楊劉陽 范瀟瀟 劉昊喆

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展與城市化進程加快，我國對于海綿城市的建設(shè)要求有了進一步的提高。除了解決水資源的相關(guān)問題以外，還要求緩解海綿城市的熱島現(xiàn)象。本論文以此為背景，以海綿城市已完成的兩個既有住區(qū)為研究對象，以解決住區(qū)通風(fēng)和熱舒適度現(xiàn)存問題為目標(biāo)，對住區(qū)實地測量與與調(diào)研后的室外環(huán)境數(shù)據(jù)信息進行分析，并提出針對性的改造方法。其中通過結(jié)合構(gòu)筑物和地形進行針對性的植物群落設(shè)計是調(diào)節(jié)局部微氣候、提高室外熱舒適度的最佳手段。

關(guān)鍵詞：海綿城市? ?既有住區(qū)? ?熱舒適度? ?提升改造

我國《第十三個五年規(guī)劃綱要》中提出了對海綿城市建設(shè)的大力支持，并將其列為新型城鎮(zhèn)化建設(shè)重大工程之一。在《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》中，明確指出了海綿城市除了水體控制以外，還要對城市熱島有緩解作用。同時，城市的熱舒適度也直接影響著市民的活動和生活，城市具有良好的通風(fēng)條件和舒適的區(qū)域小氣候已成為現(xiàn)代城市吸引居民的重要條件，這對于海綿城市建設(shè)的推廣有著重要的意義。天津作為濱海城市受海洋季風(fēng)影響大，相對于內(nèi)陸城市來說具有更復(fù)雜的環(huán)境特性。但其特殊的地理位置和中新天津生態(tài)城代表性的成熟住區(qū)為本研究提供了適合的研究對象。

一、中新天津生態(tài)城氣候與布局特征

天津位于東經(jīng)116-118°，北緯38°-40°之間，東臨渤海北臨燕山。為典型的海洋性溫帶季風(fēng)氣候，夏季受西太平洋副熱帶高氣壓影響，以偏南風(fēng)為主;冬季受蒙古冷高氣壓控制，盛行偏北風(fēng)。夏季高溫多雨，冬季干燥少雨雪，年降雨量500～700mm。天津地區(qū)春夏季為海風(fēng)的高發(fā)季節(jié);海風(fēng)強度的空間分布呈現(xiàn)出近海站高于遠海站，近郊站強于城市站的特點，并且春季的海風(fēng)強度最強，秋冬季較弱[1]。因此，位于渤海灣的中新生態(tài)城海綿城市區(qū)域春季風(fēng)強度遠大于天津市城區(qū)強度。

中新生態(tài)城綠地的布局形式以片區(qū)級的生態(tài)“綠心”構(gòu)成的點狀布局、薊運河沿河綠廊為代表的帶狀布局、城市級生態(tài)核綠楔三種為主。本論文作為研究對象的兩個住區(qū)位于綠廊南北兩側(cè)，以綠廊為中心基本為對稱形式。

二、研究案例概況及分析

（一）場地概況

“季景華庭”住區(qū)位于濱海新區(qū)中新生態(tài)城和旭路與和暢路交口東北方向，小區(qū)占地10萬平方米，能夠提供住宅、辦公樓、商業(yè)房產(chǎn)等約5000套。建筑采用行列式布局，道路系統(tǒng)在布局形式上呈現(xiàn)混合式。綠地布局多圍繞建筑物及小區(qū)道路兩側(cè)布置，其中喬木與灌木是小區(qū)綠化的主要對象?！斑h雄蘭苑”住區(qū)西至中新大道，東至中央大道，南至和順路，北至慧風(fēng)溪以北，項目整體由9個地塊組成，占地面積150萬平方米，綠化率達到50%。其內(nèi)建筑以花園洋房，小高層，聯(lián)排別墅為主。道路布局形式上呈現(xiàn)半環(huán)式，植物種植的方式有：孤植、對植、叢植、群植。其中對植與叢植是主要的植物配植方式。

（二）場地實測

本研究于2018年7月10-12日采用TEST0425風(fēng)速儀（德國德圖）在中新天津生態(tài)城的兩個住區(qū)內(nèi)進行了現(xiàn)場風(fēng)速與氣溫的數(shù)據(jù)采集與測量。在季景華庭內(nèi)選取了7個測試點，在遠雄蘭苑內(nèi)選取了9個測試點，各測量點選取建筑、道路、植物要素圍合構(gòu)成的不同類型空間中，其中A1、B1、E2、F2四個測量點的空間為開敞型，F(xiàn)1、G1、C2、G2為街谷型、C1、B2、I2、D2四個測量點為半圍合型空間、E1、D1為庭院型、A2和H2為小區(qū)邊緣地帶的邊緣型。測試點具體位置分布如圖1所示。

