缓解山地城市热岛效应规划措施探讨

陈昌鸣

摘要：指出了全球变暖和热岛效应对人类生活环境所带来的危害日趋严重，从城市规划这个源头采取措施缓解城市热岛显得尤为重要。山地城市热岛效应因地形因素与平原城市有较大差异，针对山地城市的特殊情况，对山地城市热岛产生的原因进行了分析。从城市空间结构、能源、绿地系统、道路交通等方面探讨了缓解山地城市热岛效应的规划措施，为山地城市设计和发展提供参考。

关键词：城市规划；热岛效应；山地城市

中图分类号：P463.3

文献标识码：A 文章编号：16749944（2014）06028203

1 引言

在全球气候变化的大背景下，人类活动所引起的热岛效应对城市规模、形态、交通、生态等都有巨大的影响。许多学者从规划设计的角度探讨了缓解城市热岛的措施[1～3]。但以往热岛效应的研究多集中于东部平原城市，而对于西部的山地城市的研究甚少。山地城市有两种类型的特征：一是修建在坡度大于50°以上的起伏不平的坡地上而区别于平地城市；二是城市的布局、发展方向等受周围复杂的地形和自然环境影响较大[4]。至2005年，我国山地城市有231个，约占总建制市的35%。由于其特殊的地理环境与地貌特征，山地城市无法照搬平原城市的一些方法来缓解热岛效应，因此研究山地城市热岛效应具有重要的现实意义。

2 山地城市热岛效应成因

2.1 下垫面热力特性的改变

城市的发展使得原有的泥土、植被、水域被混凝土、水泥等不透水材料替代。这些物质热容量比较低，受到太阳辐射后升温很快。同时，随着城市建筑物数量和高度的增加，建筑物密度和建筑物表皮系数也在增大，受太阳辐射面积增大[5]。

2.2 城市人口密度增大

随着城市规模不断扩大，人口数量增加，人为排放热量也随之增加。一些大型的山地城市人口密度非常大，如重庆主城九区达到了

2.4 地形因素

山地城市通常依山而建，群山环绕，起伏的山峦使得下垫面粗糙度较大。受地形限制，通常建筑物密度比平原城市高，高层建筑多，建筑物沿着山体走势呈现立体布局。这些因素易造成通风不畅、风速较低，甚至在一些地区形成静风区，城区内的热空气与外围的冷空气很难进行交换，热岛效应更加强烈[8]。

3 山地城市规划措施探讨

3.1 山地城市空间布局

大中型山地城市由于地形所限，城市发展过于集中，热岛效应明显。采取多中心多组团结构、带状结构、星座结构等城市空间结构能有效缓解城市热岛。如重庆市的“一城五片、多中心组团式”的发展模式：东西南北中五个片区由若干大组团构成，大组团又分为若干个小组团，形成片区相对独立、大组团相对分离、大小组团有机结合的城市布局形态。在各个片区组团之间通过自然山体、河流、绿化带等分隔。这样当风从郊区吹向城市时，自然分隔带不仅能净化空气和降低温度，而且充当了城市的“血管”作用，使气流能顺畅在城市各组团间流通。条带状城市，一般沿丘陵、山谷，或江河延伸呈带状发展，城市纵深小，利用山谷风和江风有效带走城市的热量和污染物，避免了因过于集中的几何形态所带来的热岛效应。

3.2 城市能源规划

降低城市能耗，减少热量和污染物的散发是减少热岛效应的有效手段。据统计，2009年我国可再生能源年利用量总计达2.6亿t标准煤，约占一次能源消费总量的8.34%[9]。按照1t标准煤产生2.66t二氧化碳计算，一年就减少二氧化碳排放量近7亿t。我国山地城市多位于中西部地区，动植物资源、旅游资源丰富，适合发展生态旅游、绿色农业等低污染、低能耗、高附加值的产业。同时，生物质能源、水力资源的丰富也是山地城市的一大优势。我国水力资源技术可开发最为丰富的三省分别为四川、西藏、云南（表1）。合理开发山地城市水力资源、生物质能源等可再生能源，对优化能源结构、保护环境、减排温室气体、缓解城市热岛具有十分重要的作用。

3.3 绿地系统规划

许多研究都表明，绿色植物对于改善城市环境、节区域气候、缓解热岛效应等有重要作用[10～12]。山地城市中各种山脉、陡坡、田地、湖泊等自然地貌镶嵌于城市之中，具有很大的绿化潜力，但城市用地紧张、建筑物密度高、绿地面积小等问题也凸显出来。城市中心区绿地多为自然的不适宜建设用地，分布受地形影响较大，表现为不连贯的，破碎的，物种单一的绿地系统，城市外围虽然有大面积的绿色山体，却无法对城市中心的气候进行调节。将城市中零散的绿地和外部绿地有机结合起来，构建绿色网络是绿地系统规划要解决的问题，可采取以下措施。

