基于改善微气候及降低碳排放的街区尺度探讨

【摘要】街区是构成城市空间的基本单元，而建设具有生态性的街区是构建生态城市的必要条件。总结目前生态城街区设置，发现小街区是低碳生态街区设置的发展趋势。从改善微气候、节能减排角度论述了街区“小尺度”的优势，同时总结出“小尺度街区”应进行的优化。以期为构建生态城的街区设置提供参考。

【关键词】生态城；小街区；热岛效应；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）在人类发展历程中，城市、街区、建筑建设的尺度在不同时期都有不同的趋势。在农耕文明时代，出于对自然的敬畏，人类只能进行“小尺度”的建设；而在推崇人类中心主义的工业文明时代，大尺度的建设成为了主流。发展至今，更加推崇“人与自然和谐共处理念 ”，“小的也是美的”的建设理念成为了更适宜自然、融入自然的方式。

（2）在生态城市建设中，“街区”作为中观空间载体，承接了宏观生态城市与微观绿色建筑，是城市空间构成以及低碳节能的重要构成部分。现有研究从城市功能、人文、历史的角度阐述了如何构建适宜街区尺度[1～3]，也有从原有生态保护角度出发讨论街区尺度的研究[4]。而针对改善气候以及节能减排对街区尺度以及街区特征的理论研究相对较少。

（3）本文从从中观层面的“街区”来探讨一下，“小尺度”以及“其他建立于小尺度上的特征”可从哪些方面对城市气候、节能减排做出贡献，以期为生态城市中街区设计提供参考。

2. 生态城中街区建设尺度

（1）通过总结当前国内外生态城市中街区建设，可以得出具有借鉴意义的街区尺度以及特征，见表1。

（2）通过总结上述不同区位、不同气候条件的生态城的街区尺度可以看出，其街区尺度特征具有一定共性。街区单元尺度设置在70m×110m至400m×400m之间，均属于较小尺度。分析可知，在该尺度区间的街区基本能够满足城市开发建设和功能组织、活力、交通、心理、视觉等多方面的需要。同时街区尺度较小，在规划中能更根据现状环境特质灵活的设置功能、确定指标体系，更有助于充分利用自然干扰度较小的地段，也更有利于确实的保护原有的生态、水文因子。例如，台北市依据自身盆地自然系统的有利条件，划定了 “生态城市分区发展单元”，小尺度的的单元内充分调动各发展单元的环境潜力，形成具有多样性的特色自然系统[5]。

（3）综上，选定适宜的街区空间尺度是构建生态城市的基础，基于适宜的空间尺度，优化其设置、布局，将更有益于实现绿色低碳、节能环保等生态城市的目标。因此，下文主要论述合理布局小尺度街区对改善微气候、降低碳排放的积极作用。

3. 小街区对改善城市微气候及降低碳排放的影响

3.1小街区对微气候影响。

（1）快速城市化带来了地区原有物理环境的改变，能耗的提高，也给城市带来了“气候病”。目前，热岛效应已成为城市气候最明显的特征之一。热岛效应是指相较于下垫面普遍为植被、土壤的郊区，城市中大量的密集的建筑物、水泥路面等具有更大的吸热率和更小的比热容，造成了城区气温明显高于郊区气温的现象。

（2）街区作为城市的构成部分，如何通过自然做工改善街区热环境，调节城市气候是值得探讨的问题。

3.1.1增加遵循自然肌理的通风廊道。

（1）相较于街区，道路具有较小的流动阻力，可以作为气流的主要通道[6]。构建小街区，增加支路路网密度，可为城市增加毛细风道，能有效加强传输郊区冷空气与城市热气流的交换作用，能调节城市温度[7]。

（2）同时，研究中发现，当风向与街道、河流走向不一致时，风向将会偏转；而当街道走向与风向一致时，在街道及河道的上空形成“管狭效应”，带来较空旷处更高的风速。较高的风速更易于降低空气的温度，对此，为提高风道的降温效应，《香港规划标准与准则》中作出以下指引“建筑物的排列和街道布局须遵从盛行风方向”。从上述结论可知，在保证交通便利的基础上，路网不应拘泥于方正路网。道路的走向应尽量与夏季盛行风向保持一致。并充分尊重原始的自然河流走向。

（3）由此可知，在较小的街道尺度基础上遵循盛行风向构建风道，对于改善城市热岛效应是较为有效的手段。

3.1.2紧凑布局。

（1）城市热岛的产生源于不同类型用地其下垫面的热力性质不同，由于工业生产、居民生活产生的能耗较大，一般工业用地、居住用地及商业用地的具有较高的地表温度。但研究中发现，不同的城市功能区布局形成的城市温度环境差别较大。街区较大、功能较为单一时，较为集中的居住用地和商业用地将带来集中热耗，中心规模较大时，较冷空气难以进入内部进行热交换，使得热岛效应较为突出。有学者在研究中指出出多中心的城市发展模式有利于城市整体能耗的降低 [8]。同时，单一的用地性质，会增加长距离的出行，也导致城市每天两次的“钟摆交通”，将加剧城市热岛效应。

