通風(fēng)道周邊地區城市設計研究論文

　　[摘要]隨著(zhù)城市建設進(jìn)程的加快，城市熱島效應、空氣污染嚴重是影響城市環(huán)境的主要問(wèn)題，構建城市通風(fēng)道也已經(jīng)被越來(lái)越多的城市運用到具體的規劃實(shí)踐中。但現階段的城市設計大多基于視覺(jué)及空間體驗出發(fā)，鮮少將通風(fēng)作為考慮因素，忽略了對通風(fēng)道效能的保障問(wèn)題。本文通過(guò)對城市通風(fēng)道設計控制方法的研究，提出了城市設計對于保障通風(fēng)效率的必要性，并對通風(fēng)道周邊地區城市設計中可控制要素進(jìn)行了分類(lèi)，對通風(fēng)道周邊地區城市設計的空間形態(tài)管控有一定的指導意義。

　　[關(guān)鍵詞]通風(fēng)道；風(fēng)環(huán)境；城市設計

　　一、研究背景

　　隨著(zhù)城市建設的加劇，自然風(fēng)對城市環(huán)境的改善功能在逐漸減弱。構建城市通風(fēng)道作為緩解城市熱島效應、改善城市氣候的有效途徑，已經(jīng)被越來(lái)越多的城市運用到具體的規劃實(shí)踐中�？v觀(guān)相關(guān)研究理論，在宏觀(guān)層面上，國內外學(xué)者們對城市通風(fēng)道的理論依據進(jìn)行探索，并將研究成果運用于城市總體規劃中，為城市通風(fēng)道的建設提供理論指導。在微觀(guān)層面上，也開(kāi)始探索高層建筑群體的布局對周邊環(huán)境通風(fēng)的影響。但關(guān)于城市風(fēng)道的城市設計方面的研究還比較薄弱�，F階段，人們對城市設計的研究大多基于視覺(jué)及空間的體驗出發(fā)，對城市形態(tài)和三維空間的環(huán)境進(jìn)行設計，鮮少將通風(fēng)作為考慮因素。隨著(zhù)城市通風(fēng)道的研究與構建，基于城市通風(fēng)道通風(fēng)效能的城市設計應發(fā)生相應的轉變，本文對城市通風(fēng)道周邊地區城市設計進(jìn)行了初步探析。

