唐勇 陈奕红 刘涛 孙智慧 喻中俊

摘要：城市布局和城市设计对城市热环境的影响作用越来越大，本文通过对内江市高层住宅建筑群周边的热环境的研究分析，得出了影响内江城区热环境的高层建筑住宅群因素的特征是缺少前瞻性的发展规划、缺乏绿化植被的隔离、过于强调区域绿化率比例，很少关注生态效益与下垫面结构。

关键词：高层住宅；城区热环境；影响

随着城镇化进程的逐步加快，城镇化水平越来越高，城市的发展越来越快，各种城市问题也随之而来。首当其冲的便是城市人口高度集中、城市用地紧张、地价昂贵的问题，因此高层住宅的兴建是城市发展的主题，也是当前解决城镇化问题的有效途径之一。

内江市的快速发展导致的城市环境问题也不容小觑，而城市热环境和风环境作为最典型的城市气候影响因素，一直是众多学者关注的热点。因此，有必要将高层建筑的分布与城市环境问题结合起来进行研究，从改善城市风环境和热环境的角度来探讨高层建筑合理的布局方式，优化城市空间结构，为城市规划管理和城市人居环境设计提供依据和策略。

一、区域热环境

经过研究得出，内江市市区内的热环境受到市内大气环境的影响，还受到城市道路、建筑布局、建筑物形态、建筑所使用的材料和局部的下垫面属性等因素的影响。

高层建筑住宅群对城区风向和风速产生了复杂的影响，建筑的高密度、硬质地面相对较为粗糙，从而降低了城市中的风速，使得城市中的通风能力减弱，也减弱了冷空气在城市区域上空的流动以及在城市中水分的蒸发。高层建筑群和街道所形成的“城市峡谷”，使该区域内的风速降低，从而导致其向外围空间的散热减少，进一步加剧了区域内的热环境恶化。

二、城市热岛效应

热岛是指一个地区的气温高于周边地区的温差现象，热岛强度是城市中某地温度与郊区气象测点温度的差值。热岛的产生与城市发展有着密切的关系，其主要表现形式为近地面热交换和辐射通量热交换的改变，使城市及周围地区地表空间中的大气系统能量状况发生变化。内江市正处在经济发展期，城市化的发展进程较快。城市的扩展与更新、能源的大量消耗和自然环境遭到破坏等均给城市区域热环境造成了消极影响，城市热岛的出现就是最明显的特征。

三、城市中心与城市边缘的区域对热环境的影响

在城市区域的局地微气候变化中，区域热环境最主要的表现是城市中心与城市边缘的差异。城市热岛现象的存在，使城市中心的热量和污染物难以扩散，在城乡气压压差的作用下，城市热岛会引发城乡空气环流，其环流效应导致城市周边城市边缘的大气污染物带入城区，使城市中心区空气污染更加严重，由此引起一系列的“城市病”和多发性流行病。城市中心因热岛效应加剧使夏季高温天气天数增加，超高温日频繁出现，甚至可能引发区域人员的“热死亡”。城市热岛改变了城市中心区域与边缘区域的局地气候，造成局部地区气候异常、冬季干燥和夏季高温等现象。城市边缘区是城市空间与地域结构的重要部分，在城市的扩展中，边缘区承担着一些依附于城市并与城市相互影响的多样化作用，例如，城市边缘区是城市的空气净化区域，可以起到生态屏障的作用；因城市边缘区与城市相接，该区域内的植被和大面积的水域，可降低城市的热环境对其的影响，净化和调节空气的洁净度，成为城市生态环境的保护屏障。

四、城市新建高层建筑住宅群区域对热环境的影响

从内江市新建的高层住宅建筑区域来看，新建开发的高层建筑区域对热环境影响方面主要有以下特征：

（1）缺少前瞻性的发展规划

新建的高层建筑建设区域在城市的布局状态与城市热岛效应之间的关联关系，是当前学术理论界正在探索的问题。城市热岛效应的产生原因复杂，且与其关联的影响因素众多，包括诸如风速、风向、城市地形、植被覆盖和城市建筑形态等。因此，当前对于城市热岛影响因素的精确的计算分析较为困难，同时，对城市热岛与高层建筑建设区域之间的关联关系的研究，因关注角度的不同和不够深入也使得研究成果偏少。

