北方高层住区规划设计中的若干问题探讨_以济南市为例_赵继龙
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□ 赵继龙,陈有川,陈 朋,陈仰金
在节约集约用地政策①的指导下,我国城市建设用地的开发强度显著提高,高层建筑的数量迅猛增加,高层住区逐渐成为大中城市的主流居住类型②。
高层住区建设在有效缓解建设用地供需矛盾的同时,也出现了空间压抑、层次单一,尺度夸张、妨碍交往;地面绿化景观单调、维护费高;地下(停车场)空气污染较重、安全感差;夏季“涡流死区”较多,冬季“恶性风流”强劲等弊端。
以上诸多问题不仅降低了居住舒适度,而且影响了居民生理和心理健康,急需引起规划设计与管理部门的关注。
考虑到用地规模过小不利于探讨如何增强高层住区的舒适度,本研究选取济南市内
北方高层住区规划设计中的若干问题探讨
—以济南市为例
[摘 要]高层住区在住宅群体组合、停车场布置和风环境优化方面出现问题,主要是因为规划设计采用了以日照分析为主导的多层住区规划手法,缺乏对住宅建筑体量增大后引发的空间感受、空间流动、停车模式等变化的研究。
在住宅群体组合方面,高层住宅规划设计应丰富空间层次,提高开放空间渗透性;在停车场布置方面,应控制地下掏空率,提倡多方式停车;在风环境优化方面,应利用风流动规律,增加风环境评价。
[关键词]高层住区规划设计;住宅群体组织;停车场布置;风环境优化[文章编号]1006-0022(2011)05-0063-06 [中图分类号]TU984.12 [文献标识码]B
High Rise Neighborhood Planning: Jinan Example/Zhao Jilong, Chen Y ouchuan, Chen Peng,Chen Y angjin
[Abstract] Problems of high rises combination, parking, and ventilation are caused by sunlight analysis oriented planning approach. It lacks research on spatial perception, spatial flow, parking modes etc. High rise neighbor-hood planning should allow open space infiltration among buildings, provide multiple parking modes, and increase wind flow appraisal.
[Key words] High rise neighborhood planning, Building combination, Parking design, Wind environment improve-ment
用地面积大于40 hm2、建筑面积大于80万平方米、住宅层数以10层以上为主的鲁能领秀城、阳光100、阳光舜城和名士豪庭四个大型高层住区为研究对象(图1,表1),从住宅群体组合、停车场布置和风环境优化三个方面归纳问题、探讨对策,以期对提高高层住区规划设计水平有所帮助。
1高层住区住宅群体组合中的问题
与对策
1.1住宅群体组合问题归纳
为了满足日照要求、实现高强度开发,北方高层住宅群体组合呈现出以下特征:多
[基金项目]山东省自然科学基金(Y2006F31)
单元板式、大面宽塔式高层住宅沿着北侧城市道路、开放空间(河流、山体、公园等)密集排列在外围,小面宽板式高层住宅行列式布置及板式、塔式高层住宅围合式布置填充内部(图2)。
这些南向的住宅群体组合往往给高层住区带来以下问题。
(1)空间均质、不易识别。
在住宅群体组合上,高层住区主要采用小面宽板式高层住宅进行多排多列布置,典型住宅组合如名士豪庭的南部组团和鲁能领秀城的中部组团。
尽管行列式布置可以通过前后错列、左右错列,以及选用折线式、曲线式住宅平面来形成一定的空间变化,但高层住宅群体间较为相近的纵向间距(日照间距)与横向间距(山墙间距)严重弱化了以上变化,使人产生建筑稀疏、空间均质、不易识别的感觉。
