2025年10月17日，住房城乡建设部等九部门联合发布《贯彻落实〈中共中央办公厅、国务院办公厅关于推进新型城市基础设施建设打造韧性城市的意见〉行动方案（2025—2027年）》（以下简称《行动方案》），旨在推动数字化、网络化、智能化的新型城市基础设施建设，提升城市风险防控与治理能力。
一、定义
1．韧性
（1）物理学概念
指材料在塑性变形和破裂过程中吸收能量的能力。韧性越好，材料发生脆性断裂的可能性越低。在材料科学及冶金学中，韧性表示材料在形变过程中抵抗断裂的能力，其定义为材料断裂前单位体积所能吸收的能量。
（2）社会学概念
指个体在面对丧失、困难或逆境时有效应对与适应的核心能力。其理论框架包括复原力、抗压力与创伤后成长（PTG）三个维度。
2．韧性城市
“韧性城市”指城市在灾害中抵御冲击、快速恢复并提升适应能力的综合特性，强调通过优化资源配置与灾害经验学习来维持城市功能的正常运行。这一概念涵盖自然与人为灾害的应对，被视为城市安全发展的新范式。其建设涉及技术、组织、社会与经济四个层面（TOSE框架），包括基础设施防护、应急响应效率、社区治理韧性等内容。国际上的实践主要包括分布式基础设施布局、数字孪生技术应用等。
韧性城市具有五大特征：鲁棒性（抗灾能力）、可恢复性（修复速度）、冗余性（备用功能）、智慧性（资源调配优化）及适应性（经验转化提升）。
3．小结
综上所述，“韧性城市”可理解为具备“非刚性”“冗余性”“备份性”“止损性”“可恢复性”与“智慧性”。具体表现为：不易被破坏，像弹簧一样具有弹性；具备备份或冗余，设置多重防线，避免局部失守导致整体崩溃；在遭受彻底破坏后仍具有再生能力，能在困境中恢复甚至变得更加强健。正如人体在骨折后，通过适当救治能基本恢复原状，甚至在可控损伤后通过锻炼变得更强。
二、《行动方案》解读
1．《行动方案》涵盖九大主题，其中“智能”是核心关键词，强调以“物联网+互联网+智能化”赋能城市的建设、运行、管理与安全。
2．传统城市的建设与运行多是分散的“点”，而“物联网”“互联网”“智能化”及“AI”等技术将这些点连接成一张网络。《三十六计》中的“远交近攻，各个击破”启示我们，孤立的点是脆弱的，连接成网则能形成韧性。由此可见，国家正日益强化对智能化发展的重视。
三、韧性城市中的机电设计原则
1．“非刚性”设计
机电系统的非刚性设计体现为其对环境的适应能力。
（1）机电系统运行参数始终处于动态变化中，因此设计需注重“可调节性”。例如风机、水泵、空调机组、冷却塔等设备的变频调节，通风系统的手动/电动调节阀，水泵系统的一次泵与二次泵配置，以及管道系统中的伸缩节、补偿器、减震器、软接头等，均属于非刚性连接设计。这种设计类似人体骨骼之间的连接——并非硬性接触，而是通过软骨、韧带与肌肉实现柔性连接，从而提供韧性缓冲空间。
2．“冗余性”设计
机电冗余性设计体现在适当提高系统的性能上限。
（1）冗余并非浪费。正如人能举起200斤重物，但日常只需端起一只碗。由于现实具有模糊性而未来不可预测，基于以往经验的设计需保持一定冗余，以应对未知挑战。这类似法律条文的模糊性——因社会发展快速、历史遗留问题或语言局限所致，它在司法实践中赋予裁量空间，有助于实现更合理的判决。
（2）在机电系统中，设备、管道、电缆等选型常预留约1.2倍的冗余系数，这并非设计不确定性，而是为适应未来可能的需求变化。
3．“备份性”设计
机电备份性设计体现为系统间及系统内部设备的相互备用。
（1）消防系统是备份设计的典型。例如：
①火灾防控措施不依赖单一系统，通常同时设置消火栓、喷淋、灭火器等多种系统；
②同一系统内也设置备份，如消火栓点位互为补充，消防水泵采用一用一备，配电系统实现双电源自动切换。
（2）人体许多重要器官也具备“备份”，如双眼、双耳、双臂、双肺、双肾等。从进化角度看，这种设计思路值得借鉴。类似地，在自来水、燃气、热力管网中采用环网设计，在电力高压系统中使用环网柜手拉手连接，都是备份性设计的具体体现，确保供给与消费端至少具备两条路径。
4．“止损性”设计
止损性设计旨在限制破坏的影响范围。
（1）在排放侧，应避免过度追求“中央集成”，转而采用“多点收集、多点排放”的模式。例如雨污水系统，若全部汇流至单一排放点，易导致拥堵且一旦受损影响范围过大。
（2）在供给侧，干线宜采用“放射式”，末端再采用“树干式”。这种方式可将损坏限制在单个分支内，避免波及整体。如下图所示，采用放射与树干结合的方式，三条干线相互独立，任一损坏仅影响三层；若采用单一干线，损坏则可能影响九层。
5．“可恢复性”设计
可恢复性设计强调系统的易维护、易检修与长寿命。
机电系统与建筑、结构、装饰等专业不同，它是“活”的系统，如同人体可能生病，需定期维护。
（1）设计时应为设备、管网预留足够的安装与检修空间，包括机房、管井、管廊等。这在建筑追求高得房率的背景下虽具挑战，但是机电设计必须坚守的底线。
（2）需重视“可通达性”。例如高层空调室外机检修困难等问题，往往源于前期设计的“非人性化”，因此必须在设计阶段考虑后期维护的便利性。
（3）应根据设备、管道的使用环境，选择适当的施工工艺与防腐措施，延长其使用寿命，同时兼顾当前施工安装水平。
6．“智慧性”设计
智慧性设计核心在于万物互联、大数据与人工智能的融合。
对机电系统而言，其“活态”“动态”“持续耗能”以及与人体密切接触的特性，使得智能化尤为关键。
（1）通过传感器、计量设备、执行器等，对设备与阀门状态进行监测与联动，实现类似人体“感知—分析—执行”的闭环。这能克服人力劳动的低效、延迟与高成本，实现快速响应。建筑设备自动化系统（BAS）正是基于这一逻辑，实现对机电系统的自动监测、控制与调节。
（2）需构建能汇集大数据、并通过AI给出优化方案的“智慧大脑”。大数据本身是中性的，其价值取决于运用方式。当前智能家居发展缓慢，主要原因正是缺乏真正亲民、易操作、智能化的控制核心。国家正积极推动“数字家庭”建设，期待设计、施工、厂商各方协同突破，提升家庭机电系统的韧性。
万物互联与智慧大脑的结合，才能将机电系统各个“点”整合成一张“网”，从而显著增强其韧性，实现问题实时监测、需求动态调节、系统及时维护，最终保障功能持续稳定。
四、总结
机电系统应被视为一个“活”的有机体，正如人体一样具有生命力。只有“活”的系统才需要关注韧性，而死物则无需如此。增强机电系统的韧性，是提升城市韧性的关键环节，关系到日常生活的方方面面，必须予以高度重视。
参考资料：
2.参考文章：“韧性城市”中的“机电设计”原则