城市边缘区的高层建筑建设对城市中心的依赖性强，在建设距离上较近，甚至是直接关联形成连续发展，因而新建高层建筑的建设地段区域与主城区在联系的方便性、交通条件和地理条件等多方面相互影响和制约，这个距离一般在10公里左右较为合适。由于高层建筑的建设区域的拓展是从主城区连续性拓展发展起来的，它常与主城区连成一片或者相距较近，所以新建的高层建筑区域与主城区在城市下垫面的结构上的变化不明显，并且新建的高层建筑越大，发展越快，城市整体的热岛程度也就越严重。热岛效应的产生受到城市热排放数量与强度、城市绿化水体分布等因素的影响，根据新建的高层建筑区域建设开发研究，高层建筑区域距离城区在15-40公里左右，可将明显减少两个区域热环境之间的相互影响，因而城市新建高层建筑的综合地域与城区應该保持二十公里左右的绿化隔离地带。

（2）缺乏绿化植被的隔离

绿化植被可以改善城市的局地大气微环境，对降低热岛效应有一定的作用。理论上讲，每当绿化植被的覆盖率提高10%，气温最高值实测值比理论值（未考虑绿化对热岛效应影响）低2.5%左右，夜间比白天温差更大，覆盖率与热岛强度成反比关系，覆盖率从30%—50%，热岛效应从明显改善到明显削弱。城市中的植被面域超过3平方公里且覆盖率超过六成时，城市中心气温与城郊自然植被的下垫面处气温相比温差不大，表明绿化植被能有效改善热岛效应。城市中成片的集中布置的绿地植被形成的低温区域能够分割城市热岛及降低热岛的影响。当前我国城市新建高层建筑的建设，有相当大的比例是在城市边缘的绿化地带，绿化隔离地带与中心城区成为一体，使得其改善城市热环境的功能逐渐消失。

（3）过于强调区域绿化率比例，很少关注生态效益与下垫面结构。

根据测量结果，在建筑物周围适当的位置植树，室内冷负荷可以降低10—40%，表明绿化对降低环境温度有一定的效果，因此要改善城市热岛效应和室外热环境，增加绿化面积是一种有效方式，同时增加城市绿化也改善了城市的景观。而在当前，绿化目的多为取得视觉上的景观性效果，现今在城市建设中，开发局部地块绿化的净绿地面积为15%以上。但是要使开发地块的植被有一定的生态性的效果就需要面积达到一定的数量，并且也需要多种类植物组合在一起配置，反之，就不能达到预想的效果。当前城市新建高层建筑地区除建筑之外的广场、道路等的下垫面主要采用天然石材、人造地砖和沥青等不透水材料，这些材料改变了土壤表面的天然可渗透性，使得这些下垫面的储水量小，可供蒸发的水分也少，使城市中硬化地面占城市地面面积比例过大。因此下垫面材料的生态效益的优劣影响着城市的生态环境，选择生态效益好的地面铺装能够在一定程度上改善城市生态及物理环境，故加大下垫面可供蒸发的水域面积，可有效利用水分蒸发吸热散热来改善城市热环境。改善城市下垫面可从地面铺装着手，改善其蓄水性能及透水性能，从而有效改善城市热岛效应。

参考文献

[1]黄白，高层超高层建筑发展综述 华中建筑， 1988（4）：18～23

[2]陈玖玖，赵彬，等.建筑布局对小区热环境影响的数值分析[J].暖通空调，2004，34（8）：13-16.

[3]林波荣，李莹，赵彬，朱颖心.居住区室外热环境的预 测评价与城市环境建设.城市环境与城市生态.第15卷l期 2002年2月，P41-43.