这在居民问卷调查中得到了验证:55%的居民认为高层住区缺乏空间层次,归属感不强。
(2)空间压抑、妨碍交往。
在高层住区的外部空间中,满足济南市日照要求的建筑高度H(楼高)与宽度D(楼间距)的比值为0.7~1.0,显得过于封闭,容易使人产生视觉拥堵、心理压抑的感觉,从而不愿意在其间活动。
集中布局的公共空间,一般利用高层住宅围合布置圈定出来。
周边高层住宅的遮挡,容易使人产生渺小感、陌生感而影响彼此交往。
例如,阳光100中心绿地南北长410多米,H/D为6.0~7.7(因两侧住宅高度不同而出现范围值);东西宽170多米,H/D接近1.9~3.0(图3),空间尺度夸张,失去亲切感。
而分散布局的公共空间,不论是通过板式高层扩大纵向间距留出,还是利用塔式(或短板式)高层围合圈定出来,均与周边院落空间相差不大,容易使人感到空间压抑而不愿在此活动。
例如,阳光舜城北部组团中含有组团绿地院落的H/D为1.7~3.4,其南北两个院落的H/D分别为1.2~1.8和1.5~2.2,三者相差不大,公共空间不够开敞(图4)。
阳光舜城东南组团用单个单元板式高层建筑围合组团绿地,东西宽58 m,H/D为0.8~1.8 ;其西侧三个院落的H/D分别为1.5、1.5和1.1,公共空间与院落空间相差无几,不仅缺乏层次感,而且较为压抑(图5)。
(3)遮挡道路、影响交通。
高层住区常用筑墙式布置手法,
图1 四个高层住区的位置表1 四个高层住区概况住区名称
鲁能领秀城阳光100
阳光舜城名士豪庭11层~33层
11层~28层
11层~26层
11层~33层
住宅层数用地面积
(hm2)
建筑面积
(万平方米)
323.4
100.0
74.5
45.7
324.0
178.0
133.6
88.4
即选用多单元板式或大面宽塔式高层住宅在住区北侧沿城市道路等进行密集布置。
采用筑墙式布置手法,对高层住区来说虽然能够获得最大开发强度或最多景观住房,但是,一方面由于建筑遮挡了道路的日照而造成北方地区冬季积雪结冰路面过多,影响城市交通安全;另一方面由于高层住宅的拥堵式围合而抹杀了城市开敞空间的渗透性,降低了公共空间质量。
1.2住宅群体组合改进对策
(1)丰富空间层次,增加宜人空间。
高层住区在住宅群体组合中出现问题的原因是:规划设计师未充分考虑住宅体量剧增后产生的种种影响,仍然沿用多层住区住宅群体组合手法,遵循多层住区公共空间布局规则,致使日照分析成为主导住区空间组织的因素。
从不同层数住宅通过行列式布置形成组团绿地而带来的院落空间变化中可以发现,多层住区住宅群体组合手法明显不适用于高层住区(表2)。
在济南市三列两排的6层住宅组合中,扩大中间一列间距形成组团绿地,其间距D2为45 m,D2/H为2.25,组团公共空间围合感强、尺度宜人;在三列两排的11层住宅组合中,扩大中间一列间距形成组团绿地,其间距D2为54 m,D2/H为1.54,组团公共空间较为封闭、尺度亲切;在三列两排的18层住宅组合中,扩大中间一列间距形成组团绿地,其间距D2约为60 m,D2/H为1.05,组团公共空间封闭、尺度较为亲切;在三列两排的30层住宅组合中,扩大中间一列间距形成组团绿地,其间距D2约为100 m,D2/H为1.05,组团公共空间封闭、尺度不够亲切。
从住区公共绿地应是开敞空间的角度看,高层住区不适合采用拉大纵向间距安
排组团绿地的做法,且层数越高的住区越不适用这种方法。
图5 阳光舜城东南组团板式高层围合绿地
空间分析
图3 阳光100中心绿地空间分析
图4 阳光舜城北部组团板式高层围合绿地
空间分析
因此,从空间组织的角度看,摆
脱设施服务半径的束缚,将公共绿
地、教育设施等集中布置并赋予可识
别的形态,将其他低层、多层的非商
业性公共设施巧妙穿插于高层住区
之中,不但有助于丰富空间层次、加
强识别性,而且能够利用低层、多层
公共建筑的体量过渡来增强宜居感。
(2)避免北侧“高墙”,提高开放
空间渗透性。
高层住区之所以遮挡城市道路、
围堵开放空间,原因除了开发商追求
经济利益最大化外,还在于规划管理
