因勢利導(dǎo) 和氣致祥：城市通風(fēng)廊道規(guī)劃研究

文/郭 健 河北省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 注冊城市規(guī)劃師

甘 煉 河北和騰城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 城市規(guī)劃師

趙文娟 河北省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 注冊城市規(guī)劃師

翟 浩 河北和騰城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司 城市規(guī)劃師

一、國內(nèi)外關(guān)城市于通風(fēng)廊道的相關(guān)研究

城市通風(fēng)廊道就是通過規(guī)劃建設(shè)，保證城市主風(fēng)道的暢通，把郊區(qū)的風(fēng)引進(jìn)市區(qū)。相關(guān)研究表明，城市通風(fēng)廊道的建設(shè)可以促進(jìn)城市空氣循環(huán)、降低空氣污染，從而改善城市通風(fēng)環(huán)境，使市民擁有舒適、健康的城市生活環(huán)境。

國際上，德國、日本和美國等，對城市風(fēng)道的研究較早。早在1950年代，德國應(yīng)用氣象學(xué)者就開始研發(fā)城市氣候地圖，用以在城市氣候?qū)W與城市規(guī)劃之間建立聯(lián)系，進(jìn)而引導(dǎo)城市規(guī)劃有效緩解霧霾和熱島等城市氣候問題。1980年代，Kress提出局地環(huán)流運(yùn)行規(guī)律。日本在1999年前后也開始關(guān)注城市通風(fēng)道，并探尋在日本建立城市通風(fēng)道的必要性和可行性。日本東京市、巴西的圣保羅地區(qū)利用其臨海的地理位置，垂直于海岸線規(guī)劃風(fēng)道，通過引入海風(fēng)的方式改善城市通風(fēng)。

近年來，我國部分城市已經(jīng)在探索城市通風(fēng)廊道的建設(shè)實(shí)踐，如武漢市在《武漢城市總體規(guī)劃（2010-2020年）》中提出“打造6片放射狀生態(tài)綠楔，建立聯(lián)系城市內(nèi)外的生態(tài)廊道和城市風(fēng)道”；2014年，西安市提出出了“打通風(fēng)道，引風(fēng)入城”的生態(tài)策略，利用三條地震斷裂帶建設(shè)通風(fēng)廊道；上海在浦東新區(qū)規(guī)劃中特意留出了“風(fēng)走廊”,以減少霧霾天氣；北京市在新一輪總體規(guī)劃編制階段，成立中心城通風(fēng)廊道系統(tǒng)研究團(tuán)隊(duì)，規(guī)劃了5條寬度500米以上的一級通風(fēng)廊道，以及多條寬度80米以上的二級通風(fēng)廊道，以提升建成區(qū)整體空氣流通性，促進(jìn)城區(qū)內(nèi)外熱交換和污染物擴(kuò)散。

二、滄州市通風(fēng)廊道規(guī)劃研究

（一）滄州市概況

滄州市地處京津冀東南部，東臨渤海，北靠京津與廊坊，西接石家莊、保定，南與衡水市接壤，截止2015年末市區(qū)常住人口約80萬人。

滄州市屬暖溫帶半干旱半濕潤的季風(fēng)氣候，四季分明，溫度適中，全年平均氣溫為12℃左右。滄州市常年盛行西南風(fēng)，平均風(fēng)速3米/秒左右，年內(nèi)春季風(fēng)最大，夏季風(fēng)最小。

滄州中心城區(qū)海拔高度在5-8m左右，地勢平坦，低洼，微向東傾，以運(yùn)河為界分為運(yùn)東、運(yùn)西兩大區(qū)域，運(yùn)西地區(qū)地勢相對較高，運(yùn)東地勢低洼，舊城多為人工填土，地勢略高。

圖1 滄州市城區(qū)現(xiàn)狀情況

滄州中心城區(qū)現(xiàn)狀建設(shè)用地約90平方公里，由西向東被京滬高鐵、滄東地震斷裂帶、京杭大運(yùn)河及京滬鐵路等四條南北向城市門檻所分割，形成天然的四條南北向通風(fēng)廊道，且與城市常年主導(dǎo)方向一致（見圖1）。

（二）通風(fēng)廊道影響因素研究

影響城市通風(fēng)的主要要素包括：綠化植被、建筑布局、地形地貌、道路系統(tǒng)等四個方面。成規(guī)模的綠地有利于通風(fēng)，并且可以在城市中形成較為顯著的溫度差，進(jìn)而形成區(qū)域性的微風(fēng)和氣體環(huán)流，加強(qiáng)城市內(nèi)空氣流動性。不同的建筑布局也會形成各異的城市通風(fēng)環(huán)境，如舊金山和洛杉磯，高層建筑多在城市中心區(qū)域，多為繁華商業(yè)，而周邊建筑偏低，多為居民區(qū)，從而形成了中心高、周邊低的布局，有利于城市污染的擴(kuò)散。每個城市都有其所在區(qū)域的地理特征，自然地形、地貌可直接引起地表流場的變化，因此在城市通風(fēng)不暢的情況下可考慮合理改造地形、地貌，以此有效地優(yōu)化地表流場。在道路系統(tǒng)的規(guī)劃上，應(yīng)使城市路網(wǎng)的方位與城市主導(dǎo)風(fēng)向一致，并利用路網(wǎng)輔助通風(fēng)廊道規(guī)劃，大大提高城市通風(fēng)效果。

