朱 驍

章 飆

當(dāng)下中國(guó)城市正進(jìn)入城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的中后期，人口擴(kuò)張和高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)造成了城市空間形態(tài)的劇烈變化，城市快速建設(shè)帶來(lái)的熱島效應(yīng)、霧霾、噪聲污染、生態(tài)環(huán)境破壞等城市物理環(huán)境的惡化，直接導(dǎo)致中國(guó)城市人居環(huán)境品質(zhì)的降低。近年來(lái)，社會(huì)輿論廣泛關(guān)注的城市熱島高溫預(yù)警頻發(fā)、城市大氣污染物PM2.5沉積等問(wèn)題都表明，中國(guó)城市物理環(huán)境的基礎(chǔ)研究和優(yōu)化技術(shù)遠(yuǎn)落后于城市化建設(shè)的進(jìn)程，而缺乏城市空間形態(tài)與城市物理環(huán)境提升的耦合機(jī)理的綜合研究則是造成這些問(wèn)題的核心原因。隨著“公園城市”等國(guó)家相關(guān)政策的提出，以人為本和自然共生的理念對(duì)城市空間提出了新的要求。

城市物理環(huán)境是指城市建設(shè)過(guò)程中城市空間所產(chǎn)生的熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境和聲環(huán)境等要素[1]。在城市設(shè)計(jì)邁向生態(tài)化、數(shù)字化的時(shí)代背景下，綠色建筑、智慧城市、性能預(yù)測(cè)及計(jì)算機(jī)優(yōu)化算法等[2]前沿技術(shù)開(kāi)始與傳統(tǒng)的生態(tài)導(dǎo)向城市設(shè)計(jì)理念相結(jié)合，城市物理環(huán)境和微氣候等研究方向逐漸成為當(dāng)下的時(shí)代熱潮。國(guó)際上對(duì)城市物理環(huán)境與城市空間關(guān)系的耦合研究可以追溯到19世紀(jì)初Luke Howard的《倫敦氣候》[3]，通過(guò)對(duì)倫敦10年(1807—1816年)的氣溫整理，觀測(cè)到熱島現(xiàn)象等城市所特有的物理環(huán)境問(wèn)題，從此開(kāi)始了系統(tǒng)化的城市物理環(huán)境研究。回顧城市物理環(huán)境的相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)熱、風(fēng)、聲等單一要素的實(shí)測(cè)模擬與特征規(guī)律研究較多，且比較深入。

