城市風(fēng)環(huán)境體系構(gòu)建
——以儋州市那大主城區(qū)為例

王婷

上海同濟(jì)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 上海 200092

1 引言

習(xí)近平總書記提出“要深入開展健康城市和健康村鎮(zhèn)建設(shè)”，“持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”。城市通風(fēng)廊道就是促進(jìn)空氣流通、改善城市環(huán)境，保障居民身心健康的重要抓手。城市規(guī)劃應(yīng)當(dāng)順應(yīng)區(qū)域氣候條件，通過(guò)城市自身的空間配置構(gòu)建風(fēng)廊，緩解因城市化引起的城市大氣環(huán)境問題。

儋州市地處海南省西海岸，那大城區(qū)位于內(nèi)陸區(qū)域，地屬熱帶海洋季風(fēng)氣候，日照充足，雨量充沛，年太陽(yáng)輻射強(qiáng)。根據(jù)《2020年儋州市環(huán)境空氣質(zhì)量報(bào)告》2020年環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)到100%。氣候總體特征可以概括為濕熱多雨、空氣優(yōu)良、軟輕風(fēng)為主、主導(dǎo)風(fēng)向多。由于人口、建筑群密集，道路硬底化程度高等原因，城區(qū)氣溫相較郊區(qū)高，也就是俗稱的“熱島效應(yīng)”。因此，在那大城區(qū)進(jìn)行風(fēng)廊體系的梳理，引風(fēng)入城（引導(dǎo)城市空氣流通，促進(jìn)大氣良性循環(huán)）、降熱除濕（緩解熱島效應(yīng)）、保持品質(zhì)（保持優(yōu)良空氣品質(zhì)、提升體感舒適度），利用自然風(fēng)條件改善城市通風(fēng)，為風(fēng)在城市中的良性流動(dòng)創(chuàng)造便捷通道。

2 城市通風(fēng)廊道的理論研究

2.1 城市通風(fēng)廊道的定義

城市通風(fēng)廊道又稱風(fēng)廊、風(fēng)道，是以提升城市的空氣流動(dòng)性、緩解熱島效應(yīng)和改善人體舒適度為目的，為城區(qū)引入新鮮冷濕空氣而構(gòu)建的通道[1]。主要利用江河、湖泊、山谷，以及城市綠地、水體、主干道等空間載體形成的引導(dǎo)城市空氣流動(dòng)，促進(jìn)大氣良性循環(huán)。緩解熱島效應(yīng)、改善城市空氣品質(zhì)，提升體感舒適度，為城區(qū)引入新鮮冷濕空氣而構(gòu)建的通道。風(fēng)廊類似一條狹長(zhǎng)的通風(fēng)管道，讓城市吹起穿堂風(fēng)。

2.2 國(guó)內(nèi)外城市通風(fēng)廊道的經(jīng)驗(yàn)借鑒

東京、慕尼黑、香港、廣州、北京等國(guó)內(nèi)外多個(gè)城市都從城市風(fēng)廊建設(shè)角度，探索改善空氣污染、緩解熱島效應(yīng)的規(guī)劃措施，國(guó)內(nèi)外城市所處的地理環(huán)境、氣候特征不盡相同，其通風(fēng)廊道的建設(shè)目的也存在差別?；诰徑鉄釐u效應(yīng)的目的，我們重點(diǎn)借鑒香港、廣州等城市通風(fēng)廊道的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。