（2）小街区规制将增加道路密度，可通过道路（尤其是绿化率较高的道路）切割城市热场，避免单一性质的用地大面积布局，最终达到降低城市热辐射，削减热岛规模效应的作用[9]。

（3）综上，小街区不易形成大规模的集中热源。在街区“小尺度”的基础上增强街道两旁绿化，能更有效的吸附温室气体，起到切割城市热源，缓解热岛效应的作用。

3.2绿色小街区对低碳贡献。

街区是城市实现低碳目标的基本组成单元，其空间结构布置对于用地功能、交通出行有影响较大。小街区构造城市交通的微循环，形成具备良好的慢行交通基础条件，可对碳减排起到积极的作用。

3.2.1小街区优化慢行系统及公共系统构建。

（1）根据陈飞等学者研究，相较于步行、自行车、摩托车、公共交通等出行方式，小汽车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（见表2）。同时，CO2排放量的快速增长的原因之一是由于近年来小汽车数量的飞速增长。同时当车辆过多，超出道路的允许通行能力后，将造成交通拥堵，也会导致大量额外的CO2排放[10]。相反，发展能耗更低，排放量更低的慢行系统和公共交通系统更有利于碳减排，也更有利于环境保护（不同交通方式能耗及排放物比较见表2）。

（2）小尺度的街区更适于步行。密集而较窄小的街道可以减慢车流速度，随着车流速度的降低，自行车交通与步行交通更加安全便捷[12]。同时小街区构建增加了支路网络的密度，增加了街区内可达性，也增加了对慢行交通的支持。因此，街区“小尺度”即可推动慢行系统的发展，由此起到降低碳排放的作用。

（3）除了“小尺度”的特征，街区还可通过以下方面构建更加低碳的城市。通过强化慢行步道的景观设计，营造舒服宜人的慢行系统，保证居民生活环境的生态、健康、安全、便捷的绿道网络，可以增加慢行吸引力。有研究指出，具有良好可达性并与慢行系统相结合的绿色开放空间可以降低人们由于“休闲补偿心理”而产生的远距离出行需求和里程，并激发健康的出行行为发生[13]。同时，可通过加强慢行系统与快速公交站点的接驳、增加公共交通站点的慢行可达性等手段以增强慢行系统与公共交通系统的衔接，将能进一步促进居民通过慢行出行，从而降低城市碳排放量。

3.2.2混合功能。

（1）土地用途混合是城镇发展的自组织格局，是人类对聚落空间的生态选择[14]。土地用途决定了生产、居住和公共服务等功能，也决定了具名的出行需求。美国交通规划工作者纽曼与肯沃斯通过比较美国、欧洲及亚洲的城市，发现美国城市（低密度分散式布局）大约要比同等规模的欧洲城市（高密度紧凑式布局）人均多耗费3～4倍的燃油，其中50%的差异归因于土地使用模式的不同。国外多个社区调研显示，在社区项目中每增加20%的零售和商业活动，会引起小巴或其他公共交通的出行比例约增加4.5%[15]。

（2）较小的街区尺度，更易实现不同类用地混合布局，构建更丰富的功能布局。即能在较小的的范围内将生产、居住和公共服务三大功能集中，通过短距离的出行即可满足居民基本的生活需求，用步行即可满足大部分出行需求。从而减少了为满足基本生活需求的机动性出行，即可降低小汽车的使用率，达到降低碳排放量的目标。

4. 结语

（1）相较于大街区，小街区更密的路网对缓解热岛效应，以及更利于慢通促进碳能耗的降低。在小尺度街区的基础上，遵循夏季盛行风向布局街道，设置街区功能时能够紧凑的布局，并在城市大热场中适度增加绿化街道密度以切割热场，均可有效基于小街区尺度改善城市热岛效应。同时，为实现节能减排目的，强化慢行步道的景观设计，增强慢行系统与社区中心轨道公交站点的可达性，以及通过街区内功能混合均可起到抑制机动性出行带来的碳排放。

（2）本文对小街区所涵盖的其他方面未进行研究，仅整理分析了街区尺度与街区设置对改善气候及节能减排的影响。研究主要出于对前人理论的总结梳理，有待进一步结合实例进行的深化量化研究。

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[作者简介] 魏婷（1988.11-），女，职称：助理规划师，学历：硕士研究生，工作单位：生态规划成都市规划设计研究院。