圖1 鄭州古滎大運(yùn)河區(qū)位圖

圖2 鄭州古滎大運(yùn)河實(shí)景圖

在熱環(huán)境要素的研究中，Hamoodi結(jié)合實(shí)地測(cè)量和遙感數(shù)據(jù)研究城市環(huán)境中各種城市土地利用/土地覆蓋(LULC)表面的熱物理行為關(guān)系[4]；José Sobrino比較了Landsat 5衛(wèi)星上Thematic Mapper(TM)傳感器6頻段提供的熱紅外數(shù)據(jù)檢索地表溫度(LST)的3種方法[5]；Myint結(jié)合不同尺度的不透水和植被分?jǐn)?shù)構(gòu)建多元回歸模型，以預(yù)測(cè)美國(guó)亞利桑那州整個(gè)鳳凰城大都市區(qū)的最高氣溫[6]。 在風(fēng)環(huán)境要素研究中，Ramponi使用標(biāo)準(zhǔn)k-?模型優(yōu)化了室外通風(fēng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模擬[7]；Cooney重點(diǎn)研究了風(fēng)對(duì)行人的影響，以及城市幾何結(jié)構(gòu)如何影響建筑物周?chē)牧鲌?chǎng)[8]。在聲環(huán)境要素研究中，Refat結(jié)合開(kāi)羅市聲環(huán)境的聲景偏好進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)聲音類(lèi)別的總體積極rai值顯示了開(kāi)羅居民對(duì)噪聲的敏感度[9]；謝菲爾德的康健則引入聲音要素來(lái)完善景觀設(shè)計(jì)概念，并對(duì)聲景觀的概念及其特征進(jìn)行了歸納，以及分析了植被和交通噪聲參數(shù)對(duì)城市公園聲環(huán)境的影響[10-11]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)開(kāi)始關(guān)注通過(guò)物理環(huán)境測(cè)度來(lái)一定程度上優(yōu)化城市形態(tài)，但研究領(lǐng)域主要面對(duì)單一的物理環(huán)境要素進(jìn)行分析與優(yōu)化。張麗英結(jié)合人工智能技術(shù)通過(guò)街景圖像分析對(duì)城市物理環(huán)境品質(zhì)進(jìn)行測(cè)度[12]；王晶懋從修復(fù)營(yíng)建城市生物多樣性的角度，提出了基于場(chǎng)地生境營(yíng)造的城市風(fēng)景園林小氣候改善途徑[13]；曾忠忠展開(kāi)了3種空間尺度的城市風(fēng)環(huán)境研究，探索城市風(fēng)環(huán)境與城市形態(tài)的關(guān)系[14]；楊俊宴則從城市空間形態(tài)與城市物理環(huán)境的關(guān)系及內(nèi)在機(jī)理研究入手，從不同空間層面探索總結(jié)了城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)中城市熱-風(fēng)-聲等物理環(huán)境要素的數(shù)字化分析技術(shù)與方法，并以城市中心區(qū)這一復(fù)雜城市區(qū)域?yàn)橹饕芯繉?duì)象[15-17]。

總結(jié)國(guó)內(nèi)外城市物理環(huán)境研究可以發(fā)現(xiàn)，在世界范圍內(nèi)城市氣候環(huán)境惡化的問(wèn)題與挑戰(zhàn)廣泛存在的大背景下，中國(guó)部分城市存在物理環(huán)境惡化明顯且呈逐漸加劇的態(tài)勢(shì)。目前的相關(guān)研究仍存在一些不足之處，城市物理環(huán)境實(shí)測(cè)與模擬研究數(shù)量雖多，但質(zhì)量卻參差不齊。此外實(shí)測(cè)研究側(cè)重于確定城市熱島效應(yīng)、風(fēng)環(huán)境等物理環(huán)境的測(cè)度歷史變化和分布規(guī)律上，并沒(méi)有與城市規(guī)劃設(shè)計(jì)及空間形態(tài)發(fā)生密切的關(guān)系。因此，本文以鄭州市古滎大運(yùn)河文化區(qū)為例，對(duì)風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境和聲環(huán)境等多源物理環(huán)境大數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析研判，針對(duì)性地提出城市設(shè)計(jì)引導(dǎo)策略，以期改善與提升運(yùn)河沿線乃至鄭州市城區(qū)整體環(huán)境品質(zhì)，為生態(tài)城市設(shè)計(jì)提供技術(shù)方法的參考借鑒。

1 研究區(qū)域的基本特征

本文的研究區(qū)域位于鄭州市古滎大運(yùn)河文化區(qū)，以江山路為界，分為東、西2個(gè)區(qū)域。其中江山路以西為滎澤古城，由西四環(huán)、北四環(huán)、垂柳路和江山路圍合，面積約為1 055hm2；江山路以東為古滎大運(yùn)河，以大運(yùn)河通濟(jì)渠鄭州段B類(lèi)建設(shè)控制地帶范圍為界，面積約為2 243hm2(圖1)。大運(yùn)河通濟(jì)渠鄭州段是古代汴河的上游河段，是中國(guó)古代巧妙利用自然河流和人工引水共同作為運(yùn)河水源的人類(lèi)創(chuàng)造性精神的杰作[18]。引黃入汴的“汴口”工程，為解決大運(yùn)河在北方缺水環(huán)境下的水源問(wèn)題提供了范例。