3.3.1 增加绿化点

山地城市绿化在用地有限的情况下，应采取见缝插针的绿化政策。除了传统的各种林地、公园、街头绿地、道路绿化、居住区绿地等，建筑物屋顶和一些不适宜建筑的山包、陡坡、冲沟等，也应当被充分利用（图1）。通过增加植物种类，草灌乔合理搭配，适当扩大面积等方法改善其原本单一脆弱的生态构成。

图1 北京市朝阳区华贸中心屋顶绿化工程

3.3.2 打通绿化线

道路绿化对打通城市气流、过滤空气、连接外部环境有重要作用。山地城市道路比平原城市窄，且街道两旁的建筑物较高，不能完全照搬平原城市的经验。除道路隔离带和防护绿化之外，还应将道路绿化扩展开来，延伸至周边建筑物墙体、护坡、堡坎等，形成立体绿化。进行了绿化的墙面，温度可降低2～7℃，特别是朝西的墙面绿化覆盖后降温效果更为显著。还可利用山地城市丰富的水资源对城市进行降温，如在市中心可以修建人工水体来缓解城市热岛，也可以将流经城市的水体引入城市，同时对滨水空间进行绿化。将“绿色通道”与“蓝色通道”结合起来，使得新鲜空气能顺畅地在城市流通，同时减低温度，净化空气。

3.3.3 形成绿化面

城市外围的山体通常自然绿化较好，与城市之间有山谷风环流，可以把清新的空气送到城区，同时还能将城区中的污染物和烟尘带走。山谷风的速度可达2～4m/s，对风速较小的山地城市具有重要意义。我们可以将城市周边的适合的山体修建成生态公园，既满足了绿化的需要，也满足了市民对于亲近自然的渴望。城市外围的河流水系、自然山脉，通过水体、道路、绿化带等与城市中心绿地、林地、公园等连接起来，形成一个巨大绿色网络。城市外围空气与城区内部空气得以流通和交换。让城市外部大环境来调节城区内部小气候，从而达到山地城市山中有城、城中山水林园交融的景象。endprint

3.4 道路交通规划

3.4.1 合理规划道路，充分利用夏季主导风

3.4.2 大力建设公共交通和轨道交通系统，减少城市机动车数量

山地城市由于地形因素，不适合非机动车（如自行车）行驶，这使得出行主要依赖步行、小汽车和城市公共交通系统。2011年末重庆市民用车辆达到了335万辆，比1996年增加了约12倍。汽车数量的增加不仅会排出更多的废气和废热，还会造成道路拥挤，令机动车在道路上停留的时间增加，导致城市热岛和空气污染加剧。在公共交通系统的规划上，应结合山地城市特点来选择。单纯增加公交车的数量，会造成路线重复、交通拥挤等问题。轻轨、中低速磁悬浮等新一代的公共交通工具具有爬坡能力强、转弯半径小、景观效果好等优势，适合于山地城市，不仅能有效分流道路运载的压力，并且还能降低人们对于小汽车的购买欲望，对缓解城市热岛具有重要意义。

4 结语

综上所述，因地制宜地合理规划山地城市空间结构， 使用清洁能源增加绿色经济，将城市绿地规划和交通道路规划同山地城市的自然条件结合起来，发挥山地城市特有的生态优势，普及节能环保的生态意识，将城市热岛的不利影响降到最低，最终就可以实现山地城市人与自然和谐共生、相互促进的目的。

参考文献：

[1] 兆 先，吴 薇. 改善城市热气候的规划与设计措施[J].规划师，2005，21（8）：74～77.

[2]康燕燕，赵长艳，杜明义. 减缓热岛效应的城市规划措施探讨[J].绿色科技，2010（6）：94～97.

[3]彭少麟，叶有华. 城市热岛效应对城市规划的影响[J].中山大学学报：自然科学版，2007，46（5）：59～63.

[4]黄光宇.山地城市学原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[5]李积权，蔡碧新. 基于建筑表皮的城市热岛效应改善技术研究[J].工业建筑，2008，38（6）：16～19.

[6]张竹慧. 城市区域微热环境及其改善途径初探[J].科技信息，2009（4）：257～258.

[7]郑澍奎. 山地城市空间形态对热环境的影响[J].西华大学学报：自然科学版，2010，29（3）：56～58.

[8]卢 军，陈金花. 山地城市热污染研究及治理对策[J].四川环境，2007，26（1）：95～99.

[9]韩 芳. 我国可再生能源发展现状和前景展望[J].可再生能源，2010，28（4）：137～140.

[10] 王新军，敬 东，张凤娥. 上海城市热岛效应与绿地系统建设研究[J].华中建筑，2008，26（12）：113～117.

[11]王艳霞，董建文，王衍桢. 城市绿地与城市热岛效应关系探讨[J].亚热带植物科学，2005，34（4）：55～59.

[12]冯义龙，马 跃，先旭东. 重庆主城核心区地表温度与绿地乔木基干横断面积和相关性研究[J].西南师范大学学报：自然科学版，2009，34（5）：177～179.

[13]Gomez，F，Gaja，E，Reig.A. Vegetation and Climatic Changes in a City[J].Ecological Engineering，1998（4）：31～34.

