通风廊道首入广东环保政策 邀来清风,降温驱霾

 时间:2017-08-07 15:17:11来源:南方网

据南方网报道,近日,曾被称作“四环边上的唐家岭”的塔院村引来媒体纷纷报道。原来,这里一改过去建筑拥挤、环境脏乱的景象,经过多年的腾退低端市场、拆除违章建筑后,已变身为百亩绿地公园,并计划继续延伸建成北京首条通风廊道。近年,因探寻治霾之策而被不少地方政府寄予厚望的“城市通风廊道”,再度引发社会热议。

无独有偶,广东省政府办公厅上周印发的《广东省大气污染防治强化措施及分工方案》(以下简称《强化方案》)提出,“各地要在城市规划、城市基础设施新建和改造项目规划、设计、审批时充分考虑气候变化中长期影响,禁止在城市通风廊道上新建高层建筑群。”这也是城市通风廊道首次写进广东环保政策。

事实上,不仅北京,这些年来,杭州、武汉、西安、成都、广州、惠州等地都将通风廊道纳入规划与决策的视野。其中,广州今年被住建部列为第二批全国城市设计试点城市。编制中的《广州总体城市设计》也要求进一步确立更细致的通风廊道方案。

通风廊道为何引起越来越多城市的重视?其应该如何规划建设,沿线地区会否面临大拆大建?种种问题正成为决策者和广大民众关注的热点。

为何要建?

可以降低空气污染缓解城市热岛效应

早在两三年前,城市通风廊道已纳入我省气象部门的研究领域。在该研究团队的领头人、广州市气候与农业气象中心副主任王春林研究员看来,城市通风廊道是以提升城市的空气流动性、缓解热岛效应和改善人体舒适度为目的,为城区引入新鲜冷湿空气而构建的通道。通俗点说,“通风廊道”就如同“城市风道”,类似一条狭长的通风管道,可使城市风“穿堂而过”。

“我们开展通风廊道规划主要依据中国气象局2015年底发布的《城市通风廊道规划技术指南》进行。”王春林介绍,不少发达国家和地区在这方面早有起步。德国慕尼黑在20世纪70年代就开始了将通风廊道引入城市规划的实践。而日本东京早就建立起了山、谷、海、陆、公园结合的五级通风廊道系统。

2006年,《香港规划标准与准则》首次在城市规划中列明城市通风廊道(风道)的定义及功能:通风廊道应以大型空旷地带连成,例如主要道路、相连的休憩用地、美化市容地带、非建筑用地、建筑线后移地带及低矮楼宇群。通风廊道应沿盛行风的方向伸展,在可行的情况下,应保持或引导其他天然气流,包括海洋、陆地和山谷的风,吹向城区。

王春林认为,通风廊道有诸多好处,“一是有效缓解城市热岛效应所带来的种种影响,二是有助于城市空气流动和污染扩散,三是在气温和城市空气质量上大大提高人体舒适度。”

以北京为例,2012年该市中心六区热岛面积严重时已占区域总面积77%。近几年城市风速变小的趋势也比较明显。对此,北京市城市规划设计研究院规划研究室副主任何永说,通风廊道并不是要“造风”,而是让郊区的冷空气带更畅通地流动到市区,并把市区的热空气“换”走,从而有效降低市区温度。

怎样布局?

数字化分析风环境再因地制宜规划

对于地理条件千差万别的城市来说,通风廊道又应如何设定走向和路线呢?

目前,王春林所带领的团队,正在研究试验通过庞大的资料分析和计算机模拟实验,进行城市风环境分析,这是规划城市通风廊道的重要基础。他介绍,城市风环境分析目前主要采用WRF模式(The Weather Research and Forecasting Model),这是美国环境预测中心(NCEP)、美国国家大气研究中心(NCAR)2000年开发的中尺度气象模式,也是开展城市风环境分析和通风廊道规划效果评估的重要工具。

