基于改善微氣候及降低碳排放的街區尺度探討

【摘要】街區是構成城市空間的基本單元，而建設具有生態性的街區是構建生態城市的必要條件。總結目前生態城街區設置，發現小街區是低碳生態街區設置的發展趨勢。從改善微氣候、節能減排角度論述了街區“小尺度”的優勢，同時總結出“小尺度街區”應進行的優化。以期為構建生態城的街區設置提供參考。

【關鍵詞】生態城；小街區；熱島效應；低碳

【Abstract】Blocks are the basic units of urban space， and building blocks having ecology is a necessary condition to build an ecological city. Summarize the current setting eco-city neighborhoods， we found a small block is the trend of low-carbon eco neighborhood settings. From improved micro-climate， energy conservation point of view discusses the advantages of neighborhood "small scale"， but summed up optimization "small-scale neighborhoods" to be carried out. To provide reference for the construction of eco-city neighborhood set.

【Key words】Eco-city；Small blocks；Heat island effect；Carbon

1. 前言

（1）在人類發展歷程中，城市、街區、建筑建設的尺度在不同時期都有不同的趨勢。在農耕文明時代，出于對自然的敬畏，人類只能進行“小尺度”的建設；而在推崇人類中心主義的工業文明時代，大尺度的建設成為了主流。發展至今，更加推崇“人與自然和諧共處理念 ”，“小的也是美的”的建設理念成為了更適宜自然、融入自然的方式。

（2）在生態城市建設中，“街區”作為中觀空間載體，承接了宏觀生態城市與微觀綠色建筑，是城市空間構成以及低碳節能的重要構成部分。現有研究從城市功能、人文、歷史的角度闡述了如何構建適宜街區尺度[1～3]，也有從原有生態保護角度出發討論街區尺度的研究[4]。而針對改善氣候以及節能減排對街區尺度以及街區特征的理論研究相對較少。

（3）本文從從中觀層面的“街區”來探討一下，“小尺度”以及“其他建立于小尺度上的特征”可從哪些方面對城市氣候、節能減排做出貢獻，以期為生態城市中街區設計提供參考。

2. 生態城中街區建設尺度

（1）通過總結當前國內外生態城市中街區建設，可以得出具有借鑒意義的街區尺度以及特征，見表1。

（2）通過總結上述不同區位、不同氣候條件的生態城的街區尺度可以看出，其街區尺度特征具有一定共性。街區單元尺度設置在70m×110m至400m×400m之間，均屬于較小尺度。分析可知，在該尺度區間的街區基本能夠滿足城市開發建設和功能組織、活力、交通、心理、視覺等多方面的需要。同時街區尺度較小，在規劃中能更根據現狀環境特質靈活的設置功能、確定指標體系，更有助于充分利用自然干擾度較小的地段，也更有利于確實的保護原有的生態、水文因子。例如，臺北市依據自身盆地自然系統的有利條件，劃定了 “生態城市分區發展單元”，小尺度的的單元內充分調動各發展單元的環境潛力，形成具有多樣性的特色自然系統[5]。

（3）綜上，選定適宜的街區空間尺度是構建生態城市的基礎，基于適宜的空間尺度，優化其設置、布局，將更有益于實現綠色低碳、節能環保等生態城市的目標。因此，下文主要論述合理布局小尺度街區對改善微氣候、降低碳排放的積極作用。

3. 小街區對改善城市微氣候及降低碳排放的影響

3.1小街區對微氣候影響。

（1）快速城市化帶來了地區原有物理環境的改變，能耗的提高，也給城市帶來了“氣候病”。目前，熱島效應已成為城市氣候最明顯的特征之一。熱島效應是指相較于下墊面普遍為植被、土壤的郊區，城市中大量的密集的建筑物、水泥路面等具有更大的吸熱率和更小的比熱容，造成了城區氣溫明顯高于郊區氣溫的現象。

（2）街區作為城市的構成部分，如何通過自然做工改善街區熱環境，調節城市氣候是值得探討的問題。

3.1.1增加遵循自然肌理的通風廊道。

（1）相較于街區，道路具有較小的流動阻力，可以作為氣流的主要通道[6]。構建小街區，增加支路路網密度，可為城市增加毛細風道，能有效加強傳輸郊區冷空氣與城市熱氣流的交換作用，能調節城市溫度[7]。

（2）同時，研究中發現，當風向與街道、河流走向不一致時，風向將會偏轉；而當街道走向與風向一致時，在街道及河道的上空形成“管狹效應”，帶來較空曠處更高的風速。較高的風速更易于降低空氣的溫度，對此，為提高風道的降溫效應，《香港規劃標準與準則》中作出以下指引“建筑物的排列和街道布局須遵從盛行風方向”。從上述結論可知，在保證交通便利的基礎上，路網不應拘泥于方正路網。道路的走向應盡量與夏季盛行風向保持一致。并充分尊重原始的自然河流走向。

