认为，人对外加刺激信息的反应失误促使事故的发生，人对危险信息的知觉、认识、信息处理和行为响应过程对于人避免反应失误具有直接影响。因而，危险信息的警示使人能够及时辨识危险信息，并采取适当、有效的应对行动，是避免事故的关键。图1-1 事故因果连锁理论模型
轨迹交叉论为上述三种理论观点一定程度的综合，认为伤害事故是由人和物（包括环境）在其发展过程中一系列相互关联的事件顺序发展的结果。在各自的发展过程中，当人的不安全行为和物的不安全状态在一定时间、空间发生接触和轨迹交叉，物的能量转移于人体，从而发生伤害事故（图1-2）。这一过程中，人和物的运动并不具有简单的独立轨迹，而具有复杂的因果关系，二者相互关联且在某些条件下相互转换。按照这一观点，事故预防可以通过避免人与物两种因素运动轨迹的交叉而实现。图1-2 轨迹交叉论事故模型1.1.2 安全行为理论
安全行为理论将行为科学相关理论运用于对安全的研究之中，分析、认识人的安全行为的影响因素及模式、人的安全行为与不安全行为的规律，从而采取针对性措施，以激励安全行为，防止和抑制不安全行为。安全行为学认为影响人的安全行为的因素主要有个人心理因素和现象（个人的情绪、气质、性格、知觉特征）、社会心理因素（社会知觉、价值观、角色等）、社会因素（社会舆论和风俗等），以及环境、物的状况。其中环境、物的状况对人的安全行为具有很大影响。环境中的不良刺激和物的设置不当会对人的心理、情绪、识别和反应造成影响，导致混乱和差错，扰乱人的正常行动，易于引发不安全行动（图1-3）。创造良好的环境，确保物的正常、合理状态，能够增加行为的安全性，减少不安全行为的发生，抑制伤害事故。图1-3 环境及物的状况对安全行为的影响1.1.3 安全风险理论
安全风险是安全科学的重要研究内容。在安全风险理论中，风险是指一定时空范围内特定危害性事件的可能性与其危害后果的结合。风险（R）是一定时期风险事故发生概率（P）和风险事故导致的损失程度（L）的函数，即R=f（P,L）。风险的组成包括风险因素、风险事故、损失等要素。风险因素是指导致危害性事故发生的潜在的内在和外在原因，只有通过风险事故的发生才能导致损失。风险是对未来随机性危害的描述，不仅意味着危险存在，还表明其转化为风险事故和实际损失的可能性。安全风险理论认为，安全风险具有不确定性，风险因素形成、风险事件发生的可能性及其危害、损失程度均受到风险因素自身性质、外在环境条件、受害物体性质、风险控制措施等多种因素的影响，并随着这些要素的变化及其相互作用而动态变化。安全风险研究就是通过风险识别、风险分析、风险评估，对安全风险进行系统、准确的认识、描述和评价，继而采取合理对策，进行风险控制、风险管理和风险决策，有效调控，避免和分散风险，将安全风险降至可以接受的水平，以减少损失。
安全科学的相关理论有助于全面认识和分析城市空间环境及公共开放空间中的各类安全事故、危害事件的构成要素和作用过程，并为相应的干预和调控措施提供理论依据和实践目标。1.2 环境行为相关理论
环境心理学致力于人类心理、行为与物质环境之间的相互关系和相互作用的研究，广泛应用于城市设计及空间环境设计之中。环境心理学的环境认知、行为场景及环境应激理论对于分析公共开放空间环境特征、人的心理行为特征与各类安全威胁要素的关系具有借鉴价值。1.2.1 环境认知理论
环境认知理论是环境心理学的重要内容。环境认知是指人对环境信息的感知、储存、加工、组合，进而识别和理解环境的过程。人通过感觉器官的协同作用感知相应环境刺激，向大脑传送信息，并经过大脑的思维作用，借助经验或知识，形成环境认知和行为反应。通过眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官形成视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等感觉，是环境认知的基础。其中，最发达的感觉是视觉，也是人们感知环境的主要方式。视觉信息主要来自于视觉环境中物质实体的形状、大小、位置、颜色、数量等性状，以及实体之间的相互关系。光线是视觉感知的主要影响因素。在环境认知理论中具有重要地位的格式塔心理学强调知觉现象是有组织的整体，是物理力、生理力和心理力的两两对应和相互作用的结果，因此知觉经验的重点在于个体与整体之间的关系。格式塔心理学认为，人在知觉范围内具有对感知对象进行组织和秩序化的能力和趋势，从而增强对环境的理解和适应。格式塔心理学所确立的图形与背景的区别和互换、多个刺激被感知为整体的控制规律和群化原则、完形与简化原则被广泛应用于环境设计之中。借助环境认知理论和格式塔心理学方法，对场所和环境意象进行认识与评价是城市设计的核心内容之一。1.2.2 行为场景理论
行为场景理论将行为、环境及人的因素相结合，认为特定的空间和其中按一定规则分布的要素共同构成物质环境，并对人的特定行为活动具有支持作用，而场所与其中的人的行为共同构成了行为场景。空间场所的环境特征不仅应与行为模式相适应，而且其环境特征还会诱发某些行为的发生，甚至导致实际危害的发生。德国心理学家莱温（K.Lewin）认为人的心理、行为决定于内在需要和周围环境的相互作用。在同一环境中，不同的人产生不同的行为，而同一个人在不同环境中的行为亦会不同，行为会随着人和环境的变化而变化，环境对人的行为具有提示和干预作用。行为（B）可以被理解为人（P）和环境（E）的函数（f），即B=f（P,E）。以此为基础，摩尔（G.T.Moore）把行为看做是集体内的需要与外在社会—物质环境相互作用的函数，即B=f（P∩E）。公式中引入交集（∩）符号，代表个人（群体）与环境的相互作用。行为场景理论反映了人的内在需要、社会—物质环境、行为之间的关系。1.2.3 环境应激理论
环境应激是指对环境中不良刺激的紧张反应。应激反应包括环境刺激引起的警戒、抗拒和衰竭等机体及生理反应，以及情绪、行为方面的心理反应。引起应激反应的环境刺激即为应激物，主要包括各类灾变事件、个人生活中的不良事件，以及环境中的噪声、拥挤、空气污染物等环境刺激。应激反应取决于主体对环境刺激是否构成威胁或干扰的认知评价，受到个人心理因素及具体情境的影响，比如对刺激的控制感、预见性和对刺激发生时间的判断。对环境刺激控制感及控制能力越强，则刺激被评价为威胁的可能性就越小。一旦将环境刺激评价为具有威胁性，就会顺序发生生理及心理上的应激反应，这包括生理上的神经兴奋等警觉状态，以及为应对应激物所选择的排除、制止及逃避等行动（图1-4）。
环境应激理论认为，个人空间、私密性、领域性与环境应激发生过程密切相关，并且相互影响。个人空间是个人心理所需要的最小的空间范围，具有心理及行为自我保护的作用。个人空间的大小因年龄、人格、情绪、性别、环境因素、人际距离等因素而不同。私密性表明个人信息的暴露程度，是对接近自己或自身所处群体的选择性控制。私密性过低会促使人产生警戒、转移、逃避等应激反应。领域性是个人或群体拥有的一定空间范围，暗示其领地区域。一旦外来环境刺激侵入这一领域，并被评价为威胁，应激反应随即发生。当环境中的应激物过多或过于接近主体，个人空间、领域性及私密性减弱而不能满足心理要求，人就会采取相应的抵制、回避等措施，降低环境应激物的威胁程度。图1-4 环境应激模型
环境应激理论揭示了人对环境刺激及其威胁的评价、应对过程和影响要素。行为场景理论表明空间环境、人与行为的相互关系。以视觉为主，各类感知方式协同作用的环境认知是人理解、评价环境并“从环境中获得指导行为的方法”的基础，对于探讨城市空间环境中行为活动过程中发生的事故、城市犯罪、灾变事件中的避难等应急行为与空间环境的关系，具有重要意义。1.3 通过环境设计预防犯罪相关理论
通过环境设计预防犯罪理论是将环境心理学、犯罪学、城市规划设计理论相结合的产物，并广泛涉及社会学、地理学、管理学等学科领域。1.3.1 简·雅各布斯的“街道眼”及自然监控
简·雅各布斯（Jane Jacobs）最早注意到城市空间对犯罪行为模式的影响，在其1961年发表的《美国大城市的死与生》（The Death and Life of Great American Cities）中指出，传统的街道形式和人行道对于抑制犯罪等不当行为、确保空间安全具有重要作用。随着人口增长及工商业的发展，美国大城市中空间的垂直化、郊区化发展格局破坏了传统的空间形态及其所承载的社会生活，造成人际关系淡漠，减弱了对犯罪具有抑制作用的社会非正式自然监控力量（Natural Surveillance），城市空间中的治安死角增加，以致城市犯罪率上升。而从犯罪预防角度，安全的街道必须具备三个条件：公共空间与私人空间具有明确区分；街道的天然居住者必须能够观察街道，临街建筑必须面向街道；人行道上必须总有行人，这样可以增加街道上的监控力量，也可以吸引临街建筑内的居民的注意力。因而，她强调街道等城市空间的设计必须明确划分公共及私人空间领域，保证“街道眼”等自然监控力量，提高人际关系的紧密度及社会责任感，以保护居民生活的安全。1.3.2 奥斯卡·纽曼的可防卫空间理论
建筑师奥斯卡·纽曼（Oscar Newman）进一步拓展了雅各布斯的观点，通过对居住区及住宅中的犯罪研究，在1972年出版的《可防卫空间：通过城市设计阻止犯罪》（Defensible Space：Crime Prevention Through Urban Design）一书中提出可防卫空间理论，认为对犯罪具有抑制作用的可防卫空间应具有4项基本要素：
·领域感：领域性关系到空间合法使用者对空间行使管理、监控的权利、愿望和能力。空间应具有明确的领域性，以利于土地及建筑的所有者发现和区分空间环境的合法使用者、陌生人及潜在的罪犯，并将邻近的半私有或半公共区域也纳入其监控范围（图1-5）。图1-5 纽曼对居住区建筑布局对空间领域性影响的分析
·自然监视：应通过建筑及环境设计为使用者提供良好的监控视野，便于其观察空间环境的日常活动及正在活动的人，以发现可疑行为并采取相应对策。
·意象：建立文明、整洁的环境正面意象，既不吸引犯罪分子，也应避免与周围建筑及居住区隔绝，并促使居住者参与空间的安全维护。
·周围环境：居住区及住宅建筑设计要尽量选择犯罪率低、监视程度高的区域。
可防卫空间理论强调通过设计改善居民间的关系，加强其责任感，通过居民间的参与、自助、合作，形成互助互利的联合，来减少罪犯的出现和犯罪发生。1.3.3 杰弗瑞的通过环境设计预防犯罪理论
1971年，美国当代著名犯罪学家和社会学家杰弗瑞（C.R.Jeffery）从社会学、心理学、法学、犯罪学、环境论及行为科学等跨学科角度，分析犯罪现象出现的原因及犯罪控制的基本模式，认为城市化使人际关系趋于疏离和隔阂，在个人隐匿性加强的同时，人们之间的社会互动、互助意愿降低，共同的社会规范受到损害，成为引发行为偏差及犯罪行为的主要诱因。以此为基础，他首次提出通过环境设计预防犯罪（CPTED, Crime Prevention Through Environmental Design）的概念，从物质环境设计、潜在被害人及罪犯行为改变、监控系统管理、经济、法律五个层面展开。其中物质环境设计强调以日常性的街道、居住区、商业区等为对象，通过改善空间环境，鼓励正当的行为活动，促进社会人际关系及社会互助，强化社会规范的作用，从而达到预防犯罪的目标。1.3.4 克拉克的情境犯罪预防策略“情境犯罪预防”（Situational Crime Prevention）策略由克拉克（R.Clarke）于1992年提出，其理论基础包括理性选择理论（Rational Choice Theory）、日常活动理论（Routine Activity Theory）和环境犯罪学理论（Environmental Criminology）。理性选择理论认为犯罪者对犯罪行为的过程、犯罪目标、犯罪实施手段等要素的判断和决策具有相当程度的理性特征，其中犯罪获得的回报和被发现的风险是重要的评估因素，犯罪通常是潜在的犯罪分子对犯罪行为的得失进行理性思考后实施的行为。环境犯罪学理论包括可防卫空间及通过环境设计预防犯罪等理论。日常活动理论认为犯罪行为是日常生活中特定时间与空间条件下某些因素契合的结果，这些因素主要包括有动机的犯罪者、合适的犯罪目标、抑制犯罪者（包括家人、路人、守卫、管理者等）的不在场或失效。综合上述理论成果的情境犯罪预防策略关注犯罪发生的场合，强调对犯罪机遇的干预，主要手段和具体措施包括：