“风环境分析,首先要掌握大量的城市下垫面资料和风观测资料。”对于城市通风廊道的设计原理,王春林说,城市下垫面资料包括建筑的分布、高度、几何结构,还有地形高度、绿地、水体的分布等。而风观测资料包括风力、风向等要素。以广州为例,目前可调用的风观测资料包括近50年广州市5个国家气象站资料,以及近十几年建成的约300个区域气象站资料。

“其次,细网格气象动力学模式是开展城市风环境分析和通风廊道规划效果评估的重要工具。”王春林表示,广州市气象部门拥有大量历史资料和400万亿次/秒的超级计算机,可对海量模式输出结果进行统计分析,量化比较不同通风廊道规划方案的生态效益差别。“对于风廊的走向,不同的团队,可能有不同的结果”。

在规划过程中,因地制宜是一个重要原则。一方面要考虑将城市现有的绿地、公园、森林以及河湖等这些生态冷源,纳入风廊中,能够更好地保护生态冷源并使之发挥净化空气、降低城市热岛效应的效果。另一方面是充分尊重现有城市格局,规划风廊要尽量避开现有的大型建筑群,避免大量的拆迁。

“就像城市道路有大路和小路一样,通风廊道也有一级廊道和二级廊道之分。”王春林说,一级廊道相当于主干道,是主通风廊道;二级廊道在一级廊道的基础上再往下分。

目前,北京、杭州、成都等城市规划的主通风廊道都有五条或以上,二级廊道则可能更多。

在分工与设计原则上,一级通风廊道的设计应尽可能与城市主导风向平行或近似平行,并充分利用面积较大、生态环境较好的绿地、山地、河流等生态冷源。二级廊道的设置应起到辅助和延展一级通风廊道通风效能以及沟通、连接局地生态冷源和风环境较差区域的功能,借助城市主干道、广场、水系等开敞空间,形成最终的“风廊网络”,风廊的宽度、长度、走向及土地利用管控等设置应结合城区内部精细化的风、热分布特征和现实构建条件。

设计原则

依据盛行风向决定风廊走向

在城市通风廊道规划的实施过程中,广东《强化方案》中提到的“禁止在城市通风廊道上新建高层建筑群”的规定,备受关注。

这是否意味着现有的建筑就要大拆大建?王春林认为,对于已有的高层建筑也不能人为强拆,而是通过自然淘汰的方式,到达使用年限后再拆除,以免造成资源浪费。

“禁在城市通风廊道上新建高层建筑群”主要出于两方面考虑:一是高层建筑群会增加城市下垫面的粗糙度,降低风廊空气流通效率,是空气流动的瓶颈区。二是风廊上高层建筑物迎风风速较大,有诸多弊端:高层建筑后部形成大面积静风区,夏季会异常闷热,影响舒适度;其后部的回流如果遇上有污染物,会造成近地层空气污染影响人体健康等。

“即使有的建筑很高,但是否会对风廊造成很大的影响,这需要具体情况具体分析。”王春林说。假设将天河北路到花城广场延续下来的广州市新中轴线也设置为一条通风廊道,高耸的小蛮腰正好在中轴线下方的中间,但是由于小蛮腰建筑结构比较细长,加上采用镂空设计,所以并不会对风廊造成很大阻挡。

城市盛行风向是影响风廊走向的决定性因素。王春林表示,以广州等不少珠三角城市为例,夏季盛行东南风、冬季盛行偏北风,南北向风廊有利于利用北部从化等地的生态冷源和南部的海洋冷源。

当前,广州正在编制的《广州总体城市设计》中也明确要求,确定广州市主导风向进入城市的主要廊道,提出城市“造风、聚风、通风”策略,建立广州市城市风廊、水廊、绿廊、视廊等。

规划实施

尚缺统一标准各地均在摸索

八仙过海,各显神通。事实上,目前中国内地对于城市通风廊道并没有设定统一的标准,各地尚在实践中摸索。

王春林透露,广州今年被列为第二批城市设计试点城市,规划和设计部门在今年广州城市总体设计中,基于对广州风环境的数值模拟,初步规划设计了广州城市通风廊道系统。

不过,不少对通风廊道研究规划更为先行的城市,在实践中也面临一些困惑。例如在北京市规划建设的多条通风廊道中,仍有不少高度较高、密度较大的建筑群落,会成为空气流动的瓶颈区。

