马明、蔡镇钰：健康视角下城市绿色开放空间研究——健康效用及设计应对
原文刊登于《中国园林》2016年11期P66-70
摘要：作为城市里的第二自然，绿色开放空间的物质空间形态对于公共健康有直接影响，然而目前有关公共健康的研究主要集中在医学及卫生学领域。基于此，试图通过基础的城市绿色开放空间的健康效用的研究来建立健康与设计的联系。首先对健康的概念进行梳理，然后从生理、心理、社会3个健康角度分析城市绿色开放空间对于健康的作用，其次通过自然康复治疗效用，体力活动的促进，社会资本的积累3个方面，对其健康作用的过程进行分析，最后结合实例具体提出了视觉接触、直接接触、主动参与3个设计应对，以促进未来绿色开放空间设计对于健康的提升。
关键词：风景园林；城市绿色开放空间；公共健康；自然治疗；体力活动；社会资本
在过去的20年间，中国大部分地区经历了快速与高强度的城市化过程，城市化率从1995年的31%快速发展到2014年的54.77%[1]，9个大型城市达到了世界高密度城市标准[2]。与此同时城市居民的慢性病如心脑血管疾病、糖尿病、肥胖以及心理疾病的发病率迅速上升(图1)。除遗传、生活方式的改变外，快速城市化所带来的城市建成环境改变也是一重要原因。作为以自然为主导的城市开放空间类型， 绿色开放空间(本文研究绿色开放空间以城市为背景，郊野、乡村绿色开放空间不在本文研究范围之内)与公共健康密切相关。绿色开放空间的分布(可达性)、数量及质量与老年人的寿命[3]及附近居民心血管疾病发病率及肥胖率都有直接联系[4]。居住在距离绿色开放空间300m以内的居民，相比居住在距离绿色开放空间1 000m以外的居民具有1.43倍更好的自我健康评价[5]。甚至，在医院中疗养的病人如果能看到绿色空间也会有更加快的恢复速度并需要更少的止疼药用量[6]。虽然绿色开放空间对公共健康有重要影响，然而与公共健康相关的研究主要集中在卫生与医学、环境领域，研究偏重于流行病学及环境毒性方面的研究，与城市空间相关的研究少而分散。其原因在于绿色开放空间的健康作用及过程不明，无法将健康相关理念有效地与绿色开放空间的设计结合[7]。因为风景园林学科对绿色开放空间的物质空间形态影响重大，因此，本文根据卫生及医学领域的相关研究，对绿色开放空间最基本的健康作用及过程行梳理分析，结合风景园林学科的相关理论建立了绿色开放空间健康作用过程框架。
图1 2000—2012年中国城市化与主要慢性病发病率趋势
(引自国家人口与健康科学数据共享平台http://www.ncmi.cn/62)
1 健康概念的再思考
健康的概念一直在演变，古代普遍认为健康就是“无疾病、无残疾”，20世纪以来，一些致命传染病如麻风、天花、肺结核被医学进步所征服，健康已不仅仅是指“四肢健全，生理无病的状态”[8]，1948年，世界卫生组织 (WHO)定义健康为“整个身体、心理和社会的良好状况”，1989年WHO又一次深化了健康的概念：“健康应该包括躯体健康，心理健康，社会健康与道德健康。”2008年WHO提出了“生态-社会-健康环境模型”。健康被认为是一个由个人先天条件与居住环境、社会环境、建成环境、生态环境共同作用的结果，任何一个层面环境的变化都可能会对于健康造成一定影响[9](图2)。
图2 生态-社会-健康环境模型(作者根据参考文献[10]改绘)
2 绿色开放空间对于公共健康的效用
绿色开放空间作为城市中经过一定人工干预的第二自然[11]，对于市民的公共健康影响主要集中在生理、心理及社会健康3个方面。
2.1 生理健康
绿色开放空间通过提供休闲娱乐场地鼓励市民进行健身锻炼，从而降低部分慢性疾病的风险。2010年，丹麦一项国家普查利用GIS来对比绿色开放空间分布与慢性病发病率，结果发现，绿色开放空间分布越密集的地区，居民患心脑血管疾病以及二型糖尿病的概率越小[12]。绿色开放空间可以影响人体的体重指数(BMI)，有规律地接触绿色开放空间可以减少超重、肥胖率及与肥胖相关的疾病风险。绿色开放空间与老年居民寿命也有密切关系，2002年日本一项长期研究发现，当控制好其他人口统计学要素如年龄、性别、教育等时，那些居住在绿化街道或强可达性公园附近的老年居民，相比那些居住在普通社区的老年居民有更高的寿命及更好的生活质量[2]。
