陳 勇
郴州市城市規劃設計院,湖南郴州 423000
合理構建城市風道可將郊區清新的空氣引入城區,激發城區空氣流動,促進城區通風。這樣有助于緩解郴州夏季高溫,也能吹散城市上空的空氣污染物,削減城市對霧霾的影響。通過規劃有形空間,疏導構建無形的通風體系,既為城市風道體系建設尋找到有效突破口,也可以促進宜居城市建設。
世界上很多國家和地區已經相繼展開了針對城市靜風、弱風環境下的通風廊道研究與應用項目。1978年,在歐洲,德國率先進行了相關領域的研究。1990年,在亞洲,日本緊隨其后加入研究大軍。2003年,中國香港也開始了通風研究的相關工作。 香港特別行政區于2003年后開始了針對高密度城市類型的城市空氣流通研究和風環境評估,并與《香港規劃標準與準則》(2006)中首次在城市規劃中名明確通風廊道的定義和功能。近年來,國內北京、武漢等城市也開始關注起通風廊道對城市發展的作用,并嘗試在城市規劃管理中實踐通風廊道系統。
通過長期的、高密度的定時采集手段,對城市的局部氣象條件分區分析。對現狀及規劃建設用地進行分析,確定廊道的預留可能性。建立城市數據模型,通過模型法對現狀、規劃的建設情況進行分析校核。利用廊道的方向、寬度、高度等因子對用地的基本指標進行控制。將 “開放度”等通風要求以規劃條件的形式落入重要地塊。在城市設計和大型項目開發中利用數據模型和實體模型進行校驗。氣象和環保部門在規劃審批過程中發揮作用。
城市通風廊道的建設符合郴州市“林中之城,休息之都”的要求,對于驅散城市霧霾,降低城市溫度,緩解熱島效應,提高城市環境舒適度,具有深遠的意義。通風廊道體系框架如圖1所示。

圖1 通風廊道體系框架
本次研究的主要范圍是郴州市中心城區建設用地范圍,包括東、西2個城區的城前嶺、舊城、槐樹下、白水、東河5個組團的城市建設用地共約105km2。
規劃目標有:通過構建通風系統框架網絡重點改善城市通風環境;保護冷空氣生成區域,提升江河綠地降溫效應;控制通風廊道區域,降低高密度區熱島效應;形成郴州通風系統,制定通風廊道控制要素,指導城市開發建設,最終營造“山環水繞、山城相依、林中之城”的宜居環境。
基礎研究是科學評價郴州中心城區現狀通風環境和規劃潛在熱島區域、空氣通道,找出相關問題。宏觀層面:構建系統格局,根據季風條件確定主要風道走向、補償空間和作用空間。中觀層面:控制風道寬度及廊道控制方法。微觀層面:提出規劃地塊控制方法及阻礙地塊改造方式。
郴州屬于亞熱帶季風氣候,四季分明,氣候溫和,雨量適中,霜少雪稀。 在《建筑氣候區劃標準》中,屬于ⅢB氣候區,夏季悶熱,冬季濕冷年降水量大;日照偏少;春末夏初為長江中下游地區的梅雨期,多陰雨天氣,常有大雨和暴雨出現。
通過近5年的氣象資料分析,近5年年平均氣溫18.9℃;7月月平均氣溫最高,達29.5℃;1月月平均氣溫最低,為6.7℃。從20世紀60年代至今,郴州市氣溫總體呈上升趨勢,溫度上升了1℃左右。月均氣溫波動較小。
近五年年平均風速1.2m/s;夏季平均風速1.5m/s;冬季平均風速1.1m/s。從1953年至今,郴州市風力總體呈下降趨勢。至2014年,年平均風速下降了1m/s以上。
影響郴州中心城市的風主要包括季風和山谷風等類型。基于對郴州中心城區進行風環境模擬,獲得郴州中心城區夏季典型風場圖。此模擬是自然環境下,即將中心城區建筑考慮為單一的粗糙地表時中心城區夏季典型的風場圖。郴州中心城區夏季風主要由南北向季風和山谷風組成。
