深圳城中村社區平疫結合基礎設施網絡構建研究

劉小毓， 馮瑤， 吳冰， 張露思， 胡俞潔， 方悅

（1.哈爾濱工業大學建筑學院，寒地城鄉人居環境科學與技術工業和信息化部重點實驗室，哈爾濱 150006；2.深圳市寶安區石巖街道辦事處，廣東 深圳 518108）

0 引言

上世紀80年代中后期快速城鎮化導致深圳市涌現出大批人口高度聚集的城中村。然而，高密度人口是傳染病疫情擴散的重要潛在風險之一。一方面人口的高密度及高流動性加大了疫情傳播與擴散的防控難度。應對此次新冠肺炎疫情，深圳迅速組織社區集中檢測，設立圍合卡口進行封閉式防疫防控管理；另一方面城中村道路狹窄、建筑密集、采光通風條件難以滿足住房需求。內部設施缺乏合理的空間組織，醫療衛生、物資供給等各項設施承載力嚴重不足導致其在響應公共衛生危機時顯現出高度的脆弱性。依據新冠肺炎傳播特征構建的SEIR傳播動力學模型表明，社區空間干預措施對控制流行病的傳播范圍有著巨大作用，疫情防控最有效的手段就是社區隔離。基礎設施作為社區空間的物質基礎，是發揮社區空間防控手段的載體，其平疫結合、合理高效的布局是城中村社區健康人居環境的重要基石。《國家突發公共衛生事件應急預案》、《新型冠狀病毒感染的肺炎防控方案》也明確指出要加強突發急性傳染病防治體系及防控基礎設施建設。

國內外對社區基礎設施的研究“平時”聚焦在公共服務設施上，即包括設施、項目和社會網絡旨在提高人們生活質量的復雜系統[1]，包含醫療衛生設施等六大類[2]。從生活圈理論[3]等不同視角對各類基礎設施的選址[4]、可達性[5]、布局優化[6]等方面進行研究。社區防災減災建設及“災時”社區應急響應規劃也有較為成熟的方法與實踐[7-9]。2020年新冠肺炎（COVID-19）全面爆發后，疫情防控在社區防災研究中受到空前關注。國內對基礎設施的研究重點轉入到疫情視角下對醫療衛生設施的選址[10，11]及應急管理上[12]。微基建[13]與基礎設施韌性[14，15]在對高密度的城市社區防疫體系[16，17]研究中被反復提及，生態基礎設施也被證實對疫情防控具有積極作用[18]。然而，現有研究缺少對人口高度密集的城中村的關注，缺乏將防疫與冗余空間納入防災應急規劃體系，構建復合型基礎設施網絡的研究。

文中基于流行性傳染病的傳播特征和空間防控手段，以生態基礎設施為基底，綜合生活、生產基礎設施，以效率和公平作為空間布局的首要目標，構建城中村社區“平疫轉換”的基礎設施網絡。將公共衛生危機應急響應納入防災體系，提高城中村社區基礎設施應急響應能力，為高密度社區防疫規劃及治理提供物質空間支撐。同時“平疫結合”的基礎設施網絡對提升社區空間集約利用及社區韌性，長期戰備社區健康具有重要意義。

1 基礎研究

1.1 概念界定

平疫結合基礎設施網絡包含生活類基礎設施、生產類基礎設施、生態類基礎設施。文中指包含城市防疫空間及多元完善的支持系統的“平疫結合，剛彈相濟”可韌性轉換的復合基礎設施網絡見圖1。

圖1 平疫結合基礎設施網絡工作框架

基于SEE復合可持續理論，將基礎設施依據其本身的功能屬性在社區空間上對應劃分為生活系統、生產系統、生態系統。依據韌性城市理論對災害響應的需求，系統特征為功能上平疫結合。分別選取各個系統內滿足“新冠”（COVID-19）疫情下隔離救助及日常生活必要性服務功能的關鍵部分，疫情下必要的生產類基礎設施、生活類基礎設施、生產類基礎設施作為構建平疫結合基礎設施網絡的空間要素，在平疫不同時期承擔相應的職能見表1。

