关于城市风道规划的管控及改善策略研究

陈旭斌

（广东省城乡规划设计研究院，广东 广州 510290）

根据国家统计局数据[1]，2018年末，我国城镇化率达到59.58%，城镇常住人口达到了8.31亿，未来这一数字仍将稳步提升。快速城镇化不仅使得城镇人口大量增加，也使得城市环境与发展的矛盾日益突出。大规模的城镇开发导致自然地貌发生改变，建筑密度增加，山水林田湖草生态要素减少，城市下垫面更加粗糙，产生了“五岛”效应等病态气候，极大地影响着城市居民的生产、生活环境和身体健康。如何控制快速城镇化进程所带来的负面环境效应来应对气候变化所带来的不良影响和满足城市居民的宜居性和舒适度需求，是城市规划和管理部门必须要面对的重要课题[2-3]。2016年2月，国家发改委与住房和城乡建设部联合印发《城市适应气候变化行动方案》，明确提出要“打通城市通风廊道，增加城市的空气流动性，缓解城市‘热岛效应’”[4]。同年，住房和城乡建设部和生态环境部联合发布的《全国城市生态保护与建设规划（2015-2020年）》要求全国逾290个地市在2017年底前完成风道划定工作[5]。无论是政策热度还是实施力度，风道规划在国家的顶层规划中都受到高度重视。

1 国内风道规划相关研究和实践

1.1 国内关于风道的相关研究

国内学者对风道的研究主要集中在以下三个方面。

（1）对风道的形态设计和规划方法的探索。如唐春[6]基于伯努利定律提出了城市风道的具体形态设计要点；李鹍[7]、朱亚斓[8]分别在城市尺度提出了建设城市风道的方法；冯娴慧[9]从城市的不同发展模式和规模入手，提出了改善其城市内部通风的规划途径。

（2）结合不同城市的地形地貌、气候条件提出相应的实施策略。如赵红斌[10]以西安为例提出了城市进风口和风道宽度的控制方法；周雪帆[11]以贵阳市为例，探讨了多山地区风道在城市尺度的规划设计方法；翁清鹏[12]以南京为例，结合区域盛行风向和城市绿地系统构建城市风道系统；詹庆明[13]以福州为例，找出城市通风口和风道位置，提出具体的空间形态指引措施。

（3）结合规划管理对不同尺度的风道提出管控要求。如梁颢严[14]以广州白云新城为例将城市风道规划与控制性详细规划相结合，提出风廊宽度、建筑密度、风道高宽比等控制指标；李军[15]结合武汉市的城市规划体系，提出宏观、中观、微观三个尺度的城市风道控制指引要求。

总体来说，国内现阶段关于风道的研究还处于不够全面和系统的基础性研究阶段。多数研究集中在对风道形态设计、规划管控要求或者规划方法的前期探索上，缺乏科学化的模拟方法和定量研究。如何将精确的科学数据与规划设计结合在一起，提高风道规划的科学性还有待进一步探索。

1.2 国内各城市风道规划实践

目前，我国已有武汉、北京、西安、杭州等17个城市，相继开展了风道的研究和实践[14]。如北京市在新一轮总体规划《北京2035》明确提出：到2035年要形成5条宽度500 m以上的一级通风廊道，多条宽度80 m以上的二级通风廊道。杭州为了降低雾霾影响，早在《城市总体规划（2001-2020年）》中就提出建设“六条生态带”[16]。西安把城市通风廊道规划编入《西安生态隔离体系控制规划》和《西安生态隔离体系控制导则》[17]。武汉、长沙则分别通过了《武汉市城市风道规划管理研究》和《长沙市城市通风规划技术指南》，在城市层面对规划设计作出引导。

1.3 当前风道规划存在的主要问题

1.3.1 传统规划缺乏前瞻性，建成区已沦为“风阻”地带

风道规划是基于风场、地形、水系和植被等进行设计的规划，是对原有城市布局上进行的优化。由于传统城市规划缺乏前瞻性，对城市通风因素考虑较少，在规划中未能预留出科学合理的通风廊道，高强度的城市建成区往往成为“风阻”地带。因此，风道规划不仅是一个规划，也是一个城市环境与经济、社会指标的博弈过程[18]。