·加强犯罪企图识别和增加犯罪难度：目标强化、通道控制、转移潜在的罪犯、控制犯罪工具和武器等。
·提高犯罪被发现风险：出入口控制、正式（机械）监控、自然监控、内部监控等。
·降低犯罪回报：犯罪目标移除、财产标识、破坏不法市场、排除利于犯罪的因素等。
·移除犯罪借口：制定规则、设置警示标识、强化道德谴责等。1.3.5 综合性通过环境设计预防犯罪理论及策略
综合性CPTED理论以上述理论的相互融合为基础，主要针对具有理性特征的犯罪类型而展开，其基本方式包括物质空间设计、技术设备和组织管理。物质空间设计通过物质空间组织，支持空间的预期用途和正当的使用活动，同时使空间环境特征利于对潜在罪犯的威慑，阻止犯罪发生。技术设备主要运用门禁控制系统、闭路电视等安保监控设备及硬件系统，增加犯罪的实施难度，降低犯罪回报，以利于及早发现和察觉潜在的罪犯和犯罪行为。组织管理依赖普通居民、空间使用者和特定人群（门卫、保安、管理员、警察等）对相应空间和潜在罪犯进行监督，监视、控制和威慑罪犯，并及时制止犯罪发生。在实践中，这三种方式相互结合使用（图1-6）。综合性CPTED理论在物质空间设计层面的基本策略主要包括相互关联的三个方面：·自然入口控制（Natural Access Control）——运用象征的和真实的障碍物，拒绝和减少潜在罪犯接近犯罪目标实施犯罪的机会。图1-6 综合性CPTED基本策略示意图·自然监视（Natural Surveillance）——使入侵者和潜在罪犯易于被观察和发现。
·领域强化（Territorial Reinforcement）——创造、培养、加强使用者的所有权、归属感和领域控制能力。
通过环境设计预防犯罪理论及策略有助于分析、认识空间环境与犯罪决意、机会选择、犯罪实施过程的关系及影响，为城市公共空间中的犯罪及破坏行为的相关研究提供了理论依据及实践参考。1.4 灾害学及城市防灾相关理论
灾害学是揭示灾害形成、发生与发展规律，建立灾害评价体系，探求减轻灾害途径的综合性学科。城市防灾减灾将灾害学原理应用于对城市灾害的研究。其中，灾害系统论、环境灾害学及防灾空间理念与对公共开放空间、城市空间环境、城市灾害、防灾减灾的关系的研究密切相关。1.4.1 灾害系统论
灾害系统论认为灾害（D）、孕灾环境（E）、致灾因素（H）、承灾体（S）四个要素共同构成完整的灾害过程及灾害系统。其中，孕灾环境是指孕育灾害产生的自然环境和人为环境。根据各类致灾因素产生的不同环境系统，自然孕灾环境包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等环境系统的不同圈层，人为孕灾环境可划分为人类圈与技术圈。致灾因子主要分为自然致灾因素、人为致灾因素及环境致灾因素。自然致灾因素包括地震、洪水、海啸、火山喷发、滑坡、泥石流、台风、暴雨、龙卷风、沙尘暴等。人为致灾因素主要由战争、动乱、空难、海难、危险品爆炸、核泄漏等形成。环境致灾因素由自然、人为因素相互作用下的环境系统及要素变化所造成，并反作用于自然及人为环境。承灾体是各种致灾因素作用的对象，包括人类本身、财产与自然资源，是人类社会与各种物质、资源的集合。灾害是指致灾因素对承灾体的作用结果，包括人的伤亡及心理影响、建筑物破坏等财产损失、生态环境及资源破坏、直接或间接经济损失等。
根据灾害系统论，任何特定地区的灾害都是孕灾环境、致灾因素、承灾体综合作用的结果，完整的灾害形成机制可用公式表述为D=E∩H∩S。其中致灾因素是灾害的源头和灾害产生的必备条件，致灾因素的强度越大，发生频率越高，持续时间越长，承灾体发生损失的图1-7 灾害系统示意图可能也就越大。承灾体是放大或缩小灾害的必要条件，承灾体适灾、承灾能力直接关系到灾害是否发生及灾害的严重程度。孕灾环境对致灾因素和承灾体都具有影响（图1-7）。全球变暖、雨量增加等气候变化，土地退化、森林枯竭、生物多样性破坏、水土流失等地表覆盖性状的变化，均会影响洪水、海啸、火山喷发、滑坡、泥石流、台风、暴雨等致灾因素的形成过程，而承灾体承受灾害的能力取决于物质文化环境的性质及特征，因此孕灾环境的变化会改变灾害发生的频率、强度、空间分布规律及灾害严重程度。总体上，灾害程度取决于孕灾环境的稳定性、致灾因素的风险性、承灾体的脆弱性等要素之间的相互作用和相互影响。1.4.2 环境灾害理论
环境灾害学亦被某些学者称为灾害生态学，近年来逐渐受到关注。环境灾害学是环境科学与灾害学的交叉学科，主要内容在于阐明环境灾害的性质，揭示环境灾害发生、发展、演变规律，分析各类环境灾害的成因、形成机制、致灾过程及其时空分布规律，并探讨相应的环境灾害评价、预测、对策。环境灾害学认为，环境灾害实质上是人类与自然环境的相互作用致使自然环境系统在演变过程中发生变异而危及人类的现象，表现为人为因素致使自然环境受到破坏，而受到破坏的自然环境又反作用于人类，导致人类生命财产和生存环境的破坏，是人—自然—人的连续过程。狭义的环境灾害是指人为活动诱发环境变化引起的灾害，广义的环境灾害还包括自然变化引起的灾害。在这一意义上，全球范围内的海平面上升、臭氧层破坏、酸雨、资源枯竭、水土流失、土地沙漠化、生物多样性减少、物种灭绝，以及区域范围内的大气污染、土壤污染、城市垃圾污染、地面沉降、海水入侵、土壤退化、泥石流、滑坡等均属于环境灾害的范畴。其中，大气污染、水污染、土壤污染、资源开发、生态系统退化、气候变化等与人类活动直接相关的灾害是其主要的研究对象。按照环境灾害学的观点，人、社会环境、自然环境构成环境灾害系统。通常情况下，这一系统处于相对稳定、功能正常的状态。在特定条件下，系统中的某个要素发生变化将导致整个系统产图1-8 环境污染状态向环境 生异常，一旦达到或超过一定限度，系灾害演变示意图统功能失调，则易于引发环境灾害。其中，人对环境产生的负面影响是发生环境灾害的主要诱因（图1-8）。大气、水等环境系统具有一定的自我调节和维持平衡的能力，在外部因素作用下，在一定限度内具有保持自身状态并在外力作用停止后逐渐恢复原来状态的特性，能够保持污染物等致灾因子的正常集散过程，因而具有一定的环境稳定性。人类活动对环境长期有规律的扰动会导致环境异常，致使环境系统内能量与物质的累积超过环境自我净化及维持能力，环境系统稳定性丧失，系统结构功能受到破坏，最终引发环境灾害，这是从量变到质变的逐渐发展演化的过程。因此，将人类活动对环境的影响降至可接受的限度之内，保护和促进环境正常的运动过程和自我调节作用，能够避免环境灾害的发生。1.4.3 城市防灾空间理念
严格地说，城市防灾空间理论目前仍处于探讨阶段。狭义的防灾空间主要是指对灾害应急避难、救援及临时生活具有支持作用的空间。广义的防灾空间涉及与城市防灾、救灾、灾后恢复重建活动相关的一切空间，包括疏散避难、救援、临时生活所需的空间场所，以及出于防灾目标设置的基础设施及建设用地等，是各种防灾活动的物质性载体。按照不同的功能，防灾空间可以分为灾害防御空间及灾害应急空间。灾害防御空间是指具有直接或间接的灾害防护作用的空间，比如城市中的防护林带、卫生隔离带、高压走廊绿地、生态保护区、城市郊野公园、水体及湿地等。灾害应急空间主要是指在灾害发生时用于疏散、避难、救援的空间，包括避难场所、道路、消防、医疗、物资与警察六大系统。其中，避难场所是指灾害发生时受害居民紧急疏散、避险及临时生活的建筑、开放空间及地下空间。道路系统为防灾救灾活动中的避难、救援等提供交通运输空间。消防系统包括消防站和消防栓、消防水池等必要的消防设施，用于灭火及救援。医疗系统主要包括临时医疗救护点和较长期使用的医院、医学中心、救护站等，以救护伤员和进行公共卫生防疫工作。物资供应系统由物资储备仓库、物资运输渠道、物资发放场所等构成，用于存储、运送、分派灾害救援及生活所需物资。警察系统主要是指各级派出所和公安局，其作用在于维护灾害时的公共秩序和社会治安，以及协助灾害救援、交通管理、灾情信息收集与发布、防救灾指挥及措施的落实。总之，防灾空间的内涵不仅指具有防灾功能的城市外部空间、地下空间及相关设施占用空间等物质空间，还包括与防灾救灾相适应的空间结构及空间形态，是城市防灾救灾活动在空间地域上的综合体现。
灾害系统论阐明了灾害的形成过程和孕灾环境、致灾因子、承灾体等灾害系统构成要素的相互影响。环境灾害学揭示了各类环境灾害形成、发展的环境生态机制。防灾空间理念论述了城市物质空间对于城市防灾减灾的价值和作用，对于从城市设计角度针对城市灾害的研究的意义不仅在于理论层面的支持，也为从公共开放空间等物质空间层面展开灾害形成过程、灾害构成要素、要素作用机制的研究提供了基本途径。1.5 安全城市理念
安全城市理念由韦克利（Gerda R.Wekerle）和怀茨曼（Carolyn Whitzman）1995年于其著作《安全城市：规划、设计和管理指南》（Safe Cities：Guidelines for Planning, Design andmanagements）中提出。自1990年代以来，欧美各国城市公共空间场所犯罪日益严重，对城市公共活动构成威胁，并影响城市居民日常生活及商业、经济发展，致使原先城市安全建设中以自然灾害为主导的内容范围逐步延伸至犯罪、社会冲突等人为安全威胁要素。韦克利和怀茨曼拓展了通过环境设计预防犯罪理论，并与防灾规划相结合，逐步形成完整的安全城市理念，旨在通过城市规划及环境设计，保障城市公共空间免受自然因素及人为因素危害，并以此为基本手段建构城市空间环境整体安全。安全城市理念具体包括为居民提供安全和舒适的日常生活环境、保障居民生活及物质财产不受侵犯、使居民避免各类灾害的危害、消除居民的恐惧感、促进城市整体的协调发展等内容。针对犯罪等人为安全威胁因素，安全城市理念强调依据行人运动模式，重点进行城市大量人群交通、流动路径的安全规划设计；保持和提升自然监控的机会和能力；促进空间环境的适宜规划、设计及其长期良性维护；寻求各类安全问题的主要解决方式；综合考虑城市公众人身安全与财产安全。
韦克利和怀茨曼还认为，安全城市理念以危害城市环境的自然及人为威胁为对象，其具体措施的实施和贯彻必须依赖于城市规划体系，并体现于城市规划建设之中。在具体实践中，安全城市的规划以城市安全为相应规划的基点和目标，强调规划对象与周边区域、短期建设与长期发展的时空协调，并应考虑未来发展及居民生活的安全。而且，安全城市的相关规划较为复杂，必须认清对城市安全具有关键作用的战略性节点及需要改善的空间及场所，并把握对其具有影响的重要因素和可以利用的财力、物力、人力资源，寻求具有实效的改善方向及具体方式。为实现这一目标，应完整掌握相关信息，充分论证及探讨规划的多种可能，并进行安全、经济、社会效益的综合评估，从而选择和决定最优化的规划框架。
安全城市理念成为城市安全综合规划、设计研究及城市安全建设的重要理论基础及基本目标。2 安全城市设计的概念建构2.1 现代城市设计中城市公共安全问题的引入
城市设计是与城市生活息息相关的艺术和科学，提升城市居民生活质量是其重要目标。现代城市设计已经远远超出了美学范畴，旨在寻求包含人、社会和自然在内的空间环境质量的整体优化和协调发展，是综合性的城市环境设计。作为21世纪城市规划建设的核心工作之一，城市设计应“创造性地分析研究特殊的环境条件，追求符合自身实际情况的结果。尽管可以从不同的角度对人居环境与自然环境之间的相互关系进行不同的阐释，但安全都应是其共同的前提和基础。城市空间环境的整体安全是城市设计追求的基本目标和基本价值，也是决定城市设计成败的重要因素。
城市设计领域必须对城市公共安全问题有所回应，应从自身学科特点出发，切实展开对于城市公共安全问题的系统研究，阐明城市物质空间环境与行为事故、城市犯罪、城市恐怖袭击、城市灾害等各类城市公共安全威胁要素的相互关系及相互影响，为今天日益急迫的城市公共安全局面下的城市空间环境塑造提供理论依据及实践原则。
将城市公共安全的观念及相关问题引入城市设计领域，其实质是将城市公共安全的相关理论、方法和要求引入城市设计对于城市空间形体环境的研究，也将产生城市设计领域中一个相对独立的分支和专项研究——基于公共安全的城市设计，即安全城市设计。2.2 安全城市设计的概念及内涵
