從“邊開放角封閉”到“邊封閉角開放”
——基于風環境視角下的城市廣場設計理念

黃綺琳 孟慶林

華南理工大學建筑學院

1 引言

廣場是城市外部空間組成部分極其重要的一環，這種源自西方的建設模式強調通過建筑物的布局和圍合來構成空間。形式豐富的廣場，其營造手法同樣隨著日新月異的理念而推陳出新。廣場的空間屬性在滿足城市外部空間構圖需要的同時，更應當支撐起市民活動場所的職能。空間品質和人類活動二者缺一不可，共同組成廣場的存在意義。隨著城市化進程不斷加快和人們物質精神生活不斷發展，更多市民選擇走向戶外，在各處外部空間進行社交、休閑活動。在廣場建設熱潮下，大量新興廣場出現在各個城市之中，這些空間一方面是市民豐富生活的舞臺，另一方面也是展露城市風貌的平臺。更好地組織和利用外部空間使其成為城市需要的可持續性、積極地空間，才能提高城市居民的歸屬感，才能適應不斷發展的城市需求。

2 城市廣場空間設計出現的問題

由于規劃理念的水平高低參差不齊及具體的施工建設管理水平存在客觀差異，各空間設計成果也良莠不齊，沒有達到預期目的的廣場也逐漸在實際運營中暴露出不足。這其中最為典型的兩點分別為尺度問題和圍合問題。

2.1 尺度問題

廣場最直接的職能是為市民提供開敞的活動空間，身為外部空間的一種存在形式，廣場應當一定明確的邊界，但是在具體尺度的把握上往往容易超出控制。理想情況中，廣場最小尺度應等于其周邊主要建筑的高度，最大尺度為主要建筑高度的兩倍[1]，但在實際中這一標準往往不盡相同。

介于廣場最主要的功能是為人的日常活動服務，人的尺度在城市設計中得到越來越多的提倡，蘆原義信以人為本引入了D/H的概念，其中H代表界面的高度，D代表人與界面的距離，當D/H＞1 時，會產生遠離之感，超過2 時產生寬闊之感；當D/H＜1時，會產生接近之感；當D/H=1時，存在一種勻稱之感[2]。《城市廣場規劃設計指導》中提出的城市中心廣場適宜尺度為：視距與樓高的比值在1.5～2.5之間，視距與樓高構成的視角為18°～27°[3]。

如果在前期規劃設計階段沒有做到科學界定廣場的合理尺度，就容易導致建成廣場尺度過大。相關數據顯示，中國20個典型廣場平均面積達到了將近10 公頃[4]，遠遠超出歐洲同類型廣場1.54公頃的平均值[5]，尺度失衡帶來最直接的影響就是前期各種資源的浪費，在日后投入使用中時，過于空曠的廣場必然會給人“空而無物”的感覺，身為城市節點不能吸引人停留、游憩、活動，反而使人感到空洞、乏味、疲憊，這就與廣場的職能相違背。

此外，過于開闊的廣場同時對日光和通風等環境因素產生不利影響，比如夏季猛烈的太陽輻射，冬季過強的空氣對流等，這就引出了與廣場設計密切相關的圍合問題。

2.2 圍合問題

蘆原義信將圍合空間的形式共分為三種：角柱限定空間，邊封閉、角開放空間，以及邊開放、角封閉空間。其中角部是決定圍合感強弱的關鍵部位[2]。基于以上觀點，蘆原義信進一步提出了“陰角空間”（Internal Corner Space）的概念，即連續性外墻上凹進去的空間，也可以叫作凹角空間[6]。“陰角空間”理論最初是應用于建筑圍墻之內的“內部空間”，當涉及廣場這類處于建筑圍墻之外具有公共性質的“外部空間”時，進一步強調重在空間圍合。某種程度來說公共陰角空間是城市共享空間的一部分，是建筑和建筑在城市規劃中圍合出來的部分[7]，陰角空間為市民以輕松自然的方式進行交流創造了機會[8]。目前國內的規劃建設往往是道路規劃現行，這就導致絕大部分廣場都是采用道路圍合的方式或只在廣場的一兩側布置建筑，易使人們在行為和心理上產生不安定的感覺，縮短在廣場內停留的時間，降低了廣場的內聚力及吸引力[9]。相比開敞的陽角空間，陰角空間往往會形成封閉性較強，親切又讓人感到安全的空間。

3 案例量化分析

3.1 研究方法

在蘆原義信等人推崇空間圍合的同時，廣場的微氣候環境獲得了更多關注。一般來講，風的流動對場地的舒適度有著不能忽視的重要影響，在干燥炎熱的氣候下，風可以對溫度形成有效地調節；在陰冷潮濕的氣候下，風可以促進場所保持干爽。根據場地圍合方式不同，氣流的流動也會產生不同影響。相關標準表明，場地內人活動區出現渦旋或無風區的情況應盡可能地減少[10]，因此在進行場地規劃設計時不能單從形態美學角度出發，也要考慮環境科學及人類活動熱舒適情況。本文接下來以風環境為研究對象，重點研究在圍合廣場的陰角空間對通風的影響，以求在設計場所的時候盡量把風對環境的影響適當化。