部门缺乏严密的城市空间控制体系。
对于城市道路,应根据道路日照和街
景组织的要求,制定其两侧不同高度
建筑的最大连续长度、最小建筑间
距,以及建设地段与空出地段长度之
比的控制要求;对于开敞空间而言,
本着提高其渗透性的原则,应对其周
围不同距离内空间界面的高度、最大
连续长度、最小建筑间距做出明确控
制,以此减少高层住区开发产生的外
部负效应。
2高层住区停车场布置中的
问题与对策
2.1停车场布置问题归纳
《城市居住区规划设计规范》
(GB50180—93)要求,居住区内地
面停车率不宜超过10%。
为了既能
满足上述要求又能获得最大化开发
面积,居住区停车位必然采取以地下
为主、地面为辅的布置形式(表3)。
容积率的提高使得高层住区内单位
用地面积上的车辆数高于多层住区,
地下掏空率(地下挖空面积占住区总
用地面积的比例)同样高于多层住
区。
这给高层住区的生态环境和社会
安全带来了严峻的挑战。
(1)地下掏空过多,破坏生态环
境。
高层住区的地下掏空率高得惊
人,按0.8辆车/户的标准控制,阳
光100整体掏空率为56%,个别组团
达到68%;名士豪庭整体掏空率为
69.8%,个别组团高达80%(图6)。
如此大比例地掏空地下空间是造成
高层住区植被单一、生态脆弱的根源。
受地下结构设计和投资经济的制约,
地下车库顶部的高覆土厚度一般在0.7 m~2.2 m之间,而大型乔木根系生长的适宜覆土厚度为1.5 m~3.0 m,因此地下空间上部土层厚度通常难以满足大型乔木种植要求,设置树池种植又因成本昂贵而难以被大规模采用。
于是,高层住区的绿化多以草皮为主、灌木为辅,不仅绿化景观单调,而且在吸附尘土、减少噪音、吸收二氧化硫等方面的性能远远低于高大阔叶乔木,生态功能十分脆弱。
另外,地下大面积地被掏空导致住区地表水土流失、绿化养护昂贵。
地下掏空区覆土厚度较小,土壤蓄水能力有限,地表水又难以渗透,一方面容易产生地表径流、加剧水土流失,另一方面如果排水不及时,植被根系容易因水涝浸泡而死亡。
(2)地下空间过大,留下安全隐
患。
在环境安全方面,大型地下车库
通风能力较弱,加之汽车尾气的排
放,内部的空气污染相当严重。
如果
地下车库内空气长时间得不到更换,
氧气消耗过度,会严重影响人的生理
机能甚至危及生命。
在心理安全方面,大型地下车
库容易让人迷失方向,降低安全感;
存在大量偏僻角落,可能为罪犯提
供藏匿空间;设置多个人行出入口,
不利于安全管理;人们停留时间较
短,且进出车库时间集中在早晨和
晚上,车库在多数时段都是空旷无
人的,存在诸多安全隐患。
调查中也
有75%的居民认为地下车库无安全
感,并反映存在车辆玻璃被损坏和
车内物品失窃等现象。
2.2停车场布置改进对策
随着小车拥有率的持续提高和
城市居住用地开发强度的不断增大,
高层住区内停车如果仍然采取以地
下为主、地面为辅的布置形式,那么
其地下掏空率会更高、地下停车场规
模会更大,对环境的破坏程度和遗留
下的安全隐患将会更为严重。
因此,
城市规划管理部门必须尽早制定政
策控制高层住区地下掏空率,提倡多
方式停车。
(1)控制地下掏空率。
《城市居住区规划设计规范》仅
考虑到地面停车对居住环境的影响,
提出地面停车率不宜超过10%的控
制指标,并未对地下停车率提出明确
的控制要求。
在降低地下停车率缺乏
依据的状况下,只有控制地下掏空率
才能保障高层住区的生态环境和社
会安全。
广东省的做法值得借鉴,《广
东省绿色住区标准》(粤房协2009年
版)规定住区室外可透水地面面积必
须大于35%。
如果扣除部分道路广场
和建筑物基底占地面积,高层住区内
地下掏空率将远远小于65%。
(2)提倡多方式停车。
首先,利用高层住区内消极空间
兴建多层停车楼(Muilt-Storey Car
Park,简称MSCP)。
新加坡为了解决
高层住区的停车问题,就采用了建设
多层停车楼的方式。
为了尽可能少占
用高层住区的活动空间,MSCP一般
选址在住区用地的“边角”地块,特
别是一些消极用地区域,如高层建筑
的巨大阴影区里、南北向狭长地块
上。