总体上，安全城市设计是以建立安全的城市空间环境为目标，对包括人、社会、自然等因素在内的城市形体空间进行的设计研究，其基本内涵是人们为实现城市公共安全的目标而进行的对城市外部空间和形体环境的设计和组织，其外延则涉及与城市公共安全和空间环境相关的规划、设计、决策、管理、实施等各个环节。
安全城市设计是城市设计在公共安全方面的细化和深入，是城市设计理论及实践的重要组成部分，以城市设计和城市公共安全相关学科理论的融合为基础。在实践中，安全城市设计根据城市社会经济条件、生活环境和人的安全需求，探求人、社会、自然环境、人工环境之间的安全属性的内在关联和外显形式，从而进行空间组织和优化，提升城市空间环境的整体安全品质，并为具体的空间安全设计提供研究框架和实践方法。2.3 历史城市设计中城市公共安全相关研究及实践
从城市设计的发展变迁过程看，在工业革命之前，城市设计与城市规划是一个统一的整体，都以物质空间形态作为主要的研究对象，并具有相同的设计原则和价值取向。城市的首要功能就是确保安全，因此城市规划和城市设计产生之初就对城市安全予以高度关注。历史上，基于军事要求的城市设计从城市选址、城市形态、道路组织、城墙及城门的设计等方面提高军事防卫能力；从象征权力的宫城到城市市井的街坊也都强调对破坏及攻击行为的安全防范；关注于居住环境改善的城市设计通过城市基础设施建设和街区生活环境改造来改善空间环境的卫生质量，抑制和减轻曾对城市公共安全造成巨大打击的流行病害；此外，城市建设用地选址时对洪涝、地震等灾害的回避，利用街区内的街道、防火墙、水系等形成火灾隔离带，设置防火设施，以及从安全避难的角度改善城市街道和广场的形态布局，均反映了城市设计领域对于城市公共安全的思考。2.3.1 史前人类聚居地及早期城市的设计史前人类聚居地就已对野兽、外族入侵和洪水等自然灾害的防范有所考虑。不论是依山而居还是择洞而栖，都是获取自然保护的基本方式。在村庄周围用于防护的围栏、堑壕等土木工事是人工化的防御设施。古埃及城镇根据河道和海岸的走向、山坡地势、风向等自图2-1 新巴比伦平面然环境条件进行选址和修建，城市四周的堑壕和坚固厚实的城防增强了城市战争防卫能力，并以建城于高地的方式来防御水灾。与古埃及文明几乎同时期在西亚两河流域形成的美索不达米亚文明的城市中，由于战乱频发，军事防卫同样是城市建设的首要因素，其防卫的重点是城中的国王宫殿。新巴比伦城厚重的城墙形成内外防护壁垒，并具有内外护城河（图2-1）。古亚述时期的科萨巴德城（Khorsabad）中的宫殿建于高18m、边长300m的方形土台之上，还筑有高大的宫墙和宫门，既利于抵御外敌，又能有效防范城内起义（图2-2）。我国的史前人类聚居地及早期城市主要通过居高避水、山栖巢居、居于墩台之上、居干阑避水、壕沟排水等方式防洪避水。西安半坡发现的公元前5000—3000年的仰韶文化遗址具有3条壕沟，其中一条现存长度300多米，上口宽6—8m，底宽1—3m，深4—6m，断面为漏斗形。年代大约为公元前2600—公元前2000年的湖北天门石家河古城址具有高大的城墙，环城壕池更宽达80—100m，不仅能够防御敌人和野兽入侵，还具有防洪排涝功能（图2-3）。图2-2 科萨巴德城宫殿示意图图2-3 石家河古城址及其遗址群2.3.2 古希腊时期的城市设计
古希腊城市具有多山和临海的地理条件，结合山体地形防御外敌进攻和避免海水侵害是其重要特点。古希腊城市最初一般都修建于高地及小丘上，后来逐渐拓展，形成建有神庙并具有防卫功能的卫城和分布商业、行政机构、居民点的下城两部分。雅典就以卫城为核心。雅典卫城位于城内高出地面约70—80m的山顶之上，四周砌设挡土墙而形成平台，山势陡峭，只有一个上下孔道，利于防卫。与希腊其他城市一样，在希波战争之前雅典未建造城墙。希波战争后，先后在从雅典至临海的庇拉伊斯城（Piraeus）的公路两边和南部的南法勒伦（Phaleron）修建城墙，构筑雅典至滨海地区的较为完整的防御体系（图2-4，图2-5，图2-6）。而在雅典城市内部，街道多结合地形，曲折狭窄，利于通过巷战来抵御外敌。但是，雅典居住区较小，贫富住户混居，环境阴暗、脏乱，卫生条件差，不利于疫病防治，这也是当时希腊城市的典型写照。在后来的希腊化时期，许多城市利用附近山顶蓄水来供水，有的城市还建有下水道、绿化和花园，城市环境卫生条件得到一定改善。图2-4 公元前5世纪下半叶的雅典平面图2-5 雅典城市鸟瞰图2-6 雅典至临海庇拉伊斯城的防御体系示意图2.3.3 古罗马的城市设计
古罗马主要通过军事侵略进行领土扩张，掠夺所需要的财富和资源，因而其城市建设体现出明显的军事强权特征。为了防止自身受到侵略，城市中多建有技术发达的城墙、道路、桥梁等设施，便于军队的运动、调遣和军需品、朝贡品的运输。由于大量奴隶的使用和图2-7 提姆加德城平面勘测工程技术的发展，古罗马城市已经能够对地形进行大规模改造，而较少采取过去择高筑城的方式。罗马帝国曾在欧洲和北非建设了佛罗伦萨、米兰、巴黎、维也纳等120—130个要塞城镇。这些要塞城镇平面多为方形，四周城墙环绕，城内两条主要道路十字交叉，将城市分为四个区域，道路路口正对四面的城门，城门和道路路口尽可能避开敌人可能来犯的方向。道路交汇处分布广场和公共建筑，可作为战时转运军队和被敌人包围时供应和发放粮食的地点，这种布局方式同样运用于公元前4世纪的罗马城中。这些要塞城镇的布局方式既反映了古罗马人的宇宙观和城市建设理念，也适应了战争防卫要求，其典型代表有位于地中海沿岸的派拉斯和北非城市提姆加德（Timgad）（图2-7）。
除战争防卫外，古罗马城市建设中也对其他的威胁要素有所考虑。维特鲁威在《建筑十书》中总结罗马城市建设经验时就指出，城市选址应选择高爽地段，避免占用沼泽地和病疫滋生地，避开浓雾、强风和酷热等不利气候条件。图2-8 维特鲁威理想城市平面城市还应具有良好的水源供应、充足的农产资源、交通便捷的道路和河道。街道布局应适应于主导风向。他提出的理想城市模型总体平面为八角形，城墙塔楼间距不大于弓箭射程，便于从各个方面阻击攻城的敌人。路网为放射环形系统，市中心广场设有神庙，放射形道路可不直接面对城门，以避开强风（图2-8）。这些设计原则对文艺复兴时期的城市建设具有重要影响。此外，罗马共和国时期的古罗马城利用城内帕拉丢姆山顶的自然蓄水池供应全城用水，蓄水池四周还设有具有保护作用的围墙。在罗马帝国时期的晚期，为防止建筑因高度过高及质量较差而发生倒塌事故，在奥古斯都皇帝执政时就规定罗马城中的住宅高度均不得超过18m。罗马帝国时期的城市中街道多比较宽阔，路边以光滑平坦的大石板进行铺装，街道两侧常设有人行道。在提姆加德等城市中，交通主干车行道与人行道之间设有列柱，人行道顶部具有遮挡阳光暴晒的屋顶，形成柱廊。为防止积水和改善卫生条件，古罗马城市还修建了规模较大的渗水池和排水道。2.3.4 中世纪的城市设计
中世纪的西欧城市主要由要塞、城堡和商业交通枢纽逐渐发展形成。当时众多封建主和城市共和国之间频繁爆发战争，因此城市一般都建于地形高险、粮食和水源充足、易守难攻的地点，城市四周设置坚固、高大的城墙形成城堡。在城市内部空间的处理上，由于当时宗教及神权十分强大，教堂及附属的广场成为城市中心。道路布局多以教堂为核心，形成放射+环状道路系统。道路多曲折蜿蜒，这既与城市向外部逐层扩展的要求相适应，也便于设置路障和形成死胡同，迷惑和消灭入侵者。例如，卡尔卡松（Carcassonne）城平面接近椭圆形，周边具有双层城墙，共有城楼60座，入口设置塔楼、垛墙、吊桥等防御设施，其内部道路系统呈蛛网状的放射形态（图2-9）。圣·米歇尔山城（Mont S.Michel）不仅具有类似的空间处理，还结合地形建于山上，具有极强的防御性（图2-10）。此外，中世纪西欧城市中弯曲的街道形态既能在冬季遮挡寒风，又可在夏季防止阳光暴晒。但由于战争防卫等因素的影响，城市只能在城墙范围内建设和发展，用地紧张，街道狭窄，建筑及人口密集，城市居住卫生条件较差，疫病等公共卫生问题较为严重。在14世纪中叶，西欧城市曾发生一系列的瘟疫流行，导致人口的大量减少。图2-10 圣·米歇尔山城全景图2-11 君士坦丁堡鸟瞰
东罗马建立的拜占庭帝国在巴尔干半岛和小亚细亚、叙利亚等地区建立了大量的城市，以首都君士坦丁堡为典型代表。君士坦丁堡东面濒临马尔马拉海，三面临水，城市周边的港口沿博斯普鲁斯海峡分布（图2-11）。城市防卫对可能来自于水、陆两方面的侵犯均有所考虑。通过对博斯普鲁斯海峡的封锁，可以确保城市滨水的三面的安全，而整个城市建于海拔100m的丘陵之上，居高临下，还在城市四周建有高耸的城墙和众多坚固的碉堡。图2-12 公元8世纪的巴格达城平面
中世纪的伊斯兰城市多由军营和定居点逐渐发展形成，不仅受到伊斯兰教教义和宇宙观的强烈影响，对防卫安全也具有一定的考虑。城市内部将统治者的宫殿、官邸与普通居民和信徒的住所分区布置，以保护统治者的安全，并在城市外部设置城墙等防御设施。比如建于公元8世纪的巴格达，圆形平面象征太阳，共有四座城门。在城市周边形成内外双层城墙，结合城壕形成防御体系（图2-12）。此外，为了避免沙漠地区干热气候的不利影响，伊斯兰城市中的建筑多为院落式布局，外观也较为封闭。2.3.5 文艺复兴和巴洛克时期的城市设计图2-13 帕马诺瓦城平面及鸟瞰图2-14 哈米纳城平面
文艺复兴运动大大推动了文学艺术领域和科学技术的发展和进步。由于受到地理学、数学、工程学等学科的影响，这一时期欧洲的城市设计思想愈发强调科学理性的作用，这也极大影响了城市设计领域对城市安全的研究。在《论建筑》一书中，阿尔伯蒂在维特鲁威城市建筑思想理论的基础上，从城镇建筑、地形地貌、水源、气候、土壤等方面，对城市选址、构成类型、城市建筑布局、街道形态等方面进行了更为深入的研究，以满足城市避灾、减灾和军事防卫的需要。在他提出的典型城市模式中，街道从城市中心向外辐射，形成利于防御的多边形星形平面。其后，在阿尔伯蒂的影响下，弗拉瑞特、斯卡莫齐等人对理想城市进行了大量探索，力图将城市布局与安全防卫相结合。这一时期，威力大增的火器使许多城市的城墙被轻易摧毁，为了适应新型武器的特点，他们对城市设计进行了相应调整，在多边形、星形城市的城墙设置凸出的棱堡，在城市中心广场上设置塔楼等构筑物，各个棱堡都在其视线范围之内，利于从中心向各个方向射击沿道路向中心推进的入侵者。初建于公元1593年的帕马诺瓦城集中体现了这些设想，包括斯卡莫齐在内的几位军事工程师和规划师共同参与了城市选址和设计，不仅考虑了外来入侵，也对内乱有所防备。作为军事前哨，帕马诺瓦城外轮廓呈九边形，在转角处设置九个棱堡，城市中心为六边形广场，广场上设置防御性构筑物。由中心广场向外放射分布九条道路，放射道路以三条环形道路联结，有三个棱堡通过道路与中心广场直接相连。在紧靠城墙的环状道路上设有外国雇佣兵的军营、阅兵场和兵器库，市民区分布于城墙和中心广场之间。中心广场及附近区域为指挥官和更为忠实可靠的当地士兵的住所。帕马诺瓦城共有三个城门，分别设置于三段城墙的中部，与城门相连的道路直通中心广场。不论是发生内乱还是外敌突破城墙，只要控制由中心广场向外放射的六条道路，就能够对中心广场进行有效保护和隔离（图2-13）。帕马诺瓦城的形态模式在建于1723年的芬兰哈米纳（Hamina）城中也有所体现（图2-14）。在帕马诺瓦建成后几十年，军事技术的发展促使城市防御系统改变，在城墙之外的钳堡、半月堡等外部堡垒将防御圈层向外拓展，棱堡的作用相应降低，城市内部的道路也不再需要为棱堡输送供给，逐渐采用了较为简单的方格网道路形态。
