基于改善微氣候及降低碳排放的街區(qū)尺度探討

【摘要】街區(qū)是構(gòu)成城市空間的基本單元，而建設具有生態(tài)性的街區(qū)是構(gòu)建生態(tài)城市的必要條件?？偨Y(jié)目前生態(tài)城街區(qū)設置，發(fā)現(xiàn)小街區(qū)是低碳生態(tài)街區(qū)設置的發(fā)展趨勢。從改善微氣候、節(jié)能減排角度論述了街區(qū)“小尺度”的優(yōu)勢，同時總結(jié)出“小尺度街區(qū)”應進行的優(yōu)化。以期為構(gòu)建生態(tài)城的街區(qū)設置提供參考。

【關鍵詞】生態(tài)城；小街區(qū)；熱島效應；低碳

【Abstract】Blocks are the basic units of urban space， and building blocks having ecology is a necessary condition to build an ecological city. Summarize the current setting eco-city neighborhoods， we found a small block is the trend of low-carbon eco neighborhood settings. From improved micro-climate， energy conservation point of view discusses the advantages of neighborhood "small scale"， but summed up optimization "small-scale neighborhoods" to be carried out. To provide reference for the construction of eco-city neighborhood set.

【Key words】Eco-city；Small blocks；Heat island effect；Carbon

1. 前言

（1）在人類發(fā)展歷程中，城市、街區(qū)、建筑建設的尺度在不同時期都有不同的趨勢。在農(nóng)耕文明時代，出于對自然的敬畏，人類只能進行“小尺度”的建設；而在推崇人類中心主義的工業(yè)文明時代，大尺度的建設成為了主流。發(fā)展至今，更加推崇“人與自然和諧共處理念 ”，“小的也是美的”的建設理念成為了更適宜自然、融入自然的方式。

（2）在生態(tài)城市建設中，“街區(qū)”作為中觀空間載體，承接了宏觀生態(tài)城市與微觀綠色建筑，是城市空間構(gòu)成以及低碳節(jié)能的重要構(gòu)成部分。現(xiàn)有研究從城市功能、人文、歷史的角度闡述了如何構(gòu)建適宜街區(qū)尺度[1～3]，也有從原有生態(tài)保護角度出發(fā)討論街區(qū)尺度的研究[4]。而針對改善氣候以及節(jié)能減排對街區(qū)尺度以及街區(qū)特征的理論研究相對較少。

（3）本文從從中觀層面的“街區(qū)”來探討一下，“小尺度”以及“其他建立于小尺度上的特征”可從哪些方面對城市氣候、節(jié)能減排做出貢獻，以期為生態(tài)城市中街區(qū)設計提供參考。

2. 生態(tài)城中街區(qū)建設尺度

（1）通過總結(jié)當前國內(nèi)外生態(tài)城市中街區(qū)建設，可以得出具有借鑒意義的街區(qū)尺度以及特征，見表1。

（2）通過總結(jié)上述不同區(qū)位、不同氣候條件的生態(tài)城的街區(qū)尺度可以看出，其街區(qū)尺度特征具有一定共性。街區(qū)單元尺度設置在70m×110m至400m×400m之間，均屬于較小尺度。分析可知，在該尺度區(qū)間的街區(qū)基本能夠滿足城市開發(fā)建設和功能組織、活力、交通、心理、視覺等多方面的需要。同時街區(qū)尺度較小，在規(guī)劃中能更根據(jù)現(xiàn)狀環(huán)境特質(zhì)靈活的設置功能、確定指標體系，更有助于充分利用自然干擾度較小的地段，也更有利于確實的保護原有的生態(tài)、水文因子。例如，臺北市依據(jù)自身盆地自然系統(tǒng)的有利條件，劃定了 “生態(tài)城市分區(qū)發(fā)展單元”，小尺度的的單元內(nèi)充分調(diào)動各發(fā)展單元的環(huán)境潛力，形成具有多樣性的特色自然系統(tǒng)[5]。

（3）綜上，選定適宜的街區(qū)空間尺度是構(gòu)建生態(tài)城市的基礎，基于適宜的空間尺度，優(yōu)化其設置、布局，將更有益于實現(xiàn)綠色低碳、節(jié)能環(huán)保等生態(tài)城市的目標。因此，下文主要論述合理布局小尺度街區(qū)對改善微氣候、降低碳排放的積極作用。

