文/郭 健 河北省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 注冊(cè)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(cè)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
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(guó)際上,德國(guó)、日本和美國(guó)等,對(duì)城市風(fēng)道的研究較早。早在1950年代,德國(guó)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(lái),我國(guó)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(jí)通風(fēng)廊道,以及多條寬度80米以上的二級(jí)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。
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(wàn)人。
滄州市屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)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(shì)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(shì)相對(duì)較高,運(yùn)東地勢(shì)低洼,舊城多為人工填土,地勢(shì)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)。
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(gè)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(dòng)性。不同的建筑布局也會(huì)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(gè)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(chǎng)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(chǎng)。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。
針對(duì)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(shì)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(shì)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。
圖2 兩級(jí)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(jí)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(jí)通風(fēng)廊道,寬度不低于300米,貫穿整個(gè)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(jí)通風(fēng)廊道,寬度50-300米。一級(jí)廊道起組織城區(qū)通風(fēng)功能(見圖3),二級(jí)廊道對(duì)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(gè)一級(jí)生態(tài)過濾節(jié)點(diǎn),城市內(nèi)部大型公園綠地作為二級(jí)生態(tài)過濾節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制。
圖3 一級(jí)通風(fēng)廊道規(guī)劃圖
圖4 二級(jí)通風(fēng)廊道規(guī)劃圖
通風(fēng)廊道的規(guī)劃對(duì)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(jí)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(jí)通風(fēng)廊道為“山谷”(見圖5),被四條一級(jí)通風(fēng)廊道所分割形成的四個(gè)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)。
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(chǎng)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(lái)流風(fēng)速甚至由于街道的局部加速而超過來(lái)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(duì)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(duì)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(duì)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。
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(dòng)性,增加城市綠化率,分割大面積城市空間的作用,對(duì)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(duì)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(jí)通風(fēng)廊道、13條二級(jí)通風(fēng)廊道,對(duì)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?!?/p>
圖5 迎賓大道一級(jí)通風(fēng)廊道剖面圖