国内关于自然通风问题的研究最早可追溯到古代择居的风水学,其中所提到的一些规范和原则直接反映了当时人们在选址建设过程中对风的考虑和利用。如“回风反气”是对局部恶劣风环境的预防和改善,“藏风聚气”是对建筑选址中通风和防风的考虑。而我国对城市风道的研究则起步较晚,且主要集中在近三十年,可分为萌芽阶段和发展与实践应用阶段。
1.萌芽阶段(20世纪80年代初—20世纪末)
我国气象学家在20世纪80年代初提出“将新鲜空气引入城市”的思想。1982年,中国地理学会召开城市气候学术会议,提出将城市绿地系统作为改善城市气候条件的主要手段。许多学者就此开展了研究。例如周淑贞从城市设计的角度提出,街道宽度和走向的设计要利于通风,临湖或近海地区的通风口两侧不宜布置高大密集的建筑物,要注意“海陆风”和“湖陆风”的主要通风方向。合肥在城市规划中提出要在低洼地区留出楔形绿化空间,以便于将巢湖的新鲜空气引入城市中。相关法规、标准的出台也为在城市规划中关注气候要素赋予了合法性。1989年出台的《中华人民共和国环境保护法》将“大气”作为影响人类生存和社会发展的重要因素。《中华人民共和国环境影响评价法》和《规划环境影响评价技术导则》的颁布则将规划方案的环境影响评价(以下简称“环评”)作为部分规划项目的必要步骤,初步确立了规划环评制度。这一阶段我国关于城市气候对城市规划影响的研究主要在气象学领域,相关研究在城市规划领域并未展开,也难以对规划设计起到充分的引导和控制作用。
2.发展与实践应用阶段(21世纪初至今)
2000年以来,随着城市大气环境污染和城市热岛效应日趋严重以及生态建设和节能思想深入人心,城市风道的研究才真正成为备受关注的领域。香港是国内此领域研究的先驱者。2003年,香港全城清洁策划小组发表了《香港环境卫生改善措施》,首次提出将城市空气流通作为城市规划的考虑因素之一。2005年,政府司司长办公室出台了《香港首个可持续发展战略》,着重关注城市内部空气不流通的问题,并委托香港中文大学的研究团队针对香港高密度的城市环境展开《空气流通评估可行性研究》,评估香港现状的通风环境,并提出建设性的改善措施[56]。随后,香港中文大学研究团队又研究发表了《都市气候图及风环境评估标准——可行性研究》,收集大量气象数据,全面摸清香港城市风环境现状并开展现场实测、风洞试验及计算机模型模拟研究等,历时6年绘制了香港城市环境气候图,并建立了可供规划应用的气候评估数据平台,为香港各规划分区的城市风道建设做出策略性指引[57]。
在中国内地有关城市风道的研究也逐渐受到关注,并在部分大型城市的规划中得以实施。一方面,部分城市规划工作者基于定性的角度对城市风道规划建设的意义进行了探讨。例如:佟华等研究了楔形绿地系统对缓解城市热岛的作用[58];王新军等从缓解上海城市热岛效应的角度出发,全面论述构建城市风道的必要性[59];朱亚斓等则提出从城市外部空间形态、边缘空间结构以及总体规模等方面构建城市风道[60]。另一方面,部分城市热岛效应严重或饱受雾霾困苦的大城市也相继展开针对城市风道的建设与研究(见表1-4)。例如:上海在徐匡迪院士的指点下,在浦东规划建设了一条东南—西北方向的50米宽的世纪大道,留出了“风道走廊”,让风能通透穿过;武汉在华中科技大学的参与下主要在城市内外广泛布绿,其中有六条生态绿色走廊,构成了六条“风道”,最窄两三千米,最宽十几千米,模拟结果显示,这些风道可使武汉夏季最高温度平均下降1~2℃;长沙市于2010年出台了《长沙市城市通风规划技术指南》,分别从“城市通风总体规划”“商业区通风规划”“居住区通风规划”“工业区通风规划”四个层面提出规划设计的技术措施;杭州市于2013年年底正式立项研究城市风道,希望运用计算机模拟技术模拟出城市风道,以缓解杭州的热岛效应和雾霾污染。
表1-4 中国开展城市风道规划应用研究的城市(www.xing528.com)
续表
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注:本表部分引自文献[61],部分自制。
综上所述,国内已有部分城市进行了城市风道建设的探索,但主要是通过对城市空间布局的合理性分析及对建筑关系的处理,在总体规划层面上以理论分析、定性为主确定城市风道总体布局方案。目前为止,我国城市风道规划理论与方法尚处于不够系统、不够全面、缺乏科学化的定量研究的状态,有待进一步探索和研究。
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