基于长春总体城市设计风环境体检的“三区三线”划定研究

赵宏宇，毛 博

吉林建筑大学 建筑与规划学院,长春 130118

随着城市环境问题的不断恶化,风环境问题倍受关注,住建部提出开展城市体检工作,形成“一年一体检、五年一评估”的长效机制,改善城市人居环境,而风环境正是影响居民舒适度和人居环境的关键因素.截至目前气象学领域对城市环境问题进行了大量的分析与评价,但相关研究在城市规划学科中开展较少[1],导致城市风环境分析与城市规划和城市设计无法衔接,风环境评价成果难以实施.随着我国政府提出至2020年基本完成市县以上各级国土空间总体规划编制,其中提及要整体谋划国土空间开发保护格局,考虑生态环境保护等因素,实现高质量发展和高品质生活.城市风环境正是保障城市高质量发展的重要因素,因此风环境评价成果亟需与国土空间规划衔接,以实现将城市风环境评价成果实施,进而提高城市居民生活品质.

1 构建城市风环境体检机制指导“三区三线”划定

1.1 城市体检的监管机制

随着我国城市的快速发展,城市中诸多问题逐渐暴露出来,而城市体检通过对城市进行监测、评价和修正,保障城市各项有序发展,提升城市人居环境品质,推动城市人居环境高质量发展,努力建设没有“城市病”的城市.2018年9月20日国务院通过了《关于推动高质量发展的意见》,随之住建部颁发《住房和城乡建设部关于开展城市体检试点工作的意见》提出11个城市体检试点城市,其中要求城市根据生态宜居、城市特色、交通便捷、生活舒适、多元包容、安全韧性、城市活力和城市人居环境满意度等8个方面进行体检.

作为试点城市之一的沈阳市,颁布了《2019年沈阳市城市体检试点实施方案》.指出在“多规合一”平台基础上结合规划管控数据、城市体检数据、体检结果运用数据,构建集城市运行、发现与治理的评估信息系统,逐步形成“一年一体检、五年一评估”的城市体检长效机制.因此，建立城市体检监管机制，是改善城市人居环境的重要措施。

1.2 城市风环境评价对于城市体检的重要性

随着我国城镇化水平的提高,城市规模不断扩张,关于空气污染、热岛效应等城市环境问题日益突出,对城市体检中生态宜居、生活舒适、安全韧性、城市活力有着深远的影响.因此,城市风环境在城市体检中尤为重要.同时,城市风环境与城市热、湿环境以及空气污染等有较大关联,能够有效缓解城市热岛与雾霾现象[2].目前,世界很多国家和地区已相继开展针对城市风环境问题的研究,并提出相应的解决措施，对缓解城市风环境起到极其重要的作用(如表1所示).

表1 全球城市风环境实施措施[3-5]

1.3 基于风环境评价的总体城市设计修正策略

根据前文对国内外风环境分析体系完善的城市进行案例总结,发现城市风环境分析结果以构建城市通风廊道,划定气候分区为主,并通过控制城市结构、建筑高度、城市形态、绿源分布和开放空间等方面进行构建.对比总体城市设计主要管控的8个主要内容:特色定位、结构格局、高度形态、风貌分区、建筑特色、开放空间、景观系统和活动策划[6].可见,风环境改善的方面与总体城市设计控制内容有多处相吻合.

住建部2017年颁布的《城市设计管理办法》,明确总体城市设计应当确定城市风貌特色,保护自然山水格局,优化城市形态格局,明确公共空间体系,总体城市设计相对于总体规划更多地关注三维的空间形态和场所营造,而城市风道规划以城市尺度为出发点分析研究城市风环境,总体城市设计完全与风环境评估与实施相匹配.

因此,城市风环境研究从宏观尺度通过识别自然资源要素分布,对应宏观市域风貌分区;中观尺度通过识别中心城区潜在风廊道,对中观城市设计中城市空间形态、开敞空间和氧源绿地分布等问题.