在氣候條件上，鄭州市屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，城市的冷暖氣團(tuán)交替頻繁，春夏秋冬四季分明。鄭州市冬季漫長(zhǎng)而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨多春旱，冷暖多變大風(fēng)多；夏季比較炎熱，降水高度集中；秋季氣候涼爽，時(shí)間短促。因此大運(yùn)河不同季節(jié)的水位變化較為明顯，干涸與積水隨季節(jié)交替。運(yùn)河沿線的城市空間建設(shè)不僅與沿河生態(tài)系統(tǒng)息息相關(guān)，不同季節(jié)的生態(tài)環(huán)境變化也對(duì)城市建設(shè)提出了要求(圖2)。

研究區(qū)域特色的人文景觀環(huán)境及較為敏感的生態(tài)格局(圖3)，都對(duì)片區(qū)的城市建設(shè)提出了要求。通過(guò)對(duì)物理環(huán)境的綜合分析，對(duì)大運(yùn)河沿線的空間格局和形態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。

2 物理環(huán)境優(yōu)化方法與思路

城市物理環(huán)境包括城市風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境和聲環(huán)境3個(gè)方面。風(fēng)環(huán)境對(duì)城市污染物的排放有著重要影響；熱環(huán)境和聲環(huán)境對(duì)提高居民舒適度具有重要意義[19]。本文通過(guò)對(duì)物理環(huán)境實(shí)測(cè)、模擬與優(yōu)化，得到優(yōu)化的城市空間形態(tài)并進(jìn)一步引導(dǎo)城市設(shè)計(jì)。采取模擬與實(shí)測(cè)相結(jié)合的研究方法，集成數(shù)字化物理環(huán)境分析技術(shù)簇群[20-21]，運(yùn)用遙感影像分析技術(shù)、動(dòng)力流體計(jì)算軟件分析技術(shù)和SoundPlan等聲環(huán)境軟件分析技術(shù)對(duì)大運(yùn)河沿線的熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境和聲環(huán)境進(jìn)行全域模擬，從而分析濱水區(qū)物理環(huán)境當(dāng)前的主要問(wèn)題，并進(jìn)一步提出基地物理環(huán)境優(yōu)化的空間引導(dǎo)策略。通過(guò)城市設(shè)計(jì)對(duì)城市建成環(huán)境進(jìn)行空間合理優(yōu)化，從而改善城市環(huán)境品質(zhì)。

圖3 研究范圍及水綠骨架關(guān)系圖

2.1 城市熱環(huán)境模擬與分析

分析基于LANDSAT系列衛(wèi)星[22]，以GIS為數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，首先獲取了1984、1991、2003和2015年的鄭州市衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)。Landsat是由NASA發(fā)射的一系列衛(wèi)星，目前已發(fā)射8顆。Landsat系列數(shù)據(jù)可以通過(guò)在美國(guó)地質(zhì)勘探局(United States Geological Survey，USGS)的網(wǎng)站上注冊(cè)后免費(fèi)下載使用。研究采用單窗算法進(jìn)行了地表溫度反演，對(duì)鄭州大運(yùn)河兩側(cè)的城市熱環(huán)境進(jìn)行全域模擬。通過(guò)反演溫度結(jié)果分析規(guī)劃區(qū)域的熱島效應(yīng)，為城市設(shè)計(jì)提供有力的技術(shù)支持。具體包括圖像輻射定標(biāo)、地表比輻射率計(jì)算、黑體輻射亮度與地表溫度計(jì)算3個(gè)主要計(jì)算步驟。

2.2 城市風(fēng)環(huán)境模擬與分析

運(yùn)用Phoenics流體計(jì)算軟件模擬古滎大運(yùn)河全域的風(fēng)環(huán)境狀況，給出各季節(jié)的風(fēng)速圖，劃分強(qiáng)風(fēng)、弱風(fēng)和靜風(fēng)區(qū)，并結(jié)合大運(yùn)河兩岸風(fēng)貌進(jìn)行通風(fēng)廊道的設(shè)計(jì)。運(yùn)用CAD三維建模完整模擬大運(yùn)河兩岸風(fēng)貌并導(dǎo)入phoenics的FLAIR模塊，建立三維模型。在phoenics中進(jìn)行前處理設(shè)置，并依據(jù)真實(shí)模型劃分計(jì)算網(wǎng)格，跳轉(zhuǎn)至計(jì)算界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控迭代步數(shù)與殘差。計(jì)算完成進(jìn)入后處理界面，調(diào)整設(shè)置。

