武汉六大通风廊道缓解热岛效应
城市通风廊道是指利用江河、湖泊、山谷,以及城市绿地、水体、主干道等空间载体形成的引导城市空气流动,促进大气良性循环,改善城市空气品质,提升体感舒适度的作用通道,对于建设健康城市、缓解热岛效应和雾霾现象、改善大气污染、防治流行疾病、降低能源消耗等具有重要意义。
补偿空间(冷风源)、通道空间、作用空间是保证城市通风廊道发挥功效的三大要素。冷风源为城市空气循环提供动力,通道空间是空气的流通路径,作用空间是城市空气亟待改善的功能片区。三者的合理组织才能驱散雾霾和湿热空气,实现城市空气的流通循环。
作为曾经的火炉城市,武汉市早在2009年就制订《武汉城市总体规划(2009-2020年)》,规划府河风道、武湖风道、大东湖风道、汤逊湖风道、青菱湖风道、后官湖风道等6条城市风道作为生态走廊。2013年5月,武汉市公布了《基本生态控制线规划》,迈出了风道建设的重要一步;2014年,武汉市政府工作报告承诺:推进六条生态绿楔建设,严格锁定三环线生态带;2015年,武汉市规划研究院引进法国一家研究机构的风环境模拟软件;2018年8月,《湖北省气候资源保护和利用条例》开始施行,以立法形式明确提出,合理设置、调整通风廊道。
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12年来,武汉经过多方努力,正将规划一步步变为现实,一个生态宜居的城市款款走来。
热岛效应促使城市尝试“招风”
随着城镇化率的不断提高,人口进一步向城市群、中心城市集中,导致了高密度的城市开发。污染、拥挤、热岛效应等城市负外部性逐渐凸显,雾霾、高温热浪等城市问题日益频发。
武汉区域气候中心首席气候变化专家梁益同说,武汉市的“热岛”几乎都集中在城区。随着年代的推移,城区面积不断扩大,武汉市的热岛面积也不断增长。
1987年,强级热岛主要分布在江汉、江岸、武昌、汉阳四区的沿江地带,中南路到武昌火车站一带,以及青山区武钢厂房一带;1994年,沿江地带的热岛效应进一步变强,并且向岸边纵深发展,同时硚口的古田路一带也出现强热岛;2005年,强热岛已基本覆盖江汉、江岸、武昌、硚口和青山,并且青山和武昌的热岛基本连为一体,洪山区的光谷广场周边、东西湖区的吴家山一带也开始出现强热岛。
变化的背后,是城市化进程中建设重点的改变。梁益同说,从上世纪八十年代开始,武汉城区面积不断扩大,湖泊被填造成水域面积减少;一些林地、草地被改成工商业用地,致使城区植被覆盖率逐步降低。由于水体、绿地等易降温的土地面积不断减少,而道路、工商业用地等易增温的土地面积不断扩大,这必然导致城市热岛效应不断加剧。
面对酷热,国内外许多城市都在尝试“招风”。德国斯图加特、日本东京、法国巴黎是全球最早进行风道研究的城市,特别是巴黎,设立了全市街道的风环境及空气质量模型及监测系统。
在我国,香港在2003年就开始制定城市风环境评估标准;2006年,深圳制定了《深圳城市自然通风评估技术导则与管理办法》;上海市也在规划建设浦东新区时,特意留出了“风走廊”世纪大道,这条道路规划时的宽度是惊人的250米,最后的建成宽度也有100米。这些城市的探索,也给武汉提供了参考范例。
六大风道滨江邻水贯穿武汉
华中科技大学建筑与城市规划学院教授余庄是国内较早提出城市风道的学者。在他看来,武汉建设城市风道有自己得天独厚的条件,而且起步在全国也算较早。
早在2005年,武汉市打算修编城市总体规划时,他就接到参与修编的邀请。余庄认为,大江大湖是大武汉对抗闷热夏季的得天独厚的武器,是其他城市所不具备的天然风道。
首先是长江。余庄指出,长江江面上的风压全市最低,在空气的水平运动中,气流是由高压流向低压,于是其他地方的风向这里聚集,江面成了一个装满风的大口袋。而武汉市夏季风向以偏南风为主,长江干流由南向北从城市中心而过,风通过这条走廊疏散到全市。
利用数字模型和流体力学软件,余庄和他的团队分析了武汉城市环境与气候条件的关系。研究发现,湖泊调节环境的作用至关重要,假设去掉湖泊之后,城市市郊区域的环境迅速恶化,气温至少上升3到4℃,市区内部分地区将上升1到2℃。
余庄认为,周边湖泊和市内湖泊组合起来,形成一个联动的通风系统,周边湖泊像伸进“火炉”的楔子一样,让风吹进来,在长江和内湖湖面聚集并发散,武汉的呼吸系统就此形成。风通过武汉大体的路径为:从西南方梁子湖,到达汤逊湖,随后进入东湖、南湖、沙湖吹向中心城区。因此,他认为应尽量让武汉市内、外的湖泊连接起来形成流水和大面积的湿地。一旦湖水流动起来或是形成湿地,水温会相对较低,在各种风向的影响下会一定程度上改善周边城区的环境状况。