2.2 心理健康
绿色开放空间有助于使用者从心理疲劳(mental fragile)中恢复，以及缓解压力。2010年英国一项问卷调查表明：居住在公园或者花园附近，或者经常使用这些绿色空间的居民，其平均压力报告相比普通居民较少[13]。绿色环境相比于人工环境更能缓解居民的压力。通过检测心跳、血压等生物体征发现，在公园里散步相比于在普通城市道路上散步可以减少更多的情绪上或者心理上的压力[14]。绿色开放空间也可以起到改善情绪，降低抑郁症风险的作用，华盛顿大学汉娜(Hannah)通过选择双胞胎为样本来弱化遗传要素及早年家庭环境干扰，以此研究绿色开放空间对于生理健康的作用，研究发现，在成人之后，那些居住在附近有高质量绿色开放空间的人，相对于他们的双胞胎兄弟或姐妹，有更低的抑郁、沮丧等心理症状及更乐观的生活态度[15]。
2.3 社会健康
社会健康(social well-being)是指个体与他人和外界的社会关系的健康状态。它反映了个人适应外界的能力。个体社会健康之前一直被卫生及医学领域所忽视，随着西方精神类疾病及老龄人口比重的增多，学者发现个体是否有良好的社会关系及社会适应能力，对人的综合健康有重要影响。
绿色开放空间可以通过创造和增加社会资本(social capital)来提高居民的社会健康水平。环境良好的公园及绿地等绿色开放空间有利于增加社会联系及社会接触，提高社会资本[16]， 从而个体可以更加容易地从社会网络中得到信任与支持，克服个人无法独自解决的问题，产生一系列积极的健康作用，如促进养成健康的生活习惯，减少孤独感，加快疾病的恢复速度等。研究发现住在有良好绿色开放空间的社区内，居民会有更强的社会凝聚力及更频繁的社会交往，这种关系与绿色空间的数量与质量都有联系，而质量相对影响更大一些[17]。
3 绿色开放空间的健康作用的过程
3.1 自然康复与治疗效用
绿色开放空间可以通过其无机及有机的自然资源促进使用者身体、精神与心灵的康复，其中：1)无机自然资源包含水、土壤、空气、声音等；2)有机自然资源包括植被、昆虫等。
3.1.1 无机自然资源康复治疗效用
其主要治疗方式包括以下几种类型。
1)水体：利用温泉、河流湖泊中的温度及其富含的矿物质来治疗某些慢性疾病的历史可以追溯到古希腊时代，直到现在，温泉疗养康复依然是人们康复疗养的一个主要选择。
2)空气负离子：树林中高含量的负离子及乔木所散发的植物芬芳具有洗肺、改善心肌功能、镇静神经、杀菌、激活人体内多种酶等作用。另一方面，绿色植被可以吸附颗粒粉尘污染物(PM10以上)及降低硫化物、氮化物、臭氧在空气中的含量水平[18]。
3)自然背景声的α律动：自然背景下的水流声、风声等声音可以直接对体内器官产生共振效果，会使人体分泌一种荷尔蒙，调节血液流动和神经，让人富有活力、朝气蓬勃。此外自然植被尤其是乔木类植物可以吸收或削弱噪声，调节使用者心率[19]。
4)降低热岛效应：绿色植被可以通过吸收水分，增加蒸腾效用，降低地表温度，从而降低热岛效应，可以降低夏天极端气候导致的老年人系统衰竭死亡率。
3.1.2 恢复性环境康复效用
恢复性环境(restorative environment)是指能使人们从心理疲劳及压力等消极情绪中恢复过来的环境，与这种环境接触能够产生“压力恢复反应(stress recovery effect)”。对于多数人而言，绿色开放空间是一种恢复性环境，它可以帮助使用者放松及减少紧张，而其他人工环境则会阻碍人们从压力中恢复[20]。