2.3 城市聲環(huán)境模擬與分析

運(yùn)用SoundPlan進(jìn)行城市聲環(huán)境模擬分析，城市中聲環(huán)境影響最大的是交通噪聲，對(duì)城市中噪聲敏感區(qū)進(jìn)行聲學(xué)仿真，并提出在城市設(shè)計(jì)上的減緩優(yōu)化策略。城市噪聲主要有交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲和社會(huì)生活噪聲。城市噪聲干擾居民的工作、學(xué)習(xí)、休息和睡眠，對(duì)于吵鬧干擾的容許值要求日間等效聲壓級(jí)為40～60分貝，夜間為30～50分貝。

對(duì)全城的精細(xì)化建模缺乏相關(guān)支撐，進(jìn)行物理環(huán)境模擬難度較大。因此本研究采用“城區(qū)-分區(qū)”的分類(lèi)物理環(huán)境模擬思路。城區(qū)層面包括整個(gè)研究范圍，空間尺度較大，需要較大幅度簡(jiǎn)化作用模型。而分區(qū)在總體大尺度模擬的基礎(chǔ)之上，選取局部重點(diǎn)區(qū)域，采取精細(xì)化建模的方式[23]。

3 物理環(huán)境數(shù)字化平臺(tái)構(gòu)建

3.1 基地?zé)岘h(huán)境數(shù)字化綜合分析

2008年，惠濟(jì)區(qū)溫度為26～28℃，鄭州中心城區(qū)溫度為28～30℃，熱島強(qiáng)度為2～4℃；1995年，惠濟(jì)區(qū)溫度為27～30℃，鄭州中心城區(qū)溫度為30～35℃，熱島強(qiáng)度為4～8℃；1987年，惠濟(jì)區(qū)溫度為22～26℃，鄭州中心城區(qū)溫度為26～29℃，熱島強(qiáng)度為4～7℃。30年中，隨著郊區(qū)逐步被開(kāi)發(fā)，城區(qū)與郊區(qū)的溫度差逐步減小。

從鄭州市氣候與30年溫度變化趨勢(shì)分析，惠濟(jì)區(qū)應(yīng)適當(dāng)開(kāi)發(fā)，緩解冬季寒冷的氣候現(xiàn)狀。同時(shí)，該區(qū)域應(yīng)保留部分城市綠地，形成有機(jī)的城市風(fēng)道與城市冷島(圖4)。古滎大運(yùn)河文化區(qū)的規(guī)劃范圍以江山路為界，分為東、西2個(gè)區(qū)域。其中，江山路以西為滎澤古城，由西四環(huán)、北四環(huán)、垂柳路和江山路圍合，建議在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步加以保護(hù)和建設(shè)；江山路以東為古滎大運(yùn)河，以大運(yùn)河通濟(jì)渠鄭州段B類(lèi)建設(shè)控制地帶范圍為界，該區(qū)域建議以惠濟(jì)村所在位置為中心進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)。

3.2 基地風(fēng)環(huán)境數(shù)字化綜合分析

鄭州市的夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟舷?，平均風(fēng)速為2.2m/s。根據(jù)風(fēng)環(huán)境模擬結(jié)果來(lái)看，古滎運(yùn)河地處惠濟(jì)區(qū)，周邊地帶有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。為了減弱熱島、促進(jìn)污染物擴(kuò)散，結(jié)合風(fēng)環(huán)境模擬的結(jié)果，建議劃分3條通風(fēng)廊道(圖5)。第一條位于古滎運(yùn)河上游沿江山路方向，自南向北；第二條位于運(yùn)河中段風(fēng)速較大處，從風(fēng)速云圖中可看出，此處風(fēng)速約為2.5m/s，在此處規(guī)劃通風(fēng)廊道有助于最大限度地減弱城市熱島并促進(jìn)污染物擴(kuò)散；第三條考慮沿古滎運(yùn)河方向構(gòu)建通風(fēng)廊道，有助于冬季污染物的快速擴(kuò)散。

