濟南通風廊道構建影響因素研究

于小洋　呂媛媛　王軍偉

摘要：隨著國家大力推進生態文明建設，提高城市適應大氣環境變化能力的需要，如何緩解熱島效應、霧霾等城市問題成為城市規劃面臨的難題。文章提出將氣候學與規劃學有機融合，通過識別風廊影響因素，反作用規劃空間，以期能有效解決上述問題。

關鍵詞：通風廊道；城市氣候；城市規劃；影響因素；作用尺度

隨著近幾年城市的快速發展，城鎮規模向外擴張速度的加快，現代建設地塊地上容積率和建筑密度的增加等城市建設因素，對城市原有自然地貌改變較大。再加上城市工業化進程帶來的影響氣候變化的污染排放和小汽車的普及等因素，我國大部分城市除卻普遍存在的空氣污染和城市熱島效應外，近幾年頻繁出現霧霾現象。

濟南因其南高北低獨特的地理因素，城市空間受南部泰山山脈和北部黃河水系的影響，城市因勢沿東西狹長發展。隨著城市不斷擴張，原來布局在郊區的工業生產用地與城市生活用地間的距離不斷縮短，在秋季和冬季弱風或靜穩風環境作用下，工業污染物不利于擴散，進一步加重城市霧霾污染，影響城市的安全性和宜居性。

2016年多部委共同頒布的《城市適應氣候變化行動方案》明確提出打通城市通風廊道，緩解城市“熱島效應”和霧霾等問題。在城市規劃中進行城市通廊道規劃，對提高城市宜居性非常必要。但是通風廊道概念屬于城市氣候學范疇，如何識別氣候學中通風廊道的影響因素，反作用于城市規劃領域，有效指導規劃編制和管理相關工作有序進行的研究顯得尤為重要。

1.基礎概念

1.1何為“城市通風廊道”

城市通風廊道源自德語的“Ventilationsbahn”，由“Ventilations”和“Bahn”組成，分別是“通風”和“廊道”的意思。在我國傳統的城市規劃理論中，雖有傳統風水堪輿的“擋風聚氣（季風）、天塹煞（狹管效應）、枕山/環水/向陽（氣候資源利用與災害防治）”做法，卻基本沒有提及該概念，僅在規劃實踐中有“通風走廊”“綠色風廊”“楔形綠地”“綠色廊道”等相近說法。

在中國氣象局印發的《城市通風廊道規劃技術指南（第一版）》中，城市通風廊道為以提升城市的空氣流動性、緩解熱島效應和改善人體舒適度為目的，為城區引入新鮮冷濕空氣而構建的通道。

1.2通風廊道具體作用形式

通風廊道屬于城市通風系統的一部分，在空氣流動原理的基礎上，城市通風系統還包括補償空間和作用空間（見圖1）。通風廊道一般為城市的作用空間和補償空間進行空氣交換和流通的廊道空間，一般為城市道路、綠地、低矮建筑物、大型空曠地等開闊用地。

1.3相關案例研究

（1）德國風環境評估與規劃應用。以斯圖加特為例，根據地表熱力狀況、粗糙度對空氣流通的影響、土地利用分類、污染物排放狀況等多個因素繪制《城市環境氣候圖》，結合流體力學模型查找城市空氣流通的重要通道，由政府根據研究頒布《山坡地帶規劃框架指引》，并設置風道連接城作用空間與補償空間，確保有效空氣流動。

（2）日本風環境研究。以東京為例，2007年日本東京灣首都圈內的8個郡縣聯合完成“風之道”研究，氣象、環境和規劃相關人員根據收集到的氣象和電腦模擬數據，匯總可利用風系統信息，由專家根據不同層面用途評定處五級風道系統進行管理控制。

（3）香港風道規劃。2003年香港規劃署委托香港大學開展針對高密度城市環境下的《空氣流通評估可行性研究》，利用風速比評估建筑物對周邊風環境的影響，隨后該成果納入《香港規劃標準與準則》中，第11節城市設計指引中增加“通風廊和觀景廊”城市設計課題和第9節環境。其中對通風廊的規定市利用建筑物在高度、大小、形狀、坐向和位置上的差異來改善空氣流通，適當利用規劃的休憩用地、平臺、低矮發展用地和非建筑用地的位置作為通風廊。

（4）南京生態規劃。2013年南京市委市政府編制公布《南京生態文明建設條例（2013-2020）》提出構建六大生態廊道，形成“四橫兩縱”生態網架。2014年南京市政府出臺《南京大氣污染防治行動計劃》提出“2014年底前劃定‘清潔空氣廊道，強化城市空間管制和綠地控制，形成有利于大氣污染物擴散的城市和區域空間格局嘲”。

2.城市通風廊道構建影響因素

由空氣流動原理相應原理可知，影響城市通風廊道構建的主要因素為熱能壓力差、通風潛力。

影響局部地區熱能壓力的重要因素：建筑物體積導致熱能壓力增加是主要負面因素；地形和綠化、水體空間是減少熱能壓力的正面因素。

影響風流通潛力的重要因素有：地面粗糙度。其中減少空氣流通的主要負面因素為地表覆蓋率，增加空氣流通的主要正面因素為自然植被多少和與空曠區域的距離遠近。

（1）建筑物體積以立方米為單位。大體積的建筑物收集太陽輻射并減少空氣流通，不但能儲存更多的太陽熱量，同時還可以減少城市天空開闊度，降低夜間太陽熱能的釋放速度。

（2）地形為水平基準平面之上以米為單位的高度。受絕熱冷卻（因氣壓變化而冷卻）的影響，海拔越高氣溫越低。地形越高的地區，熱能壓力效應越趨向緩和。由于濟南是一個多山的城市，故地形是評估熱能壓力的一個重要因素。

（3）綠化和水體空間，包括綠化帶、隔離帶、防護綠帶等，具有降溫及遮陰的作用，并能降低周邊地區的氣溫。因此綠化、水體空間的大小和分布是影響人能壓力的重要因素。市區和郊區在這方面作用效果不同。

（4）地表覆蓋率是以建筑物的建筑密度來度量地表粗糙度，反映出城市的透風度。地表覆蓋率較高，如設有大型平臺會減緩人行道的風速。因此，地表覆蓋率高低是影響風流通潛力的重要因素。

（5）自然植被。自然植被尤其是草地的粗糙度低，相比其他地表類型（如林地和城市建設用地等）擁有較大的風流通潛力。因此，草地將會有助于提升城市的風流通潛力。

（6）與空曠區域的距離。包含3部分內容：濱水地段、鄰近空曠地段和覆蓋植被的斜坡。水體、空曠地和覆蓋植被的斜坡都有助于增加空氣流通量，使得在其周邊地段的建筑物受益。

3.城市通風廊道的規劃作用尺度

城市在弱風或靜穩風環境狀況下的空氣環流類型是城市通風廊道評估和規劃的基礎。具體可通過分析城市整體的氣候環境狀況、地形地貌特點等自然特征、城市形態或建筑物的指標對風環境的影響等，根據不同層次規劃體系對應不同尺度下的氣候研究尺度。