表1 社區基礎設施系統及其平、疫職能

基礎設施作為社區系統功能在空間上的要素實體，其空間布局和空間結構直接影響著各類功能的實現，在構建時序中應以生態系統構建為先導，在其規劃結構的指導下進行生活系統和生產系統的規劃布局，以避免社區更新下用地規劃矛盾，同時保障各類設施的全覆蓋及復合功能的實現。

1.2 研究對象與防疫情況

X社區位于深圳市寶安區，轄區面積5.3km2，社區流動人口約占常住人口98%。自2020年1月23日抗擊新冠肺炎疫情以來，社區投入了大量人力物力開展疫情防控工作。在疫情全面爆發后，X社區所在的街道布控了防疫卡點，通過禁止外部人員進入，進出檢測、消毒的方式防止傳染源向內傳播。以各個住區為隔離單元，發動社區居民形成社區自我組織，在X社區設立包含元徑小區、田心新村等13個居住小區及工業區宿舍防疫卡點見圖2。

圖2 2020年防疫卡點布控總圖

文中統計了此次新冠肺炎爆后發至復工前X社區各個防疫卡點收錄的高風險傳染源流動人口信息，即從2020年1月23日～4月1日由湖北等地返深人員在X社區的居家隔離詳細住址共2802條，并制作了核密度分析圖見圖3，一定程度上可反應流動人口在X社區的主要居住地址的空間分布，其中2號上屋新村、4號田心新村隔離人口密集，具有相對較高的社區內防控風險。X社區北部為工礦企業及產業園等工業用地及山區非建設用地，防疫卡點及生活系統集中在社區南部見圖4，但無法滿足住區的全覆蓋。

圖3 流動人口居家隔離分布

圖4 現狀基礎設施分布

1.3 研究方法

基于此次疫情（COVID-19）數據，在ArcGIS10.2制圖平臺，首先依據隔離人口規模篩選防疫卡點所在的住區中心為離散點構建泰森多邊形來劃定防疫單元；其次通過對基礎設施可達性評價及社區空間防疫風險評價完成對社區基礎設施評價；最后依據評價結果，通過優化各個防疫單元內的基礎設施空間布局、篩選綠色開放空間構建臨時集中隔離點、規劃冗余空間完成社區平疫結合基礎設施網絡構建見圖5。具體的空間分析方法見表2。

圖5 技術路線

表2 X社區平疫結合基礎設施網絡構建方法

2 平疫結合基礎設施網絡

2.1 防疫單元劃定

對13個封閉住區進行篩選并構建11個社區防疫單元，打造住區封閉隔離-防疫單元基礎設施防控-社區開放三個層級的社區空間防疫體系。Mollison模擬疾病在二維晶格上的傳播時發現了一個重要的特性，以暴發點為中心而往外作漣漪般的擴散，如圖6所示。而這正是新冠肺炎在地理空間上傳播所呈現出來的一個重要性質[19]。從新冠肺炎疫情擴散的演變過程可以看出，疫情的擴散并不是直線型的，而是屬于一種不規則的變動。因此，引導空間網格化劃分，層級配置基礎設施，構建精細化的防疫單元是社區疫情防控的關鍵。依托生活圈理論劃定的防疫單元，從日常生活與防疫應急響應兩方面綜合考慮。防疫單元不但包含居住空間，還包含綠色開放空間、生活必備消費空間等幾種類型的空間要素，這是自我隔離所需的幾個最基本需求。通過合適的防疫人口規模與空間劃分來保證各個防疫單元相對完整的基本結構和功能來承載疫情下社區居民生活系統運作，同時配置必要的生態、生產、生活各類基礎設施滿足防疫單元的各類空間需求。

圖6 新冠病毒空間擴散示意圖

防疫單元劃定時，通過疊加流動人口居家隔離空間分布核密度圖，對X社區防疫卡點進行識別并按照地理位置間隔、小區面積及人口規模進行篩選，面積小于2.5ha且周圍20m內有其他小區的則對其行合并見表3。依據方法1共選取構建11個防疫單元，并依據社區行政邊界對計算機創建結果進行修正，得到公共衛生事件下防疫單元的最終構建結果見圖7，為后續基礎配置及空間布局提供依據。