Analysis of Planning Measures of Mountain City to Reduce Urban Heat Island

Chen Changming

（Chongqing Digital City Technology Co.， Ltd.， Chongqing 400020， China

）

Abstract： Nowadays， it is a great challenge for the human society when the global warming and heat island effect become seriously. The heat island effect of the mountainous city is different from that of the plain city. Considering the special situation of the mountain city， this article analyzes its reasons causing the heat island effect， and discusses the planning measures for rerducing the heat island effect from the aspects of urban space structures， energy usage， green system， communication system and so on， in order to provide references for the design and development of the mountain city.

Key words： city planning； urban heat island； mountain cityendprint

3.4 道路交通规划

3.4.1 合理规划道路，充分利用夏季主导风

3.4.2 大力建设公共交通和轨道交通系统，减少城市机动车数量

山地城市由于地形因素，不适合非机动车（如自行车）行驶，这使得出行主要依赖步行、小汽车和城市公共交通系统。2011年末重庆市民用车辆达到了335万辆，比1996年增加了约12倍。汽车数量的增加不仅会排出更多的废气和废热，还会造成道路拥挤，令机动车在道路上停留的时间增加，导致城市热岛和空气污染加剧。在公共交通系统的规划上，应结合山地城市特点来选择。单纯增加公交车的数量，会造成路线重复、交通拥挤等问题。轻轨、中低速磁悬浮等新一代的公共交通工具具有爬坡能力强、转弯半径小、景观效果好等优势，适合于山地城市，不仅能有效分流道路运载的压力，并且还能降低人们对于小汽车的购买欲望，对缓解城市热岛具有重要意义。

4 结语

综上所述，因地制宜地合理规划山地城市空间结构， 使用清洁能源增加绿色经济，将城市绿地规划和交通道路规划同山地城市的自然条件结合起来，发挥山地城市特有的生态优势，普及节能环保的生态意识，将城市热岛的不利影响降到最低，最终就可以实现山地城市人与自然和谐共生、相互促进的目的。

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[12]冯义龙，马 跃，先旭东. 重庆主城核心区地表温度与绿地乔木基干横断面积和相关性研究[J].西南师范大学学报：自然科学版，2009，34（5）：177～179.

[13]Gomez，F，Gaja，E，Reig.A. Vegetation and Climatic Changes in a City[J].Ecological Engineering，1998（4）：31～34.

Analysis of Planning Measures of Mountain City to Reduce Urban Heat Island

Chen Changming

（Chongqing Digital City Technology Co.， Ltd.， Chongqing 400020， China

）

Abstract： Nowadays， it is a great challenge for the human society when the global warming and heat island effect become seriously. The heat island effect of the mountainous city is different from that of the plain city. Considering the special situation of the mountain city， this article analyzes its reasons causing the heat island effect， and discusses the planning measures for rerducing the heat island effect from the aspects of urban space structures， energy usage， green system， communication system and so on， in order to provide references for the design and development of the mountain city.

Key words： city planning； urban heat island； mountain cityendprint

3.4 道路交通规划

3.4.1 合理规划道路，充分利用夏季主导风

3.4.2 大力建设公共交通和轨道交通系统，减少城市机动车数量

山地城市由于地形因素，不适合非机动车（如自行车）行驶，这使得出行主要依赖步行、小汽车和城市公共交通系统。2011年末重庆市民用车辆达到了335万辆，比1996年增加了约12倍。汽车数量的增加不仅会排出更多的废气和废热，还会造成道路拥挤，令机动车在道路上停留的时间增加，导致城市热岛和空气污染加剧。在公共交通系统的规划上，应结合山地城市特点来选择。单纯增加公交车的数量，会造成路线重复、交通拥挤等问题。轻轨、中低速磁悬浮等新一代的公共交通工具具有爬坡能力强、转弯半径小、景观效果好等优势，适合于山地城市，不仅能有效分流道路运载的压力，并且还能降低人们对于小汽车的购买欲望，对缓解城市热岛具有重要意义。

4 结语

综上所述，因地制宜地合理规划山地城市空间结构， 使用清洁能源增加绿色经济，将城市绿地规划和交通道路规划同山地城市的自然条件结合起来，发挥山地城市特有的生态优势，普及节能环保的生态意识，将城市热岛的不利影响降到最低，最终就可以实现山地城市人与自然和谐共生、相互促进的目的。

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[13]Gomez，F，Gaja，E，Reig.A. Vegetation and Climatic Changes in a City[J].Ecological Engineering，1998（4）：31～34.

Analysis of Planning Measures of Mountain City to Reduce Urban Heat Island

Chen Changming

（Chongqing Digital City Technology Co.， Ltd.， Chongqing 400020， China

）

Abstract： Nowadays， it is a great challenge for the human society when the global warming and heat island effect become seriously. The heat island effect of the mountainous city is different from that of the plain city. Considering the special situation of the mountain city， this article analyzes its reasons causing the heat island effect， and discusses the planning measures for rerducing the heat island effect from the aspects of urban space structures， energy usage， green system， communication system and so on， in order to provide references for the design and development of the mountain city.

Key words： city planning； urban heat island； mountain cityendprint