2.2.1 廣州：構(gòu)建風(fēng)環(huán)境要素體系，分類管控

廣州城市風(fēng)環(huán)境體系的構(gòu)建主要目的是為城區(qū)引入新鮮冷濕空氣，從而改善人體舒適度。該體系的要素主要包含冷風(fēng)源、風(fēng)環(huán)境控制區(qū)和通風(fēng)廊道。首先，廣州以蓮花山、海鷗島、萬(wàn)畝果園、花卉博覽園等10處開敞生態(tài)綠地作為城市冷風(fēng)源。冷風(fēng)源為城市空氣循環(huán)提供動(dòng)力，是城區(qū)中以自然生態(tài)為主的大型公園及綠地空間。廣州通過(guò)控制綠地、植被、水體的面積規(guī)模和質(zhì)量，維護(hù)冷風(fēng)源質(zhì)量、保障城市通風(fēng)循環(huán)。其次，廣州將風(fēng)環(huán)境控制區(qū)劃分為迎風(fēng)控制區(qū)、強(qiáng)風(fēng)利用區(qū)、靜風(fēng)改善區(qū)，通過(guò)強(qiáng)化各個(gè)片區(qū)的保護(hù)管控措施，保障城市風(fēng)廊發(fā)揮效應(yīng)。其中迎風(fēng)控制區(qū)和強(qiáng)風(fēng)利用區(qū)是城市風(fēng)廊的入口，是將冷風(fēng)源能量擴(kuò)散到城區(qū)的高風(fēng)速區(qū)域，因此廣州嚴(yán)格控制該類片區(qū)的開發(fā)強(qiáng)度，保障開敞空間。靜風(fēng)改善區(qū)是城區(qū)內(nèi)通風(fēng)亟待提升的片區(qū)，規(guī)劃上結(jié)合各類廊道空間的更新改造和增設(shè)開敞空間，強(qiáng)化此類片區(qū)與風(fēng)廊的聯(lián)系。

最后，結(jié)合主導(dǎo)風(fēng)向、開敞空間布局廣州構(gòu)建了5主22次的通風(fēng)廊道。重點(diǎn)在三維層面進(jìn)行空間管控，結(jié)合總體城市設(shè)計(jì)和控制性詳細(xì)規(guī)劃落實(shí)風(fēng)廊控制要求。對(duì)風(fēng)廊寬度、風(fēng)廊范圍內(nèi)的開發(fā)建設(shè)量、建筑形式、公共開敞空間和綠地空間的布局等要素提出明確的控制要求。并且建議新建項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)環(huán)境評(píng)估，作為開發(fā)建設(shè)前置條件。

2.2.2 香港：氣候分析納入規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)

作為世界高密度城市的代表，香港的城市規(guī)劃最重要的工作之一致力于提升城市的空氣流動(dòng)性、緩解熱島效應(yīng)。從微觀尺度上改善并滿足空氣流通的各項(xiàng)要素要求，從而達(dá)到改善城市通風(fēng)的目的[4]。香港特別行政區(qū)規(guī)劃署早在2003年委托香港中文大學(xué)研究高密度城市的空氣流通問題，并將研究成果納入《香港規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則》。

根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，香港在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)階段需進(jìn)行空氣流通評(píng)估，并且落實(shí)城市通風(fēng)廊道的空間保障，以指引城市建設(shè)。為了引導(dǎo)空氣流通，香港重點(diǎn)優(yōu)化三維空間管控。城市通風(fēng)廊道主要沿常年主導(dǎo)風(fēng)向布局，主要道路與盛行風(fēng)向平行，夾角盡量小于30°，引導(dǎo)海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等新鮮空氣引入城市內(nèi)部，改善局部地區(qū)微氣候；通過(guò)拓寬連接主要道路的小路加強(qiáng)鏈接通風(fēng)廊道與城市公園、開敞空間及低矮樓宇片區(qū)，增加中心城區(qū)的通透度、減少熱負(fù)荷；城市高強(qiáng)度開發(fā)區(qū)采用合理的規(guī)劃措施，如限制建筑密度、建筑高度和地面覆蓋率，控制建筑的簇群關(guān)系，利用建筑高差引導(dǎo)空氣流通。

