【绿建讲堂】第三十六期 城镇规划中气候信息的应用.docx

【绿建之窗大讲堂】第三十六期【主讲人】程鹏飞?【简介】北京市气象局、城市气候环境评估中心副主任?【讲座导读】本期【绿建之窗大讲堂】由北京市气象局、城市气候环境评估中心副主任程鹏飞从城镇建设与风环境、气候信息如何融入城市可持续发展规划、中国城镇规划中气候应用的思考及展望等方面分享城镇规划中气候信息的应用。?【讲座实录】?一、城镇建设与风环境?? 城镇化问题：改革开放后，我国的城镇化特点是起点低、发展快，从1978年到2013年城镇常驻人口从1.7亿增加到7.3亿，城市的数量从193个增加到658个；同时出现了京津冀、长三角、珠三角这样的大规模城市群。随着城镇化的人口增加，城市规模的扩大，城市地区土地利用结构和下垫面特性发生改变，植被被建筑和硬化的道路替代，同时人们的生产和生活也改变了城市大气热力和动力的状况，像工业排放、机动车辆排放，对城市的气温、湿度、风和降水都产生了一定影响，随之出现由城市下垫面的改变而造成的城市热岛、城市干岛、城市浑浊岛等城市病问题。?? 城市规划作为指导城市发展的一个重要依据，和城市气象环境相互影响，城市规划设计需要建立在城市气候环境基础之上，因为城市建设对城市气候环境会产生影响，这会改变城市的小气候，而城市设计建设是在自然环境和社会经济综合平衡发展的设计结果，所以城市规划离不开气象部门参与。?二、国内外气候信息如何融入城市可持续发展规划图1? 图1是城市规划决策过程中期后因素的输入和运作过程。从国际上来说，1975年世界气象组织召开涉及城市、区域土地固话领域的应用气象学研讨会，鼓励和支持气象局和城市规划局的结合。1977年德国斯图加特有气象学家提出号召“气象学家应参与规划程序”，出版论文集《城市气候——为城市规划提供的研究成果与观点》。? 德国斯图加特在城市规划城市气象的运用是走在最前沿的，各方面技术都都较为成熟，目前很多国家都在学习其经验，而斯图加特也是最早做出城市气候环境图的城市，其气候环境图可辅助城市规划、可持续发展和生态建设。图2? 图2是斯图加特市近50年气候方面的数据和指标，在这个过程中，其城市化虽一直都在增加，但硫化物、氮氧化物等污染物却一直都在下降，且城市的年平均气温未变，风速、湿度、气温也基本没有变化。而中国的很多城市在城市化的发展中，年平均气温是增加的，湿度、风速却一直在下降。? 在中国，气象部门早期给规划部门提供的是基于有限气象站的风玫瑰图、污染系数图等，其主要是用于工业布局。上世纪九十年代后，发展为基于基本气象站点观测资料的考虑风、温、湿、压要素的气候适宜性分析；直到2000年，统计分析和数值模拟技术相结合，出现了对不同规划方案的期后适宜性分析和方案模拟评估，比如对不同的规划方案进行数值模拟，分析哪种方案对气候环境的影响最小。2010年后，更精细的气象数值模式及遥感反演、GIS应用下的城市环境气候图技术的应用，使监测热导和风环境成为可能，因其需要需要遥感的支撑，特别是高分辨率的遥感设计运用，同时气象数值模式越来越多，很多模式的分辨率都已达到百米以下，比如CFD模拟的运用。三、案例分析案例一图3? 图3是北京怀柔的雁栖湖试点，是北京市科委有关生态绩效环境评估的科题。目前全国许多城市都在尝试做生态城，雁栖湖目的是建成生态城镇，针对这种趋势需要分析该项目效果是改变环境抑或是破坏环境，要有整套的标准进行衡量、评估。雁栖湖项目分为四个模块：水环境的评估、土地利用及使用的评估、生物多样性的评估、大气环境评估。? 北京城市气候环境评估中心主要从城市通风环境、热环境及大气环境三方面着手，对试点区域开展生态区建设前后的局地气象与大气质量绩效评估，并尝试编制雁栖湖试点区的大气污染排放清单、评估其建设前后新能源利用和节能减排效果，而减排和新能源利用绩效评估是由绿建专家做。图4?? 图4是环境评估中心遵循的技术路线。首先是区域资料的收集和处理；其次是进行背景风下的通风计算、热环境反演和计算、污染监测、反演和计算等相关分析；最后对建设前后的通风、热环境和污染情况进行综合评估；综上分析给城市规划提供建议。环境评估中心遵循的技术路线细分如下：1.通风评估，优化通风廊道，沟通冷源与热岛区，促进交换。地表参数的提取，包括诸如农田、水体、绿地、未利用地等开放空间，道路交通、低矮建筑群、绿化带、广场等风廊道，建筑高度、建筑密度等建筑物信息，居住区、办公区、商业区等其他信息；风环境分析，包括自动气象观测站的建立，收集周边所有气象站的观测数据分析，针对分析数据进行模拟，固话盛行风、山谷风、冷空气产生区、滞留区背景风场，建立通风环境气候分析图和气候规划建议图。? 1.1基于遥感的地表通风参数提取及通风潜力计算：通风潜力主要取决于该地区的地表粗糙度，而粗糙度则对该地区的空气流畅及气流交换造成影响。通风潜力的评估主要