3. 小街區(qū)對改善城市微氣候及降低碳排放的影響

3.1小街區(qū)對微氣候影響。

（1）快速城市化帶來了地區(qū)原有物理環(huán)境的改變，能耗的提高，也給城市帶來了“氣候病”。目前，熱島效應已成為城市氣候最明顯的特征之一。熱島效應是指相較于下墊面普遍為植被、土壤的郊區(qū)，城市中大量的密集的建筑物、水泥路面等具有更大的吸熱率和更小的比熱容，造成了城區(qū)氣溫明顯高于郊區(qū)氣溫的現(xiàn)象。

（2）街區(qū)作為城市的構(gòu)成部分，如何通過自然做工改善街區(qū)熱環(huán)境，調(diào)節(jié)城市氣候是值得探討的問題。

3.1.1增加遵循自然肌理的通風廊道。

（1）相較于街區(qū)，道路具有較小的流動阻力，可以作為氣流的主要通道[6]。構(gòu)建小街區(qū)，增加支路路網(wǎng)密度，可為城市增加毛細風道，能有效加強傳輸郊區(qū)冷空氣與城市熱氣流的交換作用，能調(diào)節(jié)城市溫度[7]。

（2）同時，研究中發(fā)現(xiàn)，當風向與街道、河流走向不一致時，風向?qū)D(zhuǎn)；而當街道走向與風向一致時，在街道及河道的上空形成“管狹效應”，帶來較空曠處更高的風速。較高的風速更易于降低空氣的溫度，對此，為提高風道的降溫效應，《香港規(guī)劃標準與準則》中作出以下指引“建筑物的排列和街道布局須遵從盛行風方向”。從上述結(jié)論可知，在保證交通便利的基礎上，路網(wǎng)不應拘泥于方正路網(wǎng)。道路的走向應盡量與夏季盛行風向保持一致。并充分尊重原始的自然河流走向。

（3）由此可知，在較小的街道尺度基礎上遵循盛行風向構(gòu)建風道，對于改善城市熱島效應是較為有效的手段。

3.1.2緊湊布局。

（1）城市熱島的產(chǎn)生源于不同類型用地其下墊面的熱力性質(zhì)不同，由于工業(yè)生產(chǎn)、居民生活產(chǎn)生的能耗較大，一般工業(yè)用地、居住用地及商業(yè)用地的具有較高的地表溫度。但研究中發(fā)現(xiàn)，不同的城市功能區(qū)布局形成的城市溫度環(huán)境差別較大。街區(qū)較大、功能較為單一時，較為集中的居住用地和商業(yè)用地將帶來集中熱耗，中心規(guī)模較大時，較冷空氣難以進入內(nèi)部進行熱交換，使得熱島效應較為突出。有學者在研究中指出出多中心的城市發(fā)展模式有利于城市整體能耗的降低 [8]。同時，單一的用地性質(zhì)，會增加長距離的出行，也導致城市每天兩次的“鐘擺交通”，將加劇城市熱島效應。

（2）小街區(qū)規(guī)制將增加道路密度，可通過道路（尤其是綠化率較高的道路）切割城市熱場，避免單一性質(zhì)的用地大面積布局，最終達到降低城市熱輻射，削減熱島規(guī)模效應的作用[9]。

（3）綜上，小街區(qū)不易形成大規(guī)模的集中熱源。在街區(qū)“小尺度”的基礎上增強街道兩旁綠化，能更有效的吸附溫室氣體，起到切割城市熱源，緩解熱島效應的作用。

3.2綠色小街區(qū)對低碳貢獻。

街區(qū)是城市實現(xiàn)低碳目標的基本組成單元，其空間結(jié)構(gòu)布置對于用地功能、交通出行有影響較大。小街區(qū)構(gòu)造城市交通的微循環(huán)，形成具備良好的慢行交通基礎條件，可對碳減排起到積極的作用。