在这种地方兴建停车楼既能疏解
地下停车的压力,又能提高消极空间
的利用效率,还能丰富高层住区空间
层次。
其次,提高空间使用效率,采用
机械停车方式。
高层住区可以在地面
或地下实现一层空间多层利用的机
械停车,其占地面积约为平面停车场
表2 不同层数行列式住宅形成组团绿地后的空间比较分析
住宅层数
6F
11F
18F
30F典型组团示意图住宅基本数据公共绿地的空间尺度
H=20 m
D1=30 m
D2=45 m
H=35 m
D1=36 m
D2=54 m
H=57 m
D1=39.3 m
D2=59.85 m
H=95 m
D1=66.5 m
D2=99.75 m
D2/H=2.25
D2/H=1.54
D2/H=1.05
D2/H=1.05
表3 高层住区停车位分布情况住区名称
阳关100阳光舜城名士豪庭
80
80
80
停车率(%)
停车位(个)
地下停车位所
占比例(%)
5 110
6 216
4 621
4 558
5 607
4 183
总停车位 地面停车位 地下停车位
552
609
438
89.20
90.20
90.52
图6 阳光100、名士豪庭地下停车库分布
图7 名士豪庭南组团下风向低压涡流区模拟图8 名士豪庭北组团迎风口处巷道效应模拟
的1/2~1/4,一般一次存取车时间不超过120秒。
该项技术在国内许多车库广泛应用,明显缓解了停车难的问题。
最后,共享周边车位资源,实现区域错时停车。
一辆小汽车至少有两个车位,一个在住区,一个在工作场所。
可是,一辆汽车不可能同时占用不同位置的车位,因此存在停车位空闲的现象。
高层住区周边的行政机关、企事业单位、学校等车位在白天比较满,晚上比较空闲;而住区车位在白天比较空闲,下班以后比较满。
如果高层住区与周边单位达成车位资源共享协议,在一定区域内错时停车,也可以缓解停车难的问题。
3高层住区风环境优化中的
问题与对策
3.1风环境优化问题归纳
高层建筑群的楼群风已成为继废水、废气、废渣和噪音之后的新城市公害。
高层住区内的“恶性风流”和“涡流死区”严重影响着居住舒适度。
(1)“涡流死区”较多。
高层住区下风向的住宅之间容易存在较强的低压区域,甚至“涡流死区”,不利于空气的流动及废气、热气的排散,降低了居住舒适度。
为避免污染物滞留,在这些区域不宜设置垃圾存放处和地下车库排风口。
如图7所示,运用CFD流体计算模拟软件Fluent 6.2对名士豪庭南部组团风环境进行模拟。
可以看到,住宅间低压区域较多,空气流动性较差。
(2)“恶性风流”较大。
当风遇到高层建筑的阻挡时,除大部分从上方和两侧穿过外,还有少部分则沿着墙面向下吹,在建筑之间的孔隙形成强劲大风,在拐角处形成旋风,即常说的通道效应、缝隙效应和拐角效应。
高速风流和旋风不仅会给在高层住宅附近地面活动的人造成强烈的不适感,而且会使较高楼层
的居民在夜间听到风的呼啸声和撞击声,导致心理上的烦躁和不安。
如图8所示,住宅间距的大小与风量大小相关。
处于风向来流位置的住宅群,住宅间距越大,所接受的风量就越大,而随着建筑间距的缩小,巷道风效应越明显。
例如,第一排与第二排住宅之间楼间距较小,且与风向相对平行形成了狭窄的气流通道,使得该点风速过快;第二排与第三排住宅楼间距距离较大,接受风量明显增大。
对济南市高层住区居民的调查发现,68%的居民认为冬季住区局部风速过大,影响正常行走,户外活动无法顺利开展;35%的居民觉得风流带来的噪音很大。
3.2风环境优化改进对策
(1)方案设计阶段利用风流动规律。
在高层住区规划方案设计阶段,首先为使建筑群体有利于避风节能,应尽量避免把住区开口设在冬季不利风向上,如在济南最好能封闭或者减弱东北风。
其次,楼间的空旷地段风速大,拐角处容易出现旋风,建筑越高这一现象越明显。
受涡流乱风的影响,该区域不适合人活动,应避免在此设置道路或者活动场地。
再次,为了防止出现湍流现象,注意处理高层住宅与低层公共建筑之间的空旷地,最好能利用绿化植物来减弱不利的风旋效应。
最后,规划应尽量避免并列的布局,因为当建筑群的宽与高的比为2~3时,容易形成“风漏斗”,“风漏斗”会使风速加速30%以上,加剧建筑的热损失。
