盆地城市通風廊道營建方法研究

劉玉安　宿永昌　周振婷　夏源薇　陳海淵

【摘 要】 日趨嚴重的霧霾、熱島效應等氣候現象逐漸成為困擾社會發展、威脅人們身心健康的重要原因，其中盆地城市首當其沖。在社會上下大力治污減霾舉措中，通過調整城市生態及結構布局，打通城市通風廊道，改善城市微氣候環境成為減霾、降溫的可行方法之一。按照盆地城市通風廊道修建方式的研究，與國內外盆地城市前沿的設計理念結合，進行通風廊道布局特點的探討，提出修建盆地城市通風廊道的規劃和設計思路。

【關鍵詞】 霧霾；熱島效應；景觀生態；城市通風廊道

【Abstract】 The increasingly serious climate phenomena such as haze and heat island effect have gradually become an important cause of social development and threaten people's physical and mental health， among which the basin cities bear the brunt. In the society's vigorous efforts to combat pollution and reduce pollution， adjustment of urban ecology and structural layout， opening up urban ventilation corridors， and improving urban micro-climate environment have become one of the feasible methods for reducing pollution and cooling. In accordance with the study on the construction methods of urban aeration corridors in the basin， combined with the design concepts of the frontiers of the basin cities at home and abroad， the characteristics of the layout of the ventilation corridors were discussed， and the planning and design ideas for the construction of the ventilation corridors in the basin cities were proposed.

【Key words】 Haze；Heat island effect；Landscape ecology；Urban ventilation corridor

隨著城市建設的迅速發展，霧霾、熱島效應等氣候現象逐漸成為困擾社會發展、威脅人們身心健康的重要原因，其中以盆地城市顯現的氣候問題尤為突出。

盆地城市地形相對封閉，大氣逆溫層和由氣溶膠形成的污染物容易浮在城市上空無法及時擴散，同時影響地面空氣的散熱和流通。就目前科技水平而言，在無法立即改變工業結構迅速降低污染物排放的情況下，建設城市生態通風廊道，將外部的風引入城市內部，利用自然風吹走污染物，抑制霧霾天氣和熱島效應的發生，成為改善城市生態環境的一種探索。

1. 盆地城市通風廊道的營建思路

根據城市氣候特點，結合城市生態規劃，通過城市自然山水要素整合，利用生態綠地、江河湖泊水系等具有通風排熱功能的綠地系統營造城市通風廊道。對于靜風頻發的盆地城市來說，完全依靠外來盛行風調節城市氣候是明顯不夠的。目前國內外針對盆地城市通風廊道的研究設計經驗思路主要有以下兩種：一是打開城郊邊緣地帶通風口，利用良好的城鄉邊緣結構將自然風引入城市；二是營建能產生冷空氣生成區的綠色植被區，利用空氣引導通道，打通城市內部微循環，改善城市局部小環境。即使在靜風頻發的條件下，也能促進空氣局地環流，有效改善城市空氣質量。

2. 盆地城市通風廊道營建的方法

2.1 城郊邊緣地帶通風口的營建方法。

城郊邊緣地帶是城市和郊區的氣候過渡區，也是新鮮空氣進入城市的注入口。對于盆地城市來說，充分利用城鄉邊緣的楔狀綠地系統將新鮮空氣導入城市是改善城市通風的重要措施之一。2001年王紹增等建議將風玫瑰平均瓣長放大為城市半徑的2倍與城市平面圖進行疊加，從而得出城郊邊緣綠地系統的大致形狀。2014年楊立新發表了改進意見，指出僅僅依據風玫瑰圖中的“風向玫瑰圖”進行綠地系統布局，而不考慮風速是不夠的。僅依據風頻容易造成布局結構方向性的失誤。當城市風玫瑰圖的主導風向與城市軟微風玫瑰圖的主導風向不一致時，綠地系統規劃結構和布局會截然不同。軟微風玫瑰圖是在極坐標底圖上點繪出的某一地區在某一時段內各風向出現靜風和空氣質量差的微風頻率統計圖。利用軟微風玫瑰圖進行城郊綠地系統規劃才能夠有效提高微風狀態下的城市風速，降低城市污染物濃度，改善空氣質量。

2.2 促發局地環流的城市冷空氣生成區的營建方法。

對于盆地城市靜風頻發狀況，局地冷空氣流動是引發空氣流通的重要手段。利用地表熱導與熱容較小的冷空氣生成區在不同時段產生局部低溫和局部高溫的氣壓差，引發熱力對流與氣體交換，形成城市局地小氣候環流，城市近郊冷空氣生成區主要包括與市區緊密相連的風景游覽綠地和生產防護綠地、草地、水面、上坡林地等。