2009年,武汉市制订《武汉城市总体规划(2009-2020年)》,规划6条城市风道作为生态走廊,将2390平方公里分为6份,形成绿楔,用生态联系带沟通,全市布局成生态绿网。该《规划》被国际城市与区域规划师学会授予“全球杰出贡献奖”。
过去几年,武汉致力于打通东湖、府河、武湖、汤逊湖、青菱湖、后官湖等水道,使几大水系湖水自然流动,形成生态风道,再与长江天然风道连接,成为武汉的主导风道。充分利用水的自然流动带来的风,就像给主城区装上了一台电风扇,成为缓解热岛效应、给武汉降温的重要手段。
无论是风道、水系还是绿楔的设计,着眼区域都高度重合,充分融合了武汉的气候特征和自然禀赋,让武汉风道设计能够多头并举、立体呈现。在通风廊道方面,武汉将建设两级风道,并形成影响市域气温平衡的两级补偿区。一级风道包括长江风道、大东湖风道、汤逊湖风道、沙湖风道、后官湖风道。二级风道是指与主导风向较一致的城市干道、城市公园、开敞空间、街头绿地、连片的低密度区,主城区范围内二级风道共有24条。
在水系设计方面,武汉近年来,连续推出了武昌的大东湖6湖连通;汉阳的6湖连通;汉口的7湖连通;武汉开发区的20湖泊连通工程,通过水系的连接,让风自然流动,通过水体的流动,为周边局部降温。在城市绿楔建设方面,武汉启动府河、武湖、大东湖、汤逊湖、青菱湖、后官湖等6条生态绿楔建设,来保护城市风道的自然生产区和引流区。
为保护城市风道的自然生成区和引流区,此次规划规定对上述区域以生态保育和生态修复为主,将影响全市域气温平衡的冷空气生成区域设定一级补偿区,其管控要求与现行的武汉市基本生态控制线管控体系相对接,除准入项目外,不宜进行其他开发。重点提高绿化覆盖率,在植物配置方面,乔灌草种植比例宜为3:3:4。同时,降低林间地表粗糙度,形成平行于主导风向或与风向大约成45°倾斜角的乔木带。将主城内部规模达到50公顷以上的绿地设定为调节局部气温平衡的二级补偿区,重点控制周边建筑群,宜低密度、较通透,促进密集建设城区中的空气流动。
城市通风廊道作用逐渐显现
9月初,武汉持续晴热,一度冲上35℃的高温让人有了回到夏天的感觉。而在东湖绿道,绿荫掩映下的湖边则明显是凉快了不少,同时路灯上“嗡嗡”转动的风力发电风扇,也在告诉人们,风来了。
2017年年底,东湖绿道二期建成,百公里绿道环抱大东湖,形成一片城中“绿心”。这里也是武汉规划的六条风道之一的东湖风道的核心区域。树荫掩映,倍添凉意,即使是在下午两三点,也能碰到“刷步数”的跑步爱好者。类似场景还出现在位于后官湖风道的后官湖绿道,长达110公里的环湖绿道,如同一条腰带围在湖边。每到晚上,这里都会吸引来自蔡甸甚至是中心城区的市民前来消暑纳凉。
告别远郊区,来到武汉中心城区的王家墩——武汉CBD。从地铁站出来,就能感受到明显的变化:从淮海路到嫩江路、商务东路、云霞路,一直走到武汉中央商务区管委会办公大楼,一路上都能感受到风在耳边吹过。附近的市民确实感觉这里比其他地方要凉快一些,“经常有风”,当然附近公园绿地多、树荫多也是一个原因。
市民直观的感受,其实是源于CBD在规划之初就考虑了城市风道的因素。CBD区域的建筑设计,与中心城区的一些区块有着微妙的不同,比如泛海SOHO城,它的一楼并不像许多建筑一样是连片的商铺,而是有较多的架空部分,形成了几个巨大的廊道。
密集的高楼阻挡了风道来风
楼“苗条”且间距较宽,便于城外的风进来
要想“穿堂风”劲吹还需努力
武汉规划建设风道虽说有效缓解强热岛效应,但是因为受制于一些早期城市规划,“穿堂风”劲吹的目标最终实现还需要努力。
风是大家都盼望的,但当城市的高楼越来越高、越来越密的时候,它还能顺利地到来吗?在汤逊湖风道的江夏栗庙岛上,密集地竖立着数十栋30层左右的高楼;而在湖对岸的江夏大道庙山段,多个小区的高层建筑已经包围了湖岸,高度也都超过了30层。从无人机航拍的镜头视角看过去,林立的高层建筑就像一道道墙,挺立在湖边。
余庄说,因为武汉夏季盛行东南风,从梁子湖、汤逊湖到东湖的这一条廊道,是武汉最重要的城市风道。如果开发力度过大、沿湖建筑过密,就有可能挡住风道,影响远郊的风进入中心城区。
余庄说,城市风道是一个系统工程,受周边环境的影响较大。而地产开发一般都是分地块规划,单独地看每个地块的规划,对环境的影响并不明显;但是当把这些地块连接起来,就可能对整个城市风道的通畅带来很大影响。相对于湿地、绿地、河湖等自然资源来说,风看不见而且难以量化,这也给学术界的研究带来了一定困难。
本文采写:冯静
来源:《湖北风景园林》杂志