關于城市風道規(guī)劃的管控及改善策略研究

陳旭斌

（廣東省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院，廣東 廣州 510290）

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)[1]，2018年末，我國城鎮(zhèn)化率達到59.58%，城鎮(zhèn)常住人口達到了8.31億，未來這一數(shù)字仍將穩(wěn)步提升?？焖俪擎?zhèn)化不僅使得城鎮(zhèn)人口大量增加，也使得城市環(huán)境與發(fā)展的矛盾日益突出。大規(guī)模的城鎮(zhèn)開發(fā)導致自然地貌發(fā)生改變，建筑密度增加，山水林田湖草生態(tài)要素減少，城市下墊面更加粗糙，產(chǎn)生了“五島”效應等病態(tài)氣候，極大地影響著城市居民的生產(chǎn)、生活環(huán)境和身體健康。如何控制快速城鎮(zhèn)化進程所帶來的負面環(huán)境效應來應對氣候變化所帶來的不良影響和滿足城市居民的宜居性和舒適度需求，是城市規(guī)劃和管理部門必須要面對的重要課題[2-3]。2016年2月，國家發(fā)改委與住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合印發(fā)《城市適應氣候變化行動方案》，明確提出要“打通城市通風廊道，增加城市的空氣流動性，緩解城市‘熱島效應’”[4]。同年，住房和城鄉(xiāng)建設部和生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合發(fā)布的《全國城市生態(tài)保護與建設規(guī)劃（2015-2020年）》要求全國逾290個地市在2017年底前完成風道劃定工作[5]。無論是政策熱度還是實施力度，風道規(guī)劃在國家的頂層規(guī)劃中都受到高度重視。

1 國內風道規(guī)劃相關研究和實踐

1.1 國內關于風道的相關研究

國內學者對風道的研究主要集中在以下三個方面。

（1）對風道的形態(tài)設計和規(guī)劃方法的探索。如唐春[6]基于伯努利定律提出了城市風道的具體形態(tài)設計要點；李鹍[7]、朱亞斕[8]分別在城市尺度提出了建設城市風道的方法；馮嫻慧[9]從城市的不同發(fā)展模式和規(guī)模入手，提出了改善其城市內部通風的規(guī)劃途徑。

（2）結合不同城市的地形地貌、氣候條件提出相應的實施策略。如趙紅斌[10]以西安為例提出了城市進風口和風道寬度的控制方法；周雪帆[11]以貴陽市為例，探討了多山地區(qū)風道在城市尺度的規(guī)劃設計方法；翁清鵬[12]以南京為例，結合區(qū)域盛行風向和城市綠地系統(tǒng)構建城市風道系統(tǒng)；詹慶明[13]以福州為例，找出城市通風口和風道位置，提出具體的空間形態(tài)指引措施。

（3）結合規(guī)劃管理對不同尺度的風道提出管控要求。如梁顥嚴[14]以廣州白云新城為例將城市風道規(guī)劃與控制性詳細規(guī)劃相結合，提出風廊寬度、建筑密度、風道高寬比等控制指標；李軍[15]結合武漢市的城市規(guī)劃體系，提出宏觀、中觀、微觀三個尺度的城市風道控制指引要求。

總體來說，國內現(xiàn)階段關于風道的研究還處于不夠全面和系統(tǒng)的基礎性研究階段。多數(shù)研究集中在對風道形態(tài)設計、規(guī)劃管控要求或者規(guī)劃方法的前期探索上，缺乏科學化的模擬方法和定量研究。如何將精確的科學數(shù)據(jù)與規(guī)劃設計結合在一起，提高風道規(guī)劃的科學性還有待進一步探索。