3.2 模擬案例分析

（1）模擬條件。為考查不同圍合形式對城市廣場范圍內流場的影響，分別給出在相同邊界條件時，D/H=2的兩種不同圍合方式廣場1.5m 高水平剖面A 和B，其中A 屬于典型四角封閉式廣場，B屬于典型四角開放式廣場，從理想化模型入手利用Phoenics軟件進行模擬分析。為使模擬可信度更高，氣候條件以《城市居住區熱環境設計標準》（JGJ 286—2013）里廣州夏季典型氣象日氣象參數進行設定，廣州主導風向東南風，風速2.0m/s[11]。此外根據資料，定義當風速小于1.5m/s時，風速過小[12]。

（2）模擬結果。經過模擬，得出135°風向時角封閉A和角開放廣場B在1.5m高水平上的速度分布結果如圖1所示。

由圖1（a）可看出，對于角封閉圍合式，該廣場形成兩個進風口和兩個出風口，來流由上風口進入廣場空間后與四個陰角均產生碰撞并使氣流方向轉變，由于碰撞效應在廣場內部形成三個渦旋，其中在右側廣場空間東北角形成一個順時針的渦旋，東南角形成一個逆時針的渦旋，而左側廣場的逆時針渦旋則占據將近全部的空間。據統計，廣場內部風速小于1.5m/s 的區域達到了88.86%的面積。由圖1（b）可看出，對于角開放圍合式，該廣場形成一個進風口和三個出風口，來流從東南角開口進入到場地內部開始減速，然后向場地四周擴散，在與西側和北側的建筑發生碰撞后改變流向，其中西側氣流再與南側建筑發生碰撞，與最初進入場地的氣流產生交匯，最終建筑圍合空間范圍內僅產生一個位于東南角的逆時針渦旋。據統計，廣場內部風速小于1.5m/s的區域僅占69.27%。

圖1 不同圍合類型1.5m高水平面風速圖

（3）結果分析。綜合以上兩種不同模擬結果，可得得出以下初步結論：邊封閉角開放式廣場可能會形成的渦旋在數量和面積兩方面都要遠遠少于邊開放角封閉式廣場，且開放角封閉式廣場對場地外的氣流也產生了較為明顯的不利影響，而邊封閉角開放式廣場則較好地避免了這一情況發生。根據上文所述，在背風渦流區，風力弱、風向不穩，對通風散熱十分不利，因此可以推論圍合形式為角開放的廣場在一定程度上擁有更佳的通風條件。

3.3 實際案例分析

（1）模擬條件。為了進一步驗證初步結論的可靠性，本文接下來選取位于廣州市區具有代表性的廣場建設實例，利用Phoenics軟件進行試驗推導。研究選址位于廣州市天河區興盛路附近，為某高檔住宅小區的中央廣場，該廣場類型屬于角封閉圍合式廣場，其西北、東北和東南角均構成陰角圍合形式，根據前文猜測這種廣場通風條件將受到圍合形式的影響。

（2）模擬結果。實際模擬，得出135°風向時該廣場在1.5m高水平上的速度分布結果如圖2所示。

圖2

由圖2看出，氣流從廣場南部和東部的開孔進入到廣場內部后，形成至少兩個巨大渦旋，占據了整個廣場將近2/3的面積，難以有效地帶走夏季產生的熱量、灰霾等不宜居因素。從風向箭頭可以看出，場地的主要空氣流動集中在從廣場南部開口到廣州背部開口連接所形成的直線上，也就是形成了所謂的“過堂風”，這種風由幾股氣流會合，風力大，風速快，容易給處于此處的居民帶來較大的不適感。另一方面，由圖2分析得出，廣場內部風速小于1.5m/s 的區域占72.17%，也就是說從外界吹來的氣流被極大地削弱，這對場地內外的氣體交換過程也產生了消極作用，不僅如此，夏季的低風環境也對與居民生活起居密切相關的風環境狀態構成了不利因素。

（3）結果分析。綜合以上對實際案例的模擬分析，可以說進一步驗證了邊開放角封閉式廣場在對風環境要求日益高漲的今天，已經趨于落后的處境。

4 結束語

廣場是城市的空間主體，也是促進城市更新、改變群眾生活方式和提高市民生活質量的重要載體[13]。在注重一定的圍合性時，與居民活動密切相關的熱舒適度同樣不容忽視，因此在圍合式的陰角廣場不利于場地內的自然通風的前提下，采用合理的建筑構造有效改善這一問題[14]。

只有明確城市廣場空間設計中的不足，并針對這些不足來做出相應的改進措施，城市廣場才能在城市建設中發揮更大的作用。