在城市防灾方面，这一时期的城市规划设计也有新的发展。在1666年伦敦大火发生之后，伦敦为城市改建而设置的专门委员会规定，重建时为防止街道一侧的火灾蔓延至街道对面，应增加街道的宽度，并根据街道宽度限定建筑的高度，建筑材料应选用砖、石等耐火材料（图2-15）。而从地震等灾害的疏散避难、防止次生灾害扩散等角度，城市建设也逐渐关注完善城市广场、街道等开放空间与建筑的形态布局。1693年发生的地震将西西里岛东南部海港城市卡塔尼亚夷为平地。为了避免和减少以后地震造成的损失，在灾后重建中对城市街道和广场进行了改造。由于原有的城市街道狭窄、曲折，易于造成震后倒塌建筑的废墟堵塞道路，影响疏散避难的效率，灾后重建改用宽阔、笔直的街道形态，并设置一些规模较大的广场，作为灾后疏散、避难生活的空间。放射状分布的道路将大型广场相联系，不仅为人们的快速逃生、安全避难和震后生活提供了空间保障，还体现了当时文艺复兴巴洛克风格的美学原则（图2-16）。1755年的地震以及地震引发的海啸、大火造成了葡萄牙里斯本的巨大破坏。灾后重建从城市设计层面确定了一系列原则，包括用笔直的街道连接城市公共广场，保持街区形态方整（图2-17）；限制建筑不能超过两层，高度不能超过街道的宽度，保证震后的疏散通道和减少建筑坍塌造成的危害；建筑内部加设木结构框架，增强石构建筑的抗震性能；建筑屋顶增设防火墙，防止火势蔓延。图2-15 1666年大火前后的伦敦城市平面图2-16 1693年地震前及震后重建的卡塔尼亚
文艺复兴时期城市设计对于城市安全的研究和实践表明，这一时期人们以更加科学理性的态度，针对灾害、战争、内乱等安全威胁要素，从工程、技图2-17 震后重建的里斯本城市术、形态、避难等方面进行综合考虑，局部平面其研究视野和方法手段得到了进一步的拓展，具有更大的主观能动性。2.3.6 中国古代的城市设计
构建安全的城市物质环境，避免战争和自然灾害等威胁要素的侵害，从来都是中国古代城市建设和城市规划设计关注的重要课题。
在防卫安全方面，据现代考古发现和古代文献记载，中国古代的原始聚落和早期城市建设就力图增强对于野兽和外族入侵的防御能力。“筑城以卫君，造图2-18 北京安定门城楼及城墙廓以守民”的城市建设思想集中体现了城市对防卫安全的基本需求。在西周时期，各诸侯国的都城既是政治统治中心，也是军事防御据点。其后随着战乱频发和朝代更替，中国古代城市逐渐摸索和形成了一整套的城市防卫建设的思想和措施，主要体现在城市选址、防御设施及道路布局等方面。城市选址主要依托山水形胜形成天然的防护屏障。防御设施主要包括城墙及城门的设置。古代城市多在周边结合宽大的护城河建设完整、连续、高大的城墙及坚固的城门，早期为夯土城墙，后期为砖砌城墙。而且，城墙多设有垛口、马道，城上设置城楼、角楼、硬楼、团楼或敌楼（图2-18）。一些古代城市还在重点防御地点形成瓮城，或结合城外设置的鹿角、地包形成完整的防御体系（图2-19）。
中国古代城市中的道路布局也多从军事防卫角度着眼。中国历代都城及平原上的重要城市大都遵循王城制度，城门相对，道路直通，但出于防御目的有时也有所改变。像甘肃平凉、兰州古图2-19 瓮城、翼城与月城平面示意图城、通洲城等城市的城门和道路就不对位，从城门进入一段距离就遇到丁字路口（图2-20）。这种布局可以迷惑敌人行进的方向，阻碍兵力及车马行进速度，使敌人即使破城也难以很快占领全城，便于对敌人进行逐层截击。城内还设有望楼，以便瞭望城外，报告敌情。西汉时期的长安城就具有坚固的夯土城墙，最厚部分达16m，共有12座城门，分别设置于东、西、南、北四面城墙。据记载每个城门上都设有重楼。城内12座城门之间的道路都不直通，从城门进入一段距离之后就出现丁字路口。此外，出于维护内部社会安全及统治者安全的考虑，城市内还专门设置宫城，形成内城与外城相隔的空间格局（图2-21）。宋代之前的城市中，道路之间分布普通居民居住的街坊，街坊设有坊墙和坊门，坊门早开晚闭，便于禁夜制度的实施。比如，唐长安城规模庞大，人口众多，实行里坊制度。全城平面呈方形，外围分布高大坚固的城墙，作为统治中心的宫殿由宫墙环绕，形成宫城。为了防止发生内乱，宫城位于城市北部，紧靠城墙，设有专门的出城道路，便于统治者撤退。城市内部划分为相对独立的方形街坊，每个街坊都设有坊墙和坊门，便于社会安全的管理（图2-22）。图2-20 甘肃平凉古城平面示意图图2-21 汉长安复原想象图图2-22 唐长安复原想象图
南宋时期的军事重镇静江府城（位于今桂林市北）集中体现了中国古代城市规划设计对安全防卫的思考。从选址看，静江府城依山傍水，位于山水之间的平地。全城东临东江（漓江）、南临南阳江，形成东西两面的天然护城河。北城建于山间或山顶。城内小山作为制高点可以远眺城外。城西山峰修建烽火台，供通报敌情之用。在规划布局上，静江府城整体平面呈矩形，南北分布，主要分为子城、内城、夹城、新城、外城以及南外城、北城等几部分，其中新城、外城、南外城是子城的外围防御。静江府城共有城门12座，西城墙分布5座，东城墙分布5座，南北各设1门。在重要的城门外另建一座建筑防守城门，在最重要的部位建设瓮城，运用火器防御。除东江、南阳江作为天然城壕，在西城和北城修建城壕，形成城市外围连续的护城河。内城设有三条城壕。城内主要干道南北分布，为全城中轴线。东西方向两条道路贯穿全城，将相应城门直接联系。其余东西及南北向道路均为穿过半城的丁字头路，共8条，均不直通，道路尽端正对建筑物，其余斜路及弯路则均不通向城外。城内还设有多座临时性的浮桥，可拆可架、可攻可守。子城分布主要的官衙，是全城的防卫重点。重要建筑均设置于子城内最不易受到攻击的东南方向，中部、北部、西部分布兵营。此外，城墙、城楼、门洞、团楼、硬楼、武台、瞭望楼台、驻兵营寨、官衙、坛庙等工程及建筑的具体位置及设计也均考虑了军事防卫的相关要求（图2-23，图2-24）。图2-23 南宋静江府城图图2-24 南宋静江府城城门图除军事防卫之外，中国古代十分重视城市建筑选址对于城市防灾的先决作用。两千多年前的《管子·度地篇》明确指出城市及建筑应避免“五害”，包括水、旱、风雾电霜、厉和虫，并应以水害治理为首要任务。《管子·乘马篇》进一步提出，“凡立国都，非于大山之下，必于广川之上。高勿近旱，而水用足，下勿近水，而沟防省”。对中国古代城市和建筑具有极大影响的“风水说”强调“负阴图2-25 风水观念中聚落的理想抱阳，背山面水”的城镇及住宅选址原格局则，认为城市必须与地质、水文、气候等自然环境条件相适应，才能最大限度地“避凶趋吉”，满足人类聚居对安全的需求（图2-25）。因此，中国古代城市多选址于依山傍水的缓坡高地，“依山”能够以山体遮挡冬季北方的强大寒风，“傍水”便于城市生活及农业灌溉取水，缓坡利于农业生产，高地则可避免水淹、洪涝灾害，既得近水之利，又无水患之扰。唐代常熟迁址后位于虞山东麓缓坡地，因循山体形态的不规则城墙将虞山一部分包括于城内，形成腾山而城的格局，在提高军事防卫能力的同时，高爽的地势使其不易受到洪涝侵袭，而临近河网交汇之处也便于取水（图2-26）。图2-26 常熟古城“腾山而城”的格局分析
除合理选址之外，古代城市规划设计还从城市建筑、空间布局、自然水系利用和工程设施等方面加强城市防洪、防火、防风以及气候防护的综合能力。许多城市建有比较完善的壕池、河渠、水道排水，并与城外河流相通。水关、门闸、涵洞等防洪防涝设施设于内外河渠交汇之处，便于雨季排水及旱季蓄水。据史料记载，西汉长安城城址位于渭河南岸和龙首原北路之间的开阔平地，地势较高，不易受到洪水侵袭，且便于城市水源的取用（图2-27）。城内设有陶管和砖砌下水道等排水设施，结合城内自然水系，形成完善的供水、调蓄和防洪排涝系统，因而很少遭受洪涝灾害（图2-28）。唐长安城在街道两侧挖设明沟。宋东京城内分布四条河道，除提供水源、漕运动能之外，还具有排水之用。在元代郭守敬为元大都进行的规划设计中，城市水系主要由高粱河、海子、通惠河组成的漕运系统和由金水河、太液池构成的宫苑水系构成，全城还预埋了下水系统。明代北京设有供排泄雨水的沟渠。明清北京城的紫禁城中具有相对独立的沟渠系统，地下埋设的暗沟排水网络与内金水河和紫禁城外周的筒子河相连，能够有效防止内涝的发生（图2-29）。
中国古代城市内大量的木构建筑易于导致火势延烧，形成街区大火。除防火墙等建筑防火处理之外，古代城市还采用利于救火和疏散的方格网道路布局，利用城内水道、池塘、街道形成防火隔离，并将城市河湖水系与水井、水池、水缸的设置相结合，提供灭火水源。古代平江（今苏州）等江南水网城图2-27 长安（西安）附近都城位置变迁图市中，建筑多沿河道排列，城内密集的水网能够提供有效的防火间距和充足、方便的消防用水（图2-30）。宋代东京城内房屋密集，火灾频发，在其城市改造中不仅通过道路拓宽、设置开放场地等措施增大防火间距，还在地势较高处建有砖砌望火楼等瞭望报警设施。元大都还在靠近城市中心的位置建造高大的钟、鼓楼，兼作报时和报警之用。
在风、热等不利气候条件的防护方面，古代城市也积累了大量的经验。“藏风聚气”和“凡宅不居当冲口处”表明图2-28 汉长安街道构造及排水不仅城镇建筑选址要避开可能加剧风灾沟设置示意图的“风口”地带，还应利用山体等地形因素对强风进行有效遮挡。为了抵御海上台风，福建鼓浪屿等沿海岛屿上的居民区一般位于背海一侧的山脚之下（图2-31）。北京城内四合院式典型建筑布局不仅能够遮挡冬季西北寒风，还利于夏季通风散热（图2-32）。平遥古城内的民居院落多呈南北向的狭长形态，住所多为地上窑洞，冬暖夏凉，利于对寒冷、干燥、风沙的防范。在我国古代一些南方城市中，还结合建筑外廊、骑楼等形式在沿街或沿河形成连续的有顶步道，既能防风遮雨、遮阳纳荫，还可避免车马对行人的碰撞，提供安全的步行环境。图2-29 元大都平面复原想象图图2-30 古代平江城平面注：图中白色表示水道图2-31 福建沿海岛屿居民区选址图2-32 各种不同的院落式住宅
此外，中国古代城市建设还通过震后迁址和提高建筑抗震性能应对地震灾害，并通过路边植树等绿化方式改善城市环境质量。2.3.7 近现代城市设计
在18—19世纪，随着当时新兴资产阶级相继夺取政权、科学技术的发展和欧洲资本主义国家工业革命的相继完成，欧洲城市的社会环境、经济环境、空间环境，以及城市面临的安全环境都发生了深刻变化。
由于火器的发展和新型武器的运用，城墙的军事防卫作用逐渐丧失，相继被拆除。对于外来入侵的战争防卫也从依托城防工事转向强调城市外围、国家边境的区域性防御。国家及城市内部因无产阶级与资产阶级的阶级矛盾和巨大生存压力而屡次爆发平民起义，对于城市内部起义的防范成为城市规划设计的关注重点，并直接影响了城市空间的物质形态。最具代表性的是在1853—1870年间欧斯曼主持的巴黎改建。巴黎改建不仅试图解决城市迅速发展、功能结构变化与现实之间的矛盾，满足城市美化等要求，也对统治者的安全防卫重点考虑。这一时期的巴黎素有“革命之都”之称，具有深厚的革命传统，相继发生了多次武装起义，当时执政的拿破仑三世就当政于1848年的血腥革命之后。市民暴动和无产阶级的起义严重威胁统治者的政权和安全。因而，巴黎改建的规划设计将无产阶级从市中心迁到城市东部，与贵族和上层阶级相隔离。由于原来巴黎的街道系统弯曲迂回、路面狭窄，与建筑结合紧密，为革命者依托建筑、街垒进行巷战提供了极大便利，而限制了统治者骑兵、步兵及武器的威力。欧斯曼认为“为了清理充斥着暴乱和街垒的旧巴黎，手段之一就是开辟一条宽阔的中央大街，切开这个顽固的症结，同时使它与侧面的街道一起形成交通网络”。因此，巴黎改建对城市道路进行了大规模的改造，城市的主要道路得到拓宽，并以直线街道连接城市的主要区域，将原本繁杂的空间形态规整化，在所有重要的道路交叉口都设有永久性的军队和警察哨所（图2-33，图2-34）。这种宽直的街道形态使城市空间具有更强的开放性，消除了不规则形态中的死角和易于被起义者利用的建筑，使起义者无处躲藏，便于骑兵、炮队的移动和发挥火炮、骑兵的威力，从各个火车站到市中心之间的宽直街道还利于军队从外部进入城市。这些新建街道甚至被称为“反暴街”。图2-33 18世纪末巴黎地图图2-34 欧斯曼巴黎改建规划平面
工业革命时期，随着新型能源和交通工具的发明，城市中工业日益集中，城市化进程加快，城市人口迅速增长，城市规模不断膨胀，极大改变了城市空间形态的尺度、构成及环境质量。城市向外盲目扩张导致河道等滨水空间和绿地植被大量挤占。城市内部工业区、交通运输区、仓库码头区、工人居住区混杂分布，人流、货流相互交织，造成车辆剧增和交通堵塞。广大居住区内建筑密度过高，人群拥挤，通风、日照条件较差，排水设施缺乏，加之工业废气、废水肆意排放造成空气及水源污染，城市居住环境条件恶化（图2-35），疫病、火灾等灾害和城市犯罪的发生率不断上升，这在大城市中尤为严重，“在1820—1900年间，大城市里的破坏和混乱情况简直与战场一样。”据统计，随着生活环境恶化，婴儿死亡率逐年激增，纽约从1810年的12%—14.5%上升到1870年的24%。在1832年、1848年和1866年，英国先后爆发全国性的霍乱，造成城市居民的大量死亡。流行性疾病成为城市公共安全的严重威胁。为了应对这一紧迫局面，1840年英国制定了《公共卫生法》，并于1875年进行了修订，其内容不仅包括排水系统等公共设施的建设，还从保证基本的通风、日照角度对新建道路、建筑间距进行控制。随后各个地方性的建筑条例相继出台，力图改善环境卫生条件，减少疫病发生（图2-36）。另外，在针对其他灾害的城市防灾建设中，除依赖科学技术的进步而大力发展城市排水、防洪等防灾工程设施之外，还从城市建筑、空间形态方面进行了积极探索。图2-35 19世纪伦敦两座高架铁路桥之间的一座贫民窟图2-36 根据公共卫生条例要求建造的英国城郊住宅区