1.2 國內各城市風道規(guī)劃實踐

目前，我國已有武漢、北京、西安、杭州等17個城市，相繼開展了風道的研究和實踐[14]。如北京市在新一輪總體規(guī)劃《北京2035》明確提出：到2035年要形成5條寬度500 m以上的一級通風廊道，多條寬度80 m以上的二級通風廊道。杭州為了降低霧霾影響，早在《城市總體規(guī)劃（2001-2020年）》中就提出建設“六條生態(tài)帶”[16]。西安把城市通風廊道規(guī)劃編入《西安生態(tài)隔離體系控制規(guī)劃》和《西安生態(tài)隔離體系控制導則》[17]。武漢、長沙則分別通過了《武漢市城市風道規(guī)劃管理研究》和《長沙市城市通風規(guī)劃技術指南》，在城市層面對規(guī)劃設計作出引導。

1.3 當前風道規(guī)劃存在的主要問題

1.3.1 傳統(tǒng)規(guī)劃缺乏前瞻性，建成區(qū)已淪為“風阻”地帶

風道規(guī)劃是基于風場、地形、水系和植被等進行設計的規(guī)劃，是對原有城市布局上進行的優(yōu)化。由于傳統(tǒng)城市規(guī)劃缺乏前瞻性，對城市通風因素考慮較少，在規(guī)劃中未能預留出科學合理的通風廊道，高強度的城市建成區(qū)往往成為“風阻”地帶。因此，風道規(guī)劃不僅是一個規(guī)劃，也是一個城市環(huán)境與經(jīng)濟、社會指標的博弈過程[18]。

1.3.2 風環(huán)境的復雜性是城市風道建設的主要難點

相對穩(wěn)定的城市盛行風向是風道建設的重要前提。相對于大尺度風場，小尺度風場由于受到地形地貌和局部氣流的影響而難以科學預測，這增加了城市風道規(guī)劃的難度。

1.3.3 風道規(guī)劃需要站在區(qū)域層面綜合考量，單個城市的規(guī)劃具有局限性。

風道規(guī)劃需要考量相鄰城市之間的影響。不合理的城市風道不僅起不到通風、排污的作用，還可能變成周邊城市的排污通道，加劇城市的空氣污染。這就需要考慮這種聯(lián)動性和反饋作用，確保城市風道規(guī)劃和建設必須站在區(qū)域層面協(xié)同規(guī)劃。

1.3.4 風道量化標準很難制定，風道可實施性面臨質疑

風道規(guī)劃必須綜合考慮避災、景觀、生態(tài)、游憩、排污、降噪、空氣流動以及經(jīng)濟、社會等多種因素。通常寬度80 m以下的城市風道效果并不明顯，只有風道寬度達到150 m以上才能達到理想效果[11]。但是在廣州、北京這種寸土寸金、高樓密集的城市，建設寬闊的風道很難實現(xiàn)。

2 風道的作用和管控要素

2.1 風道的作用

盡管在風道的相關實踐中面臨很多困境，但是城市風道的作用經(jīng)過多位學者的研究已得到驗證，具體來說主要有以下六個方面的作用：

（1）緩解熱島效應。城市熱環(huán)境是城市人居環(huán)境中的重要組成部分，關系到城市居民對環(huán)境的舒適度和生活質量；

（2）改善大氣污染。風是決定城市大氣污染自然凈化的主要因素。快速城鎮(zhèn)化帶來大量廢氣，這些漂浮在大氣中的污染物質不僅降低了城市空氣的質量，也阻礙了城市熱量的散發(fā)。要保持較高的空氣質量，城市中的污染物需要通風迅速稀釋擴散；

（3）防治流行疾病。已有研究表明，城市內部良好的通風環(huán)境，是一種能有效控制易通過空氣傳染且傳染性強的流行病的重要方法；

（4）降低能源消耗。高溫環(huán)境導致城市能源消耗增大，供水、供電緊張，它不僅消耗了大量的能源，增加城市發(fā)展的成本，也給城市居民的生活和工作造成了嚴重影響；

