劉暢
(北京林業大學,北京100083)
風害下我國城市規劃的一些思考
劉暢
(北京林業大學,北京100083)
在經濟飛速發展的當今中國,風害作為一種影響范圍廣、持續時間長的災害,正越來越受到人們的重視.通過城市規劃的方法,改善城市的空間格局,將會大大幫助決策者制定預防策略,減小災害所帶來的影響.本文從規劃設計的基本思路入手,通過點、線、面三個層次展開,論述風害下改善城市規劃的一些思考.
風害;城市規劃;點;線;面
風對人類的生活具有很大影響,它可以用來發電,幫助致冷和傳授植物花粉.但是,當風速和風力超過一定限度時,它也可以給人類帶來巨大災害.所謂風害,是指大風對農牧林業造成的危害.風害的類型主要包括:大風、沙塵暴、龍卷風.
大風:指瞬間風速達到或者超過17.0米/秒,(或目測估計風力達到或超過8級)的風.
沙塵暴:是指強風將地面大量沙塵吹起,致使空氣混濁、天色昏黃的現象.沙塵暴出現時水平能見度小于1千米,會造成交通中斷、人員傷亡的災害.(本文主要介紹沙塵暴風害)
龍卷風:是一種小范圍的強烈旋風,從外觀上看,是從積雨云底盤旋下垂的一個漏斗狀云體,有時稍伸即隱或懸掛在空中,有時觸及地面或水面,是一種破壞力極強的小尺度風暴.[1]
目前在我國的北方城市,沙塵暴是造成的風災害影響最為嚴重災害天氣之一.據氣象資料統計,青海省54個站點年均出現沙塵暴為4.8天,12月至5月的半年出現4.1天,占全年的85%.內蒙古阿拉善是近幾次沙塵暴的沙源地.這里200多年前的綠洲,如今卻成了9萬多平方公里的戈壁、8萬多平方公里的沙漠.我國受沙塵暴較為嚴重的地區主要分布在新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西、內蒙古、山西、河北、遼寧、吉林和黑龍江等11個省區.全國有將近三分之一的國土面積正受風沙危害.對大中城市、工礦及國防設施亦造成嚴重威脅.西安、蘭州、烏魯木齊、呼和浩特、銀川等數十座大中城市長期受到沙塵危害,成為這些城市大氣環境的重要污染源.
我國北方地區,春季風持續時間長,且風力較大.同時,特殊的地域環境形成了干燥炎熱的氣候,冬短夏長,太陽輻射強,日照時間長,使得一些地區年降水量與年蒸發量極不平衡,這些都是造成沙塵天氣的主要原因.形成的危害主要有以下幾方面:
一是對城市生活環境的危害.風害對城鎮居民生活、出行、交往和城區商業活動受到嚴重的影響,一定程度上阻礙了多風帶城市經濟的發展,造成失業等一系列社會問題.
二是對農業的危害.對農作物的危害包括機械性損傷和生理損害兩方面.其受害程度因風力的大小、持續時間和作物株高、株型、密度、行向和生育期而異.
三是對畜牧業的危害.包括畜和牧兩方面.草原上的畜群遇上大風天氣會影響正常采食,連續多日的大風可使畜群的整體體質下降,抵抗疫病的能力降低.風害對牧草的生理損害與風害對農作物的生理損害相同,大風致使牧草因失水而干枯,其產量和質量均會下降.
四是對人民生命財產和其他各業的危害.風害造成人員直接或間接傷亡的事件時有發生.大風時常吹倒不牢固的建筑物、高空作業的吊車、廣告牌、電線桿等,造成財產損失和通訊、供電的中斷.
因此,干燥惡劣的風沙天氣已經成為我國北方大部分城市環境的一個核心問題.如果能夠通過城市規劃的方法,改善城市的空間格局,將會大大幫助決策者制定預防策略,減小災害所帶來的影響.本文將提供一些適合我國發展型城市規劃的基本思路,這將為城市生活空間的改善和未來的發展提供一定參考.[1]
在風害的侵襲下,整個城市被暴露在災害之中,因此,城市的規劃的空間格局應當更為嚴謹、有層次.本文通過規劃設計的基本思路入手,通過點、線、面三個層次展開,論述風害下改善城市規劃的一些可行性方法.同時,提出風害轉化為新能源的運用現狀和發展前景.從而,更為實際的考慮多風城市未來可持續性的規劃發展思路.
2.1.1 新城區
重視公園綠地,這在城市規劃思想和實踐中,始終是重要的組成部分.特別位于風害多發的城市和地區,其氣候多為干燥少雨型,因此,人們對于綠地的需求就更為迫切.隨著城市的發展,人們對于生活品質也有了更高的要求.為此,在數量上和分布密度上,要比以往城市的公園綠地著重增加.增加公園綠地的同時,也是對于高樓密度的減弱,亦能很好的減少高樓風的發生.在公園綠地的功能上,由初期的游憩、美化基礎上,逐漸增加改善生態環境,保護生物多樣性,城市防災減災,以滿足人們的需求,提高城市環境質量.[2]
2.1.2 老城區
老城內人口密集、街巷縱橫、建筑擁擠、交通不便、植被稀少,幾乎沒有什么基礎設施,人民生活環境相當落后.城區中人均交通空間、人均公共活動空間及人均綠地面積極其稀少.隨著經濟的發展,居民對各種基礎設施和居住條件的改善需求日益提高,老城不得不面對改造和更新的境遇.因此,在規劃設計過程中,要采用“見縫插綠”的形式,增加綠地面積,以緩解老城區密集的生活環境.值得一提的是,由于老人和孩子多生活于老城區,所以要特別重視以社區單位下的綠地空間與游憩活動空間的結合.從而更好的滿足老人與孩子對于室外活動的需求.