3 那大城區(qū)風(fēng)廊體系構(gòu)建

儋州作為海南西部中心，在優(yōu)化城市空間格局，提升人居環(huán)境品質(zhì)過(guò)程中，建設(shè)通風(fēng)廊道意義顯著。那大城區(qū)建設(shè)已基本成型，如何在現(xiàn)有規(guī)劃架構(gòu)上建設(shè)風(fēng)廊？本文基于儋州市那大城區(qū)宏觀層面的風(fēng)廊體系研究，結(jié)合那大城區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)的復(fù)雜性及客觀性，根據(jù)城市用地空間的形態(tài)、空間尺度和增風(fēng)功能的角度，確定多級(jí)的風(fēng)廊體系和冷風(fēng)源節(jié)點(diǎn)。將夏季主導(dǎo)風(fēng)下城市風(fēng)道控制引導(dǎo)體系納入那大城區(qū)總體規(guī)劃中總體城市設(shè)計(jì)的控制引導(dǎo)體系中，指導(dǎo)城市設(shè)計(jì)指引和區(qū)域城市更新，以期通過(guò)規(guī)劃手段改善城市的局部大氣環(huán)境，以更新建設(shè)實(shí)現(xiàn)城市創(chuàng)發(fā)展。

3.1 冷風(fēng)源識(shí)別

不同地理位置的城市，其城市風(fēng)廊的冷風(fēng)源各有不同。那大城區(qū)地處海南島西部，距離海岸約39km，由于中部五指山的阻隔，處于島內(nèi)被背風(fēng)面。那大城區(qū)規(guī)模不大，城鎮(zhèn)開發(fā)邊界約70km，東西寬約16km,南北進(jìn)深約10km。其城市冷風(fēng)源主要為城區(qū)周邊及附近的河湖水庫(kù)、周邊山風(fēng)、郊區(qū)冷風(fēng)。

城市表面溫度具有水體＜林地＜農(nóng)田＜草地＜裸地＜城鎮(zhèn)的規(guī)律，且相比較硬化下墊面，水體、林地、農(nóng)田等植被地區(qū)是相對(duì)清潔空氣源地，即冷風(fēng)源。其對(duì)城市局地小氣候具有一定的改善效果，可以起到降溫、增濕、降塵作用。根據(jù)《城市通風(fēng)廊道規(guī)劃技術(shù)指南》，面積≥1.6hm的開放空間可作為冷風(fēng)源，按照冷風(fēng)源類別，分為強(qiáng)、較強(qiáng)、一般、弱四級(jí)。首先根據(jù)那那大城區(qū)冷風(fēng)源的用地類型及規(guī)模，結(jié)合現(xiàn)狀藍(lán)綠要素和綠地系統(tǒng)規(guī)劃，規(guī)劃6個(gè)強(qiáng)冷風(fēng)源和16個(gè)較強(qiáng)冷風(fēng)源。其中在現(xiàn)狀1湖5嶺10園的基礎(chǔ)上增加6個(gè)規(guī)劃公園，作為較強(qiáng)冷風(fēng)源。

表1 冷風(fēng)源等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

圖1 主要冷風(fēng)源分布示意

3.2 劃定風(fēng)環(huán)境控制區(qū)

基于儋州市夏季的主導(dǎo)風(fēng)向，運(yùn)用GIS 技術(shù)對(duì)城市道路的通風(fēng)性能進(jìn)行分析，并結(jié)合儋州市那大城區(qū)及其周邊的地形、水陸及綠化等條件，確定形成一帶七區(qū)。一帶，迎風(fēng)控制地帶。主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)向的城鎮(zhèn)開發(fā)邊界沿線300m進(jìn)深，以有利于引風(fēng)入城為導(dǎo)向，建議對(duì)新建建設(shè)活動(dòng)開展風(fēng)環(huán)境評(píng)估，并作為規(guī)劃建設(shè)前置條件。七區(qū)，弱風(fēng)改善區(qū)。城市中央活力區(qū)（CAZ）、老城中心、商貿(mào)中心、組團(tuán)中心等建設(shè)強(qiáng)度高、密度大、通風(fēng)情況較差，需要引導(dǎo)促進(jìn)空氣流通的區(qū)域。