其原理在于：绿色开放空间作为一种积极环境因素，可以被人无意识地识别，从而起到缓解压力，促进积极情绪的作用[21]。人会从周围环境读取信息，同时对于环境信号产生反应，并且判断信息，不同判断结果会导致机体紧张或者是放松，从而影响机体健康。一般而言，自然环境本身相比于人工环境更能引发人对于周围环境安全感的认同，从而带来健康益处。
3.1.3 直接注意力的恢复效用
绿色开放空间能帮助人们减少注意力紧张及外界干扰，从“直接注意力缺失症(direct attention defect)”中尽快地恢复过来——这是一种常见于城市年轻人的症状。人类大脑包含了2类注意力：直接注意力——一种人类的高级认知能力；间接注意力——这是大脑进化较早的一部分功能。直接注意力需要人们主动搜索复杂信息，找出重点信息。自然包含的需要分类评估的信息相比于纯人工环境很少，间接注意力便可以满足大部分大脑整理信息的要求，因此直接注意力会得到恢复。现代都市人群往往被巨大的环境信息所包围，他们需要分类并且评估这些环境信息，从而使他们很难集中在某一件事情上，其有限的直接注意力很容易被消耗掉，绿色开放空间可以让人利用间接注意力来感知环境，从而起到恢复直接注意力的效果。这种恢复的效果可能仅仅通过与绿色开放空间有视觉的联系，甚至仅仅通过自然景观的图片就能实现[22]。
3.2 促进体力活动
体力活动(physical activity)是指身体通过骨骼与肌肉的相互作用并消耗一定能量而产生的运动，学界早已经证实体力活动对于维持健康具有重要意义。从目的角度分类，体力活动主要包括：休闲锻炼相关行为、交通相关行为、工作相关行为。从强度来看，体力活动主要包括：静憩行为(站、坐)，轻度行为(散步)， 中度行为(慢跑、骑车)，剧烈行为(打篮球、羽毛球)。其中户外休闲行为及中度以上体力活动被认为是健康效用较大的体力活动。绿色开放空间可以作为体力活动的目的、路径及环境。
3.2.1 目的地(destination)
环境良好的绿色开放空间本身可以作为一 种目的或景点来吸引居民或者游客使用，在人们前往目的地的过程中会促进骑车、步行等健康体力活动的发生。绿色开放空间相比其他类型的公共开放空间具有更持久的吸引力。美国行为学家欧帕拉(Orpela)发现，相比于其他类型目的地，50%~60%的成人更喜欢到具有自然特征的公共场所去休闲活动[23]。一些公园及花园对于某些人群如老人、儿童具有特别的吸引力，成为他们每天进行户外体力活动的主要动力。绿色开放空间也能促进人们绿色出行，研究表明居住在绿地及公园附近的居民，更加倾向于通过走路及骑车而非开车的方式到达目的地[15]。
3.2.2 路径(route)
某些线性绿色开放空间如绿道，带状公园，可以作为连接不同目的地的路径。这种路径将会鼓励走路、骑车、跑步等慢性交通，从而提升体力活动水平。在美国有很多城市，绿道将社区、学校、超市等连接起来，这些绿道一般为混合式绿道，自行车和行人可以通行， 白天绿道附近的学生一般会选择骑车或者走路上学，而主妇们也会利用绿道骑车去超市或咖啡厅。
3.2.3 运动场所(sports setting)
作为一种可供休闲娱乐的室外场所，通过提供多种活动设施，灵活的活动场地及低成本的活动项目，绿色开放空间可以支持多种类型的运动及锻炼，并能吸引更广泛的人群来使用。绿色环境的运动场所相比于人工环境的运动场所更能激发人们进行锻炼的动力，相对于室内体育锻炼活动，室外体育锻炼活动能提供更持久的健康效果[24]。
3.3 绿色开放空间可以增加社会资本
社会资本是衡量社会健康的一个重要指标。绿色开放空间可以通过提供增加社会接触的场所来增强社会联系，从而加强社会资本。
3.3.1 增加主观安全感(perceived safety)
安全感是影响社会资本形成的一个重要因素，绿色开放空间可以提高周围环境的安全感，从而增加提高社会资本的机会。芝加哥的一项研究发现，居住在绿色植被及草坪附近的居民，其攻击性行为发生频率较低，他们住所附近的犯罪率也较低。
