京杭运河杭州段两岸空间风环境模拟与分析成果

1)运河两岸空间物理环境提升策略

杭州是夏热冬冷的亚热带季风气候，温暖湿润、四季分明、光照充足、雨量丰沛，形成春阴雨、夏潮热、秋干爽、冬湿冷的气候特点，盛夏季节(7～8月)太阳总辐射量达最高值，是一年中的高温期，历史上杭州市区夏季日最高气温曾达到39.9℃。京杭运河杭州段两岸空间风环境优化以杭州夏季(6～8月)的主导风向及主导风向下的平均风速作为杭州夏季风环境分析与模拟的基础条件，利用Climate Consultant软件进行杭州夏季风速和风向数据的统计，得到如图7-2所示的杭州夏季(6～8月)及夏季各月的风数据统计图，可以看出杭州夏季的主导风向应为西南(WS)，且主导风向下的最大风速为7.2 m/s，最小风速为0.9m/s，平均风速为2.6m/s。

图7-2　杭州夏季风频、风向、风速统计

*资料来源：作者自绘

杭州大运河两岸空间的物理环境提升应对风环境、热环境、噪声环境采取整体的优化策略，通过构建运河通风廊道、连通滨河绿网体系、划分声环境功能区来综合改善运河两岸空间的物理环境(图7-3)。运河通风廊道包含主通风廊道和次通风廊道，主通风廊道顺应杭州夏季西南向主导风向，结合运河及滨河空间、城市主要道路、绿化廊道，构建与主导风向平行或交角不大于30°的8条主通风廊道，其中4条主通风廊道依托于顺应夏季主导风向的河段及两侧的滨河开敞空间形成，另外4条主通风廊道依托于城市快速路、主干道及两侧的绿化空间形成，廊道宽度均控制在150m以上，作为区域空气流通的重要通道；次通风廊道主要由部分城市主次干路、城市绿带及支流水系构成，利用以运河、钱塘江为主体的开敞空间与周边城市空间形成的风压差和不同下垫面在太阳辐射下产生的热压差，形成局地通风廊道，切割城市热场、促进运河两岸空间内部空气流通，共形成19条次通风廊道(图7-4)，同时运河两岸建筑密集的滨河居住空间也应采取相应的风环境优化策略，建议开辟与运河空间连通的通风道，串联居住用地内的主要开敞空间，以提高主要户外空间的风舒适度。依托于运河两岸现有的绿地资源，进一步强化构建多条横跨运河的生态绿廊，利用大面积的绿化空间营造运河区段热交换的冷空气源，提高运河两岸空间的热舒适度，同时为通风廊道提供空间依托；连通运河沿线及运河与周边开敞空间的绿化联系，形成鱼骨状的绿网体系，扩大绿化降温效应。按照GB 3096—2008《声环境质量标准》^[1]沿运河两岸空间划分声环境功能区，共形成5类声环境功能区类别，沿运河除商业商务、工业仓储、港口等功能集中区域外，其余的主要滨河空间均划分为1类声环境功能区，保持滨河文化、游憩、居住空间的安静，构建滨河宁静区(图7-4)。

图7-3　运河两岸空间物理环境提升总体策略

*资料来源：作者自绘

图7-4　运河两岸空间物理环境提升规划

*资料来源：作者自绘(www.xing528.com)

2)重点设计地段的风环境模拟与策略应对

(1)艮山段现状夏季风环境模拟与分析

图7-5　艮山段现状夏季行人高度处(1.5m)风速云图

*资料来源：作者自绘

利用CFD软件scSTREAM对艮山段现状夏季风环境进行模拟，选取杭州夏季的主导风向西南向(WS)以及主导风向下的平均风速2.6 m/s作为风环境模拟的来流的风向和风速条件，通过软件模拟得到如图7-5所示的艮山段现状夏季行人高度处(1.5 m)的风速云图。运河艮山段两岸现状主要以居住用地为主，运河北岸建筑疏密有致、临河建筑界面较为开敞，现状行人高度处风环境相对较好，而运河南岸建筑密集、布局紧密、街区建筑围合性较强，各街区内缺乏供空气流通的开敞路径，阻碍了风向街区内渗透，致使街区内大部分空间行人高度处的风速均小于1.0m/s，形成了较大面积的静风区，难以满足夏季人在户外的舒适度需求，不利于夏季人在户外的活动。同时，艮山段运河河道走向较为顺应杭州夏季主导风向，本应起到城市区域重要的通风廊道作用，但该段运河两岸的滨河开敞空间均较为狭窄且不连续，不利于城市主通风廊道的塑造。因此在规划设计中应针对艮山段运河南岸空间以及运河滨河空间进行梳理和规划，合理进行建筑布局，提高区域的透风性。

(2)艮山段设计后的夏季风环境模拟与分析

图7-6　艮山段设计后夏季行人高度处(1.5m)风速云图

*资料来源：作者自绘

利用CFD软件scSTREAM，在相同的来流边界条件下，对艮山段设计后的夏季风环境进行模拟，得到如图7-6所示的艮山段设计后的夏季行人高度处的风速云图。规划拆除了运河南岸部分较为密集、混乱的滨河建筑，拓宽了运河南岸的开敞空间，大大增大了滨河绿地面积，沿运河形成了较为开阔的、连续的开敞空间，为运河主通风廊道的塑造提供了空间依托。从风速云图中可以看出运河南岸拓宽的滨河空间内形成了大面积的风速较大区域，该段运河两岸滨河空间内风速均有明显提升，沿运河塑造的主通风廊道对区域夏季通风起到了积极的促进作用。运河南岸建筑空间保持沿北侧京杭大运河及南侧艮山西路均形成相对开敞的空间形态，以利于两侧风向街区内渗透，提高街区内风的渗透性；同时，街区内的居住空间均利用绿地空间或城市支路建立与运河连通的开敞空间，构建街区内的通风道，以利于运河和滨河绿地的冷空气向街区内渗透，综合改善夏季街区内的风舒适度和热舒适度。提升运河两岸空间的物理环境品质，创造更加宜居、乐游的城市空间。