3.3 基地聲環(huán)境數(shù)字化綜合分析

鄭州市的主要噪聲源于交通干道及交通樞紐等。通過(guò)SoundPlan軟件對(duì)古滎大運(yùn)河內(nèi)的聲環(huán)境進(jìn)行模擬，生成該范圍內(nèi)整體的噪聲分布情況。古滎兩岸按照主要橋梁劃分，存在4段噪聲重度污染區(qū)、3段噪聲中度污染區(qū)和5段寧?kù)o區(qū)。遴選出運(yùn)河兩側(cè)的聲景觀類(lèi)型，具體包括水體聲景觀、動(dòng)物聲景觀、公園聲景觀、設(shè)施聲景觀、農(nóng)田聲景觀與人文聲景觀六大聲景觀類(lèi)型(圖6)。通過(guò)合理布置聲源與居住區(qū)之間的位置，利用天然土坡、人造圍墻和茂密樹(shù)林等遮擋噪聲傳播，改善居住區(qū)聲環(huán)境。

4 基于物理環(huán)境優(yōu)化的濱水區(qū)空間形態(tài)格局

4.1 生態(tài)格局設(shè)計(jì)：基于物理環(huán)境的格局引導(dǎo)

結(jié)合物理環(huán)境全息地圖(圖7)，打造沿岸四段四灣八脈：北側(cè)旅游開(kāi)發(fā)與黃河景區(qū)對(duì)接，南側(cè)開(kāi)發(fā)與主城相聯(lián)系，成為打通鄭州黃河的紐帶。規(guī)劃文化復(fù)合廊道：3條活力線形成片區(qū)輸配環(huán)，強(qiáng)化運(yùn)河兩側(cè)歷史路徑體驗(yàn)，文化項(xiàng)目運(yùn)河兩側(cè)集聚。塑造文化活力灣區(qū)：依托運(yùn)河兩岸的戰(zhàn)略點(diǎn)開(kāi)發(fā)，充分挖掘水系灣頭空間特色，打造地區(qū)特色文化名片(圖8)。

圖4 基地?zé)岘h(huán)境數(shù)字化綜合分析

圖5 基地風(fēng)環(huán)境數(shù)字化綜合分析

圖6 基地聲環(huán)境數(shù)字化綜合分析

4.2 空間形態(tài)優(yōu)化：城市總體空間的形態(tài)建構(gòu)

在物理環(huán)境綜合分析及優(yōu)化策略引導(dǎo)下，濱水區(qū)格局分段如下。通形勝：依托3條風(fēng)廊與8條徑流打通形勝格局；聯(lián)區(qū)域：依托3條活力線將片區(qū)與鄭州環(huán)城活力環(huán)相連；合古今：依托文化聚落圈形成兩岸的主題分段，將古今意向合而為一；聚城河：依托20個(gè)沿河發(fā)展戰(zhàn)略點(diǎn)打造特色灣頭空間。最終形成“四段四灣八脈”的方案總結(jié)構(gòu)，即古城人文段、繁華都市段、創(chuàng)智活力段和農(nóng)田生態(tài)段的特色主題段落，古城脈、望山脈、游園脈和通城脈等特色徑流旱溪，以及人文合灣、都市嵌灣、活力夾灣和生態(tài)匯灣的特色灣頭空間。文化復(fù)合廊道與文化活力灣區(qū)相互交織，在黃河沿岸繪制出一幅磅礴大氣的大遺產(chǎn)人文畫(huà)卷(圖9)。