此后，面对城市发展引发的“城市病”及其对城市安全的威胁，19世纪末，以霍华德的“田园城市”、赖特的“广亩城市”、戛涅的“工业城市”、马塔的“带形城市”、柯布西埃的“明日城市”为代表的城市规划设计思想主要从城乡融合、城市功能分区、城市规模控制、人口疏散、物理及卫生环境改善等方面，努力消除和解决城市人口拥挤、环境恶化等因素造成的犯罪、疫病、空气污染等社会及灾害安全问题，对于西方近代城市安全建设产生重要影响。
城市设计的历史发展表明，城市安全是影响城市空间形态特征及其演变的重要因素。从城市选址、空间布局、建筑营造、工程设施等方面综合应对城市所面临的外来入侵、内部动乱及自然灾害等威胁要素，营造安全的城市空间环境，从来都是城市规划设计和建设的首要任务之一。由于社会背景、自然环境、技术水平等因素的差异，古今中外针对城市安全的城市设计有所不同，在设计策略和应对措施等方面具有各自的特征，但其基本的思想理念、设计原则在今天仍具有借鉴和启示意义。2.4 安全城市设计与城市安全规划的关系2.4.1 近现代城市安全规划的发展与演变
作为城市设计和城市规划的组成部分，安全城市设计与城市安全规划之间的关系也必然体现出城市设计与城市规划相互关系的某些特征。城市安全规划在最初并未形成独立的研究课题，只是作为城市规划设计的一个方面被加以考虑，其内容包含于城市规划设计之中。从历史上看，工业革命之前的城市设计与城市规划基本上是一致的，对于城市安全问题都从物质空间角度满足相应的图2-37 霍华德“田园城市”图解战争防卫、灾害防御等安全要求，表现出相同的设计原则、内容和取向。
工业革命之后，城市功能和运转方式发生巨大变化，而城市化进程、人口急剧增长、城市社会结构及人际关系的改变、工业及交通污染、生活环境品质的恶化改变了城市的安全局面。城市规划领域对于城市安全问题进行了新的思考和探索。霍华德提出的“田园城市”图2-38 佩里的“邻里单位”图理论及模式不仅包括对城市扩张及人口解规模的限制、城市绿地的布局、生产用地设置和就业保障，还涉及旨在减轻社会安全压力的流浪者住所、酗酒者收容所、精神病院及癫痫患者住所的隔离措施（图2-37）。佩里的“邻里单位”针对汽车交通对居民交通安全及居住环境的不利影响，将居住区规模限制在中心小学的服务范围内，并在住宅周边设置相应的生活服务设施和绿化空间，区内道路宽度及布局仅满足区内交通要求，以防止过境交通穿越（图2-38）。“工业城市”规划中将工业区与居住区分区设置，并利用绿化进行空间隔离，对工业污染造成的危害有所考虑。柯布西埃则通过城市分区建筑密度平均化来疏散城市中心人口，减轻中心区域的拥挤状况；以局部高密度建筑换取大面积的开放空间，提供绿地、阳光，改善城市环境；采用人车分流高架道路，建立安全高效的城市交通系统（图2-39）。艾伯克隆比1944年主持编制的大伦敦规划通过内圈、近郊区、绿带和外围圈层设置，控制工业布局，疏散人口，限制城市无序扩张，缓解城市人口密集及规模过大造成的安全问题及社会压力（图2-40）。从上述规划理论和实践可以看出，虽然物质空间仍是其研究的重点和主要出发点，但这一时期城市规划领域对于公共安全的研究已经开始引入经济学、社会学、地理学、政治学、人口学等学科的视角。图2-39 柯布西埃明日城市规划方案图2-40 1944年大伦敦规划方案
其后，随着城市规划的综合化和系统化、社会管理体制的建立和完善、防灾工程技术的发展，城市规划领域对公共安全的研究取得了新的进展。一方面，在城市规划体系内部，与城市安全密切相关的防灾工程系统逐渐独立，成为城市规划中的一个专项规划。另一方面，城市规划逐渐趋向研究与公共安全相关的人口、交通、环境污染、社会发展、经济发展等复合性社会问题，其重点逐渐从物质环境建设转向了社会公共政策的制定，除了从公共安全角度的城市空间及防灾设施规划，还包括相应的灾害防救机构设置、联动协调、保障措施、应急机制等灾害安全管理的内容，以建立包括空间建设及组织管理在内的综合体系。在这一基础上，近年来城市安全规划正在形成城市规划中相对独立的规划课题，世界各国也积极展开相关领域的研究。
美国的城市安全防灾规划主要包括综合减灾和灾害应急管理两部分，强调工程的及非工程的多种减灾手段的综合运用，其理论及实践结构较为完整。从内容上看，主要包括对安全威胁的综合评价、减轻威胁的总体战略及相关政策，比如灾害等威胁要素的减缓及预防、灾害应急、救援和灾后恢复重建等。从对象上看，不仅包括传统意义上的多种自然灾害，还包括工业及环境灾害，以及恐怖袭击、城市动乱、传染性疾病等公共安全的威胁要素，其范围较为广泛。而且，美国建立了包括联邦紧急事务管理局（FEMA）在内的国土安全部（DHS）等统一机构，具有“联邦减灾法案”等一系列法律法规保障，还针对灾害应急反应及灾后恢复重建的部门设置、资源调配、人员培训和组织、指挥协调等制定了相应的对策。
日本的城市安全防灾规划主要由日本各地方政府（都、道、府、县，以及市、街、村）根据防灾基本计划，结合本地区的灾害特征和具体情况制定相应的地区防灾规划。日本城市防灾规划以地震为主要对象，同时综合考虑火山灾害、风灾、水灾等多种灾害类型。阪神大地震后，各地方政府对原有防灾规划进行了相应的评定、修改和完善，探讨灾害预防、灾害紧急应对和灾后重建的综合性措施。日本的城市安全防灾规划注重日常运作与灾害危机管理的结合，并具有法律程序审批和法律强制性，而在物质空间层面，特别强调城市防灾空间和防灾公园的规划建设。
我国台湾地区的城市安全防灾规划早先主要借鉴日本的经验，近年来逐步引入美国的防灾减灾理念和模式。在1999年“9·21”集集地震后，城市防灾规划和危机管理体系的研究逐步得到加强。其地区灾害防救规划由直辖市、县市地区灾害防救规划和乡、镇地区灾害防救规划组成，内容涵盖灾害预防、应急救灾及灾后复原三方面，包括都市防灾基本计划、都市计划与设计、都市基盘建设与建筑设计、都市灾害管理等内容。总体上，我国台湾地区防灾规划强调通过防灾生活圈的规划建立防灾都市。
我国大陆城市安全防灾规划以往主要针对火灾、地震、洪涝灾害和战争防空等安全威胁展开，以防灾系统工程规划和灾害应急处置预案为主导。其中，城市防灾系统工程规划的主要内容包括确定城市防灾设防标准、布局各类防灾设施、组织城市防灾生命线工程系统，以及制定防灾设施建设、利用、管理等方面的对策与措施。城市防灾工程规划主要分为总体规划、分区规划和详细规划三个层次，其规划内容和形式基本一致，其中详细规划是总体规划和分区规划相关内容的细化。针对不同的灾害类型，城市安全防灾规划还分为各类专项规划，主要包括城市消防系统规划、城市防洪系统规划、城市抗震系统规划、城市防空系统与地下空间规划、城市防灾救护与生命线系统规划，其内容分别体现在总体规划、分区规划和详细规划等层次（表2-1）。在具体的规划实践中，由各部门制定的防灾专项规划多缺乏综合研究和评价，多数情况下只是按照各个专项规划的内容要点逐项进行，或结合相应的规划标准和规范，作为空间布局和防灾设施建设的基本原则，体现于城市土地规划、道路交通、绿地、基础设施等城市空间各子系统的规划之中。表2-1 城市主要防灾专项规划类型及内容
近年来我国大陆将原有城市规划中与公共安全的相关内容逐步系统化，形成相对独立的安全综合规划，目前正在研究、讨论、编制的城市公共安全规划将对象逐步拓展，囊括了自然灾害、恐怖袭击、交通和公共场所活动安全事故、传染性疫病公共卫生事件等威胁要素，其主要的专项规划包括城市工业危险源公共安全专项规划、城市公共场所安全专项规划、城市公共基础设施安全专项规划、城市自然灾害安全专项规划、城市道路交通安全专项规划、城市恐怖袭击与破坏安全专项规划、城市突发公共卫生事件安全专项规划，其规划要点包括安全风险分析、规划目标确定、风险减缓、应急救援系统、信息管理系统、规划实施等方面，从空间规划、设施规划、灾害管理、法制保障等方面建立综合的公共安全体系。
总体上，作为现代城市规划的一个相对独立的领域，城市安全规划的基本学科框架和完整的学科体系尚未形成，正处于不断充实和完善的阶段。2.4.2 安全城市设计与城市安全规划的区别与联系
安全城市设计与城市安全规划在对象类型、领域范围和内容构成上既有所重叠，又各有侧重。
从二者针对的公共安全威胁要素上看，安全城市设计和城市安全规划大致相同，基本囊括城市公共安全的所有威胁要素。从目标上看，安全城市设计及城市安全规划的最终目标都是创造安全的城市生活环境，使城市中的人和建筑等财产免受威胁要素的侵害，确保城市及社会公众的安全利益。从内容上看，与城市规划类似，城市安全规划也正在从单纯的物质规划转向包括空间建设、组织管理、公共政策在内的综合性规划，其内容主要由基于公共安全的社会规划、政策制定和物质规划等构成，比安全城市设计更为宽广。在物质空间层面，城市空间环境的安全性是安全城市设计与城市安全规划的共同课题，建立与公共安全要求相适应的物质空间是二者的共同目标，二者都必须综合协调城市用地、建筑、开放空间、道路交通、各类工程设施等空间要素和相应的功能要素，并考虑与之相关的社会、历史及文化等因素。
安全城市设计与城市安全规划的侧重点也有所不同。综合性的城市安全规划更加偏重与公共安全相关的综合性公共政策。城市安全规划中的物质空间规划主要侧重城市建筑设施建设的设防标准、城市建设用地的安全选址、防灾工程及防灾生命线系统的布局及安全保障、疏散避难空间的规模与容量等内容，强调满足防灾、减灾及其他公共安全要求的城市空间总体结构控制和相应空间、设施的容量控制。当然，城市安全规划在确定空间及工程设施的选址、布局、容量等内容的时候，必然在一定程度上涉及城市空间形态及空间环境的安全品质，但着重研究与公共安全相关的土地使用及二维的用地形态，意图通过对城市土地利用的安排，合理配置安全资源，协调城市社会、经济、技术等要素，满足防卫及防灾等安全要求。比较而言，安全城市设计主要从公共安全的角度对三维的城市空间形态、形体环境展开研究，关注物质空间要素的形态布局对灾害、事故等安全要素的形成、减缓和防救的影响，以及城市形体环境与行为活动事故、疏散避难、犯罪等安全问题的关系，与公共安全相关的心理、行为因素联系紧密，更贴近人的尺度，内容也更具体。
因此，安全城市设计与城市安全规划具有紧密联系。首先，建立安全的空间环境是安全城市设计与城市安全规划的基本目标，需要容量、结构、形态、功能等要素的综合协调，建立满足公共安全的城市空间形态及形体环境只是其中的一部分内容。从这一意义上，安全城市设计包含于城市安全规划之中，是城市安全规划在物质空间建设方面的有机组成部分。其次，城市安全规划从公共安全角度奠定了城市空间的基本结构框架和二维基底，也为安全城市设计塑造三维空间形体环境、综合提升空间环境的安全品质提供了基础。安全城市设计必须以城市安全规划作为其设计的前提和依据。再者，安全城市设计更为直接、具体地处理城市空间形态、形体环境与人、事故、灾害等因素的相互关系，使城市安全规划得到补充和深化，使其具体措施得到落实。最后，安全城市设计通过对三维空间环境的研究，可以对城市安全规划所确定的二维空间结构、用地布局、道路交通等提出反馈和调整，进一步完善城市安全规划。将安全城市设计的思想、意图和内容融合并体现于城市安全规划的各个阶段，有助于确保城市安全规划和安全城市设计的完整性、合理性和有效性。2.5 安全城市设计与建筑安全设计的关系2.5.1 建筑安全设计概述
