《园林》学刊·专栏导读（2023.08）丨合肥市环城公园对旧城区风环境影响研究

合肥市环城公园对旧城区风环境影响研究

Study on the Impact of Hefei City Ring Park on the Wind Environment of the Old City

冀凤全*    魏愿宁    吴凯丽

冀凤全

安徽建筑大学建筑与规划学院教授，国家注册城乡规划师，安徽省风景园林学会副理事长，硕士生导师，HARY瀚一机构创始人。研究领域为地域景园与生态环境

魏愿宁

安徽建筑大学建筑与规划学院在读硕士生，研究方向为地域景园与生态环境

吴凯丽

中国科学技术大学研究生院科学岛分院在读硕士研究生，研究方向为环境光学

• 全文刊登于《园林》2023-08期P65-71.

• 全文引文格式：冀凤全, 魏愿宁, 吴凯丽. 合肥市环城公园对旧城区风环境影响研究[J]. 园林, 2023, 40(08): 65-71.

• 摘要：旧城区由于普遍存在绿地率低、建筑密度高等问题，对风环境研究极具紧迫性。以合肥市环城公园旧城区为研究对象，选取逍遥津公园、包河公园、杏花公园及其周边环境为例，采用CFD技术模拟场地风环境，探究影响合肥市旧城区风环境的各项空间组合要素。结果表明：（1）旧城区平均风速在0.57m/s，明显低于合肥市平均风速；（2）杏花公园地块风环境最好，逍遥津地块建筑群组对风环境阻碍明显，包河公园地块静风区面积最大；（3）旧城区风环境主要影响因素为环城公园绿地和水体、建筑群的空间组合方式、建筑与风向之间的夹角、建筑单体形态。最后将城市公园绿地环境效应和建筑布局综合研究，基于原有旧城肌理，提出改善旧城区风环境的建筑布局与绿地布局策略，为旧城区风道规划与更新方式提供了新思路。 

• 关键词：环城公园；旧城区；风环境；计算流体力学；优化策略

   1 研究背景   

总体来看国内对于风环境的研究对象多为传统住宅和校园，缺乏对旧城居住区风环境的研究，伴随着未来街区模式变化、更新，更多地开放式、多元化、多功能性的城市街区将成为城市主导，高密度、高人流、室外高舒适的多功能商业街区将成为研究重点^[1]。对于风环境的技术手段趋于成熟，常见的有现场实测、风洞试验和数值模拟法^[2]。

文章通过实际测量和CFD技术进行风环境模拟，从微观层面，结合城市公园绿地环境效应和建筑空间布局，探究环城公园作用下不同空间要素对旧城区风环境影响，并对旧城区建筑、绿地空间规划提出优化建议。

   2 研究区域概况   

合肥市秋冬季主导风向为东北风，春夏季以东南风为主。研究对象位于旧城区及周边的逍遥津公园、包河公园和杏花公园，绿地类型和建筑布局具有一定典型性（图1，图2）。

图1（左） 合肥环城公园旧城区区位图 

图2（右） 建筑布局图

   3 研究方法与思路   

3.1 数据获取

选取合肥市3、4月无特殊天气影响白天为样本，利用风速仪对环城公园外、环城公园和旧城区风速进行实地收集。

3.2 研究思路

本文主要采用PHOENICS软件进行数值模拟^[3]（图3）。

图3  PHOENICS风环境模拟路线图

测量区域选取环城公园中的逍遥津公园、包河公园、杏花公园绿地范围外、公园绿地、旧城区三个公园相对中心位置选取6个基本点。测量路径方向和旧城区盛行风一致（图4）。

图4  环城公园旧城区特征点分布图

实验风速设定为2.4m/s ，风向着重分析了夏季东南风对逍遥津公园和包河公园的影响，冬季西北风对杏花公园的影响。垂直梯度风变化规律可以表示为指数函数，见公式（1）。