整體濱水區(qū)空間格局及營(yíng)造分銜接、調(diào)整和優(yōu)化3個(gè)步驟將物理環(huán)境分析結(jié)果與生態(tài)專項(xiàng)規(guī)劃等相銜接，并提出濱水區(qū)進(jìn)一步的空間規(guī)劃與設(shè)計(jì)要求。依據(jù)大運(yùn)河沿線各類(lèi)相關(guān)規(guī)劃，銜接規(guī)劃中對(duì)運(yùn)河兩岸重要節(jié)點(diǎn)的引導(dǎo)要求。具體空間引導(dǎo)措施包括以下內(nèi)容：銜接相關(guān)規(guī)劃中對(duì)鐵路綠廊的控制，擴(kuò)大綠化范圍，塑造城市風(fēng)廊；銜接相關(guān)規(guī)劃中對(duì)汴河遺址的保護(hù)，塑造垂河帶型旱地景觀；銜接相關(guān)規(guī)劃中對(duì)古城保護(hù)范圍的控制，設(shè)計(jì)田園景觀；銜接相關(guān)規(guī)劃中對(duì)鐵路綠廊的控制，擴(kuò)大綠化范圍，塑造城市風(fēng)廊等。通過(guò)與不同類(lèi)型的空間規(guī)劃進(jìn)行平臺(tái)搭建和銜接，將濱水區(qū)物理環(huán)境的優(yōu)化策略予以落實(shí)深化。

4.3 環(huán)境模擬提升：方案規(guī)劃后要素引導(dǎo)策略

結(jié)合具體地塊劃分，將熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境和聲環(huán)境的控制要求與空間開(kāi)發(fā)建設(shè)條件相耦合，得出地塊層面的物理環(huán)境控制策略。通過(guò)對(duì)城市設(shè)計(jì)的空間形態(tài)及城市景觀環(huán)境的設(shè)計(jì)與控制，將原本硬質(zhì)化的城市表面賦予其“自然化、人性化”的空間特征，從而提升片區(qū)的環(huán)境氣候品質(zhì)，打造宜居街區(qū)，實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展[24](圖10)。

4.3.1 方案規(guī)劃后熱環(huán)境要素引導(dǎo)策略

方案規(guī)劃后，連通濱河綠網(wǎng)體系。濱水區(qū)構(gòu)建橫跨運(yùn)河的生態(tài)綠廊，營(yíng)造區(qū)段熱交換的冷空氣源，為通風(fēng)廊道提供空間依托；連通運(yùn)河與開(kāi)敞空間，形成魚(yú)骨狀綠網(wǎng)體系，擴(kuò)大綠化降溫效應(yīng)(圖11)。

控制滎陽(yáng)古城一級(jí)熱島控制區(qū)，熱島強(qiáng)度控制在3.5℃以下，為熱環(huán)境可接受區(qū)域。惠濟(jì)橋二級(jí)熱島控制區(qū)，熱島強(qiáng)度控制于2.5℃以下，熱環(huán)境相對(duì)舒適?；▓@口三級(jí)熱島控制區(qū)，熱島強(qiáng)度控制于1.5℃以下，熱環(huán)境相對(duì)舒適。交匯口冷島控制保護(hù)區(qū)，冷島區(qū)域能夠緩解城市的熱島效應(yīng)，城市冷島強(qiáng)度控制在-1℃以下，部分冷島區(qū)域可以適度開(kāi)發(fā)利用。此外，在城市建設(shè)上，建筑布局結(jié)合城市風(fēng)道，在城市風(fēng)道上設(shè)計(jì)綠地，可采取屋頂綠化、垂直綠化、下滲地面和地下停車(chē)等方式增大街區(qū)綠化率。

圖8 濱水區(qū)格局分段圖

圖9 濱水區(qū)設(shè)計(jì)方案總體平面

圖10 濱水區(qū)設(shè)計(jì)方案全景鳥(niǎo)瞰圖

圖11 地塊層面-熱環(huán)境控制策略落實(shí)

