杭州主城区潜在通风廊道研究

姚圩琴 应 君

(浙江农林大学，浙江 临安 311300)



杭州主城区潜在通风廊道研究

姚圩琴 应 君

(浙江农林大学，浙江 临安 311300)

基于德国城市通风廊道的构建理论，分析了杭州主城区风环境基本特征，根据杭州绿地系统规划内容和2015年主城区地表温度反演图，确定了杭州主城区通风廊道的补偿空间和作用空间，构建主城区内“三横两纵”五条潜在通风廊道,缓解了城市热岛效应和空气污染问题。

潜在通风廊道，作用空间，补偿空间，绿地系统规划

0 引言

近年来，城市规划者有意向将郊区的新鲜空气和冷空气引入城市中，来缓解城市热岛效应和空气污染加重的现状。德国在城市通风廊道建设方面已经具有比较相对成熟的理论和具体实践，并在土地利用规划和城市规划中编入城市通风廊道规划作为建设指导规划[1]。我国的城市通风廊道研究还处于不断摸索中，多借鉴德国通风廊道体系构建方法，目前北京、上海、武汉、南京、合肥等城市已经开展了城市通风廊道的研究工作，并取得一定的成果。

杭州近年来高温灾害频出，雾霾天数与日俱增。在2016年公布的中国十大火炉城市名单中，杭州位居第三名，成为“新四大火炉”城市之一[2]。杭州国家基准气候站的统计数据表明，杭州的雾霾天数在不断增加，仅2013年前十个月的雾霾天数已经达到209 d，全城2/3的天气为雾霾天[3]，杭州建设通风廊道迫在眉睫。

1 研究区概况

杭州市位于长江三角洲的南面、浙江省北部，属于亚热带季风气候区，夏季常伴随着高温雨，冬季则温和少雨，光照充足、雨热同季、四季分明。本文研究的范围是杭州的主城区，包括西湖区、上城区、下城区、拱墅区、江干区5个区域，整体地势自西南向东北逐渐降低，西南面为丘陵地带，东北则为平原地区。

2 研究方法

2.1 城市通风廊道构建理论

根据德国学者Kress提出针对不同下垫面气候功能评价标准，将通风廊道体系分为作用空间(wirkungsraum)、补偿空间(ausgleichscraum)和空气引导通道(lufteitbahn)[4,5]。补偿空间为城市的山林、湖泊、大型公园绿地等绿色开放空间，作用空间为建筑密度大、人口密集的区域，是城市热岛效应最强的区域。如图1所示，补偿空间产生的冷空气在主导风的作用下通过空气引导通道进入到作用空间，促进作用空间的热气流上升并向毗邻的补偿空间疏散，有效缓解热岛效应，而对于空气污染比较严重的区域，在主导风的作用下，可以疏散空气污染物。

2.2 补偿空间与作用空间的确定方法概述

根据补偿空间与作用空间地表覆盖物不同，最显著的表征为地表温度的差异。补偿空间为冷空气生成区，因此表现为低温区；作用空间由于产热能力强表现为城市的高温区。根据杭州市绿地系统规划中的内容，结合2015年主城区地表温度反演图[6]中的低温显示区域和高温显示区域，最终确定城市的补偿空间与作用空间位置。

3 杭州主城区潜在通风廊道构建

3.1 杭州主城区风环境特征分析

从杭州市风向频率玫瑰图可以看出，主导风向有三个，即南西南风(12%)、西北风(10%)和北西北风(9%)，而夏季的主导风向为南西南风，平均风速为2.14 m/s，冬季主导风向为北西北风，平均风速为2.08 m/s[6]。

2005年—2015年杭州市风向频率如图2所示。

由于不同地区下垫面粗糙度不同，风的流动速度会存在差异，风向也会随着周边障碍物的不同而发生改变。因此通过引入2014年主城区内13个自由气象站点的数据统计结果[6]，主城区内夏季主导风向为东北风，冬季主导风向为东北风、西北风和西南风。综合考虑杭州整体盛行风向，最终确定主城区内夏季主导风向为东北风向和西南风向，冬季主导风向为东北风向、西北风向和西南风向。

3.2 杭州绿地系统规划

根据《杭州市绿地系统规划(2007—2020年)》，主城区空间结构为“一圈、两轴、六条生态带”。

“一圈”——环城高速绿化带。

“两轴”——钱塘江生态轴和京杭运河绿化开敞轴。

“六条生态带”——即西北部、西南部、南部、东南部、东部、北部六条生态带。对主城区生态环境有直接保护作用的三条生态带分别为西南、西北和北部生态带。其中西北部生态带串联径山风景区—北湖和南湖滞洪区—闲林郊野公园和西溪湿地公园。北部生态带：超山风景区—半山、皋亭山、黄鹤山风景区—彭埠交通生态走廊。西南部生态带则串联灵山—龙坞—午潮山自然风景区—西湖风景名胜区，保护主城区西南部的生态环境。这三条生态带的规划对主城区构建潜在通风廊道具有积极作用。

3.3 杭州主城区内补偿空间与作用空间

3.3.1 补偿空间

根据补偿空间作用效果的不同分为冷空气生成区的补偿空间以及缓解周边热环境的热补偿空间两大类[4]，从空间形态上分为补偿空间点和补偿空间带。通过上述分析最终确定主城区内8个冷空气生成区和23个热补偿空间，具体内容如表1所示。