   4 结果和分析   

4.1 现状模拟结果

依据风环境实际测量结果和现状模拟，环城公园旧城区平均风速约为0.57m/s。旧城区具有风速分布不均、风场不均匀、局部地区形成高风区等特点（表1）。

表 1 风速相对舒适度评估表

（1）杏花公园地块风环境最好，平均风速位于1.68m/s（图5-a）。西北风自杏花公园穿过街道后，在建筑空间的引导下，风向转到了西北偏西，A5风速明显低于A1。总体来看，风速较大的区域位于平行于风向的迎风区A3和围合成的开敞空间A4，可达2.25m/s ；风速较小区域为建筑背风面，形成区域静风区。（2）逍遥津公园地块平均风速在0.5m/s，垂直东南风向布局的建筑组群对通风造成了显著的影响（图5-b）。平行风向的建筑布局形成通风廊道，形成较好的局部环境效应，风速升高到0.75m/s。L型建筑形成较多静风区。（3）包河公园地块总体风速最小，风环境最差，平均风速在0.25m/s（图5-c）。风速最大区是建筑连接到环城南路的南北向道路，迎风口为开敞空间，风速可达2.25m/s ；包河公园地块受建筑排布方式的影响，平行河道的建筑布局严重阻挡了南风流入街区内部，迎风面较大，形成大面积静风区。

图 5 风速分布图

4.2 影响风环境的空间组合要素分析

4.2.1 环城公园绿地和水体

实验证明环城公园大面积的绿地和水体能在其内部形成良好的风环境，同时对局部地区发挥通风效应（图6）。

图6  特征点风速变化图

4.2.2 建筑群空间组合

对风速分布云图差异进行进一步分析，得出围合式建筑布局内部空间风速最小，行列式布局风速和风向存在关系，点状式建筑布局受风向的影响最小。

4.2.3 建筑与风向之间的夹角

三种建筑布局方式中，在与风向方向相平行的情况下，建筑物的阻风能力最弱，且通风性能最佳；其次是建筑与风向呈一定角度，当和风向垂直时，建筑静风区面积较大。

4.2.4 建筑单体形态

当建筑平面为点式建筑时，建筑风影区最小，对风的阻碍作用最小对于迎风面形状，有凹凸时建筑的自然通风性能要优于平直迎风面建筑，相较于凸字形的迎风面，凹字形的迎风面为自然通风较有利的选择。

   5 旧城区风环境改善建议   

5.1 充分发挥公园绿地和水体的环境效应

考虑在老城区内部构建淮河西路、市府广场、徽州大道、庐江路、金寨—蒙城路的线性公园及广场串联线性的绿化空间构建“小绿环”，改善局部风环境。

在旧城区内建筑肌理破坏比较严重的区域规划适量的片状水体和绿化植被，并使其与环城公园相衔接，形成更为完整的绿地系统网络。

5.2 适当增加开敞空间

将迎风处旧城区一些基底面积较小的老旧建筑拆除，建立公共绿地，减弱建筑的阻风作用。基于乔灌木植物高度的不同会形成不同的风场，故建议采用高低错落、疏密有致的绿化布局来促进气流的流通^[4]。

5.3 改变通风道的入口数量和形状

在建筑界面增加开口，以增强水平方向的进风量和风速为目的，对临近环城公园的建筑群边界打开，适当拆除通风道处的建筑，创建迎风导向。

5.4 优化建筑布局

旧城区通风廊道入风口处的建筑布局至关重要，街巷的入风口处应保持通透，建筑布局建议为点式布局，减少对风的阻碍作用。也可以采用混合式布局，利用不同布局方式的优点，围合式、错列式布局远离迎风处，行列式布局在中部，点式布局的建筑在迎风处。

   参考文献   

[1] 吴隽宇, 梁策. 风景园林视野下我国微气候研究概述与进展[J]. 南方建筑, 2019(06): 116-123.

[2] 朱林军. 沈阳市滨河街区风环境优化研究[D]. 沈阳: 沈阳建筑大学, 2022.

[3] 姚征, 陈康民. CFD通用软件综述[J]. 上海理工大学学报, 2002(02): 137-144.

[4] 刘恺希, 刘晖. 基于风环境优化的西安城市开放空间设计策略研究[J]. 中国园林, 2018, 34(S1): 50-52.

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编辑校对丨王丽娜              
微信排版丨戴嘉旻              文章审核丨钱秀苇   戴嘉旻

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