圖2 風(fēng)環(huán)境控制區(qū)分布示意

表2 主要冷風(fēng)源一覽表

3.3 通風(fēng)廊道

主通風(fēng)廊道以冷空氣通道為主要類型，使新鮮空氣進(jìn)入城市中心城區(qū)；次風(fēng)廊引導(dǎo)主風(fēng)廊氣流以及周邊冷風(fēng)源氣流，輔助緩解城市中心區(qū)熱島效應(yīng)。 本規(guī)劃中，那大主城區(qū)通風(fēng)廊道根據(jù)風(fēng)向以及地理分布 串聯(lián)了各個(gè)綠地，促進(jìn)鄰近的作用空間形成空氣交換。城市中心區(qū)中綠地占地面積較多，為中心區(qū)通風(fēng)廊道提供穩(wěn)定的綠地冷風(fēng)源氣流。

規(guī)劃構(gòu)建“1+4“的主通風(fēng)廊道。與城市主導(dǎo)風(fēng)向基本平行，以南北向或東北至西南方向?yàn)橹?，盡量貫穿城區(qū)，結(jié)合雅拉河、松濤東干渠等水系綠廊等帶狀開敞空間。次級(jí)通風(fēng)廊道主要結(jié)合城市主干路、綠廊等帶狀空間，鏈接綠源、弱風(fēng)改善區(qū)等空間。

3.4 管控引導(dǎo)

3.4.1 總體要求

保護(hù)冷風(fēng)源。保護(hù)城市周邊的大型水面、山體、林地，提供清新空氣；增加城市內(nèi)部綠地及開敞空間，改善局地小氣候，緩解熱島效應(yīng)。

開展風(fēng)環(huán)境評(píng)估。建議對(duì)風(fēng)廊、迎風(fēng)建設(shè)控制帶、弱風(fēng)改善區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的新建項(xiàng)目開展風(fēng)環(huán)境評(píng)估，并作為開發(fā)建設(shè)前置條件。

加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)引導(dǎo)。以引風(fēng)入城、改善局部地區(qū)微氣候?yàn)槟繕?biāo)，加強(qiáng)冷風(fēng)源、風(fēng)廊、迎風(fēng)建設(shè)控制帶、弱風(fēng)改善區(qū)等區(qū)域的城市設(shè)計(jì)引導(dǎo)，采用合理的規(guī)劃措施，包括限制建筑密度、建筑高度和地面覆蓋率，等增加城區(qū)的通透度、提高城市空氣自凈能力，緩解城市熱島效應(yīng)等不利影響。

3.4.2 冷風(fēng)源管控引導(dǎo)

冷風(fēng)源主要包括城市周邊的水庫(kù)、山林、農(nóng)田等生態(tài)冷風(fēng)源，該區(qū)域禁止大規(guī)模的開發(fā)建設(shè)，保護(hù)水面、植被等生態(tài)空間，下墊面硬化占比≤5%。城市冷風(fēng)源主要是城市綠地、開敞空間等，該區(qū)域重點(diǎn)保護(hù)水面和植被，下墊面硬化占比≤20%。規(guī)劃應(yīng)充分利用1湖5嶺以及16個(gè)公園等大面積、高密度綠化區(qū)域的公共空間，嚴(yán)格控制周邊的建筑密度不超過(guò)20%，建筑高度不超過(guò)10m，建筑布局要利于風(fēng)的流通。風(fēng)廊通過(guò)的公園，植物種植比例建議控制在喬木占30%，灌木占30%，草地面積占40%。從而達(dá)到緩解城市熱島效應(yīng)、改善城市熱環(huán)境的目的。

對(duì)于將風(fēng)引入城區(qū)的的風(fēng)道口，應(yīng)保證盡量拓寬 面向風(fēng)道入口一側(cè)的建筑布局，尤其是北部灣大道、蘭洋路等主要風(fēng)道口，增加導(dǎo)入風(fēng)量，避免連續(xù)的建筑界面；保持風(fēng)道口寬度與風(fēng)道口建筑高度比小于3:1，減少阻礙引風(fēng)的因素，避免過(guò)多上升氣流的產(chǎn)生。

