034、基于城市通风的滨水空间控制方法研究

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C=(L1+L2)/L
图 3:界面连续度控制图
根据界面连续度的控制原则,我们在地块的设计中就应该结合地块的使用性质和条件去 降低迎风界面的连续度,为通风提供更多的通过空间(如图4)。这里需要指出的是,此处的 连续度是从通风需求出发的,如果地块界面来风方向有道路相邻,过低的连续度或许会损害 街道空间上的整体性,因而在实际的地块的连续度控制中应该控制通风和空间整体性之间的 平衡点。德国在建设控制体系中运用的“建造规划”(B-Plan),其对街道边界的控制便从用 地类型、建筑密度、容积率、建筑高度和屋顶形式等多方面制定地块控制指标,该方法以其 较强的人性化被广泛效仿。这里笔者觉得我们倒是可以加以借鉴,将街区功能性和通风连续 性结合起来,一起形成界面的控制方法。
λ为建筑迎风面密度;Sb为建筑迎风面 面积;Ws为迎风截面宽度;Hb为迎风截面高度。
图 5:建筑迎风面密度图
在滨水空间的迎风面密度分析中,Ws可以认为是选取滨水界面的长度,Hb则为选取界面 的高度,由此得出选定滨水区域的迎风面密度。结合相关研究成果并形成了如表所示的密度 等级标准(见表3):
表3:迎面面密度控制的通风状态等级划分
2.3 地块界面控制
结合国内外对多个地块进行的计算机通风模拟和风洞实验,增加风的入口数量和减少风 流通过程中的障碍物阻挡可以明显的提高风速。因此,在地块的界面控制中,提出了平行于
来风方向的界面贴线率控制和垂直于来风方向的界面连续度的二维界面控制方法。 (1)界面贴线率控制。有别于一般建筑贴线率单纯对街道的形态控制,该指标控制的
日本建筑环境与能源保护协会曾根据 已知的风环境相关信息出版了 《CASBEE-HI》,提出了对建筑物通风综合性 能的评价指标——建筑迎风面密度,即通过 建筑的迎风面积占盛行风向法线上总建筑 立面投影面积的百分比的多少来评价建筑 物对周边风环境的影响(如图5)。迎风面密 度计算公式为:
λ=Sb/(Ws*Hb)
公用设施用地 居住用地、商业服务业设施用地、公共管理与公共服
务用地 道路与交通设施用地 工业用地、商业服务业设施用地、道路与交通设施
用地 居住用地、公共管理与公共服务用地
仓储用地、公用设施用地 居住用地、商业服务业设施用地、公共管理与公共服
务用地
用地代码 R、B
A、W、U A、B U
R、A、B
S
M、B、S
而划分的,因此其全面性还有待进一步的探讨。
通风影响要素 高
建筑高度 低
建筑体量 大 (横向) 小
下垫面粗糙 大 度 小
大 热源大小
小 高 布局开敞度 低
表 1:按照通风影响要素进行的用地分类
用地性质 居住用地、商业服务业设施用地 公共管理与公共服务用地、仓储用地、公用设施用地 公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地
备注:“×”表示不宜使用,“√”表示适宜使用 图 4:连续度原则控制下的界面形态
2.4 建筑建造控制
建筑是当今城市环境中体量最大、数量最多的构筑物,凯文·林奇更是在其《城市意象》 中直言是建筑产生了城市。其规模足以在大面积的覆盖中形成小气候,从而影响城市的温度 变化与空气流动,成为影响城市环境的重要因素。上述的几种控制方法主要是站在滨水区区 域空间和滨水区地块空间两个尺度上来进行形态上的控制,本节则要从建筑单体的尺度上进 行控制,以促进城市的通风。主要是从建筑的高度与体量、建筑平面布局等方面来分析。
根据对风流动的分析,在滨水区可以对条形建筑的布局进行如下的控制(见表4):