1.3.2 风环境的复杂性是城市风道建设的主要难点

相对稳定的城市盛行风向是风道建设的重要前提。相对于大尺度风场，小尺度风场由于受到地形地貌和局部气流的影响而难以科学预测，这增加了城市风道规划的难度。

1.3.3 风道规划需要站在区域层面综合考量，单个城市的规划具有局限性。

风道规划需要考量相邻城市之间的影响。不合理的城市风道不仅起不到通风、排污的作用，还可能变成周边城市的排污通道，加剧城市的空气污染。这就需要考虑这种联动性和反馈作用，确保城市风道规划和建设必须站在区域层面协同规划。

1.3.4 风道量化标准很难制定，风道可实施性面临质疑

风道规划必须综合考虑避灾、景观、生态、游憩、排污、降噪、空气流动以及经济、社会等多种因素。通常宽度80 m以下的城市风道效果并不明显，只有风道宽度达到150 m以上才能达到理想效果[11]。但是在广州、北京这种寸土寸金、高楼密集的城市，建设宽阔的风道很难实现。

2 风道的作用和管控要素

2.1 风道的作用

尽管在风道的相关实践中面临很多困境，但是城市风道的作用经过多位学者的研究已得到验证，具体来说主要有以下六个方面的作用：

（1）缓解热岛效应。城市热环境是城市人居环境中的重要组成部分，关系到城市居民对环境的舒适度和生活质量；

（2）改善大气污染。风是决定城市大气污染自然净化的主要因素。快速城镇化带来大量废气，这些漂浮在大气中的污染物质不仅降低了城市空气的质量，也阻碍了城市热量的散发。要保持较高的空气质量，城市中的污染物需要通风迅速稀释扩散；

（3）防治流行疾病。已有研究表明，城市内部良好的通风环境，是一种能有效控制易通过空气传染且传染性强的流行病的重要方法；

（4）降低能源消耗。高温环境导致城市能源消耗增大，供水、供电紧张，它不仅消耗了大量的能源，增加城市发展的成本，也给城市居民的生活和工作造成了严重影响；

（5）提供休憩场所。通过风道规划可降低城市开发强度，带动公园、绿道等生态基础设施建设，为城市居民提供理想的休憩场所；

（6）预留发展空间。结合城市规划和环境保护规划，划定生态红线，保护绿水青山，为城市未来发展预留空间。

2.2 风道的管控要素

2.2.1 控制风道的走向

风道的走向应与规划区内风向一致。因此，对风道进行规划时，首先要做好相应的调查，结合气象资料情况，确定规划区的主导风向，保证风道走向的正确性。经研究证明[14]，贯穿城市而且顺应主导风向夹角为30°～60°的风道最有利于通风。

2.2.2 控制进风口

布局进风口时应充分考虑资源现状，结合当地的地形地貌、主要道路、开敞空间、绿地走廊等客观因素，深度挖掘通风走廊资源潜力，在不破坏水体、山地林木和尊重现状的前提下，均衡布局相应的进风口，增加城市建设区和公共开敞空间区域的相交程度等[11]。进风口方向可以通过软件数值模拟确定，一般依据城市夏季和冬季的主导风向得出。进风口级别的确定则主要依据湖泊水系、绿地及公共开敞空间各自所属风道的不同级别来确定。

2.2.3 控制风道的宽度

如果风道宽度不能满足要求，将很难提高通风效率，因此需要对风道宽度严格规划。不同层级的风道宽度控制的不一样，一般城市内部的主通风廊道宽度应超过150 m，而次通风廊道应超过80 m[11]。条件允许的城市，主通风廊道的预留宽度甚至会达到500 m以上。

2.2.4 控制风道的开敞空间

风道内允许规划一定规模的建设用地，但建设用地规模和建筑容量应严格控制。一般主通风廊道内建设用地所占比例不得超出20%；次通风廊道内建设用地所占比例不得超出25%[14]。

2.2.5 控制风道的相邻界面

该项指标的控制，主要是针对风道两侧的建筑物而言，对建筑物的高宽比例以及开放度严格要求是为了保证风道的通风效率。一般主通风廊道相邻建筑高宽比例应严格控制在0.5，开放程度大于40%；城市的次通风廊道控制在1.0之内，开放度大于30%[14]。