（5）提供休憩場所。通過風道規(guī)劃可降低城市開發(fā)強度，帶動公園、綠道等生態(tài)基礎設施建設，為城市居民提供理想的休憩場所；

（6）預留發(fā)展空間。結合城市規(guī)劃和環(huán)境保護規(guī)劃，劃定生態(tài)紅線，保護綠水青山，為城市未來發(fā)展預留空間。

2.2 風道的管控要素

2.2.1 控制風道的走向

風道的走向應與規(guī)劃區(qū)內風向一致。因此，對風道進行規(guī)劃時，首先要做好相應的調查，結合氣象資料情況，確定規(guī)劃區(qū)的主導風向，保證風道走向的正確性。經(jīng)研究證明[14]，貫穿城市而且順應主導風向夾角為30°～60°的風道最有利于通風。

2.2.2 控制進風口

布局進風口時應充分考慮資源現(xiàn)狀，結合當?shù)氐牡匦蔚孛?、主要道路、開敞空間、綠地走廊等客觀因素，深度挖掘通風走廊資源潛力，在不破壞水體、山地林木和尊重現(xiàn)狀的前提下，均衡布局相應的進風口，增加城市建設區(qū)和公共開敞空間區(qū)域的相交程度等[11]。進風口方向可以通過軟件數(shù)值模擬確定，一般依據(jù)城市夏季和冬季的主導風向得出。進風口級別的確定則主要依據(jù)湖泊水系、綠地及公共開敞空間各自所屬風道的不同級別來確定。

2.2.3 控制風道的寬度

如果風道寬度不能滿足要求，將很難提高通風效率，因此需要對風道寬度嚴格規(guī)劃。不同層級的風道寬度控制的不一樣，一般城市內部的主通風廊道寬度應超過150 m，而次通風廊道應超過80 m[11]。條件允許的城市，主通風廊道的預留寬度甚至會達到500 m以上。

2.2.4 控制風道的開敞空間

風道內允許規(guī)劃一定規(guī)模的建設用地，但建設用地規(guī)模和建筑容量應嚴格控制。一般主通風廊道內建設用地所占比例不得超出20%；次通風廊道內建設用地所占比例不得超出25%[14]。

2.2.5 控制風道的相鄰界面

該項指標的控制，主要是針對風道兩側的建筑物而言，對建筑物的高寬比例以及開放度嚴格要求是為了保證風道的通風效率。一般主通風廊道相鄰建筑高寬比例應嚴格控制在0.5，開放程度大于40%；城市的次通風廊道控制在1.0之內，開放度大于30%[14]。

2.2.6 控制風道內的建筑

風道內的建筑密度與高度會產(chǎn)生阻風效果，因此應對其進行嚴格控制。城區(qū)內部主要通風廊道150 m范圍內兩側場地的間口率宜保持在50%～60%[13]。風道兩側建筑宜采用錯列式和斜列式相結合的布局形式。

3 風道規(guī)劃的改善策略

3.1 對進風口和風道內的“綠色生態(tài)開敞空間”進行嚴格保護

在城市建設上，對進風口嚴格控制開發(fā)，對風道內的“綠色生態(tài)開敞空間”進行嚴格保護。進風口是風環(huán)境的補償空間，為城市群（作用空間）提供新鮮空氣。通過軟件模擬和詳細分析，可以得到城市或區(qū)域的進風口。規(guī)劃應對進風口進行嚴格開發(fā)控制。此外，在城市發(fā)展的過程中，受經(jīng)濟利益的驅使可能會出現(xiàn)無序建設和侵占風道的現(xiàn)象，因此必須通過一定的制度和政策來維護城市風道的穩(wěn)定和通暢，并制定相應的法律法規(guī)和國家標準，使得適應氣候變化的措施得以在城市規(guī)劃中體現(xiàn)與實施。