表4:建筑布局方式的选择
并列式
斜列式
适宜布置形式
不适宜布置形式
周边式
自由式
条状建筑采用并列式的布局形式可以在建筑间形 成通风缝隙,在滨水区的使用是宜将山墙面对应来风方 向,使得风的受阻面积最小化,同时通过建筑间距的控 制达到良好的通风效果。
T(裙)=(L1 裙+L2 裙)/L ,T(塔)=L(塔)/L
图 2:界面贴线率控制图
笔者借鉴相关街道空间形态研究中对贴线率的分析,对上海市控制性详细规划技术准则 1、北京市中心城区控制性详细规划关于建筑贴线率的控制说明,结合实地案例《深圳市中 心区 22、23-1 街坊城市设计及建筑设计》的成果2,做了一定的归纳,认为可以从通风的角 度对贴线率做如表的规划控制(见表 2):
这个因素是由建筑的高度和体量共同决定的。因此在建筑建造过程中应该将两者综合考虑,
高层的塔式建筑不会对城市风的通过产生非常大的影响,而大体量的、有一定高度的建筑则
会影响到城市的通风。
2.4.2 建筑平面布局
建筑布局方式在4.3.2章节已进行了描述,其结论为间距和长度合适的条形布局和点式 布局都可以为通风预留通畅的空间,是较好的建筑布局形式。本章节主要是以在建筑形态上 使用率最高的条形建筑为对象,对其平面布局进行控制。
地块强度控制是在密度分区确定的基础上对单位地块进行强度控制。关于地块强度的开 发一般是在建筑密度和容积率两个角度进行考虑。由于这两者受影响因素众多,在通风的角 度上是无法给与一个较为定量的控制,但是我们可以结合通风特点,在整体上形成以下的通 风适应性强度开发原则:
(1)综合滨水区生态性的需要,寻找生态性与经济性的平衡点,应尽量降低滨水地块 的开发强度,为通风提供一定的空间。例如在滨湖地区可以多设置一些体育文化类、娱乐康 体类等地强度开发的用地,避免高强度开发的商业类用地聚集。
R、A W、U
R、A、B
Hale Waihona Puke 结合各用地类型对城市通风的影响特点,在城市建设中应当对建筑高、体量大、高粗糙
度、大热源和低开敞度的用地类型在规模上加以限定,避免同一地块内不利于通风的多要素
聚集,在修建性详细规划和城市设计的过程中通过建筑形体设计和布局规划将其影响降低。
同时在地块的使用性质上做到相关用地的兼容,在功能等方面互不干扰的前提之下将通风性
基于城市通风的滨水空间控制方法研究
聂爽
摘要:在城市化快速发展的过程中,城市气候变化逐渐成为影响城市宜居性乃至引发城市安全问题的 主要因素。城市通风不畅带来的诸如城市热岛、空气质量等城市问题正在困扰着城市的正常发展。城市滨 水区域由于其特殊性在城市整体通风中起着非常重要的作用,如何从城市规划角度来控制滨水空间的发展, 使其成为城市的通风廊道值得我们去研究。本文从城市建设中观层面构建了包括土地利用弹性、地块强度、 地块界面和建筑建造等方面的策略方法,希望由此可以塑造出更有利于通风的滨水空间,缓解城市通风不 畅带来的各类城市问题。
主要目的是对通风道两侧的建筑立面进行控制,由此增加通风道的横截面宽度和减少立面参 差不齐造成的对气体流动的阻碍。
首先对贴线率涉及到的相关概念加以说明。所谓建筑外墙线是指建筑外墙正投影与道路 的投影线长度。建筑控制线是指控制城市道路两侧沿街建筑靠临街面的界线。在此基础上提 出了贴线率的概念为:建筑外墙线与建筑控制线的重复度。重复度越高,临街预留空间越少, 越不利于风的流通。即贴线率与通风性成反比,贴线率越小,通风性越大。在此结合建筑形 式可以进一步分为裙楼贴线率 T(裙)和塔楼贴线率(T 塔)(如图 2)。
通风等级
分级标准
通风效能
一级通风
主导风向上建筑迎风面密度λ≤30%