現狀中心城區整體通風狀況良好,但局部地區出現通風較差情況,西城區主要位于步步高新天地、友阿廣場、美美世界、北湖市場、鐵路小區、新中醫院、東灣、三里田、曹家坪等;東城區由于開發較晚,目前還未大面積開發建設,現狀建設開發未對城市通風造成較大影響。根據城區的建筑密度、通風情況以及景觀風貌規劃確定的城市開發強度和已經編制的城市設計,確定潛在熱島區。
道路通風性能評價以盛行季風為主要風源,通過對道路的走向與季風風向角度匹配,得出道路通風性能。
規劃形成5條一級風道,10條二級風道;3大外圍補償區,15個一級補償區,13個二級補償區;21個主要作用區。
共規劃15條通風廊道。一級通風廊道貫穿整個中心城區,為保證風流暢通,盡量平行城市主導風,作為城市風道體系的主要組成部分,寬度控制為100~300m,建筑密度≤25%,阻風率≤0.6,高寬比≤0.5,開放度≥40%。根據現狀風環境情況,規劃控制5條通風廊一級道。二級通風廊道輔助一級廊道組織通風,使通風系統構成完善的網絡,其主要串聯干道、公共綠地、廣場和水體等,寬度控制為60~100m,建筑密度≤30%,阻風率≤0.7,高寬比≤1.0,開放度≥30%。規劃控制全部二級通風廊道。
(1)外圍補償區布局。規劃形成3大外圍補償區,分布與中心城區近郊,分別為北部外圍補償區、南部外圍補償區、西部外圍補償區,為城市內部和外圍通風廊道的建立奠定了基礎。
(2)內部補償區布局。一級補償區域主要為駱仙嶺、三湖一公園、木子嶺、月形山、郴江河、秧溪河、東河等15個區域,二級補償區域主要為北湖公園、南塔公園、林邑公園等13個區域,較為均勻地分布在作用區之間,具有補償效應的公園綠地。
(3)補償區控制指引。一級補償區規劃控制指引用地類型:保留山地、耕地、園地以及水體。避免改變上述用地的用地類型,應避免上述用地面積縮小幅度超過5%。準入項目:確需建設的道路交通和市政設施、生態型農業設施、公園綠地及必要的風景游賞設施。用地布局:力求開敞、通透。降低林間地表粗糙度,形成平行于風向或與風向大約成45°傾斜角的喬木帶。提倡混合種植闊葉與針葉樹。
二級補償區規劃控制指引,增加綠化空間,建議補償區內擴大水面,與海綿城市理念相結合。周邊建筑群最好保持低密度、較好的通透性,以支持綠地與作用空間之間的空氣交換。植被應松散種植,提高粗糙度較小的草坪與其他地被植物面積比例。眾多小型綠化設施應根據主導風向與通風軸線形成網絡。
劃定原則,高熱強度區:熱島強度在0.4以上,對居民生活熱舒適度有影響的集中連片地區;低通風潛力區:建筑密度高于30%,建筑迎風面積密度大于0.6的地區;功能集中區:包括舊城改造區、高密度居住區、集中商業以及工業園區。
作用區控制指引,現狀熱島區域結合改造時,通過增加公園綠地及水系,梳理通道,退二進三,控制建筑布局、外形及體量等形式,營造微循環的通風系統,緩解熱島效應。
目前,我國城市建設對生態環境的影響日益突出,霧霾、熱島等現象的發生都和高強度的城市建設導致通風不暢有一定的關系,因此,進行城市通風廊道研究,改善城市風環境十分必要。
構建通風系統,校核功能空間布局,指導項目選址落地;預留城市風道,改善城市通風環境,構筑城市線型廊道;建設補償地區,提升綠地降溫效應,落實藍線綠線要求;控制作用地區,緩解城市熱島效應,限制土地開發強度;引導建筑布局,形成微循環系統,指導修規科學審批。
風是影響城市熱環境變化和微氣候形成的基本要素,風道是緩解城市大氣污染和熱島效應的重要手段,城市空間設計手段又是城市風道與物質空間的聯系紐帶。良好的城市規劃和城市設計控制,能有效提高城市風道的通風效率,改善城市風環境和人居環境。在未來城市各層面規劃過程中應當注意考慮城市風環境要素。