3.2.1小街區(qū)優(yōu)化慢行系統(tǒng)及公共系統(tǒng)構(gòu)建。

（1）根據(jù)陳飛等學者研究，相較于步行、自行車、摩托車、公共交通等出行方式，小汽車是每公里人均耗能最高，每公里人均CO2排放量最多的出行方式（見表2）。同時，CO2排放量的快速增長的原因之一是由于近年來小汽車數(shù)量的飛速增長。同時當車輛過多，超出道路的允許通行能力后，將造成交通擁堵，也會導致大量額外的CO2排放[10]。相反，發(fā)展能耗更低，排放量更低的慢行系統(tǒng)和公共交通系統(tǒng)更有利于碳減排，也更有利于環(huán)境保護（不同交通方式能耗及排放物比較見表2）。

（2）小尺度的街區(qū)更適于步行。密集而較窄小的街道可以減慢車流速度，隨著車流速度的降低，自行車交通與步行交通更加安全便捷[12]。同時小街區(qū)構(gòu)建增加了支路網(wǎng)絡的密度，增加了街區(qū)內(nèi)可達性，也增加了對慢行交通的支持。因此，街區(qū)“小尺度”即可推動慢行系統(tǒng)的發(fā)展，由此起到降低碳排放的作用。

（3）除了“小尺度”的特征，街區(qū)還可通過以下方面構(gòu)建更加低碳的城市。通過強化慢行步道的景觀設計，營造舒服宜人的慢行系統(tǒng)，保證居民生活環(huán)境的生態(tài)、健康、安全、便捷的綠道網(wǎng)絡，可以增加慢行吸引力。有研究指出，具有良好可達性并與慢行系統(tǒng)相結(jié)合的綠色開放空間可以降低人們由于“休閑補償心理”而產(chǎn)生的遠距離出行需求和里程，并激發(fā)健康的出行行為發(fā)生[13]。同時，可通過加強慢行系統(tǒng)與快速公交站點的接駁、增加公共交通站點的慢行可達性等手段以增強慢行系統(tǒng)與公共交通系統(tǒng)的銜接，將能進一步促進居民通過慢行出行，從而降低城市碳排放量。

3.2.2混合功能。

（1）土地用途混合是城鎮(zhèn)發(fā)展的自組織格局，是人類對聚落空間的生態(tài)選擇[14]。土地用途決定了生產(chǎn)、居住和公共服務等功能，也決定了具名的出行需求。美國交通規(guī)劃工作者紐曼與肯沃斯通過比較美國、歐洲及亞洲的城市，發(fā)現(xiàn)美國城市（低密度分散式布局）大約要比同等規(guī)模的歐洲城市（高密度緊湊式布局）人均多耗費3～4倍的燃油，其中50%的差異歸因于土地使用模式的不同。國外多個社區(qū)調(diào)研顯示，在社區(qū)項目中每增加20%的零售和商業(yè)活動，會引起小巴或其他公共交通的出行比例約增加4.5%[15]。

（2）較小的街區(qū)尺度，更易實現(xiàn)不同類用地混合布局，構(gòu)建更豐富的功能布局。即能在較小的的范圍內(nèi)將生產(chǎn)、居住和公共服務三大功能集中，通過短距離的出行即可滿足居民基本的生活需求，用步行即可滿足大部分出行需求。從而減少了為滿足基本生活需求的機動性出行，即可降低小汽車的使用率，達到降低碳排放量的目標。

4. 結(jié)語

（1）相較于大街區(qū)，小街區(qū)更密的路網(wǎng)對緩解熱島效應，以及更利于慢性交通促進碳能耗的降低。在小尺度街區(qū)的基礎上，遵循夏季盛行風向布局街道，設置街區(qū)功能時能夠緊湊的布局，并在城市大熱場中適度增加綠化街道密度以切割熱場，均可有效基于小街區(qū)尺度改善城市熱島效應。同時，為實現(xiàn)節(jié)能減排目的，強化慢行步道的景觀設計，增強慢行系統(tǒng)與社區(qū)中心軌道公交站點的可達性，以及通過街區(qū)內(nèi)功能混合均可起到抑制機動性出行帶來的碳排放。

（2）本文對小街區(qū)所涵蓋的其他方面未進行研究，僅整理分析了街區(qū)尺度與街區(qū)設置對改善氣候及節(jié)能減排的影響。研究主要出于對前人理論的總結(jié)梳理，有待進一步結(jié)合實例進行的深化量化研究。

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[作者簡介] 魏婷（1988.11-），女，職稱：助理規(guī)劃師，學歷：碩士研究生，工作單位：生態(tài)規(guī)劃成都市規(guī)劃設計研究院。