1.4 总体城市设计与国土空间规划的关联性解析

2019年5月10日印发的《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中指出,在资源环境承载力评价和国土空间开发适宜性评价(以下简称“双评价”)的基础上,划定“三区三线”,逐步建立“多规合一”的规划编制审批体系、实施监督体系、法规政策体系和技术标准体系.

魏旭红等[7]人提出“双评价”预判结论只是一个科学的预判,最终“三区三线”的划定还需结合地区整体战略,因地制宜,多视角研究,在结合多方利益后得到相对科学合理的结果.金广君[8]提出总体城市设计是城市物质空间规划中针对“城市总体空间骨架和形象特色”问题的一个专项设计,是对地区整体战略的提出和要素的梳理.

因此,总体城市设计可为“三区三线”划定提供依据,其市域风貌分区、自然山水格局、城市形态格局和公共空间体系可指导“三区三线”部分控制线的划定(见图1).

图1 总体城市设计与“三区三线”的关系

1.5 城市风环境评价为“三区三线”划定提供依据

“三区三线”划定生态空间方面包括林地、草地等空间,农业空间包括基本农田、一般农田和农村居民点等空间,城镇空间包括居住生活区、商业商务区和绿地水系区等空间[7],其所包含的内容众多，因此其受多方面因素影响.结合上文分析的城市风环境主要改善策略，引导“三区三线”划定主要包括：区域层面可依靠风环境识别区域自然资源加以控制和保护,为林地、农田等空间划定提供依据或修正,在中心城区层面通过构建通风廊道,对公共绿地、河道水系等空间进行控制.以总体城市设计为媒介,通过总体城市设计层面风环境评价,对城市进行风环境体检及风环境问题识别,从城市整体角度出发探讨解决策略,提出城市整体的发展战略和梳理空间要素,对国土空间规划的“三区三线”划分提供依据.

2 基于风环境评价的总体城市设计优化

2.1 长春市地理环境及气候环境特征

地理环境:长春位于东部低山丘陵向西部台地平原的过渡地带,整体上呈东高西低的地貌特征,地表起伏较小,大部分位于台地丘陵地区.因此地形引起的风场改变较小.

气候环境:以长春站的监测数据为分析基础(见图2)(源自:《长春市城市风环境评价研究专题》),长春市全年盛行西-西南风,全年大部分风速在5.5 m/s以下.冷风主要来自西、北、西北、东北等方向.处于大陆性季风气候区、湿润区向亚干旱区的过度地带.春季较短,干旱多风,夏季温热多雨,秋季天高气爽,但温差较大,冬季漫长,寒冷干燥.

图2 长春市全年风玫瑰

2.2 长春市风环境问题及通风廊道的识别

(1)长春市风环境问题识别. 在《长春市总体城市设计》城市风环境研究专题中,通过对城市风环境进行评价发现:长春市主导风向上沙尘现象严重,其浮尘天气的沙源主要来自内蒙古中东部和蒙古国中部[9],污染源与长春市主导风向一致，导致长春市沙尘天气频发;长春地区的氧源地位于长春市东南方向的大黑山脉地区,与盛行风方向不一致,导致城市氧源地冷空气难以流入城市内部.

(2)长春市通风廊道识别. 通过计算建筑迎风面积密度、城市地面粗糙长度等指标评价,识别出主城区范围长春沿伊通河、铁路沿线、南四环路附近和机场附近的省道沿线都具有很高的通风潜力,可作为城市通风廊道,将优良的风资源引入城市,盛行风向进行通风廊道布局规划.划定了主次两级风道空间结构,包括6条主风道和22条次风道(见表2～表3,见图3～图4)(源自:《长春市城市风环境评价研究专题》).

表2 6条主要城市通风廊道

表3 22条次要城市通风廊道

图3 6条主要城市通风廊道分布

图4 22条次要城市通风廊道分布

2.3 风环境评价对总体城市设计的修正与指导

2.3.1 风环境评价对市域风貌分区的优化

在宏观尺度上,结合对长春市背景风环境及周边自然资源分析,因西部沙尘天气对城区的影响,在市域风貌分区上布置西北部湿地草原生态风貌区,以进行生态修复,减弱西部沙尘天气对城区的影响;在东南部布置东南部水源涵养生态风貌区,保护城市氧源地,改善城区气候环境(见图5).