2.2.1 行道樹
行道樹是指種植在各種道路兩側及分車帶樹木,作為城市綠地系統的網絡和骨架,成為城市防風系統連續性的主要構成因素.同時,行道樹可以有效的減少街道風的侵襲、補充氧氣、凈化空氣、美化城市,減少噪音等,直觀地反映出城市的風貌.不同疏透度和樹冠結構的行道樹,對于其防風的作用有著不同的效果.[3]
疏透度:相關研究表明,當單行林帶疏透度接近30%,防風效應最佳.理論上而言,每種植物在成熟期都有相對穩定的疏密度,在進行樹種選擇時多選擇疏密度接近30%的樹種,并且在植物的生長過程中,請專業的園藝師來對植物進行修剪,使其疏密度控制在合理的范圍之內.
樹冠結構:相關研究表明,單株樹背風面存在風速減弱區,風速減弱區的水平距離可以達到4倍樹高的距離,樹高不變而冠幅減小時,風速減弱區變小.由此可見植物的冠幅大小直接影響到防風效應.在進行防風樹種選擇時應挑選冠幅相對較大的樹種,并且在前期苗木培育中應通過修剪使植物的冠幅舒展.
2.2.2 擋風墻
擋風墻,是一種治理露天料場揚塵污染治理的環保工程.廣泛用于散料港口、火電廠的燃料堆場、鋼鐵企業的原料燃料堆場、化工企業的原料燃料堆場、煤礦的出煤存儲場等等.擋風墻的防風效應在于產生的風速場.研究顯示,風速場的強弱區域與墻體之間的距離有直接的關系.因此在進行具體設計時,可將休憩設施布置在風速場較弱的區域.同時,墻體孔隙度和高度的不同也直接影響著墻體的防風效果.
孔隙度不同的構筑物防風效應:孔隙度變小后,柵欄頂部的風速急劇增強,最高風速增大.柵欄前風速減弱的范圍增大,柵欄后的漩渦區變小,而且漩渦區后的弱風區變短.這說明單面實墻并不一定具有最佳的防風效應,適宜的墻體疏密度有助于增加其防護效應.因此在具體設計中,構筑物的局部可以加入鏤空墻體的設計,且鏤空墻體疏密度可以調整到具有最佳效益的數值.
高度不同構筑物防風效應:隨著高度的增高,柵欄前和柵欄后的弱風區域增大.漩渦范圍增大,漩渦后的弱風區范圍也增大.這說明相對較高的墻體有更好的防風效應,但考慮到構筑物的介入對周圍環境的影響,構筑物的高度不會超過老城中民居建筑的高度,并且與人體尺度相適宜,后來我們將構筑物的高度確定在2.5m左右.
防風林是為了保持水土,防風固沙,涵養水源,調節氣候,減少污染,達到改善生態環境和人類生產、生活條件的天然林和人工林.科學的在城市周圍區域性的種植防風林將很好維護城市綠色環境體系,營造良好的生態城市屏障.防風林區域種植的大小,對于其作用的發揮起到非常重要的作用.因此在種植防風林時,應科學的予以對待.
林帶防風區域:對林帶防風面積相關研究表明,在林帶背風面.5~20H范圍內形成一個主要風速降低區,這個區面積比林帶迎風面防護區大,是林帶對生態環境有明顯作用的區域,小氣候的改變主要在這一區域內發生效果.其中,4~13H區域內風速降低程度最大.幅度為29.7%~57.8%.通過風向及林帶高度、林帶寬度與防風面積的關系,可以對植被具體的防護效應進行分析.[4]
在我國北方各地都有這樣的說法“一年兩場風,一場刮半年”,如此豐富的風力資源怎可變成了風害.因此,我們要依托優勢資源,將被稱為藍天白煤的風電作為發展替代能源好清潔能源的重點進行規劃,建設風力發電廠變害為利.近3年來中國風電的發展速度大大超乎預期.2007年中國新增風電裝機328萬千瓦,僅次于美國和西班牙,成為世界風電增長最快的市場之一.但是,當前外送電力通道的不暢,大量富余電量被“窩”在了西北卻是現在風力資源不能充分利用的一個新問題.[5]
風害造成因素是多方面的,但主要是由于全球氣候變暖,環境氣候惡化導致的.而風害卻為我們的生產生活帶來了諸多的危害,嚴重的限制了許多城市(特別是我國西北部地區的風害頻發的城市)的發展.因此,在規劃層面上就要真正的重視防災減害的問題,結合科學的技術手段和數據分析,得出較好的改善方案,將是一個提高西北部城市價值,帶動國家整體經濟發展的途徑之一.在嚴峻的城市生存環境下,規劃師要攜手生態學家,植物學家,氣候學家等綜合性地解決我們的城市問題,從而為我們創造出更加美好的城市生活環境!
〔1〕http://mzxx.qhmz.gov.cn/qinghai_mz/ZLCX/zrzh_files/zrzh_0204.htm.
〔2〕閆曉云,張秋良.西方城市規劃思想中綠地布局結構特點及啟示.內蒙古農業大學學報,2010(3).
〔3〕粱銀鳳.城市園林綠地效益與規劃設計.建筑建材裝飾,2009(7).
〔4〕張云路,蘇怡,劉家琳,鮑沁星,張曉辰.綠色的避風港——作為綠色基礎設施的防風避風廊道.中國園林,2009(12).〔5〕http://www.hssyxx.com/zhsj/kexue-2/zutiweb/zu26/0008.htm.
TU984
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1673-260X(2011)01-0019-02