表3 防疫單元范圍

圖7 防疫單元構建結果

2.2 基礎設施評價

2.2.1 基礎設施可達性評價

整體來看X社區各類基礎設施可達性不滿足社區15min生活圈的布局要求。各類基礎設施的空間可達性直接影響社區居民使用的便利程度，尤其在疫情下要綜合考慮居民對各類基礎設施服務的使用成本。文中對基礎設施可達性評價方法選用了與居民實際出行方式結果最為接近的網絡分析法，綜合考慮實際道路交通情況對可達性結果的影響，通過構建交通要素的網絡數據集測量各個設施點的5～15min步行可達服務范圍。生態系統、生活系統、生產系統選取的基礎設施要素及服務域范圍計算結果見表4。

表4 X社區基礎設施15min可達性評價結果

從服務域覆蓋范圍來看，目前社區現有基礎設施中，綠地及南部石巖河等生態類基礎設施15min服務域覆蓋范圍僅為31%，既無法提供足夠的空間余量和生態緩沖區，又無法在疫情下為社區居民改善生理和心理健康提供足量的綠色空間；生活系統中各級醫療衛生基礎設施僅為56.1%，市場商店共僅為77.1%且疫情期間大量停業，生活物資及醫療承載力都無法保障疫情下社區居民的必要需求。從空間分布來看如圖8所示，生態與生活系統集中在社區南部，社區北部的10號御康華庭、11號君富大廈等防疫單元內除公共交通站點外幾乎沒有任何步行15min內可達的綠色公共空間及各類必要生活類基礎設施。

圖8 X社區基礎設施現狀可達性評價結果

2.2.2 社區空間疫情風險評價

傳染病防控主要為隔離傳染源、切斷傳播途徑和保護易感人群。在不考慮其他因素的條件下，空間接觸頻次越高，社區空間潛在的疫情風險越高。X社區流動人口約占98%，人口結構以外來務工人員為主，上下班為人流密集時間，是社區居民高頻次接觸時間。依據對13個住區居民抽樣調查及社區工作人員訪談結果，復工后社區居民工作地點約有74.69%在社區及所在街道的其他社區，出行方式約70.12%為步行或騎車，僅有5.39%居民選擇乘坐公共交通。新冠肺炎的傳播特點表明開敞的室外空間只要保持2m間距，即不帶口罩也不會被傳染的安全距離。因此，X社區疫情防控高風險區主要在早晚人流量密集的社區主要街道，需在街道邊設置足量的綠色空間，即寬度不小于1.5m[20]的衛生隔離帶，為自行車、行人之間間隔安全距離提供空間余量及緩沖屏障。

2.3 平疫結合基礎設施網絡構建

2.3.1 基礎設施空間布局

以生態系統作為平疫結合基礎設施網絡構建的生態基底，以效率和公平作為生活及生產類基礎設施選址及空間布局的首要目標，即基礎設施的空間可達性。對X社區居民疫情期間基礎設施需求度抽樣調查結果顯示，與日常15min生活圈相比，疫情下的生活圈整體呈收縮狀態，即居民普遍希望以更近的距離，步行10min內獲得日常生活的必要性的服務見圖9。因此，突發公共衛生事件下，基礎設施空間布局優化要生態類基礎設施先行，保障居民必要日常生活的生活類基礎設施在10min內步行可達，生產類基礎設施要滿足防護器材、生活物資、醫療器械等相關防疫物品倉儲需求。