建筑安全设计以保证建筑及其内部居民和财产的安全为目标，主要从场地规划和工程技术角度，通过对建筑物选址、形体处理、空间组合、结构、构造、材料、相关设备、技术设施的组织，增强建筑抵御自然和人为威胁的能力。依据建筑安全的不同威胁要素，建筑安全设计主要包括建筑防洪、防风、防火、抗震、防爆、防地质灾害、防海洋灾害，以及防卫设计、无障碍设计、安全防护设计等内容。2.5.2 安全城市设计与建筑安全设计的区别与联系
虽然安全城市设计和建筑安全设计针对的安全威胁要素并无较大差别，但在研究对象、内容及尺度层次等方面却具有各自的特征。
从研究对象看，建筑安全设计关注建筑自身的安全问题，较少考虑场地外的公共开放空间、相邻建筑及相应空间范围整体的安全要求，以及自身对公共开放空间、相邻建筑及相应空间区域整体安全的影响。安全城市设计关注建筑之间、建筑与外部公共空间之间的关系对建筑、外部空间和城市空间环境整体安全性的影响，建筑外部的公共开放空间是其主要的研究对象。对于空间形态，建筑安全设计根据自身的安全要求对建筑形体和建筑场地内的空间要素进行组织。安全城市设计以整体、综合的观点来考察建筑，通过对包括建筑在内的城市空间要素的组织和安排，完善城市空间形态，提升空间环境的安全品质。从空间范围看，建筑安全设计主要考虑建筑自身及其场地的局部范围，而安全城市设计则将研究范围拓展至包括建筑及其场地在内的地段、分区乃至城市总体的更大范围。从服务对象上看，建筑安全设计主要满足建筑开发业主在防卫、防灾方面的安全需求，内在矛盾较少。而安全城市设计为整个城市社会的公共安全需求服务，应当反映公众的安全利益，不同人群、业主及利益团体安全诉求的多样化不可避免地带来较多矛盾，必须进行综合协调。此外，建筑安全设计主要依赖于工程技术措施。而与建筑安全设计不同，安全城市设计中尽管会涉及防灾工程、基础设施等工程技术因素，但主要从工程技术因素与其他空间要素、整体空间形态相关的内容进行研究和整合（表2-2）。表2-2 建筑安全设计的主要类型及内容
安全城市设计与建筑安全设计也具有紧密联系和相互作用。
首先，安全城市设计与建筑安全设计具有连续性。作为城市空间环境的基本构成要素，建筑是公共开放空间的围合界面，建筑形体及布局对于公共开放空间的特性和安全品质具有重要影响。在建筑规模不断扩大、功能不断复合的趋势下，建筑对城市空间整体安全性的影响越来越大。比如，大量的高层建筑会改变热、风等自然要素的运动和分布，也会造成疏散避难等方面的困难，继而对防灾、减灾带来一系列的影响。建筑与外部公共开放空间的相互关系及形态特征是否满足安全要求，是安全城市设计与建筑安全设计都必须研究的课题，也是二者一定程度上相互重合的内容。安全城市设计不仅应从整体视角研究建筑安全，将建筑对城市空间总体安全性的负效应降至最低，提出安全城市设计对建筑设计（包括建筑安全设计）的基本要求，更为重要的是，协调建筑与公共开放空间及城市总体环境的关系，使建筑对城市空间整体安全品质产生积极的正面影响。这也要求建筑安全设计必须从城市层面认识自身的安全意义和作用，建立整体性的安全观。其次，安全城市设计从整体关系入手，为建筑提供有利的空间形态架构和外部环境条件，减少建筑安全设计可能面临的阻碍和限制，为建筑安全设计提供外部环境保障。此外，安全城市设计从城市安全规划与公共安全相关要求出发，建立适应防灾减灾等安全要求的空间形态的设计原则、形态框架与生成途径，形成一种由外向内的约束条件。安全城市设计并非取代建筑安全设计，而是强调对建筑安全设计进行控制和引导。而建筑安全设计则在满足自身安全要求的同时，将安全城市设计所建立的形态框架具体化和深入化。
由上述分析可以得出，虽然城市安全规划、安全城市设计和建筑安全设计都对物质空间展开研究，但侧重点有所不同。城市安全规划侧重于从公共安全角度的城市性质、规模、用地功能布图2-41 安全城市设计与城市安全规划及建筑安全设计的关系局，以及城市防灾、生命线设施的总体安排和资源配置。建筑安全设计侧重建筑单体及场地内的处理。而安全城市设计以城市安全规划确定的二维基底、土地利用性质和强度等指标为基础，对城市三维空间形态进行综合组织，侧重从公共安全的角度调节公共开放空间与建筑之间的布局关系及相关要素的组合，从整体性的视角为建筑安全提供适宜的外部条件。安全城市设计受到城市安全规划的制约和指导，也从物质形态角度对城市安全规划进行落实和调整。安全城市设计是城市安全规划的具体化和形象化，是城市安全规划的结构性纲要在具体的城市物质空间中“赋形”的过程，其成果渗透于城市规划及城市安全规划的各个层级和阶段，并成为建筑安全设计的重要依据和引导，建筑安全设计从局部对安全城市设计进行深化和修正。三者之间的关系具有叠合、连续和互动的关联特征。安全城市设计是将城市安全规划和建筑安全设计相互联系的重要线索和联结环节（图2-41，表2-3）。表2-3 城市安全规划、安全城市设计、建筑安全设计的比较分析3 公共开放空间的安全属性
城市公共开放空间的安全属性表明公共开放空间的基本特性与城市公共安全威胁要素之间的相互关系和相互影响。城市公共开放空间的安全属性具有两方面的含义：一是公共开放空间自身安全性；二是公共开放空间对于城市空间环境整体安全的相应作用和职能。公共开放空间自身安全性主要体现在公共开放空间自身抵御各类安全威胁要素的能力，以及公共开放空间中所发生的行为事故和城市犯罪等方面。公共开放空间的安全职能主要在于公共开放空间对于建筑、设施等主要受害体的保护，具体体现在公共开放空间对于城市灾害、恐怖袭击等公共安全威胁要素所造成的危害的影响和调控作用。3.1 公共开放空间中的行为事故
公共开放空间中的行为事故主要是指日常生活中人们在公共开放空间中进行各种行为活动过程中，由于受到外界因素直接侵害和间接干扰，导致受伤甚至致死的事故。3.1.1 公共开放空间行为事故的主要类型
在城市公共开放空间中，绝大部分活动以步行方式展开，因而步行及其相关的行为活动中发生的安全事故是公共开放空间行为事故的主体构成。日本学者浅见泰司认为城市公共开放空间中与日常行为活动相关的安全问题可以分为生活安全和交通安全两大类。根据不同的表现形式，人在广场、街道、绿地等公共开放空间中进行行为活动过程中发生的事故主要具有以下类型：
·跌倒事故：日常步行及活动时在街道、广场、坡道、楼梯上发生跌倒而导致的伤害事故。
·跌落和溺水事故：在滨水空间的水边或山地公共开放空间中活动时的跌落和溺水事故。
·高空坠物事故：受到高空坠落物体和飞来物的冲撞而导致的伤害事故。
·步行交通事故：主要是指人们以交通出行为目的的步行活动中由机动车造成的行人伤害事故。步行交通事故主要发生在道路空间之中。3.1.2 公共开放空间主要行为事故分析
1）跌倒事故分析
通常情况下，跌倒事故的主要致害物是公共空间中与活动人群直接接触、形成步行障碍的他人和物体，包括行人、光滑地面、地面的凸起和凹陷物，以及树木植物、桩柱、矮墙、灯具、电线杆等实体性障碍等。人是跌倒事故的受害对象，因跌倒于地面或其他物体上直接或间接导致身体伤残、失能，甚至死亡。儿童青少年和老年人是跌倒事故伤害发生的高危人群。2007年我国卫生部公布的《中国伤害预防报告》指出，跌倒是老年人受到伤害的首要原因。我国65岁以上的老年人中，有21%—23%的男性和43%—44%的女性曾经跌倒，60岁以上老年人每年因跌倒发生的伤害人次数达2-500万。另据世界卫生组织报告，仅2002年全球死于跌倒的人数达39.1万，其中超过半数为60岁以上的老年人。跌倒事故主要发生于与步行活动密切相关的空间区域中，比如人行道、步行街区、室外楼梯、台阶等步行空间。引发跌倒事故的主要原因是人在步行活动中因对致害物有所忽视或判断失误，导致行为与环境不适应，引发身体状态失衡。跌倒事故的发生不仅受到人的生理机能、心理状态和行为能力等因素的影响，还与步行空间环境品质和构成要素密切相关。
2）跌落、溺水事故分析
公共开放空间中地面高差的较大变化和水深较深的池、塘、河、湖等人工及自然水体是跌落及溺水事故的主要致害物。此类事故中，人从高处跌落于低处的地面或水面造成人身伤害，甚至死亡。通常情况下，成年人因安全防范意识及行动适应能力较强，发生跌落、溺水事故的几率较低。儿童的安全意识和老人的行动适应能力较弱，易于发生跌落、溺水，是主要的受害对象。溺水是中国1—14岁儿童伤害死亡的首要原因，据我国卫生部估算，全国每年有5.7万人死于溺水，其中儿童约占56%。跌落和溺水事故主要发生于地形复杂和水体景观丰富的街道、步行道、广场及山地、滨水公共空间之中。在这些公共空间中，室外楼梯、台阶、坡道、架空步道、平台、屋顶花园、栈桥、亭榭、回廊等临近高差变化和水面的边界地带，是跌落和溺水事故的高发地点。人在活动过程中安全意识淡漠，忽视和过于接近潜在的致害物，加之空间环境存在安全隐患等因素，易于导致跌落和溺水事故发生。3）高空坠物事故分析作为一种日常生活中常见的安全事故，高空坠物事故的致害物主要来自活动空间上空坠下的物体，主要包括建筑上部楼层居民摆放和设置于阳台、窗台等处的花盆、晾衣架等生活用品，居民图3-1 潜在的高空坠物——广从室内向外抛扔或失手落下的各类物告标识品，建筑雨篷、挑檐、花架、空调外挂机支撑物、遮阳篷等建筑外部构配件，建筑外墙采用的面砖等饰面材料和玻璃，户外活动空间上空的广告牌、灯具等环境设施（图3-1），以及建筑施工过程中的掉落物等。造成高空坠物的因素众多，除建筑使用者自身素质、日常施工管理因素外，建筑及环境设施的设计、施工存在缺陷，维护不善，雨雪侵蚀、阳光暴晒、温差变化等造成热胀冷缩、材料老化，或是风力过大，均会导致生活用品、建筑外部构件、附属设施及装饰物破损、断裂、脱落，导致高空坠物。
高空坠物不仅会砸伤和砸坏地面上的人员、车辆或环境设施，严重时还会造成人员死亡。人是高空坠物事故的主要受害对象。近年来我国城市高空坠物事故屡有发生，由此引发的法律案件数量激增，北京、杭州、天津等城市的人大代表多次提出专项提案，受到城市居民的广泛关注。通常情况下，高空坠物事故主要发生于建筑外表面与外部空间的交界区域，临近建筑（尤其是高层建筑）界面的商业步行街、步行通行空间、休憩活动区及停车场等人流密集区域是高空坠物事故风险较高的危险区域（图3-2）。
4）步行交通事故分析
道路交通事故是主要的公共安全威胁要素之一。在2000—2004年间，我国有超过50万人在道路交通事故中死亡，约260万人受伤，相当于每1分钟就有1人因道路交通事故受伤，每5分钟就有1人因道路交通事故死亡，事故率及事故死伤率均居全球首位。步行是城市重要的交通方式，也是城市道路空间中的主要行为类型。城市中短距离的交通主要依赖步行。在步行交通事故中，机动车是图3-2 临近建筑的步行空间是主要的致害物，行人是主要的受害对发生高空坠物事故的主要区域象。行人在交通事故中的严重伤害和死亡率均很高，根据我国卫生部2007年《中国伤害预防报告》，我国机动车交通事故中超过60%的死亡人员为行人、乘客和骑自行车者，其中行人死亡人数约占事故总死亡人数的25%。由机动车造成的步行交通事故对城市环境中的行人安全构成极大威胁（表3-1）。表3-1 英国1990—1996年间交通事故车辆及行人伤亡人数统计
注：英国因采取包括交通稳静化设计在内的措施而使行人伤亡人数呈下降趋势
从空间分布上看，步行活动中的交通事故主要发生于人车共存的城市街道之中、机动车和行人运动轨迹发生交叉的地点，比如人车混行路段、道路交叉口及人行横道等过街空间，以及行人随意横穿道路的非正当过街空间（图3-3）。研究表明，约2/3交通死亡事故发生在人车混行路段，超过90%的行人死亡事故发生于行人横穿机动车道之时。在各级城市道路中，交通事故率和严重程度也有所不同。统计数据显示，城市主干道和次干道中的死伤人数约占城市道路交通事故死伤总人数的90%左右，其中主干道约占60%，次干道约占30%。步行交通事故率和严重程度与交通管理，机动车驾驶员与行人自身生理、心理及行为习惯等因素均有不同程度的关系，其中与空间环境相关的主要包括行人与机动车的接触频率、车速、人对图3-3 美国波特兰市1990—危险的感知和应对能力等因素。1995年间行人交通事故伤亡人数空间分布统计图机动车与人之间的接触是步行交通事故发生的根本原因。人车之间的接触机会越多，接触频率越高，发生交通事故的几率越大。根据国家统计局统计数据，从2000年到2003年初，我国私人汽车保有量从500万辆增加到1-000万辆，近年来也持续高速增长，其中绝大部分出现在城市。而且，我国城市人口密集，行人交通量大，人、车混行情况较多，增加了人车接触机会，使行人的交通安全风险进一步提高。