近郊林地提倡混合種植闊葉樹與針葉樹。上坡林地是盆地城市最好的冷空氣集結區，地形越陡峭，氣流流速越快。城市內部冷空氣生成區是一些具備氣候調節功能的市區綠地。綠地規模越大，生成涼爽空氣的范圍就越大。研究表明面積15hm2左右的綠地降溫效率最高。冷空氣生成區布局時應通過空氣引導通道相互連接形成網絡，以加大市內綠地氣候調節的有效半徑，促進城內的空氣流動。營建時植被應松散種植，以增強通透性，有利于夜間冷空氣的生成與流動。

2.3 城市空氣引導通道的營建方法。

通過城市內部的河流、道路的綠色防護帶以及規劃建設的通風廊道等網絡作為空集流通的廊道載體，根據城市的季節風向，將城郊的冷空氣輸送至城市內部，使其起到調節城市氣候的作用，其中河流綠色防護帶調節空氣質量最佳。空氣引導通道不僅應將市內的線狀空間（主要有江河、綠化帶等）連接起來，還應串聯起市內局部冷空氣生成區。分散的冷空氣生成空間在空氣引導通道的聯系下，生態效益要比相同面積的集中綠地還要大，更能發揮良好的整體通風降溫效果。

3. 盆地型城市通風廊道營建的實例研究

（1）斯圖加特市位于德國的內陸，屬于山谷盆地類城市，常年風速微弱，一年中有一半以上的時間存在“逆溫層”現象，城市空氣中的污染物濃度經常達到污染的臨界值。為了改善這一現狀，當地相關部門研究后認為城市西南部丘陵地區對大氣循環有重大影響，利用常年微弱季風帶動丘陵區干凈的空氣進入市區是更替市區空氣的唯一方法。因此在丘陵外部邊緣布局放射狀的城市森林系統，面積達4 949hm2，并構建了一條長達8Km，面積為200hm2的通風廊道，把斯圖加特市的皇宮廣場、皇宮公園、玫瑰石公園、和平花園、高地公園串聯到整個綠色網絡中，因為生態通風廊道規劃設計合理，把原本氣候環境惡劣的城市變為聞名全世界污染防治模范城市。

（2）旭川市位于日本北海道中部的上川盆地。該市被山巒環繞，全年的風力較弱，空氣質量惡化成了阻礙城市發展的主要問題。為了處理此類問題，旭川市相關部門實施了風道計劃。首先利用綠化帶分割熱島，將市區內的神樂岡、常磐公園作為較大的冷空氣生成區，整合市內較小的城市街頭綠地、花園等作為冷空氣的有效補充區。但是緩解熱島效應不能僅靠城市綠地的調節，旭川市實施了街區內河流和周圍綠化的連接工程。拆除阻擋通風廊道的大型障礙物，保證風道的暢通無阻。

（3）斯圖加特和旭川市的“風道計劃”采用的是打開城市風口以及將冷空氣生成區進行有效串聯的方法，對我國盆地城市通風廊道的營建具有良好的借鑒意義。

4. 結語

隨著人們生活水平的不斷提高，城市霧霾和熱島效應等城市氣候惡化帶來的民生問題越來越引起人們的關注。城市通風廊道利用物理方式促進城市通風進而緩解城市污染問題，成為城市氣候調節的一種新思路。盆地城市通風廊道研究是一項復雜的課題，需要通過建筑與規劃、氣象與地理信息系統、環境污染控制和景觀生態等多學科的交叉研究與協作。盆地城市通風廊道營建研究可以有效地改善城市生態環境，并為盆地城市生態環境規劃、管理決策和政策措施提供科學理論依據。

參考文獻

[1] 許克福，張浪，傅莉.基于城市氣候特征的城市綠地系統規劃[J].華中建筑，2011（2）：178.

[2] 洪亮平，余莊，李鹍.夏熱冬冷地區城市廣義通風道規劃探析：以武漢四新地區城市設計為例[J].中國園林，2011（2）：41.

[3] 朱亞斕，余莉莉，丁紹剛.城市通風道在改善城市環境中的應用[J].城市發展研究，2008（1）：46.

[4] 王紹增，李敏.城市開敞空間規劃的生態機理研究.

[5] 陳永生.快速城市化下城市生態綠地系統構建技術.

[6] 陳士凌.適于山地城市規劃的近地層風環境研究[D].重慶：重慶大學，2012：102.

[7] 宋永昌.德國斯圖加特城市建設中的生態運動[J].現代城市研究，2005（2～3）：40

[8] 陳福妹.綠道網絡的生態環境功能及規劃策略研 究[D].武漢：華中科技大學，2011：30.

[9] 王珊，修天陽，孫揚，等.1960～2010年西安地 區霧霾日數與氣象因素變化規律分析[J].環境科學學 報，2014（1）：24.

[文章編號] 1619-2737（2018）01-15-610