(2)方案优化阶段增加风环境评价。
在高层住区规划方案优化阶段,
除了进行日照分析外,还应增加风环境评价环节,尤其要对公共空间进行风环境评价。
《中国生态住区技术评估手册》要求风环境模拟应根据当地风玫瑰图,进行典型气象条件模拟,保证住区:①在建筑物周围人行区高度的风速小于5 m/s;②建筑物前后压差在冬季不大于5 Pa;③75%以上的板式建筑前后压差在夏季保持在1.5 Pa左右,避免出现局部漩涡和死角。
4结语
高层住区在住宅群体组合、停车场布置和风环境优化方面出现问题的原因,主要是规划设计中采用了以日照分析为主导的多层住区规划手法,缺乏对住宅建筑体量增大后引发的空间感受、空气流动、停车模式等变化,以及规划设计相应对策的研究。
随着高层住区逐渐成为大中城市的主导居住类型,规划师们应加快研究以日照分析与风环境评价为主导的节能生态
型高层住区规划理论与设计手法。
[注 释]
①2008年1月,国务院办公厅签发《国务院
关于促进节约集约用地的通知》(国发
[2008]3号),要求各地走出一条建设占
地少、利用效率高的符合我国国情的土地
利用新路子。
②《国务院关于促进节约集约用地的通知》发
出之后,各地纷纷响应。
2008年5月,广
州市实施《关于适度提高居住用地开发强
度的意见》;2008年6月,天津市签发《关
于中心城区居住用地容积率控制要求的
通知》;2010年1月,济南市提出原则上
中心城区不再规划审批六层以下建筑。
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初探—新加坡MSCP之借鉴[J].城市开
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[9]聂梅生,秦佑国,江 亿,等.中国生态
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工业出版社,2007.
[作者简介]
赵继龙,山东建筑大学建筑城规学院副教授。
陈有川,博士,山东建筑大学建筑城规学院
副教授。
陈 朋,硕士,山东建筑大学建筑城规学院
讲师。
陈仰金,硕士,福建省长汀县城乡规划建设
局助理工程师。
[收稿日期]2010-10-09
[上接第62页]与内涵,并营造健康的生活方式。
这里的健康不仅是指个体的身体健康,还包括自然生存方式的健康、节能及一种可持续发展的态势、对生活模式的综合统筹(图16)。
4结语
贵阳花果园新城的高强度开发是一个特例,具有区位与环境的特殊性,其发展也避开了城市发展的自我中心模式,没有大交通、大市政和行政中心等因素的刺激,展现了一个以人口居住密度激发活力的过程。
对于贵阳这样一个中国西部欠发展的城市而言,此次开发显然具有跳跃性和前瞻性,因此实施效果还需长时期的检验。
从本次规划设计实践中,笔者认识到,从一个紧凑型城市到一个生态型城市,从基本的形态建构到最后的城市意义塑造,这些过程需要一个
完善的城市设计框架与科学的开发
机制,在发展建设的速度绩效、规模
绩效、容量绩效与综合绩效之间找到
合理的平衡点,并从上层次规划层
面、多领域的设计层面、实施层面逐
步落实,使宜居城市理念渗透到建设
活动过程中[2]。
在规划设计方面,紧
凑城市建设强调城市边界、高密度、
高强度、土地混用、可达性、步行尺
度、社会及文化的多样性、适量的开
放空间、足量的配套设施等元素,强
调交通方式与城市单元之间的有效
联系[3]。
(设计团队:薄曦、杨征、李蒋
达、陈杰、Thomas FRITZCHE、兰
莹、缪小威、Enrico TARANTA、张
雷、周晓波,设计主创:Alain
ROBERT。
)
[注 释]
①“大贵阳”指“两城两港”。
“两城”即贵阳
主城和贵阳北城水东城;“两港”即贵阳息
烽大塘口港和开阳花梨港。
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11-12.
[作者简介]
李 蕾,博士,现任职于上海联创建筑设计
集团建筑研究中心。
[收稿日期]2010-10-13。