机动车的行驶速度过快是导致交通事故发生和造成严重伤亡的主要原因。过快的车速不仅使车辆具有较大的动能，还会导致驾驶人员和行人视觉判断、反应时间相应减少，使其难以及时反应、行动和防止事故的发生。研究表明，随着车速的提高，交通事故的死亡率和严重伤害率相应增加。车速在32km/h以下，交通事故死亡率和严重伤害率均较低。车速超过32km/h，驾驶员之间、驾驶员和行人之间的视线联系及判断、反应能力迅速下降，死亡率和严重伤害率随车速提高而急剧上升，在32km/h约为5%，在48km/h时为45%，在64km/h时更是高达85%。
实际上，机动车驾驶员和行人都对可能发生的事故具有预判、反应从而避免事故发生的能力，其感知和应对过程包括相互发现、对相互距离和各自速度进行判断、做出反应等阶段。行人及时发现机动车，机动车及时发现行人，并对危险正确判断，是避免交通事故发生的前提。3.2 公共开放空间与城市犯罪及恐怖袭击3.2.1 公共开放空间与城市犯罪
1）公共开放空间成为城市主要犯罪场所
城市公共开放空间是公众社会性活动的主要场所，公共性、开放性、活动多样性和功能复杂性是其基本属性。相对而言，城市建筑物相对封闭，与外界接触的地点主要是进出口大门及外窗，且通常设有安保人员及监控设施，防范措施较为完善，潜在罪犯接近受害目标及犯罪后逃离均具有一定难度，易于被发现。随着城市社会的快速发展和生活方式的多元化，不同人群对公共开放空间的使用目的、方式和功能要求日趋复杂，客观上为实施犯罪提供了便利。对于潜在的罪犯，公共开放空间具有潜在攻击目标多、被发现可能小和便于逃逸等优势。城市公共开放空间是公共性场所，街道等空间是交通出行等必要性活动的主要空间领域，使用人群众多，对于犯罪者而言，存在大量潜在攻击目标。城市公共开放空间进出方便，利于罪犯接近目标和犯罪后逃逸。步行商业街、中心商业区、公交站点等公共空间人群拥挤，人员构成复杂，匿名性高，便于罪犯隐蔽和实施犯罪行为。使用强度不高的绿地、公园、广场等空间内人群稀少，受害者难以求救。而且，人在公共开放空间进行休闲、娱乐、购物、交谈等活动中，心理较为放松，加之公共开放空间中的环境信息及刺激较多，往往会造成注意力分散，难以及时防范和察觉犯罪行为。此外，城市社会关系的变化及城市管理的缺失也促使居民及建筑使用者在普遍关注自身安全的同时，对公共空间领域的安全有所忽视，而公共开放空间往往缺乏保安、警卫等能够直接干预犯罪的监管力量，安全措施相对较弱，成为安全管理的盲区，这些都促使公共开放空间逐渐成为潜在罪犯的优先选择。因而，城市公共开放空间成为日常生活中城市犯罪发生的主要场所。根据我国国家统计局2003—2005年《全国群众安全感调查主要数据公报》，刑事犯罪、公共治安秩序混乱、交通事故为城市主要安全威胁，而认为公共场所治安秩序状况“好”的调查人数所占比例2003—2005年分别为18.85%、18.65%、21.1%，我国公共空间场所的总体治安状况不容乐观。
2）公共开放空间的犯罪类型及时空分布特征
日常生活中，公共开放空间中的主要犯罪类型包括杀人、伤害、偷窃、抢夺、抢劫等。其中，以偷窃、抢夺等财产型犯罪最为普遍。城市公共开放空间犯罪的主要对象是街道、广场、绿地中进行活动的人和环境设施等物质财产。犯罪地理学及犯罪空间学的研究表明，不同类型的犯罪因土地利用性质的差异而具有特定的空间分布特征。比如，斗殴、伤害等暴力犯罪经常发生在舞厅、酒吧、俱乐部等较为聚集的建筑及公共空间之中。在商业步行街等商业街区，主要的犯罪类型为以财产为目标的偷窃行为。使用强度不大、人流稀少的空地、休闲场所、公园等空间是性侵害及暴力伤害犯罪的高发地带。而人流构成过于复杂、外来流动性人口较多的火车站、汽车站、大型公交站点等地点是暴力、偷窃、抢夺、抢劫等犯罪较为集中的区域。总体上，使用人群较少的广场、公园、街道、建筑之间的通道、停车场、公共交通场所、待建空地、酒吧、商业购物街、茂密树林等空间是犯罪的高发地点。而从时间分布角度，夜间为犯罪多发时段。
3）公共开放空间犯罪的危害
近年来，各国城市公共开放空间犯罪率逐渐上升，已经成为影响城市居民生活安全的重要因素。城市公共开放空间中的犯罪不仅直接危害受害者，还对城市社会的安全心理造成不利影响，公众对于犯罪及人身安全的恐惧将“迫使人们离开街道，尤其是在夜间，也离开了公园、广场和公共交通，犯罪对人们参与城市公共生活已经构成了严重的阻碍”，导致公共开放空间使用方式的巨大变化，人们不得不减少、排斥甚至放弃城市公共生活，对于妇女、老人和儿童等弱势群体的影响尤为突出，而这进一步造成社会关系的隔阂、对他人的恐惧和公共空间的衰退。以公共开放空间为中心向外蔓延的城市犯罪，严重危及整个城市社会的公共安全。3.2.2 公共开放空间与城市恐怖袭击
1）城市恐怖袭击的形式、目标及危害
城市恐怖袭击主要有四种形式：利用枪支、手榴弹、火箭弹等武器的武器攻击；通过人体、汽车、邮件等携带爆炸装置进行的爆炸攻击；利用毒气、病毒等化学、生物、辐射污染物，通过空气及水的传播扩散进行的生化污染攻击；利用燃烧装置进行的纵火攻击。2001年的“9·11事件”中，恐怖分子通过劫持4架民航客机，先后撞击纽约世贸中心及华盛顿五角大楼，共造成近3-000人死亡，其非同寻常的攻击手段给全世界的反恐斗争以巨大警示。
城市恐怖袭击是严重威胁城市公共安全的人为因素之一，不仅会导致建筑及设施的损毁、倒塌及相应城市支持功能丧失，人员大量伤亡，还会引发火灾、交通及生命线瘫痪，极易造成社会秩序紊乱和社会心理恐慌，甚至会造成经济发展滞缓、社会动荡。正如美国人在“9·11事件”之后的慨叹，“我们所了解的生活自从9·11之后就再也不一样了”。
恐怖袭击的目的主要在于通过袭击造成人员伤亡、建筑财产损失，扰乱社会公共秩序，从而扩大恐怖分子及恐怖组织自身的影响力。除名人政要外，城市环境中的攻击目标主要是具有重要社会、政治、经济、文化价值的建筑，公共设施及人群密集的公共空间场所。统计数据表明，1997—2002年间，全世界遭受恐怖袭击的建筑设施中近半数左右为商业设施，其余为外交、政府、军事和其他类型的建筑设施。近年来，旅馆、商店等商业设施，地铁、火车站等公共交通设施以及大型集会活动场所亦越来越多地成为恐怖分子的攻击对象，先后发生印度巴厘岛系列爆炸案、伦敦地铁爆炸案、韩国大邱地铁纵火案等多起恐怖袭击事件。当前，比较欧美、中东等恐怖袭击多发地区，我国城市恐怖袭击事件发生数量及破坏规模均十分有限，且以个体或团体的无组织及偶发性袭击为多数，但国内敌对势力，甚至国际恐怖组织利用民族、宗教等问题而出于政治目的的恐怖袭击威胁也客观存在。此外，我国恐怖袭击具有范围分散、发生偶然、形式多样等特点，都客观上增加了城市恐怖袭击的防范难度，虽然通过国家安全部门的全面监控，能够有效消除和预防部分恐怖袭击，但更为重要的是建立全面的危机防范机制和应对措施。图3-4 1995年4月遭遇汽车炸弹恐怖袭击后的美国俄克拉荷马联邦办公大楼图3-5 1995年4月美国俄克拉荷马联邦办公大楼爆炸案波及建筑的分布范围
2）汽车炸弹恐怖袭击——城市恐怖袭击的主要类型
在城市中发生的各类恐怖袭击中，汽车炸弹是最主要的攻击方式。汽车炸弹具有制造容易、运送便利、隐蔽性高、破坏力大、影响范围广等特点。相对于生化、辐射污染攻击，制作爆炸装置的原料来源较多，易于获得，制造炸弹的技术门槛较低，制造难度不大，而且爆炸装置稳定性较好，运输便利，操作简便。相对于人体、邮包炸弹攻击，汽车运弹量多，破坏力大，还可以利用城市环境中的汽车进行掩护，易于避开安检，不易发现；而且汽车机动性强，即使被发现亦可直接冲闯警卫哨卡，接近攻击目标。汽车炸弹爆炸产生的巨大冲击波迅速扩散，有时甚至蔓延至方圆千米之外的区域，影响范围十分广泛（图3-4，图3-5）。类似“9·11事件”的恐怖袭击是极为复杂的特殊个案，需要恐怖组织具有极强的资金支持和组织能力。大多数恐怖袭击总是选择易于获得武器、操作简便、易于击中目标、破坏力巨大的袭击方式，因而汽车炸弹成为恐怖组织和恐怖分子广泛运用的攻击方式。
根据美国国家反恐中心（NCTC）的统计显示，在历年来的恐怖袭击事件中，大约80%选择利用汽车炸弹进行攻击，在美国、英国、法国、中东、南亚等国家和地区多次发生。比如，1983年4月黎巴嫩贝鲁特美国大使馆爆炸案、1992年4月伦敦金融区爆炸案、1993年2月纽约世贸中心爆炸案、1995年4月美国俄克拉荷马联邦办公大楼爆炸案、1996年6月伦敦曼彻斯特城市中心区爆炸案、1998年8月美国驻肯尼亚大使馆爆炸案、2002年6月美国驻巴基斯坦卡拉奇领事馆爆炸案，都是通过汽车炸弹实施的恐怖袭击。2003年8月25日印度孟买两起汽车炸弹爆炸事件造成52人死亡，200人受伤。2005年5月25日西班牙首都马德里的汽车炸弹爆炸事件造成40人死亡，数十人受伤。汽车炸弹恐怖袭击对国家和城市安全、经济、社会造成严重危害，是城市恐怖袭击的主要类型。
汽车炸弹袭击以汽车为运送工具，根据车辆的运动状态，主要具有两种攻击方式：一是静止状态攻击，主要以路边及停车场的车辆停靠接近攻击目标而引爆炸弹；二是运动状态攻击，主要以在道路中行驶或直接穿越车道及建筑周边空间、冲闯门卫等方式强行接近目标，实施攻击。
炸弹爆炸因化学反应而瞬间释放大量热量和能量，发射出高速运动的弹片，并产生巨大的冲击波。除破坏建筑结构构件外，建筑物表面的玻璃及雨篷等非结构构件也会脱落和破碎，其碎片以极高速度向四周扩散运动，对人员造成机械伤害。此外，爆炸释放的热量不仅直接危及人员肌体，还会引起火灾等次生危害。
总体上，除爆炸物的当量、建筑物结构及构件的坚固性、人体的承受能力之外，爆炸对建筑及人员的危害程度主要取决于两个因素：一是建筑物的体积。在爆炸发生后，建筑物将承受巨大的冲击波，而建筑物越为高大，冲击波对其的破坏也就越大。二是爆炸物与建筑和人之间的距离。研究表明，在爆炸物数量及成分相同时，爆炸产生的能量及冲击随着距离增大而迅速减弱，爆炸能量的递减与距离的立方成反比关系。当距离加倍时，爆炸冲击会减至1/8。距离爆炸物越近，受到的破坏越大。而一定的距离可以有效降低爆炸的攻击力。因此，爆炸物与目标之间的距离是爆炸的破坏力及破坏范围的决定性因素。
3）公共开放空间对于汽车炸弹恐怖袭击的防控职能
从空间关系看，公共开放空间是建筑及其内部空间的外围地带。从恐怖袭击角度，建筑是主要的攻击目标，其攻击行动的过程一般包括逐步接近或进入攻击目标、实施攻击行为等步骤，有时还包括攻击后的撤退和逃逸过程。除接近、侵入攻击目标和撤退、逃逸必须通过公共空间领域之外，攻击行为的直接实施多在公共开放空间与攻击目标的交界处进行，公共开放空间是恐怖袭击的主要空间媒介。
对于汽车炸弹恐怖袭击，分布于城市总体、分区、建筑场地等各个空间层次的道路、广场、绿地等公共开放空间是建筑等攻击目标周边的外部空间（当恐怖袭击攻击开放空间时，主要指开放空间周边的空间领域），攻击者必须通过公共开放空间才能接近目标，继而实施爆炸攻击。因而，公共开放空间，尤其是重要建筑周边的街道、广场及停车场等空间是恐怖袭击的空间媒介和源头。而从防控角度，公共开放空间是建筑等攻击目标的外围防护圈层，其主要作用体现在：
·预防：使攻击者在实施攻击之前被发现，从而采取相应措施制止恐怖袭击的发生。
·隔离：将攻击者与攻击目标进行空间隔离，阻止攻击者接近目标，还能够防止恐怖袭击引发的火灾蔓延和相邻建筑物倒塌等次生危害。
·缓冲：具有足够宽度的公共开放空间有助于扩大爆炸物与袭击目标之间的间距，对爆炸冲击具有重要的缓冲作用，减轻爆炸的破坏力。
·疏散：公共开放空间是恐怖袭击发生后逃生、避险的主要空间（图3-6）。图3-6 公共开放空间对于汽车炸弹恐怖袭击的防控职能示意图3.3 公共开放空间与城市灾害
公共开放空间与城市灾害的关系及其所表现出的属性应当从两个方面来加以理解：一是城市公共开放空间具有免受各类致灾因素侵袭的能力；二是城市公共开放空间对于城市防灾减灾的作用。从防灾减灾角度，城市建筑及设施是主要的防护对象，城市防灾减灾的首要任务是保护建筑、设施及其中的人员和财产安全。因此，城市公共开放空间与城市灾害的关系及相应属性主要体现在城市公共开放空间对于城市防灾减灾的作用及职能。3.3.1 城市主要灾害类型