社区内公共空间中树木的数量及大小与犯罪率也有正向关系，在中高密度的城市环境中，树木高大、种类较多的区域，一般犯罪率较少[25]。
3.3.2 加强已有的社会资本
社会资本需要通过规律的社会接触活动进行维持。绿色开放空间可以通过提供反复的社会接触机会来加强社会资本。某些公园及花园可以成为当地社区的一个视觉焦点或地标，通过提供一个有纪念意义的场所，促进人们有规律地重复社会接触活动[26]，它对于一个社会关系的形成具有重要意义，空间本身成为这个社会关系的一部分，由此社会关系可以基于这个空间载体不断重复。
4 提升健康的绿色开放空间设计应对
提高绿色开放空间的健康效果的根本在于通过设计鼓励人们增加与其的接触(图3)，具体设计措施包括以下几点。
4.1 增强视觉接触
视觉联系是绿色开放空间最基本的健康作用途径。根据环境心理学理论，看到植物或自然景观，甚至是自然的图片，也可以起到促进健康的作用[25]。
与绿色开放空间的视觉联系方式主要包括：1)直接联系，指人在绿色开放空间内部直接观察绿色开放空间，这是最直接的绿色视野；2)间接联系，指人在绿色开放空间外部通过窗户等媒介观察绿色开放空间。
设计时应考虑绿色开放空间对周围环境的视觉呼应，明确绿色开放空间的视觉焦点位置与主要观赏面如主要居住区、办公区及商业区，通过视觉走廊、轴线等手段将视觉焦点与观赏面进行连接。另外，绿色开放空间可以作为一种城市绿色背景，结合城市景观的视觉焦点如观光塔、城墙等进行设计，其形态应能与视觉焦点有所呼应，使人们在观赏城市景观的同时能获得绿色视野。最后，设计过程中对绿色开放空间的界面处理应认真考虑，尽量减少布置高大乔木、围墙、建筑等视觉障碍，防止其阻断外部视线进入开放空间内部。
4.2 促进直接接触
除视觉接触外，绿色开放空间是一种可以被多种知觉直接感知的物质空间，它不仅是一种视觉景观，也可以是一种声景(soundscape)或嗅景(smellscape)[27]。具体的直接感知方式包括：1)到达：使用者进入绿色开放空间内部 (walk-in)；2)经过：使用者路过绿色开放空间外部(pass-by)。
绿色开放空间规划设计时应该能鼓励各种人群接近、进入并停留。其交通组织应与周边的社区、办公、商业等功能的出入口有便捷、安全的衔接，增加周围人群接近、经过、进入的机会。主要流线的规划组织应与公交车站点、自行车停放场地有良好衔接，鼓励绿色出行以增加体力活动机会。在入口处应该有醒目的标识及导引图并配备一些座椅等设施，吸引人群进入及经过。
进行绿色开放空间选址时，应考虑与使用者住所有合适的距离，这是使用者决定是否使用绿色开放空间的最重要因素之一，参考 “5min步行区”的邻里规划模式及人的步行速度，500~1 000m是可以创造有良好出行及健康机会的距离[28]。绿色开放空间的布局也可以结合周边功能性目的地如小型零售店、咖啡厅等，其路径和节点设计与规划上应尽量多与功能性目的地结合，以增加人们直接接触绿色开放空间的机会。
4.3 鼓励主动参与
主动参与是指有目的、积极地参与绿色开放空间，它可以最大限度地发挥绿色开放空间的健康作用。
主 动 参 与 包 括 ：1 ) 绿 色 锻 炼 ( g r e e n exercise)，主要是指在自然环境中进行不需要借助室内空间及辅助能源的锻炼；2)园艺康复，是指利用参与园艺劳动带来的身心放松，加快康复及心理疾病治疗过程。
在规划设计之初就可以将运动健身规划与绿色开放空间的总体设计概念结合起来。场地设施的设计应该考虑其数量满足周边使用者的需求，不同年龄对于运动产地要求不一，如年轻人很少利用健身器材而对运动场地要求很高，而老年人正相反等。