（三）通風(fēng)廊道規(guī)劃基本思路

針對以上列舉的城市通風(fēng)影響因素并結(jié)合滄州市實(shí)際情況，規(guī)劃提出“因勢利導(dǎo)，和氣致祥”的通風(fēng)廊道規(guī)劃基本指導(dǎo)方針和規(guī)劃目標(biāo)，即：順應(yīng)滄州市地勢及城市空間格局，充分利用地震斷裂帶、運(yùn)河等天然廊道和鐵路、城市主干道等人工建設(shè)的廊道，有效疏導(dǎo)城市受阻風(fēng)道，結(jié)合城市各類綠地、河湖水系等形成點(diǎn)、線、面相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)空間，加強(qiáng)空氣微循環(huán)，達(dá)到內(nèi)通外暢，和氣致祥的通風(fēng)效果。

（四）滄州市通風(fēng)廊道規(guī)劃方案

圖2 兩級通道和兩層濾網(wǎng)布局結(jié)構(gòu)圖

以滄州中心城區(qū)外圍一環(huán)和二環(huán)林帶、各綠化節(jié)點(diǎn)為過濾網(wǎng)，帶狀綠地、水系和道路等為廊道，構(gòu)建“兩級通道，兩層濾網(wǎng)”（見圖2）的通風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)市區(qū)內(nèi)部與外部空氣流通，從而達(dá)到緩解城市熱島效應(yīng)，稀釋空氣污染的目的。

控制京滬高鐵、迎賓大道、大運(yùn)河、饒安大道4條一級通風(fēng)廊道，寬度不低于300米，貫穿整個中心城區(qū)，是城市通風(fēng)體系的主要組成部分；控制福建大道、小流津渠等13條二級通風(fēng)廊道，寬度50-300米。一級廊道起組織城區(qū)通風(fēng)功能（見圖3），二級廊道對城區(qū)通風(fēng)死角進(jìn)行通風(fēng)換氣（見圖4）。結(jié)合城市外圍森林公園控制9個一級生態(tài)過濾節(jié)點(diǎn)，城市內(nèi)部大型公園綠地作為二級生態(tài)過濾節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制。

圖3 一級通風(fēng)廊道規(guī)劃圖

圖4 二級通風(fēng)廊道規(guī)劃圖

通風(fēng)廊道的規(guī)劃對城市空間結(jié)構(gòu)和綠地系統(tǒng)的規(guī)劃布局產(chǎn)生較大影響。城市空間上被4條一級通風(fēng)廊道所分割，呈現(xiàn)組團(tuán)型格局，城市綠地系統(tǒng)與通風(fēng)廊道西結(jié)合，呈現(xiàn)網(wǎng)狀、均衡的布局結(jié)構(gòu)。

在城市高度控制上，形成“山”字形結(jié)構(gòu)，四條一級通風(fēng)廊道為“山谷”（見圖5），被四條一級通風(fēng)廊道所分割形成的四個城市組團(tuán)中心布置高層建筑，形成“山頭”，便于城市的通風(fēng)。

（五）滄州市風(fēng)場模擬分析

通風(fēng)廊道規(guī)劃方案確定后，通過PHOENICS軟件，模擬SSW和ENE風(fēng)向下，滄州中心城區(qū)在1.5m人行高度處的風(fēng)速場分布，驗(yàn)證通風(fēng)廊道的通風(fēng)效果。經(jīng)模擬分析，在SSW風(fēng)向下，偏南北方向上的廊道內(nèi)風(fēng)速均接近來流風(fēng)速甚至由于街道的局部加速而超過來流風(fēng)速，京滬高鐵、迎賓大道、饒安大道及運(yùn)河沿線廊道內(nèi)風(fēng)速均超過1.68m/s，局部超過2m/s，廊道周邊的街區(qū)受廊道通風(fēng)的影響也存在較高風(fēng)速區(qū)；ENE風(fēng)向下，上述幾條廊道內(nèi)風(fēng)速相對減小，其中京滬高鐵、迎賓大道及彎曲的運(yùn)河沿線內(nèi)風(fēng)速因廊道角度偏南北而相對較大（多在1.5～2m/s），但饒安大道呈南——北向使得廊道內(nèi)風(fēng)速相對較小，但整體風(fēng)速仍在1.3m/s以上，廊道整體呈現(xiàn)出了一定的通風(fēng)效果，且廊道周邊街區(qū)風(fēng)速也受其影響存在一定的增大。上述廊道區(qū)域的寬度多在300m以上，作為主廊道整體呈現(xiàn)出較好的通風(fēng)效果。

三、結(jié)語

城市通風(fēng)廊道具有打破城市熱島環(huán)流，提高城市內(nèi)空氣流動性，增加城市綠化率，分割大面積城市空間的作用，對于城市通風(fēng)、換氣、降溫、治霾有較為顯著的效果。本研究利用氣象模擬模型，對滄州市風(fēng)環(huán)境進(jìn)行模擬分析，結(jié)合滄州市地形、地貌、城市建設(shè)現(xiàn)狀，制定了“保外圍、疏通道、控建設(shè)”的通風(fēng)道規(guī)劃原則，基于滄州市現(xiàn)有綠地、水系、路網(wǎng)，規(guī)劃了4條一級通風(fēng)廊道、13條二級通風(fēng)廊道，對滄州市城市通風(fēng)不暢，污染物聚積、霧霾等問題改善作用顯著。▲

圖5 迎賓大道一級通風(fēng)廊道剖面圖