城市规划中如何做好防风设计？让城市空间舒适的隐藏学问

一、 核心原则：理解、引导而非粗暴阻挡

风环境模拟与分析（基础）：

• 精细化风洞模拟/CFD（计算流体动力学）模拟： 在规划前期，利用先进技术模拟规划区域在不同风向、风速下的风场分布（包括风速、湍流强度、风压分布）。识别风道、强风区（如高楼峡谷风）、静风区（可能导致污染物滞留）、涡旋区。
• 现状与未来气候评估： 考虑当地主导风向、季节变化、极端大风事件频率，并评估气候变化可能带来的影响（如强风频率增加）。

规划布局策略（宏观引导）：

• 保护与引导风道：
  • 识别并保护天然风道： 如河流、山谷、大型绿地廊道，它们是城市重要的“呼吸通道”，能有效引导盛行风进入城市内部，驱散热岛和污染物。
  • 规划人工通风廊道： 在城市肌理中，结合主要道路、大型公园、滨水空间、低密度开发区等，构建宽度适宜、方向合理的通风廊道网络，连接城市外围冷源（森林、水体、农田）与城市中心。确保廊道不被过高过密的建筑完全堵塞。
• 建筑布局与高度梯度控制：
  • 避免“风峡谷”： 严格控制沿盛行风方向平行布置的高层建筑间距和高度差。过窄的街道夹在高楼之间会形成强烈的“峡谷风效应”，风速倍增。
  • 创造高度梯度： 在盛行风上风向布置较低建筑或开放空间，建筑高度向城市中心或背风区逐渐升高，形成平缓的过渡，避免风速在迎风面骤然升高。
  • 错落布局： 避免板式建筑一字排开完全阻挡风向。采用点式、错列式布局，或留出足够的风道开口，让风能穿透建筑群。
  • 建筑形体优化： 鼓励采用流线型、圆润转角或切角的建筑形体，减少风阻和涡流产生。避免大面积实墙垂直于主导风向。

微观尺度设计（精细化舒适）：

• 建筑细部设计：
  • 裙楼与架空层设计： 高层建筑底部设置裙楼或进行架空处理，可以减少地面层风速，创造更舒适的步行空间。裙楼顶部可设计为绿化平台或活动空间（需考虑防风）。
  • 转角与入口处理： 建筑转角是强风和涡流易发区。采用弧形、斜面或设置绿化、小品进行柔化处理。建筑主入口应尽量避开强风区或设置防风门斗、雨篷。
  • 立面材质与细节： 避免大面积光滑玻璃幕墙（可能产生强烈下洗风）。采用有纹理的立面、设置遮阳构件（如百叶、格栅）或垂直绿化，可以扰乱气流，降低近地面风速。
• 景观与绿化设计（关键“软”屏障）：
  • 防风林带： 在城市外围、盛行风上风向、通风廊道边缘、或需要保护的敏感区域（如学校、医院、居住区）外围，设置结构合理的防风林带。
    • 结构： 理想的防风林通常由多排树木组成，包含透风型（30-50%孔隙率） 的林带（如乔木+灌木组合）效果最佳，能有效降低风速（可达10-20倍树高距离）且不易在背风侧形成强涡流。避免密不透风的“墙式”林带。
    • 树种选择： 选择深根性、抗风性强、枝叶茂密的乡土树种。常绿与落叶树种搭配，保证冬季也有一定防风效果。
  • 场地内绿化配置：
    • 分散式绿化： 在建筑群内部、广场、街道，利用树阵、绿篱、灌木丛、花坛等分散布置，形成多层次、小尺度的防风单元，有效降低局部风速，改善微气候。
    • 屋顶与垂直绿化： 不仅能降温增湿，也能在一定程度上扰乱气流，降低建筑表面风速。
• 公共空间设计：
  • 广场与开放空间： 避免设计过大、完全开敞无遮挡的硬质广场（易形成风场）。利用地形、绿化、景观墙、廊架、凉亭、有顶棚的休憩设施等进行空间划分和防风庇护。设置下沉式或半围合式小空间。
  • 街道设计：
    • 街道尺度与方向： 避免过宽且与强风方向垂直的街道。利用沿街建筑、连续店招、行道树、绿篱等形成连续的“风障”。
    • 人行道舒适度： 确保人行道有足够的宽度，并利用建筑退界空间、绿化带、街道家具（如带背板的长椅、信息亭）为行人提供避风点。考虑冬季阳光照射位置设置休憩区。
  • 活动设施选址： 儿童游乐场、老年人活动区、露天咖啡馆等对风敏感的区域，应精心选址在背风处或利用地形、建筑、绿化营造相对静风的小环境。

基础设施与交通规划：

• 交通防风： 在强风多发区（如桥梁、高架路、沿海/空旷道路），设置有效的防风屏障（如声屏障结合防风设计、防风网），或进行限速管理。
• 市政设施防风： 确保广告牌、标识牌、路灯、公交站棚、施工围挡等的设计满足抗风要求，减少安全隐患。

二、 让城市空间舒适的“隐藏学问” “导”大于“堵”： 防风设计的核心智慧在于引导风流，而非完全阻挡。完全阻挡不仅可能失效（风会绕行或在上方加速），还会带来静风区污染物堆积、夏季通风不足等问题。透风型绿化和错落布局是“导风”的关键。 多尺度协同： 从区域风道（宏观）到建筑群布局（中观），再到建筑细部、街道家具和一棵树的位置（微观），防风效果是各个尺度协同作用的结果。忽视任何一个尺度都可能功亏一篑。 季节性与动态平衡： 设计需兼顾不同季节的需求：

• 冬季/大风天： 重点是降低风速，减少风冷效应，创造避风港。
• 夏季： 重点是保证通风，促进空气流通散热，缓解热岛效应。防风林在夏季应保证一定通透性（落叶树种发挥作用），通风廊道要畅通。可调节的遮阳/导风构件（如活动百叶）是理想选择。

舒适度的综合考量： 防风只是舒适度的一部分。需同时考虑：

• 日照与遮阳： 防风设施不能过度遮挡阳光，尤其在冬季。
• 热环境： 绿化、水体在防风的同时也能降温增湿。
• 视觉与心理感受： 防风设施（如绿篱、景观墙）应美观，避免造成压抑感。开放空间需有视觉通透性。

韧性设计： 考虑极端大风事件（台风、强对流天气）下的安全性和设施抗风能力，减少灾害损失。 公众参与与感知： 了解居民对风环境的感受和需求，在设计中回应。良好的防风设计是能让人直观感受到舒适的。 三、 成功的关键

• 跨学科协作： 规划师、建筑师、景观设计师、气象学家、风工程专家、生态学家必须紧密合作。
• 法规与标准： 将风环境评估和防风设计要求纳入城市规划法规、建筑设计规范和绿色建筑评价标准（如LEED, WELL, 中国绿色建筑评价标准中均有相关条款）。
• 先进技术应用： 充分利用CFD模拟、GIS分析、环境监测等技术手段进行精细化设计和后评估。
• 因地制宜： 没有放之四海而皆准的方案，必须基于本地气候、地形、城市形态、主导产业和居民需求进行定制化设计。

总结

优秀的城市防风设计，是将“风”视为一种需要被理解、尊重和巧妙引导的自然资源。它通过科学的规划布局、精妙的建筑与景观设计，在保障安全、减少灾害的同时，创造出风速适宜、空气清新、日照充足、绿意盎然的城市微环境，让居民在户外活动时感到真正的舒适与惬意。这种舒适感，正是高品质城市空间的核心价值之一，也是城市规划中科学与艺术相结合的“隐藏学问”。