圖3 通風(fēng)廊道分布示意

3.4.3 風(fēng)環(huán)境控制區(qū)管控引導(dǎo)

現(xiàn)今的城市建設(shè)均向高、密方向發(fā)展，高密度建筑集群增加了下墊面粗糙度，阻礙了風(fēng)在城市間的流動(dòng)，影響了城市底部行人層的通風(fēng)效率。通風(fēng)廊道的部分節(jié)點(diǎn)也被建筑阻擋，引發(fā)城市中心高密度區(qū)域通風(fēng)不良。城區(qū)內(nèi)只有足夠的連續(xù)開敞空間及尺度，才可緩解風(fēng)流通的問題。因此，風(fēng)環(huán)境控制區(qū)的控制引導(dǎo)主要從建筑密度、高度、布局及開敞空間建設(shè)等方面著手。片區(qū)內(nèi)道路、建筑布局應(yīng)平行于主導(dǎo)風(fēng)方向；垂直主導(dǎo)風(fēng)方向的建筑截面寬度宜≤50%；鼓勵(lì)架空、退臺(tái)等有利于空氣流通的建筑設(shè)計(jì)和布局方式；策略性控制建筑高度的簇群關(guān)系，利用建筑高差引導(dǎo)空氣流通。

3.4.4 風(fēng)廊管控引導(dǎo)

主通風(fēng)廊道控制引導(dǎo)：雅拉河主廊道控制寬度不小于200m，松濤東干渠、鐵路等其他主廊道控制寬度不小于100m，保證河湖及周邊山體冷風(fēng)能順利導(dǎo)入城區(qū)?？刂品秶鷥?nèi)建筑（含裙房部 分和塔樓）的通透度應(yīng)保證在20%（建筑應(yīng)有20% 為透空區(qū)域，空氣才可穿過(guò)[3]），以建筑側(cè)面（窄面）為迎風(fēng)面。

次通風(fēng)廊道控制引導(dǎo)：考慮城市街道的空間布局，將中興大街、云月路、松濤路、龍門路、東坡路、文化路、蘭洋路、北部灣大道作為次通風(fēng)廊道。老城現(xiàn)狀道路寬度較窄、建筑密度較高，規(guī)劃建議對(duì)道路進(jìn)行拓寬，對(duì)于改造花費(fèi)大、難度高的道路，控制道路兩側(cè)建筑的密度及建筑裙房，進(jìn)而加強(qiáng)通風(fēng)能力，改善城市的風(fēng)環(huán)境。道路局部與廣場(chǎng)綠地結(jié)合寬度控制在150-200m，有利于空氣的流通。

4 總結(jié)

城市風(fēng)環(huán)境體系的建設(shè)對(duì)于緩解城市熱島效應(yīng)、加強(qiáng)城市通風(fēng)有著重要的作用，如何科學(xué)有效的通過(guò)城市規(guī)劃的手段在城市高強(qiáng)度開發(fā)的同時(shí)兼顧城市風(fēng)環(huán)境品質(zhì)是城市規(guī)劃重要的課題之一。經(jīng)過(guò)上述的案例分析，在中心城區(qū)各類法定規(guī)劃及專項(xiàng)規(guī)劃過(guò)程中，將風(fēng)環(huán)境改善作為規(guī)劃的重要考慮因素。

在總體規(guī)劃中可以結(jié)合城市綠地構(gòu)建的城市通風(fēng)廊道，從整體尺度上緩解城市中心區(qū)熱島效應(yīng)和空氣污染；在綠地體系規(guī)劃中可以結(jié)合冷風(fēng)源的建設(shè)提出新建公園綠地及開敞空間的位置、規(guī)模及要求；在控制性詳細(xì)規(guī)劃中通過(guò)對(duì)三維空間用地、建筑布局、環(huán)境要素等的管控平衡城市形態(tài)和城市環(huán)境的關(guān)系。通過(guò)城市形態(tài)優(yōu)化，降低建筑覆蓋率，提高行人層通風(fēng)效率，改善城市局部通風(fēng)環(huán)境不良的狀況。