其次，对于某些线性的绿色开放空间如绿道、绿带等，可以将其与慢性交通系统结合起来，连接住区与功能性目的地如学校，办公楼等，将通勤等必要性体力活动纳入绿色开放空间中。如西雅图的波克-戈尔曼(BrukeGilman)绿道，它连接了华盛顿大学与周边社区、儿童医院、华盛顿大学医学中心(图4)，很多学生甚至老师选择骑自行车上学。沿路上有专门为自行车的过路口而布置的警示带、红绿灯，以及自助自行车租赁机(图5)等辅助设施。
图4 波克-戈尔曼(Bruke-Gilman)混合绿道与周边节点
(作者改绘自西雅图市政厅资料www.seattle.gov/parks/burkegilman/bgtrail.htm)
最后，在老年人比率较高的社区，可以考虑将园艺康复花园的理念引入来提高老年人的健康水平。设计时，可以在社区绿色开放空间的路径交叉处布置小型园艺康复场地及附属设施，每个场地尺度不宜过大，但应特征鲜明，并保证有一定的隐私性。如美国的伊丽莎白及诺娜埃文斯康复花园，将1 200平方米的园艺治疗花园分为3个方便老年人使用的区域：冥想区、探索区、植物疗养区，每个区域特征明显，可以给使用者充分的感官体验[29]。
5 结语
除了文化、景观、旅游等价值，规划师与设计师可以进一步关注绿色开放空间的健康价值。根据其健康作用过程与机制，因地制宜地优化设计流程，发挥其提升公共健康的作用。
致谢：感谢美国华盛顿大学建成环境学院教授Robert Mugeraur对于本文提供的宝贵建议及相关访谈机会。
参考文献
[1] [EB/OL].国家统计局：http://data.stats.gov.cn/ easyquery.htm?cn=C01&zb=A0306&sj=2014.
[2] 李敏，叶昌东.高密度城市的门槛标准及全球分布特征[J].世界地理研究，2015，24(1)：38-45.
[3] Takano T, Nakamura K, Watanabe M. Urban residential environments and senior citizens' longevity in megacity areas: the importance of walkable green spaces[J]. Epidemiology Community Health, 2002, 56(12): 913-918.
[4] Latkin C A, Curry A D. Stressful neighborhoods and depression: a prospective study of the impact of neighborhood disorder[J]. Journal of Health and Social Behavior, 2003(4): 34-44.
[5] Stigsdotter U K, Ekholm O, Schipperijn J, et al. Health promoting outdoor environments - Associations between green space, and health, health-related quality of life and stress based on a Danish national representative survey[J]. Scandinavian Journal of Public Health, 2010, 38(4): 411-417.
[6] Velarde M D, Fry G, Tveit M. Health effects of viewing landscapes: Landscape types in environmental psychology[J]. Urban Forestry & Urban Greening, 2007, 6(4): 199-212.
[7] 刘天媛，宋彦.健康城市规划中的循证设计与多方合作：以纽约市《公共健康空间设计导则》的制定和实施为例[J].规划师，2015(6)：27-33.