所測得數(shù)據(jù)經(jīng)過多次采集平均計算后結(jié)果如圖2和圖3所示。

結(jié)果顯示整體的風(fēng)速分布不均。D1和E1所在位置東西側(cè)開闊南北側(cè)有高層建筑，東西側(cè)的上下風(fēng)口均沒有高大植物或建筑遮擋，且高層建筑樓間距相對較小，峽谷風(fēng)效應(yīng)強。G1所處位置分為上下兩層，測量點位于上層空間，該位置的風(fēng)速明顯強于其他測量點，現(xiàn)場觀測該位置位于建筑之間的夾谷中間，兩邊種植大落葉喬木，建筑南側(cè)矮北側(cè)高，夏季主導(dǎo)東南風(fēng)向時兩旁大喬木起到順勢作用，使風(fēng)速明顯加大。同時，G1與F2兩個測量點溫度涼爽，也與風(fēng)速大且喬木良好的遮陰效果有著直接的關(guān)系。

C1、F1和D2三個測量點風(fēng)速最小，其中F1和D2測量點的上風(fēng)口有單棟或多棟建筑，下風(fēng)口同時也有建筑產(chǎn)生風(fēng)道的阻擋;C1雖位于建筑群構(gòu)成的風(fēng)道中間較為開闊的位置，但其周邊植物茂盛，屬于植物群落構(gòu)成的半圍合空間內(nèi)，植物對于風(fēng)速大小也起著巨大的作用。此外，B2測量點雖然風(fēng)速對于溫度的調(diào)節(jié)能力較弱，但因其位于植物茂盛區(qū)域，周邊由大喬木、小喬木和灌木形成了復(fù)層結(jié)構(gòu)的遮陰區(qū)域，因此該觀測點溫度相對低。

由此可見，影響住區(qū)風(fēng)速的主要因素為建筑，植物群落對風(fēng)速在相對較小的區(qū)域范圍內(nèi)有一定影響，只能夠起到一定的輔助作用;但其對于夏季高溫環(huán)境中的溫度調(diào)節(jié)起著重要的作用。因此，不考慮建筑因素的住區(qū)室外熱舒適度改造，重點需要調(diào)整植物群落配置的方式和數(shù)量。

三、海綿城市住區(qū)建筑外環(huán)境熱舒適度優(yōu)化與改造

眾多研究結(jié)論表明，對綠地起到降溫作用的植物搭配方式喬木林>喬灌林>灌叢>草地[2、3]，該結(jié)論也與本研究實測結(jié)果相同。在實測場地中植物數(shù)量較多，但群落層次單一、喬木、灌木和地被植物搭配不合理，大部分區(qū)域缺少層次結(jié)構(gòu)，造成整體環(huán)境的熱舒適度并不高。因此在不影響灌木和草本植物生長的同時針對性的增加植物配置的層次結(jié)構(gòu)是提高環(huán)境熱舒適度的最佳方法之一。 此外，住區(qū)植物養(yǎng)護不當(dāng)，存在大量植物壞死、地表裸露的情況，應(yīng)及時進行補種，補種的植物也應(yīng)充分考慮植物配置層次結(jié)構(gòu)（圖4）。同時，地形復(fù)雜、起伏多變的特點有助于景觀層次效果的表達，但調(diào)研對象的兩個住區(qū)并沒有充分考慮該特點，局部地區(qū)也由于植物群落層次搭配的不足使熱舒適度欠佳，應(yīng)充分利用地形優(yōu)勢，結(jié)合建筑及構(gòu)筑物的高差增加植物種植，營造綠色、柔性的通風(fēng)通道或擋風(fēng)植物墻（圖5），這方面還可以通過增加立體綠化面積的方法實現(xiàn)事半功倍的效果，即增加屋頂綠化和墻面綠化面積。

四、結(jié)語

我國現(xiàn)有的針對海綿城市熱島緩解的研究較少，尤其是從海綿城市實踐角度出發(fā)的研究尤其不足。改變城市住區(qū)熱舒適度最經(jīng)濟便捷、且快速有效的方法便是對植物群落進行調(diào)整和改造，同時，海綿城市的住區(qū)原本就具有地形起伏變化大的特點對于植物配置是極大的優(yōu)勢，充分利用該特點建立海綿城市住區(qū)植物配置設(shè)計規(guī)范是未來海綿城市熱島研究的必經(jīng)之路。

參考文獻：

[1]黃利萍，苗峻峰，劉月琨.天津城市熱島效應(yīng)的時空變化特征[J].大氣科學(xué)學(xué)報，2012，（05）：620-632.

[2]趙深，劉克旺，畢麗霞.長沙不同綠地對緩解熱島效應(yīng)的作用[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，（09）：50-52.

[3]何介南，肖毅峰，吳耀興，等.4種城市綠地類型緩解熱島效應(yīng)比較[J].中國農(nóng)業(yè)通報，2011，（16）：70-74.

（課題：河北工業(yè)大學(xué)2018年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（201810080008）、天津市藝術(shù)科學(xué)規(guī)劃項目（A16038）;作者簡介：[1]楊劉陽，河北工業(yè)大學(xué)在讀本科學(xué)生。研究方向：環(huán)境設(shè)計。[2]范瀟瀟，博士研究生，河北工業(yè)大學(xué)，講師。研究方向：風(fēng)景園林學(xué)理論、景觀規(guī)劃與設(shè)計;[3]劉昊喆，河北工業(yè)大學(xué)在讀本科學(xué)生。研究方向：環(huán)境設(shè)計。）