圖9 疫情下居民步行意愿評價結果

首先，基于水平生態過程分析法[21]，選取生態因子通過層次分析法確定指標權重見表5。

表5 生態因子疊加權重

加權疊加得到生態適宜性評價，以大雁山、羊臺山、石巖河作為生態源，在阻力面上基于最小費用距離模型生成綠地潛在的生態網絡完成生態系統構建。在生態網絡下，依據人口密度、基礎設施可達性分析及指標要求，對防疫單元內相關生活系統及生產系統規模與數量、空間布局進行優化。采用經典區位分配模型構建疫情下滿足居民基本生存的生活類基礎設施，包含派出所、街道辦事處、社區服務中心等行政辦公設施；醫院、診所等醫療基礎設施；地鐵站、公交站點等公共交通設施；購物中心、菜市場等商業服務設施；體育設施、文化設施等文體設施滿足居民疫情下的生理及心理健康需求。同時，在社區北部的工業用地中篩選臨近交通路網的貨運倉儲空間，滿足防疫物品及生活物資的存儲及運輸，完成生產系統的構建見圖10。優化后生態系統15min服務域覆蓋范圍增加至66.5%，社區新增生產系統防疫專用物資倉儲點4處，生活系統10min服務域覆蓋范圍高達94%，基本滿足新冠肺炎疫情下各個防御單元內住區10min內步行可達如圖11所示。

圖10 平疫結合基礎設施網絡構建結果

圖11 X社區基礎設施優化后可達性結果

2.3.2 冗余空間布局

韌性城市提倡創造城市冗余空間，通過增加系統的復雜性和多樣性使其具有更多的功能來應對突發的災害。在社區緊急狀態下，冗余空間可在短時間內迅速啟用，用于人員的疏散、避難、隔離與政府指揮等。突發公共衛生事件下，室內外冗余空間轉換為包括傳染病醫院、方艙醫院、集中隔離點等臨時防疫醫療空間，選址要求為避開城市人群密集活動區且與周邊建筑物之間不小于20m的綠化隔離間距的衛生醫療設施設備及消防基礎條件較好的公共空間。

在社區更新階段提前篩選厘清可用作應急防災的公共空間，對于生態類設施系統平時可用作綠色開放空間，疫情時可快速搭建防疫醫院與隔離點。對于生活與生產系統，如城市廣場、學校操場、樓前綠地、大型場館、物資倉庫等室外與室內冗余空間，制定詳細的新建與改造措施并做防疫演練，保證在疫情發生時能第一時間作為抗疫空間啟用，并充分考慮對周邊社區的影響。X社區面積及人口規模無需構建方艙醫院，由X社區歷年的受災人口、轉移人口等數據，對冗余空間的面積和數量進行推算，依據此次新冠肺炎疫情數據來看，如若疫情進入爆發期，集中隔離點至少應可承擔社區1%的人口，即用作室外臨時集中隔離的冗余空間面積不小于6660m2。基于X社區的景觀安全格局、基礎設置布局、人口分布、社區空間形態、綠地面積及隔離點選址原則，最終在社區北部和南部各選定一個綠色開放空間用作突發公共衛生事件下的集中隔離點，集中隔離點內部設置功能分區應滿足“三區兩通道”原則，呈中軸對稱的魚骨狀形式，承擔著隔離、分級分類診療、提供醫療衛生服務的多種職能見圖11。

3 結語

文中探討了以新冠肺炎（COVID-19）為代表的突發公共衛生危機中，高密度城中村社區平疫結合基礎設施網絡的工作框架及構建方法，疫情下各類設施的可達性、社區空間防控風險評價為社區生態系統、生活系統、生產系統規模及選址提供依據和導向，構建后的“平疫結合，剛彈相濟”可韌性轉換的復合基礎設施網絡提高了社區應急響應能力，為社區防疫防災空間優化提供了新思路，同時也希望為同類型高密度社區的防疫防災應急響應工作提供參考與借鑒。

社區基礎設施研究目前仍處于發展階段，文中僅提供了新型冠狀病毒肺炎疫情下的構建及優化方法。將基于疫情期間回收的調查問卷等數據，選取因子采用AHP-FCE等方法開展進一步的研究，基于PSR模型探討城中村社區平疫結合基礎設施脆弱性評價方法，完成突發公共衛生危機下高密度社區基礎設施系列研究。