（3）由此可知，在較小的街道尺度基礎上遵循盛行風向構建風道，對于改善城市熱島效應是較為有效的手段。

3.1.2緊湊布局。

（1）城市熱島的產生源于不同類型用地其下墊面的熱力性質不同，由于工業生產、居民生活產生的能耗較大，一般工業用地、居住用地及商業用地的具有較高的地表溫度。但研究中發現，不同的城市功能區布局形成的城市溫度環境差別較大。街區較大、功能較為單一時，較為集中的居住用地和商業用地將帶來集中熱耗，中心規模較大時，較冷空氣難以進入內部進行熱交換，使得熱島效應較為突出。有學者在研究中指出出多中心的城市發展模式有利于城市整體能耗的降低 [8]。同時，單一的用地性質，會增加長距離的出行，也導致城市每天兩次的“鐘擺交通”，將加劇城市熱島效應。

（2）小街區規制將增加道路密度，可通過道路（尤其是綠化率較高的道路）切割城市熱場，避免單一性質的用地大面積布局，最終達到降低城市熱輻射，削減熱島規模效應的作用[9]。

（3）綜上，小街區不易形成大規模的集中熱源。在街區“小尺度”的基礎上增強街道兩旁綠化，能更有效的吸附溫室氣體，起到切割城市熱源，緩解熱島效應的作用。

3.2綠色小街區對低碳貢獻。

街區是城市實現低碳目標的基本組成單元，其空間結構布置對于用地功能、交通出行有影響較大。小街區構造城市交通的微循環，形成具備良好的慢行交通基礎條件，可對碳減排起到積極的作用。

3.2.1小街區優化慢行系統及公共系統構建。

（1）根據陳飛等學者研究，相較于步行、自行車、摩托車、公共交通等出行方式，小汽車是每公里人均耗能最高，每公里人均CO2排放量最多的出行方式（見表2）。同時，CO2排放量的快速增長的原因之一是由于近年來小汽車數量的飛速增長。同時當車輛過多，超出道路的允許通行能力后，將造成交通擁堵，也會導致大量額外的CO2排放[10]。相反，發展能耗更低，排放量更低的慢行系統和公共交通系統更有利于碳減排，也更有利于環境保護（不同交通方式能耗及排放物比較見表2）。

（2）小尺度的街區更適于步行。密集而較窄小的街道可以減慢車流速度，隨著車流速度的降低，自行車交通與步行交通更加安全便捷[12]。同時小街區構建增加了支路網絡的密度，增加了街區內可達性，也增加了對慢行交通的支持。因此，街區“小尺度”即可推動慢行系統的發展，由此起到降低碳排放的作用。

（3）除了“小尺度”的特征，街區還可通過以下方面構建更加低碳的城市。通過強化慢行步道的景觀設計，營造舒服宜人的慢行系統，保證居民生活環境的生態、健康、安全、便捷的綠道網絡，可以增加慢行吸引力。有研究指出，具有良好可達性并與慢行系統相結合的綠色開放空間可以降低人們由于“休閑補償心理”而產生的遠距離出行需求和里程，并激發健康的出行行為發生[13]。同時，可通過加強慢行系統與快速公交站點的接駁、增加公共交通站點的慢行可達性等手段以增強慢行系統與公共交通系統的銜接，將能進一步促進居民通過慢行出行，從而降低城市碳排放量。

3.2.2混合功能。

（1）土地用途混合是城鎮發展的自組織格局，是人類對聚落空間的生態選擇[14]。土地用途決定了生產、居住和公共服務等功能，也決定了具名的出行需求。美國交通規劃工作者紐曼與肯沃斯通過比較美國、歐洲及亞洲的城市，發現美國城市（低密度分散式布局）大約要比同等規模的歐洲城市（高密度緊湊式布局）人均多耗費3～4倍的燃油，其中50%的差異歸因于土地使用模式的不同。國外多個社區調研顯示，在社區項目中每增加20%的零售和商業活動，會引起小巴或其他公共交通的出行比例約增加4.5%[15]。

（2）較小的街區尺度，更易實現不同類用地混合布局，構建更豐富的功能布局。即能在較小的的范圍內將生產、居住和公共服務三大功能集中，通過短距離的出行即可滿足居民基本的生活需求，用步行即可滿足大部分出行需求。從而減少了為滿足基本生活需求的機動性出行，即可降低小汽車的使用率，達到降低碳排放量的目標。

4. 結語

（1）相較于大街區，小街區更密的路網對緩解熱島效應，以及更利于慢性交通促進碳能耗的降低。在小尺度街區的基礎上，遵循夏季盛行風向布局街道，設置街區功能時能夠緊湊的布局，并在城市大熱場中適度增加綠化街道密度以切割熱場，均可有效基于小街區尺度改善城市熱島效應。同時，為實現節能減排目的，強化慢行步道的景觀設計，增強慢行系統與社區中心軌道公交站點的可達性，以及通過街區內功能混合均可起到抑制機動性出行帶來的碳排放。

（2）本文對小街區所涵蓋的其他方面未進行研究，僅整理分析了街區尺度與街區設置對改善氣候及節能減排的影響。研究主要出于對前人理論的總結梳理，有待進一步結合實例進行的深化量化研究。

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[作者簡介] 魏婷（1988.11-），女，職稱：助理規劃師，學歷：碩士研究生，工作單位：生態規劃成都市規劃設計研究院。