3.2 將風道建設納入空間規(guī)劃體系中，提升風道規(guī)劃的地位

在規(guī)劃體系上，重視風道的重要性，將風道規(guī)劃納入空間規(guī)劃 體系中。城市風道的規(guī)劃和建設不是一個短期工程，其構建、運作和維護需要制度、政策等多方面的充分保障。城市風道的建設必須從空間規(guī)劃體系的整體構建層面來考量，將城市風道的規(guī)劃和建設納入空間規(guī)劃體系中，突出其戰(zhàn)略地位。此外，為了保障城市風道實施的有效性，還應針對城市風道范圍及周邊地塊進行統(tǒng)籌研究，提出相應的城市設計控制指引。對中心城區(qū)各地塊的建筑高度、建筑退讓、建筑朝向、廣告設置、市政道路等進行統(tǒng)籌研究，為下位規(guī)劃的編制和建設方案審批提供技術依據(jù)。

3.3 加強城市風環(huán)境模擬技術和理論研究，提高風道規(guī)劃的科學性

目前，國內風道研究主要基于遙感、GIS和CFD集成技術，由于缺乏城市三維空間模型與數(shù)值模擬分析技術的支撐，城市風道研究缺乏具體的量化標準，風道規(guī)劃的科學性也經(jīng)常受到質疑。計算機技術的進步為更加科學地分析城市風環(huán)境和城市環(huán)境污染狀況提供了技術支持，可對城市通風能力進行更好的定量分析，并為城市規(guī)劃提供決策參考。如何應用氣象軟件、大數(shù)據(jù)進行模擬和研究分析，將氣候學、生態(tài)學知識應用到土地利用總體規(guī)劃和環(huán)境保護規(guī)劃當中，將精確的科學數(shù)據(jù)與規(guī)劃設計結合在一起，提高規(guī)劃的科學性，既是風道研究的發(fā)展趨勢，也是未來風道規(guī)劃亟須補齊的短板。

3.4 區(qū)域協(xié)同合作，聯(lián)防聯(lián)治，改善區(qū)域風源空氣質量

城市風道建設不應局限于單個城市，應放眼區(qū)域，加強整體性規(guī)劃。小范圍的示范區(qū)難以達到實質上的氣候改善效果，因此需要在區(qū)域層面加強合作，聯(lián)防聯(lián)治。區(qū)域風環(huán)境治理的核心問題是在充分認識區(qū)域風環(huán)境基礎上，聯(lián)合風道中的各個城市和地區(qū)，協(xié)同推進、共同治理。

3.5 積極開展氣候環(huán)境教育，鼓勵公眾參與風道規(guī)劃的編制和討論

以德國為例，德國的城市環(huán)境氣候信息及相關研究成果一般都公布在政府網(wǎng)站上，方便民眾直接獲取。通過開展研討會的方式，市民、規(guī)劃師及政府官員可以有更好的溝通和交流。雖然當前我國的規(guī)劃編制越來越重視公眾參與的重要性，但公眾與政府對話和交流的平臺還需完善，只有越來越多的民眾了解并使用，城市風道規(guī)劃才能更好地實施并發(fā)揮作用。

4 結語

目前，城市建設對生態(tài)環(huán)境的影響日益突出，通過城市風道規(guī)劃，改善城市風環(huán)境和熱環(huán)境顯得十分必要。盡管城市風道建設可能無法在短時間內完成，但這一問題應從長遠出發(fā)，著眼于未來，將其納入頂層設計中，成為治霾、降溫的中長期措施。風道建設不是一時一地的問題，城市風道建設既涉及區(qū)域和城市建設的宏觀層面，也與每個街區(qū)、道路、公園、河流的小氣候息息相關，因此需要加強區(qū)域協(xié)調，實現(xiàn)整體統(tǒng)籌布局，在長期記錄調查和綜合分析的基礎上提前進行科學規(guī)劃。此外，不同城市的自然氣候條件不一樣，沿海城市與內陸城市、平原地區(qū)和多山、丘陵地區(qū)的風道建設各有特點，風道規(guī)劃需要因地制宜規(guī)劃，并根據(jù)氣候變化和實時監(jiān)測作出動態(tài)調整。隨著多學科的交融和計算機模擬技術的發(fā)展，以及可持續(xù)發(fā)展理念的深入人心，城市風道研究的科學性將得到快速提升，風道規(guī)劃也必將在未來的城市生態(tài)建設中扮演越來越重要的角色。