1）城市洪涝灾害
城市洪灾及涝灾是最严重的城市灾害之一。城市洪灾是指河流、湖泊因大量降水或融雪而引起的短时间内水流剧增，发生洪水泛滥、淹没城市区域的现象。涝灾则是水长时间集聚于局部城市空间区域的现象。洪水直接淹没土地、房屋，冲毁道路、桥梁及基础设施，危及人员及建筑物安全，而且还会引发山崩、泥石流等次生地质灾害。涝灾则使城市建筑及基础设施长时间受到水的浸泡，破坏地基及结构物，并对人员出行造成严重威胁。长时间的洪涝灾害还会造成水质污染，催生传染性疫病爆发。城市洪涝灾害一般持续时间较长，涉及范围较广，破坏力巨大。城市洪涝灾害因地理环境而具有不同的表现形式，在滨海城市主要以海潮、海啸、风暴潮及海平面上升等海洋灾害导致海水入侵为主，在内陆城市，尤其是濒临江河干流的城市，主要包括暴雨或长期降水、融雪、冰凌、溃坝、山洪等引发的洪水、内涝及泥石流等次生灾害。其中，暴雨及长期降水是导致城市洪涝灾害的主要诱因。1991年我国华东等地区因暴雨形成的特大洪涝灾害造成近900万间房屋倒毁，2.2亿人受灾，经济损失达685亿元。其中苏州2市受淹面积达11.17km；无锡因内涝交通中断7日；常州市区受淹面2积达15.2km，近2万户房屋受淹，约2.7万户被困。近年来，随着城市化进程的加快和城市水文环境的变化，降水量不大的降雨也往往造成严重的城市洪涝灾害，城市建设等人为活动日益成为城市洪涝灾害频发的重要因素（图3-7）。
2）城市地震灾害
地震是地面运动的现象，具有突发性强、破坏性大、难以预测的特点，是危及城市安全的主要自然灾害之一。强烈地震不仅造成城市建筑物大面积倒塌、道路破坏、城市生命线系统中断，图3-7 2007年7月暴雨后南京街道内涝严重易于引发大规模火灾、危险物爆炸、有毒气体扩散等次生灾害，还会引发社会恐慌、秩序混乱、停工停产和疾病流行，具有极大的危害性。历史上世界许多国家城市都曾发生强烈地震。1994年美国加州北岭地震、1995年日本阪神地震、1976年我国唐山大地震和2008年我国汶川5·12大地震均造成巨大的人员伤亡和财产损失（图3-8）。我国近80%的城市处于地震基本烈度6度及6度以上地区，一半以上的大中城市位于地震基本烈度7度及7度以上地区，而北京、天津、西安、太原等百万人口以上的大城市更是位于基本烈度8度的高危区域，抗震设防是我国城市建筑防灾减灾的重要内容。3）城市地质灾害城市地质灾害主要包括地面沉降、塌陷、泥水流、滑坡、沙土液化、地裂等类型，不仅直接危及人员及建筑安全，还会引发洪涝等次生灾害。城市地质灾害是自然地质环境与城市人为建设图3-8 2008年汶川5·12大地震四川 北川县城被地震摧毁的建活动综合作用的结果。滑坡、泥石流灾筑物害多发生于山区城镇中，我国的四川、云南、甘肃等省是滑坡、泥石流等地质灾害的多发区。据不完全统计，我国易于受泥石流威胁或成灾的县市多达100多座，而受各种地质灾害侵扰的城市近60座，县级以下城镇近500个。城市建筑、铁路、公路等设施的大规模建设和矿业开采等活动对坡体、植被的破坏是诱发滑坡、泥石流灾害的重要因素。城市中大量密集的建筑及超量开采地下水是城市地面沉降的主要原因。随着城市化进程的加快，世界各国许多城市地面都出现不同程度的沉降，造成建筑地基结构破坏、防洪标高降低，甚至引发水质污染。我国的上海、天津、北京、西安、沈阳、太原、包头、苏州、无锡、宁波、南通等城市的地面沉降较为严重。上海每年平均地面下降10mm，据专家预测，再下沉2m，上海就会陷入汪洋之中。天津塘沽地区已出现因地面沉降而造成的海水倒灌现象。近40年来，地面沉降给整个长三角地区造成的直接经济损失高达3-500亿元。
4）城市风灾
城市风灾通常是指强风所造成的直接灾害，风力强度过大的风会造成城市环境内的建构筑物及供水、供电、供气管线损毁，树木倒伏，以及车辆颠覆及行人摔倒受伤等事故。热带风暴、龙卷风、海陆风、山谷风等强风引发的原生及次生灾害是我国城市风灾的主要类型。我国东南沿海城市经常遭受热带风暴台风及随之而来的狂风、暴雨袭击。1988年8月8日杭州受到台风袭击，全城约2万棵街道树木倒伏折断，80%的输电线路遭到严重破坏，经济损失达1.85亿元。而在1998年8月7日因台风造成的损失更为惨重，仅西湖周边就有80%的树木被吹倒，全市停水、停电、停产5天，死亡100多人，直接经济损失达10亿元以上。
5）城市火灾及爆炸
火灾在城市中时有发生，并往往与爆炸相伴发生，是城市日常生活中的常见灾害之一。城市火灾多为人为失火或爆炸等技术事故造成，也有城市中的森林火灾等形式，还包括地震引起的次生火灾。根据其影响范围，城市火灾表现为局部火灾、地区火灾和城市大火等形式。城市建筑、工厂、基础设施中的易燃易爆物品众多，火源及爆炸源分布十分广泛，而且城市中建筑、人员、财产密集，局部火势易于蔓延而形成大规模火灾。历史上，伦敦、旧金山、东京等城市都曾发生城市大火，损失惨重。现代城市中，建筑密集的旧城区和木构建筑为主的历史街区是大规模火灾的高危区域。在我国各类火灾中，城市火灾的发生次数和损失均占据较大比例，特别是重大火灾多发生于城市之中。近十余年间，我国城市平均每年发生火灾4万多起，死亡6-000余人，仅直接经济损失就达数亿元之多，且呈逐年增加趋势。此外，地震引发的次生火灾往往造成城市大面积建筑过火及大量人员伤亡。1995年1月17日日本阪神发生大地震的当天，仅神户市内就起火147起，并在震后时有发生，共烧毁100万平方米建筑，火灾导致的死亡人数占总数的10%，造成生命财产重大损失。
6）城市热岛效应（Urbanheat Island Effects, UHI）和高温气象灾害
城市热环境异常导致的灾害主要是城市热岛效应及高温气象灾害，是区域气候及城市微观气候综合作用的结果。近年来全球气候变暖的趋势愈发明显，城市微观气候的温度呈现总体上升的态势，而城市热岛效应更是加剧了这一变化，其危害也日益显著。
城市热岛效应是城市微观气候的主要特征之一，其影响主要表现在以下方面：
·空间上，城市环境中的气温高于郊区乡村及周边地区正常温度。美国能源部研究报告表明，美国大城市市区比郊区日常气温高3.3—4.4℃。据测定，1997年加拿大温哥华和德国柏林的最大热岛强度分别为11℃和13.3℃，同一时期我国北京和上海的最大热岛强度为9℃和6.8℃。城市范围内最大热岛强度多发生于城市人口较多、建筑密集的商业中心区及居住区等区域。
·时间上，从一天内气温变化看，热岛效应通常从白天最热时间开始作用并持续到夜间，导致城市环境内日均高温时间延长。从长期气温变化看，热岛效应导致城市环境内高温天气天数增多，城市局部地区处于长时间高热状态（图3-9）。
在炎热气候条件下，热岛效应进一步造成城市热环境的恶化，使城市局部地区出现气温峰值异常升高和持续时间异常增加，一旦超出人体承受能力，将对城市居民，尤其是老人、儿童、病患等弱势人群的身体健康构成极大威胁，引发痉挛、中暑等不良反应，严重者亦会危及生命（表3-2）。城市热岛效应和炎热天气条件的综合作用会形成具有极大危害的热浪，近年来在美国芝加哥、印度南部城市、法国巴黎都曾先后出现。1995年芝加哥约有700人死于热浪，其中一半以上的死亡者居住于建筑顶层。2002年印度南部城市的热浪使气温高达50℃，除太阳辐射热及建筑热环境影响之外，热岛效应亦是不可忽视的重要因素。而且，气温过高将增加空调设备的使用，空调设备的废热最终排放到空气之中，亦会进一步加重热岛效应，形成恶性循环。图3-9 城市热岛效应示意图表3-2 通用热威胁指标
注：热综合征症状随年龄、身体健康状况的变化会有所不同。
7）城市空气污染
城市大气环境中的污染物成分较为复杂，主要有气溶胶状态的污染物和气态污染物两种类型。气溶胶状态的污染物包括尘、液滴、化学粒子等固态、液态粒子，其中降尘和飘尘是主要的城市大气污染物。气态污染物主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物及光化学烟雾等。这些污染物主要来自于城市工业生产和日常生活中的煤炭、石油等矿物燃料燃烧、固体废弃物燃烧、工业及交通车辆排放，混合存在于城市大气之中，并在扩散运输过程中经过相互反应和化学转化产生二次污染物，形成城市烟雾、酸雨，在特定的地理、气候等条件下积累集聚，不仅危害人体及动植物生理机能，危及建构筑物结构安全，还易于诱发交通事故（表3-3）。空气污染致灾具有扩散速度快、波及范围广、难以察觉等特征，一旦发生则灾害后果大多比较严重。工业革命之后，随着城市化进程和工业、交通的快速发展，能源消耗不断加剧，空气污染几乎成为许多城市的常态现象。国内外许多城市都曾先后出现空气污染导致的环境灾害。1952年伦敦空气中毒事件就是在二氧化硫、烟尘及逆温气象因素的综合作用下，造成5天内近4-000人死亡，成为20世纪著名八大公害事件之一。类似事件还在1956年、1957年及1962年先后发生，分别造成伦敦市共1000、400和750人死亡。近年来随着工业生产和机动车等污染源的增加，城市空气污染日益严重，成为危及城市居民健康和安全的重要因素。据美国自然资源保护委员会报告，美国每年有6.4万人死于空气污染造成的心脏病和肺病，而洛杉矶、纽约和芝加哥受害最重。我国的兰州、沈阳、西安等许多城市也存在相当程度的空气污染。表3-3 城市大气污染物主要类型及其危害
8）城市噪声污染
噪声主要是指强度过大或振幅和频率杂乱的声音。噪声的大小以dB（分贝）数表示。噪声污染会造成人的听力受损、烦躁、心理不安、失眠、神经官能症、心血管病等不良反应，影响人体生理、心理健康和行为，继而造成危害，是我国城市四大公害之一。通常情况下，噪声的强度越大，持续时间越长，造成的危害越大。我国相关规划及建筑设计规范中将城市居住、商业、工业混杂区的噪声标准设定为昼间60dB，夜间50dB。研究表明，超过65dB的噪声会使人心理及行为异常，90dB以上的噪声将造成听力明显受损，而超过115dB以上的噪声会使人耳痛，严重时还会导致失聪。城市区域中的噪声主要来自于交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。其中，机动车、火车、轮船、飞机导致的交通噪声是主要的污染源。据统计，我国城市交通噪声的等效声级超过70dB的路段占70%，而且城市工业噪声和建筑施工噪声污染也呈上升趋势。这些噪声长期广泛分布于城市区域，其危害具有隐形、滞后等特征。我国先后颁布的《环境保护法》、《环境噪声污染防治条例》和《环境噪声污染防治法》中要求在城市、村镇建设规划中应通过合理布局功能区、建构筑物、道路等措施，防止环境噪声污染的危害。3.3.2 公共开放空间的防灾减灾职能
1）公共开放空间的灾害调节职能
城市生态环境是一个复杂系统，城市生态环境的破坏和物质能量流动过程的失衡导致城市环境中的热、水、风等要素的时空分布异常，引发热岛效应、空气污染、洪涝灾害、风灾等灾害。城市公共开放空间是维护城市生态环境的重要物质载体，不仅有利于缓解密实的城市形态所造成的空间环境压力，还具有生态调节功能，能够抑制和减少城市环境中的热、水、风等致灾要素的形成。
现代城市中的绿地系统是城市生态系统进行自我调节的主要物质空间，能够有效调节和改善城市孕灾环境，具体体现在：
·城市氧源：绿地中的植物可以通过光合作用吸收C0，释放0，222调节大气中二者的比例。一般情况下，城市人均拥有10m树木和225m草坪，即能自动维持空气中C0和0的总体平衡。22
·吸收有害气体：许多植物在一定条件下，对二氧化硫、氯气、氟化氢、氨等有害气体具有吸收和净化作用。而且，在污染物浓度不超过植物耐受能力的范围内，污染物浓度越大，植物吸收作用越明显。
·降尘：植物的枝叶和树干对空气中的烟尘、粉尘等污染物具有阻滞、吸附和分散作用，能够降低城市大气中烟尘和粉尘的浓度。研究表明，绿地的降尘作用受到植物类型、层次分布及其与污染源的距离等因素的影响。通常情况下，树木繁茂的森林比草坪的降尘作用明显，而且，距污染源越近，植物高度越高，层次搭配越合理，降尘效果越好。
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