王春林认为,城市通风廊道的建设需要各地相互交流经验,共同推进通风廊道的规划和实施进程。

事实上,除了直接规划城市通风廊道,多地也采取了一些措施改善城市微气候。如深圳市将楼盘的首层作为架空层处置纳入城市整体规划中,合理安排城市建筑布局;厦门、重庆、南宁等30个试点城市加快建设“海绵城市”。

王春林透露,对建筑小区局地风环境米级分辨率的模拟,主要依靠流体力学方程CFD(Computational Fluid Dynamics)技术进行。他介绍,CFD是近代流体力学、数值数学和计算机科学结合的产物。它以电子计算机为工具,应用各种离散化的数学方法,对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究,以解决各种实际问题。例如,在去年东莞某地因大风吹倒龙门架砸到建筑物的事故中,省气象局生态气象中心团队就运用CFD模式对风场等风环境进行模拟,真实还原当时的情景做事故分析。这种技术手段未来可为建筑设计与布局提供参考。不过限于计算能力,这种米级精细化的风环境模拟分析,目前在城市规模级别的应用,譬如城市通风廊道规划中不多见。

如何布局通风廊道?

1 可通过风环境分析,规划城市通风廊道。目前,城市风环境分析主要采用WRF模式,可掌握大量的城市下垫面资料和风观测资料

2 对小区局地风环境可使用流体力学方程CFD技术。它以电子计算机为工具,应用各种离散化的数学方法,对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究,以解决各种实际问题

3 因地制宜也是重要原则。一方面要考虑将城市现有的绿地、公园、森林以及河湖等生态冷源纳入风廊中。另一方面是尊重现有城市格局,规划风廊要尽量避开现有大型建筑群,避免大量拆迁

专家视点

广东省城乡规划设计研究院总规划师马向明:

建设通风廊道要用好江河资源

作为广东省规划领域的资深专家,广东省城乡规划设计研究院总规划师马向明对广东城市的通风廊道设计有独到看法。他提出,城市建设通风廊道应利用好江河这一天然风廊。对一河两岸边上建筑物的规控,比在其他地方重新开辟人为风廊更好,应尽可能把河道两边的地留出来,建设绿地。

建风廊应规控一河两岸建筑物

南方日报:城市要把风廊设置在哪个地方,有没有一套科学的技术和方法可以测量出来?

马向明:具体到风廊来说,广州人的经验是冬天会刮北风,那么,北边就会被认定为是很重要的风来的方向,但究竟在北边的哪,这就需要一定的气象、物理等学科知识。

对珠三角城市来说,最大的自然特色是穿越和渗透在这些城市群的江河。这是大自然几千年走出来的天然风廊,也是大自然给我们的最好礼物。由此,我们应该认识到,对一河两岸边上建筑的控制是最重要的。

绿化比硬底构筑物更利于提升风廊效果

南方日报:对提升城市通风效果,您有什么建议?

马向明:要更好发挥江河水道对提升城市空气流通能力、改善局部地区气候环境的作用,水边应要求设置更多禁建区,比如说设100米的禁建区,有些城市可能将其改成建马路、停车场,或其它硬底化的构筑物,这样虽然高度是控制了,有一些效果,但比起作为绿化的效果就差远了。

在中国传统的建筑文化里,风是跟着水走的。所以,大多数人都喜欢靠着水边和公园边上居住。钢筋水泥建的房子被太阳一晒就很热,但绿化带和水池却不会,它们交接的地方有温差,就会有风。因而,最理想的状态就是水边有宽阔的绿化带,后边的房子再逐步阶梯式地高起来,给自然风留出足够的流动通道。

综合来说,在城市建设风廊,最根本的就是尊重自然。在尊重自然的基础上,懂得利用自然条件来规范和约束人类的建设行为,就能够获得一个相对美好的居住环境。

通风廊道三大好处

1 有效缓解城市热岛效应

2 城市空气流动和污染扩散

3 在气温和空气质量上提高人体舒适度

编辑:陈慧媚 审编:moyu

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