二级通风
主导风向上建筑迎风面密度30%≤λ≤50%

三级通风
主导风向上建筑迎风面密度50%≤λ≤70%
一般
四级通风
主导风向上建筑迎风面密度70%≤λ≤90%
较差
五级通风
主导风向上建筑迎风面密度λ≥90%

通过相关的分析我们可以总结到,就单体建筑而言,影响城市通风的是其迎风面面积,
顺承了千百年来人类逐水而居的思想,现代城市的滨水空间开发建设多以城市重点区域 的角色出现。在城市发展中,人们往往忽略了其另一个重要角色——城市风的源头和通廊。 由于其地理条件的优越性,很多城市的滨水区发展是以经济利益为导向的,超常规、突容量 的建设使得滨水空间开敞性受到了极大的破坏,而开敞性恰恰是城市通风的必要条件。如何 在滨水空间开发建设中进行适宜于城市通风的规划控制需要我们思考的问题。
近年来,城市规划从低碳生态发展的角度出发对于城市空间设计,多从宏观角度的城市 生态廊道、生态绿线、城市交通体系等方面进行研究,对于中观尺度上如何通过城市空间控 制解决城市气候问题的研究则相对较少。本文将从城市滨水开发空间建设的中观层面出发,
在定性分析的基础上将上述宏观的原则、意图进行量化,由此转换为对滨水空间的定量、指 标性控制,其作用和城市规划体系中的控制系详细规划等同。
关键词:城市通风 用地兼容 开发强度 空间界面
1 引言
气候问题随着全球经济的快速发展日益凸显,由此引发的各类自然灾害成为城市发展过 程中不断出现的阵痛。伴随着城市化速度的快速增长,这种阵痛的频率和力度也在不断的增 大。2012 年底出现的全国性灰霾天气,持续时间之广、污染程度之深都是几十年来罕见的。 气候变暖、城市热岛、空气污染等问题成为本该成为生活宜居的城市必须面对的重要课题, 也是新时期城市规划所必须重视的地方。在倡导低碳生态的城市发展大背景下,通过城市规 划手段构建城市通风体系,从而缓解气候变化带来的各种城市问题是非常值得践行的。
表2:通风影响要素的贴线率规划控制指标
贴线率标准 高 中
控制范围 80%以上 50%‐80%
界面形象 基本无预留空间 有一定的预留空间
通风效果 低
较低
适用地块类型 商业、办公 办公、居住
1 上海市控制性详细规划技术准则系沪府办[2011]51 号令,于 2011 年 7 月执行. 2 深圳市规划与国土资源局.深圳市中心区 22、23‐1 街坊城市设计及建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版 社.
较低 低
30%‐50% 30%以下
有较多的预留空间 完全开敞的预留空间

居住、公共服务

公共服务、兼容绿地
表格说明:在控制范围和使用地块类型上是笔者结合相关研究的个人延伸。
(2)界面连续度控制。连续度是对垂直于来风方向的空间界面控制的一种方法。其主 要目的是控制滨水地块受风面的建筑界面,通过界面连续性的控制来增加进风口横断面的面 积和进风口数量,由此提高地块内的通风效能。和上述的界面贴线率类似,界面的连续度被 定义为:地块垂直于来风方向建筑外墙投影线宽度与建筑控制线宽度的比值。比值越高,所 预留的通风横断面的面积约小,通风效能就越低,反之亦然(如图 3)。通常,在地块建筑 设计中也可通过如图所示的方式增加通风断面的宽度,运用风体流动中的“狭管效应”,增 强通风的效果。其公式可以表达为:
(2)当单位地块的用地性质属于混合开发时,应当将高强度开发用地布置在地块中心 区域,周围布以较低强度开发的用地;当地块属于单一性质开发时应运用容积率均衡的原则 在满足整体容积率的前提之下降低地块外围的开发强度,结合周边道路形成利于风通行的开 放空间(如图 1)。
备注:“×”表示不宜使用,“√”表示适宜使用 图 1:地块强度控制模式
2 滨水空间通风性策略方法构建
2.1 土地利用弹性控制
这里的弹性控制是指从城市通风的角度来控制土地利用兼容性。笔者从城市通风性的影
响因素出发,对城市建设用地的使用性质做以下的归类(见表 1)。影响城市通风的各类建
设用地类型主要是建设用地分类中的大类(个别类型下的中类或许不符合通风的影响要素除
外)。表格是结合各类型用地的一般建设要求和建筑特点以及人群使用状况等多个方面考虑
2.4.1 建筑高度与体量
建筑的高度在滨水地区是受到严格控制(部分地区由于建设城市标志性建筑除外),而 大面积的板式建筑则由于其对景观的遮挡而被限制使用。这些对建筑物高度和体量的控制都 是从城市景观学的角度考虑的,而从城市气候学的角度出发,建筑物的高度与体量对城市的 通风的影响主要是建筑迎风面面积密度。
高的用地类别与通风性低的混合布置,降低地块整体对城市通风的影响。
2.2 地块强度控制
土地的开发强度一直以来都是被作为政府对城市建设容量和对城市空间结构把控的重 要手段。强度开发指标的确定一般受城市环境容量、资源承载能力、社会经济发展阶段以及 城市化和工业化发展水平等多个因素的影响。滨水区的开发密度随着城市化的发展正在逐步 的走高,这种现象不但破坏了滨水区空间在整个城市空间结构中应有的作用,还对城市的通 风产生非常不利的影响。现有城市规划在确定了城市密度分区之后,在地块强度控制上一般 从经济、景观等方面考虑,而忽略了对气候环境的考量。
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