3.3.2 作用空间

根据杭州主城区地表温度反演图中显示的高温区域，确定主城区内的作用空间位置。经统计，主城区内的作用空间共计13个。以A1～A13表示：

A1—杭州北部软件园及周边工厂区;A2—和城广场及周边工业区;A3—文二路两侧高密度居住区;A4—武林广场及周边地区;A5—杭州汽车南站地区;A6—四季青及周边地区;A7—炼铁路周边钢铁生产区;A8—中国铁建国际城及其北侧工厂区;A9—打铁关地区;A10—杭州经纬国际创意产业园及周边商务办公区;A11—杭州人民印刷厂及周边厂区;A12—杭州木材交易市场及周边厂区;A13—下沙工业园区。

表1 杭州主城区补偿空间统计表

从作用空间的空间分布来看，普遍出现在主城区的工业园区、CBD核心区、建筑密度大的居住社区群、大型交通枢纽等地，这些地方都是高产热区域，绿地建设分散，绿化覆盖率有限，有不少地区高楼林立，空气流通受阻。

3.4 构建潜在通风廊道

1)钱塘江。

钱塘江宽约1.2 km。盛行风向为西南风时，西南面双浦镇大片的生产用地形成的冷空气会随着水流将自然风吹向城区；盛行风向为东北向时，杭州湾的冷空气沿江流向市区扩散。与钱塘江近垂直的河道和道路，如京杭大运河、钱潮路、望江东路等主干道，在东南风的作用下，引江风入城，缓解市区的热岛效应。

2)灵山风景区&午潮山风景区&龙坞风景区&西湖风景名胜区—滨湖公园。

主城区西部的风景区为杭州城区提供大量的新鲜冷空气。当夏季盛行西南风时，这些新鲜空气通过西湖到达周边的各个滨湖公园，如柳浪闻莺公园、学士公园、涌金公园等，这些公园成为主城区的风道口，使风由主干道进入市区。

3)乔司农场—文津渠—钱塘江沿岸防护林。

以文津渠为依托，利用北面的乔司农场和钱塘江沿岸防护林这两个冷空气生成区，形成西南风(东北向)的通风廊道，其中，文津渠的宽约35 m，两侧为材料加工厂、生产区、电子产品研发机构等，是下沙的高温频发区之一，因此，通过构建通风道，可以缓解周边的热污染和空气污染。

4)京杭大运河。

京杭大运河宽约100 m，由北向南经过北郊农田、富义仓遗址公园、艮山运河公园、濮家运河公园等热补偿空间点，最终汇入钱塘江。在空气污染频发的冬季，北郊农田通过西北风，将冷空气引入城区，驱散空气污染物。夏季东南风作用下，江面的冷风由运河进入市区。

5)半山&皋亭山&黄鹤山风景区—笕桥地块—月牙湖公园—高教西公园—钱塘江交汇处。

半山是北面大型的新鲜空气和冷空气输送点源，经绕城高速防护林带，与笕桥地块、月牙湖、高教西公园相连，最终与钱塘江交汇，形成主城区东侧通风道，缓解笕桥机场、绕城高速、郊区工业区以及下沙部分工业区的空气污染和热污染。

4 结语

本文根据德国城市通风廊道构建理论，通过杭州主城区地表温度反演图定性确定主城区内的作用空间与补偿空间，基于杭州主城区主导风向的分析，结合杭州绿地系统规划相关内容最终构建主城区内“三横两纵”五条通风廊道。并针对每条通风廊道提出相应的管控措施。本文主要是定性分析杭州主城区潜在通风廊道，还需要进一步定量分析的科学论证。此外，对于规划好的通风廊道如何落实、由谁主持、通风效果如何检测等方面都是城市通风廊道需要进一步发展的风向。

[1] 翁清鹏,张 慧,包洪新,等.南京市通风廊道研究[J].科学技术与工程,2015(11)：52-53.

[2] http://www.yjbys.com/gongwuyuan/show-514675.html.

[3] 徐 淼.“等风来”不如规划先行：杭州风道规划评说[J].中华建设,2014(2)：63-64.

[4] Kress R. Regionale luftaustauschprozesse und ihre bedeeutung fur die raumliche planung[M]. Dortmund:Institut for Umweltschutz der Universitat Dortmund,1979.

[5] 刘姝宇.城市气候研究在中德的城市规划中的整合途径比较研究[D].杭州：浙江大学，2012.

[6] 汪 琴.城市尺度通风廊道综合分析及构建方法研究[D].杭州：浙江大学硕士学位论文,2016.

[7] http://www.hzplanning.gov.cn/index.aspx tabid=70aabde5-630c-4d3f-b2c3-c24ffe820037.

Research on potential ventilation corridor in the main city of Hangzhou

Yao Weiqin Ying Jun

(Zhejiang Agriculture and Forestry University, Lin’an 311300, China)

Based on the construction theory of city ventilation corridor in German, this paper analyzed the basic characteristics of wind environment in Hangzhou main city, according to green space system planning contents and 2015 main city surface temperature inversion chart, determined the compensation space and function space of ventilation corridor in the main city of Hangzhou, construction of five potential ventilation corridors of “three vertical and two horizontal” in main city, alleviated the urban heat island effect and air pollution problems.

potential ventilation corridor, action space, compensation space, green space system planning

1009-6825(2017)12-0201-03

2017-02-11

姚圩琴(1990- )，女，在读硕士； 应 君(1976- )，女,副教授

TU834

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