4.3.2 方案規(guī)劃后風(fēng)環(huán)境要素引導(dǎo)策略

方案規(guī)劃后，構(gòu)建運(yùn)河通風(fēng)廊道，梳理一級(jí)通風(fēng)廊道空間，以及“基于切割城市熱場(chǎng)、促進(jìn)空氣內(nèi)部流通”的二、三級(jí)通風(fēng)廊道的空間構(gòu)建(圖12)。在沿岸劃分五大核心控制區(qū)，包括通風(fēng)控制區(qū)A，面積80km2，風(fēng)速控制在1.3～5.0m/s，風(fēng)舒適性良好；通風(fēng)控制區(qū)B，面積98km2，風(fēng)速控制在1.0～1.3m/s，較弱風(fēng)區(qū)風(fēng)舒適性適中，控制著力促進(jìn)污染物的人工疏散；通風(fēng)控制區(qū)C，面積86km2，風(fēng)速控制在0.3～1.0m/s，宜作開(kāi)放低密度建設(shè)[25]。

4.3.3 方案規(guī)劃后聲環(huán)境要素引導(dǎo)策略

方案規(guī)劃后，劃分聲環(huán)境功能區(qū)，包括人文聲景觀片區(qū)，強(qiáng)化聲景觀；城市聲景觀片區(qū)，設(shè)置隔聲小品；農(nóng)田聲景觀片區(qū)，設(shè)置聲屏障。按照《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3096—2008)沿大運(yùn)河劃分聲環(huán)境功能區(qū)，聲環(huán)境功能區(qū)類(lèi)別界定包括：0類(lèi)康復(fù)療養(yǎng)區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域；1類(lèi)醫(yī)療衛(wèi)生、居民住宅等需要保持安靜的區(qū)域；3類(lèi)以儲(chǔ)物流、工業(yè)生產(chǎn)為主，需要防止周?chē)h(huán)境嚴(yán)重受工業(yè)噪聲影響的區(qū)域。并結(jié)合歷史文化、綠化慢行空間塑造濱河寧?kù)o區(qū)(圖13)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以鄭州古滎大運(yùn)河沿線為例，通過(guò)城市物理環(huán)境數(shù)字化模擬，提出了物理環(huán)境數(shù)字化平臺(tái)構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)濱水區(qū)物理環(huán)境控制體系的空間落實(shí)，通過(guò)生態(tài)城市設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的改善，對(duì)規(guī)劃建設(shè)引導(dǎo)具有一定的借鑒意義。由于不同尺度下的城市物理環(huán)境模擬條件與需求不同，在熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境和聲環(huán)境的模擬上采取了應(yīng)對(duì)不同空間尺度的簡(jiǎn)化模型處理方式，試圖探尋出一種較為簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確的物理環(huán)境模擬方法。同時(shí)，對(duì)于物理環(huán)境模擬后的系列分析結(jié)構(gòu)，通過(guò)城市設(shè)計(jì)與空間形態(tài)優(yōu)化，將物理環(huán)境的優(yōu)化策略基于物理環(huán)境的格局展開(kāi)生態(tài)格局總體設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步完善城市總體空間的形態(tài)建構(gòu)，并通過(guò)規(guī)劃前后方案的對(duì)比，得出環(huán)境模擬提升與要素引導(dǎo)策略。最后，本文在物理環(huán)境模擬上還缺乏相關(guān)技術(shù)準(zhǔn)確性，需要在日后的研究中優(yōu)化物理環(huán)境模擬的綜合模型，實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的城市物理環(huán)境模擬，從而為生態(tài)城市設(shè)計(jì)和大尺度城市空間形態(tài)優(yōu)化提供參考。

圖12 地塊層面——風(fēng)環(huán)境控制策略落實(shí)

圖13 地塊層面——聲環(huán)境控制策略落實(shí)

注：文中圖片均由作者繪制。