济南通风廊道构建影响因素研究

于小洋　吕媛媛　王军伟

摘要：随着国家大力推进生态文明建设，提高城市适应大气环境变化能力的需要，如何缓解热岛效应、雾霾等城市问题成为城市规划面临的难题。文章提出将气候学与规划学有机融合，通过识别风廊影响因素，反作用规划空间，以期能有效解决上述问题。

关键词：通风廊道；城市气候；城市规划；影响因素；作用尺度

随着近几年城市的快速发展，城镇规模向外扩张速度的加快，现代建设地块地上容积率和建筑密度的增加等城市建设因素，对城市原有自然地貌改变较大。再加上城市工业化进程带来的影响气候变化的污染排放和小汽车的普及等因素，我国大部分城市除却普遍存在的空气污染和城市热岛效应外，近几年频繁出现雾霾现象。

济南因其南高北低独特的地理因素，城市空间受南部泰山山脉和北部黄河水系的影响，城市因势沿东西狭长发展。随着城市不断扩张，原来布局在郊区的工业生产用地与城市生活用地间的距离不断缩短，在秋季和冬季弱风或静稳风环境作用下，工业污染物不利于扩散，进一步加重城市雾霾污染，影响城市的安全性和宜居性。

2016年多部委共同颁布的《城市适应气候变化行动方案》明确提出打通城市通风廊道，缓解城市“热岛效应”和雾霾等问题。在城市规划中进行城市通廊道规划，对提高城市宜居性非常必要。但是通风廊道概念属于城市气候学范畴，如何识别气候学中通风廊道的影响因素，反作用于城市规划领域，有效指导规划编制和管理相关工作有序进行的研究显得尤为重要。

1.基础概念

1.1何为“城市通风廊道”

城市通风廊道源自德语的“Ventilationsbahn”，由“Ventilations”和“Bahn”组成，分别是“通风”和“廊道”的意思。在我国传统的城市规划理论中，虽有传统风水堪舆的“挡风聚气（季风）、天堑煞（狭管效应）、枕山/环水/向阳（气候资源利用与灾害防治）”做法，却基本没有提及该概念，仅在规划实践中有“通风走廊”“绿色风廊”“楔形绿地”“绿色廊道”等相近说法。

在中国气象局印发的《城市通风廊道规划技术指南（第一版）》中，城市通风廊道为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。

1.2通风廊道具体作用形式

通风廊道属于城市通风系统的一部分，在空气流动原理的基础上，城市通风系统还包括补偿空间和作用空间（见图1）。通风廊道一般为城市的作用空间和补偿空间进行空气交换和流通的廊道空间，一般为城市道路、绿地、低矮建筑物、大型空旷地等开阔用地。

1.3相关案例研究

（1）德国风环境评估与规划应用。以斯图加特为例，根据地表热力状况、粗糙度对空气流通的影响、土地利用分类、污染物排放状况等多个因素绘制《城市环境气候图》，结合流体力学模型查找城市空气流通的重要通道，由政府根据研究颁布《山坡地带规划框架指引》，并设置风道连接城作用空间与补偿空间，确保有效空气流动。

（2）日本风环境研究。以东京为例，2007年日本东京湾首都圈内的8个郡县联合完成“风之道”研究，气象、环境和规划相关人员根据收集到的气象和电脑模拟数据，汇总可利用风系统信息，由专家根据不同层面用途评定处五级风道系统进行管理控制。

（3）香港风道规划。2003年香港规划署委托香港大学开展针对高密度城市环境下的《空气流通评估可行性研究》，利用风速比评估建筑物对周边风环境的影响，随后该成果纳入《香港规划标准与准则》中，第11节城市设计指引中增加“通风廊和观景廊”城市设计课题和第9节环境。其中对通风廊的规定市利用建筑物在高度、大小、形狀、坐向和位置上的差异来改善空气流通，适当利用规划的休憩用地、平台、低矮发展用地和非建筑用地的位置作为通风廊。

（4）南京生态规划。2013年南京市委市政府编制公布《南京生态文明建设条例（2013-2020）》提出构建六大生态廊道，形成“四横两纵”生态网架。2014年南京市政府出台《南京大气污染防治行动计划》提出“2014年底前划定‘清洁空气廊道，强化城市空间管制和绿地控制，形成有利于大气污染物扩散的城市和区域空间格局嘲”。

2.城市通风廊道构建影响因素

由空气流动原理相应原理可知，影响城市通风廊道构建的主要因素为热能压力差、通风潜力。

影响局部地区热能压力的重要因素：建筑物体积导致热能压力增加是主要负面因素；地形和绿化、水体空间是减少热能压力的正面因素。

影响风流通潜力的重要因素有：地面粗糙度。其中减少空气流通的主要负面因素为地表覆盖率，增加空气流通的主要正面因素为自然植被多少和与空旷区域的距离远近。

（1）建筑物体积以立方米为单位。大体积的建筑物收集太阳辐射并减少空气流通，不但能储存更多的太阳热量，同时还可以减少城市天空开阔度，降低夜间太阳热能的释放速度。

（2）地形为水平基准平面之上以米为单位的高度。受绝热冷却（因气压变化而冷却）的影响，海拔越高气温越低。地形越高的地区，热能压力效应越趋向缓和。由于济南是一个多山的城市，故地形是评估热能压力的一个重要因素。

（3）绿化和水体空间，包括绿化带、隔离带、防护绿带等，具有降温及遮阴的作用，并能降低周边地区的气温。因此绿化、水体空间的大小和分布是影响人能压力的重要因素。市区和郊区在这方面作用效果不同。

（4）地表覆盖率是以建筑物的建筑密度来度量地表粗糙度，反映出城市的透风度。地表覆盖率较高，如设有大型平台会减缓人行道的风速。因此，地表覆盖率高低是影响风流通潜力的重要因素。

（5）自然植被。自然植被尤其是草地的粗糙度低，相比其他地表类型（如林地和城市建设用地等）拥有较大的风流通潜力。因此，草地将会有助于提升城市的风流通潜力。

（6）与空旷区域的距离。包含3部分内容：滨水地段、邻近空旷地段和覆盖植被的斜坡。水体、空旷地和覆盖植被的斜坡都有助于增加空气流通量，使得在其周边地段的建筑物受益。

3.城市通风廊道的规划作用尺度

城市在弱风或静稳风环境状况下的空气环流类型是城市通风廊道评估和规划的基础。具体可通过分析城市整体的气候环境状况、地形地貌特点等自然特征、城市形态或建筑物的指标对风环境的影响等，根据不同层次规划体系对应不同尺度下的气候研究尺度。