　　二、城市通風(fēng)道理論研究

　　1.城市通風(fēng)道的定義及分類(lèi)“通風(fēng)道”最早源自德語(yǔ)的“Ventila-tionsbahn”，由“Ventilations”和“Bahn”組成，分別是“通風(fēng)”和“廊道”的意思。與之意思大致相同的英文關(guān)鍵詞“Urbanventilationchannel”與“Urbanventilationpath”中文翻譯為“城市通風(fēng)道”“城市通風(fēng)路徑”。在目前的理論研究及實(shí)踐研究中，這個(gè)從宏觀(guān)層面以生態(tài)角度解決城市風(fēng)環(huán)境優(yōu)化的規劃概念，常常與“城市通廊”“綠色風(fēng)廊”“通風(fēng)走道”“綠色廊道”等詞匯混淆。城市通風(fēng)道按尺度等級來(lái)分類(lèi)可分為以下兩類(lèi)：城市一級通風(fēng)道地區為宏觀(guān)層面城市尺度的通風(fēng)道，這類(lèi)風(fēng)道主要由城市中的河流地區和主城區內部大尺度的江河、大型公園綠地以及大面積水體構成，寬度不小于200m，長(cháng)度不小于30km，尺度較大，建設密度低，城市建設對通風(fēng)道影響不大。二、三級風(fēng)道地區為城市中觀(guān)層面的通風(fēng)道，主要由與主導風(fēng)向（夏季盛行風(fēng)向）平行或有較小夾角的城市干道、街頭綠地、城市開(kāi)敞空間構成。這類(lèi)風(fēng)道對城市主導風(fēng)滲透到城市內部各個(gè)街區起到至關(guān)重要的作用。2.城市通風(fēng)道的作用城市通風(fēng)道從結構上來(lái)看：由市域內水域、主要道路、較為集中的城市綠地、廣場(chǎng)及低矮建筑群連接，形成開(kāi)闊連通的空氣流通的主要廊道。從功能上看，城市通風(fēng)道能促進(jìn)城市內部由風(fēng)壓差和熱壓差而形成的局地風(fēng)循環(huán)，降低城市熱島效應的同時(shí)將城市污染的空氣稀釋排出，解決城市空氣污染問(wèn)題，增強城市自身調節能力。（1）降低城市溫度，緩解熱島效應城市熱島效應是一種由于城市建筑及人們活動(dòng)導致城市中心的氣溫明顯高于外圍郊區的現象。產(chǎn)生城市熱島效應的原因主要有以下方面：城市建設面積增大，由于混凝土地導熱系數較高，使得城市在日照下吸收的熱量遠遠大于被土壤和植被覆蓋的郊區；空氣污染，粉塵、二氧化碳濃度增加，這些污染物和氣溶膠形成大氣逆溫層，浮在城市上空，阻礙了熱量的散發(fā)；城市中人口密集、人為活動(dòng)帶來(lái)大量的消耗能源。黃柏良以長(cháng)沙市2008年的氣象和環(huán)境觀(guān)測數據為依據，得出結論：城市通風(fēng)是影響城市熱島強度的關(guān)鍵因素，提高風(fēng)速能夠有效改善城市通風(fēng)能力，降低城市熱島效應。華中科技大學(xué)陳宏教授等在對貴陽(yáng)市的城市通風(fēng)道規劃研究中，結合當地氣候特征、地理特征與城市形態(tài)進(jìn)行了城市通風(fēng)道規劃設計。得出結論：設置通風(fēng)道后，城市夏季氣溫明顯降低，特別是作為作用空間的城市中心，降溫幅度最高，熱島效應得到改善。（2）降低空氣污染城市在發(fā)展中，內部的工業(yè)用地和大量交通工具產(chǎn)生大量廢氣排放，嚴重影響空氣質(zhì)量，這些污染物在自然環(huán)境中很難分解凈化。在靜風(fēng)狀態(tài)的城市中，當污染物濃度達到一定范圍后，還有可能形成霧霾。城市近地面空氣污染會(huì )更加嚴重，污染物繼續累積，形成惡性循環(huán)。徐建春和周?chē)�鋒認為城市通風(fēng)道是空氣流通的主要廊道，運用土地利用空間結構和城市風(fēng)道相耦合的方法是治理城市霧霾的有效途徑。陳宏和周雪帆認為城市空氣污染物主要依靠城市通風(fēng)道的作用來(lái)疏散調節，將城市內淤積的污染物疏散到城市外部區域的核心是城市通風(fēng)道的合理布局設計。黃柏良以長(cháng)沙市2008年的氣象和環(huán)境觀(guān)測數據為依據，對風(fēng)速與空氣污染（PM10）之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，得出結論：提高城市通風(fēng)系數對于城市中固體顆粒物濃度的稀釋與擴散有一定作用。（3）增強城市的自然調節能力城市中，大量的人為建設和生產(chǎn)活動(dòng)給城市生態(tài)系統的平衡帶來(lái)很大干擾，城市生態(tài)平衡被破壞后，諸如風(fēng)、陽(yáng)光、雨水等自然氣候因子將無(wú)法有效調節城市氣候環(huán)境。城市通風(fēng)道通常根據城市風(fēng)向及地形地貌及市區周邊自然山體、水體、開(kāi)敞空間等要素設計。城市通風(fēng)道的設置，可以促進(jìn)生態(tài)系統平衡的恢復，減少人為干擾的影響。城市通風(fēng)道不僅是流體運動(dòng)的通道，也調節了城市氣候、提高城市自然調節能力，到讓城市“自然呼吸”，進(jìn)而增強城市生態(tài)的免疫力。