2.3.2 风环境分析对自然山水格局的优化

将城市绿地与通风廊道进行串联将有效的改善城市风环境,曾穗平基于“源—流—汇”理论,通过协调通风廊道与生态系统的布局来改善城市通风环境[10].因此,在长春中心城区现状风道的基础上,通过协调现有风道和城市公园,将城市风道与公园进行融合,拾取出包括:轨交文化公园、北湖湿地公园、雕塑公园、南溪湿地公园、八一水库、雕塑公园、劳动公园和南湖公园等城市级公园(见图6),以利于将新鲜冷空气引入城市内部,提高城市整体通风效率.同时,在对长春市风环境评价的过程中,发现可以考虑连通城市流绿空间,作为城市通风廊道,将风资源引入城市内部,基于以上两个策略,对自然山水格局进行修正.

图5 城市风环境评价对市域风貌分区的指引

图6 通风廊道与公园水系关系图

3 长春市总体城市设计对“三区三线”划定的引导

以生态优先为原则进行“三区三线”划分是目前划定过程中所被经常采用的方法.魏旭红以生态优先为总原则对大理市“三区三线”进行划定[7].杨世乒在合水镇以保护生态资源为核心,在三类空间划分过程中以保障生态空间规模为重点进行“三区三线”划定[11].因此,结合长春市总体城市设计,首先对其周边生态资源进行识别并为“三区三线”划定提供依据及建议.

3.1 结合市域风貌分区的生态保护红线划定

长春市市域风貌分区为阻挡沙尘,改善城市西部土壤土质,划分出西北部湿地草原生态风貌区,以及为保障城市主要冷风源的大黑山脉,划分出东南部水源涵养生态风貌区.因此,在划定“三区三线”时在划定的2个生态保护区内可调出部分基本农田,进行退耕还林和湿地恢复,而基本农田指标可在大黑山脉和湿地草原生态风貌区范围外进行平衡,以保障市域基本农田总量指标不变.

3.2 结合自然山水格局的生态保护红线划定

通过通风廊道与自然山水格局的叠合后,识别出莲花山和净月潭2个自然林地;新凯河、伊通河2条城市水脉;南湖公园、北湖湿地公园、南溪湿地公园等12个城市公园以及城市流绿空间,作为城市通风廊道的重要组成因素,将其作为生态保护红线划定时需要重点保护要素,纳入生态保护红线的范围内,为生态保护红线划定的提供依据和补充.同时,通过将其纳入生态保护红线,也可保障城市通风廊道的构建,有利于城市风环境的改善.

4 结语

我国城镇化速度不断加快,但却忽视了对城市环境的影响,导致近几年雾霾等城市环境问题日益突出,严重影响居民户外舒适度,城市风环境问题不容小觑.随着住建部提出城市体检工作,城市风环境的监管机制也应纳入城市体检中,形成城市风环境的实时监测,识别环境问题并及时进行改善,避免环境恶化.虽然目前已有大量关于城市风环境问题的研究,但与现有城市规划体系衔接仍是关键性问题,随着总体城市设计和“三区三线”的提出,城市风环境的实施应及时与其衔接,以保证评价结果能够尽快实施.对城市风环境评价、实施与现有城市规划或设计的衔接,改善城市风环境有着重要的意义:

(1)城市风环境实时监控:在城市体检“一年一体检、五年一评估”监管机制基础上,对城市风环境进行实时监测,并及时制定解决对策,构建实时监测、定期评估、动态维护机制,强化了政府政策制定、实施与规划实施评估之间的联系,以避免城市环境的恶化.

(2)实施路径:在现有研究成果的基础上,搭建将成果与现有城市规划体系衔接的体系,对总体城市设计中城市发展战略、城市发展防线和城市空间要素提出修正意见,进而为“三区三线”的划定提供依据,以实现成果的有效实施,达到改善城市风环境的目的,保障城市高质量发展.