2.2.6 控制风道内的建筑

风道内的建筑密度与高度会产生阻风效果，因此应对其进行严格控制。城区内部主要通风廊道150 m范围内两侧场地的间口率宜保持在50%～60%[13]。风道两侧建筑宜采用错列式和斜列式相结合的布局形式。

3 风道规划的改善策略

3.1 对进风口和风道内的“绿色生态开敞空间”进行严格保护

在城市建设上，对进风口严格控制开发，对风道内的“绿色生态开敞空间”进行严格保护。进风口是风环境的补偿空间，为城市群（作用空间）提供新鲜空气。通过软件模拟和详细分析，可以得到城市或区域的进风口。规划应对进风口进行严格开发控制。此外，在城市发展的过程中，受经济利益的驱使可能会出现无序建设和侵占风道的现象，因此必须通过一定的制度和政策来维护城市风道的稳定和通畅，并制定相应的法律法规和国家标准，使得适应气候变化的措施得以在城市规划中体现与实施。

3.2 将风道建设纳入空间规划体系中，提升风道规划的地位

在规划体系上，重视风道的重要性，将风道规划纳入空间规划 体系中。城市风道的规划和建设不是一个短期工程，其构建、运作和维护需要制度、政策等多方面的充分保障。城市风道的建设必须从空间规划体系的整体构建层面来考量，将城市风道的规划和建设纳入空间规划体系中，突出其战略地位。此外，为了保障城市风道实施的有效性，还应针对城市风道范围及周边地块进行统筹研究，提出相应的城市设计控制指引。对中心城区各地块的建筑高度、建筑退让、建筑朝向、广告设置、市政道路等进行统筹研究，为下位规划的编制和建设方案审批提供技术依据。

3.3 加强城市风环境模拟技术和理论研究，提高风道规划的科学性

目前，国内风道研究主要基于遥感、GIS和CFD集成技术，由于缺乏城市三维空间模型与数值模拟分析技术的支撑，城市风道研究缺乏具体的量化标准，风道规划的科学性也经常受到质疑。计算机技术的进步为更加科学地分析城市风环境和城市环境污染状况提供了技术支持，可对城市通风能力进行更好的定量分析，并为城市规划提供决策参考。如何应用气象软件、大数据进行模拟和研究分析，将气候学、生态学知识应用到土地利用总体规划和环境保护规划当中，将精确的科学数据与规划设计结合在一起，提高规划的科学性，既是风道研究的发展趋势，也是未来风道规划亟须补齐的短板。

3.4 区域协同合作，联防联治，改善区域风源空气质量

城市风道建设不应局限于单个城市，应放眼区域，加强整体性规划。小范围的示范区难以达到实质上的气候改善效果，因此需要在区域层面加强合作，联防联治。区域风环境治理的核心问题是在充分认识区域风环境基础上，联合风道中的各个城市和地区，协同推进、共同治理。

3.5 积极开展气候环境教育，鼓励公众参与风道规划的编制和讨论

以德国为例，德国的城市环境气候信息及相关研究成果一般都公布在政府网站上，方便民众直接获取。通过开展研讨会的方式，市民、规划师及政府官员可以有更好的沟通和交流。虽然当前我国的规划编制越来越重视公众参与的重要性，但公众与政府对话和交流的平台还需完善，只有越来越多的民众了解并使用，城市风道规划才能更好地实施并发挥作用。

4 结语

目前，城市建设对生态环境的影响日益突出，通过城市风道规划，改善城市风环境和热环境显得十分必要。尽管城市风道建设可能无法在短时间内完成，但这一问题应从长远出发，着眼于未来，将其纳入顶层设计中，成为治霾、降温的中长期措施。风道建设不是一时一地的问题，城市风道建设既涉及区域和城市建设的宏观层面，也与每个街区、道路、公园、河流的小气候息息相关，因此需要加强区域协调，实现整体统筹布局，在长期记录调查和综合分析的基础上提前进行科学规划。此外，不同城市的自然气候条件不一样，沿海城市与内陆城市、平原地区和多山、丘陵地区的风道建设各有特点，风道规划需要因地制宜规划，并根据气候变化和实时监测作出动态调整。随着多学科的交融和计算机模拟技术的发展，以及可持续发展理念的深入人心，城市风道研究的科学性将得到快速提升，风道规划也必将在未来的城市生态建设中扮演越来越重要的角色。