　　三、城市通風(fēng)道設計控制方法

　　1.通風(fēng)道周邊建設對通風(fēng)效能的影響不同區域的風(fēng)環(huán)境狀況受到地表粗糙度、經(jīng)緯度、建筑密度及植物分布等因素的直接影響。從城市郊區到城市內部，建筑群的高度及密度不斷增大，地表粗糙度增加，城市建設對風(fēng)的阻礙增加，地面風(fēng)的流速降低，城市地表面處平均風(fēng)速相對郊區逐漸減小。而在城市內部，空氣流通狀況與城市的規模、建筑物高度及密度變化有直接的關(guān)系。當風(fēng)流經(jīng)建筑的側邊及角部時(shí)產(chǎn)生流體加速的現象，被稱(chēng)為角部強風(fēng)，此處風(fēng)場(chǎng)會(huì )受到建筑物的幾何形狀的影響。建筑側面的風(fēng)力模式主要由建筑高度與寬度而定。因此，風(fēng)道周邊地區建筑形式及布局除了影響地塊內部風(fēng)環(huán)境，對其相鄰界面上的通風(fēng)道風(fēng)環(huán)境也有很大影響。當風(fēng)道寬度較大時(shí)，建筑布局對通風(fēng)道縱向效能影響較小，而在城市內部，通風(fēng)道下墊面以城市道路為主時(shí)，道路兩側建筑物的間距、平面布局及空間關(guān)系，直接影響風(fēng)道內的風(fēng)環(huán)境。2.城市通風(fēng)道在不同設計階段的控制要素城市通風(fēng)道是市域內空氣流通的主要廊道，對于城市內風(fēng)環(huán)境的優(yōu)化有很好的調節作用。對于城市通風(fēng)道的規劃及控制，在實(shí)際規劃操作中可從總體規劃、控制性詳細規劃及城市的合計的各個(gè)環(huán)節中落實(shí)。其中：城市總體規劃和控制性詳細規劃都是一種二維空間的規劃設計，而城市設計作為一種對城市三維空間秩序創(chuàng )造的設計，對保障城市通風(fēng)道效能具有很強的指導作用。因此，對于城市通風(fēng)道周邊地區，除了必要的.控制性詳細階段的控制指標外，對于通風(fēng)道周邊空間界面及周邊地塊建筑布局模式也應該形成一系列獨特的城市設計控制指標�？紤]到城市通風(fēng)道的構建，在進(jìn)行城市總體規劃布局時(shí)，應結合城市地形及城市氣候對城市風(fēng)環(huán)境進(jìn)行評價(jià)分析，在宏觀(guān)層面上分析城市可能的通風(fēng)道，并將通風(fēng)道的保護結合城市水系、綠地系統廣場(chǎng)等開(kāi)放空間相結合。在實(shí)施的過(guò)程中，一方面，對于城市的建成區，總體規劃很難根據現有的建筑密度和容積率保障城市通風(fēng)道的通達流暢；另一方面，在新區建設中由于總體規劃缺少具體詳盡的控制指標及限制條件，通風(fēng)道的建設及保障也難以實(shí)施。城市設計相較于控制性詳細規劃而言，對于城市空間的控制具有更大的靈活性，及操作實(shí)施的可能性。因此，對于城市通風(fēng)道周邊地區，除了必要的控制性詳細階段的控制指標外，對于通風(fēng)道周邊空間界面及周邊地塊建筑布局模式業(yè)應該形成一系列獨特的城市設計控制指標。

　　四、對城市通風(fēng)道周邊城市設計的思考

　　目前，我國城市風(fēng)道的建設剛剛起步，總規及控規階段已經(jīng)開(kāi)始加強對通風(fēng)道的設計管控，在程式設計方面仍然有很大的發(fā)展空間。橫向空間上，通風(fēng)道的寬度和走向與風(fēng)向的關(guān)系決定進(jìn)風(fēng)大小，縱向空間上建筑的高低變化和布局疏密程度影響通風(fēng)道內空氣流通效果。通風(fēng)道周邊地區的空間界面及布局對于城市通風(fēng)道通風(fēng)效率有顯著(zhù)影響，在城市設計中加強對平面布局、建筑空間組合及通風(fēng)道界面的控制，通過(guò)城市設計的控制，引導合理的建筑布局，保障通風(fēng)道通風(fēng)效應，其成果可為設計師提供參考，輔助城市設計中基于通風(fēng)及防風(fēng)的優(yōu)化設計，為城市設計環(huán)節中通風(fēng)道的設計及風(fēng)環(huán)境的融入提供一個(gè)思路。

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