[8] 陈柳钦.健康城市建设及其发展趋势[J].中国市场，2010(33)：50-63.
[9] Barton H, Marcus G. Shaping neighborhoods: A guide for health, sustainability and vitality[M]. London: Spon Press, 2003: 11-12.
[10] Barton H, Grant M. Urban Planning for Healthy Cities[J]. Journal of Urban Health, 2013, 90(S1): 129- 141.
[11] 西维·奈尔，李彦超.应时而作：城市农业与欧美城市健康危机[J].中国园林，2015(5)：80-84.
[12] Storgaard R L. Association between neighborhood green space and sedentary leisure time in a Danish population[J]. Scandinavian Journal of Public Health, 2013(41): 846-852.
[13] Stigsdotter U K, Ekholm O, Schipperijn. Health promoting outdoor environments: Associations between green space, and health, health-related quality of life and stress based on a Danish national representative survey[J]. Scandinavian Journal of Public Health, 2010(38): 411-417.
[14] Cackowski J M, Nasar J L. The restorative effects of roadside vegetation—implications for automobile driver anger and frustration[J]. Environ Behavior, 2003(35): 736-751.
[15] Cohen-Cline H. Access to green space, physical activity and mental health: a twin study[J]. Epidemiology Community Health, 2015(69): 523-529.
[16] Maas J, Van Dillen S M, Verheij R. Social contacts as a possible mechanism behind the relation between green space and health[J]. Health Place, 2009(15): 586-595.
[17] De Vries S, Van Dillen S M E, Groenewegen P P, et al. Streetscape greenery and health: stress, social cohesion and physical activity as mediators[J]. Social Science & Medicine, 2013(94): 26-33.
[18] Fowler D. Pollutant deposition and uptake by vegetation[M]// Bell J N B, Treshow M. Air Pollution and Plant Life. New York: Wiley, 2002: 43-67.
[19] O'Connor G T, Neas L, Vaughn B, et al. Acute respiratory health effects of air pollution on children with asthma in US inner cities[J]. Allergy Clinic Immunol, 2008(121): 1133-1139.
[20] Marcus C C, Barnes M. Healing Gardens: Therapeutic Benefits and Design Recommendations[M]. New York: Wiley, 1999: 27-86.
[21] Hartig T. Three steps to understanding restorative environments as health resources, open space: people Space[M]. Abingdon: Taylor and Francis, 2007: 163- 179.
[22] Kaplan S. Meditation, restoration, and the management of mental fatigue[J]. Environment and Behavior, 2001(33): 480-506.
[23] Orpela K, Hartig T. Restorative qualities of favorite places[J]. Journal of Environmental Psychology, 1996(16): 221-233.
[24] Groenewegen P P, Van den Berg A E, De Vries S, et al. Vitamin G: effects of green space on health, wellbeing, and social safety[J]. BMC Public Health, 2006, 6: 149.
[25] Kuo F E, Sullivan W C, Coley R L, et al. Fertile ground for community: inner-city neighborhood common spaces[J]. American Journal of Community Psychol, 1998(26): 823-851.
[26] 王晓博，宁晓笛，赫天缘.对国外5个中微观都市农业项目的思考[J].中国园林，2016(4)：56-61.
[27] Gidl?f-Gunnarsson A, ?hrstr?m E. Noise and well-being in urban residential environments: the potential role of perceived availability to nearby green areas[J]. Landscape and Urban Planning , 2008(83): 115-126.
[28] 董晶晶.论健康导向型的城市空间构成[J].现代城市研究，2009(10)：77-84.
[29] 应君，曹悦燕，胡子良.为健康而设计：伊丽莎白及诺娜·埃文斯康复花园设计及其启示[J].规划师，2008(4)：87-90.
作者简介
马 明：同济大学城市规划与建筑学院建筑设计及其理论专业博士研究生
蔡镇钰：同济大学城市规划与建筑学院教授，现代设计集团资深总建筑师
