基于生态低碳视度的岭南空间环境营造研究
【摘要】在经济和社会快速发展的背景下，城市面临着人口、空间和资源方面的巨大压力，而城市空间营造方式则很大程度上决定了城市对能源的消耗。本文针对岭南地区的地域特点，从宏观、中观、微观三个层面探索了城市生态低碳的空间营造策略，并借助ArcGIS、CFD（Computational fluid dynamics，计算流体动力学）等分析软件，对具体的空间设计案例进行了深入探讨。
【关键词】生态低碳；岭南；空间营造
1.岭南地域特点
岭南属东亚季风气候区南部，具有热带、亚热带季风海洋性气候特点，岭南地区气候的主要特点为湿、热、风、雨。具体表现为全年辐射强，温度高，降水多，湿度高等特征，年平均温度相对稳定，日平均温度约27℃。降雨量和湿度与其它气候区相比通常较高，相对湿度常为70～80%甚至更高。
2.岭南传统空间的生态低碳设计
正是由于岭南地区这种“湿、热、风、雨”的地域特色，使得岭南传统建筑十分注重防热、防雨、防潮、防风的功能，其布局模式通常采用自然通风来达到散热、去湿的要求，从而达到了生态低碳的效果。
2.1岭南传统城市空间的低碳设计
过去传统岭南城市整体格局注重环境的整体经营，布局顺应地势，依山傍水，城镇空间营造注重流动性。城市街道走向多与江、河垂直，目的为引“水风”入城，“陆风”出城，街区布局与主导风向平行，通过不同尺度的马路、大街、小巷相连，形成马路-大街-小巷-民居的通风系统。
2.2 岭南传统村落空间的低碳设计
岭南传统村落布局注重背山面水，以山、水为气流冷源，建筑形态南低北高，通过高度差与温度差形成热压通风，使气流冷源通过纵巷向村落内部集聚，结合纵巷在建筑单体间设置横向“冷巷”，使得村落由外到内每个建筑均匀通风散热。
2.3 岭南传统建筑空间的低碳设计
为营造舒适的室内环境，岭南传统建筑单体多数采用风压通风、热压通风的散热形式。
低层建筑迎风布局并设立前后天井，有风时，风从屋外到天井，形成穿堂风，以风散热；无风时，利用前后天井的温度差形成静压回风，以风降温。高层建筑开设穿心风雨洞，疏导主导风，卸减风负荷；同时设置螺旋斜梯引导风向，风自外向内贯通全塔，达到散热降温效果。此外，建筑外部多设高墙冷巷，阻挡热辐射，防御台风，内部采用庭院式园林，通过轻巧的外廊连接，使室内、室外融为一体，形成“庭院风”，交换内外气流。
2.4 岭南传统空间低碳设计的经验总结
由此可以总结出岭南传统城市和村落选址多依赖于风水学的思想，布局遵循“天人合一”的理念，注重与自然山水相融，建筑布局重视局部气候和微环境的营造，通过通风散热来解决岭南气候的湿、热问题。以上传统空间设计的理念和手法，为当下城市空间的生态低碳设计提供了重要参考。
3.岭南城市生态低碳的空间营造策略
现代岭南城市形态相比过去已经发生了翻天覆地的变化，城市在发展规模、建设密度等方面远远超过传统城市。因此，岭南城市空间在生态低碳方面的设计除了要吸收传统城市的经验之外，更要结合当前岭南城市发展的特点，才能更合理有效的缓解城市化过程中出现的各种矛盾。
3.1宏观策略
（1）平面上采用“大体分散与适度集中”的布局结构
“大体分散”是指城市组团之间应留有足够的绿地，控制成片建成区的规模，增加城市建成区与外部自然环境的生态接触面，便于城市内部与周边区域的空气交换，以避免城市热量的积聚，减轻热岛效应；“适度集中”是指城市组团内部适当紧凑布局，以减少机动车出行对能源的消耗及对环境的污染，但同时也要避免建筑密度过高而导致城区长期处于较高的热应力水平。
（2）纵向上采用凹形的空间形态
岭南地区的城市空间在纵向上应尽可能地强化南向、东南向的夏季主导风，因此，在整体建筑布局上，宜顺应主导风向逐级布置，即最南面布置低矮的建筑类型，向北考虑建筑高度逐级递增，形成迎合主导风的凹形状态。
3.2中观策略
（1）适宜的通风廊道
城市通风廊道的规划设计一般结合天然的河道、湖面、绿地等自然界面，同时，沿着城市主要道路也是形成通风廊道的重要方式，但道路两侧的高层建筑往往会形成“峡谷效应”，风速可增加15%～20%，虽然达到了通风散热的基本要求，也导致街道空间风力过大，影响户外活动的舒适性。因此，主要道路的走向应与主导风向保持一定的角度。
（2）斜列式的街区建筑布置
在岭南地区，建筑密集的市区一般储热较多且难以散发，因此，街区中的通风尤其重要。当街道与风向垂直时，应尽量避免沿街建筑长条形的布局，因为该种模式往往会阻碍城市的通风，减弱建筑屋顶上方的气流和街道的风速。当街道与风向平行时，街道风速较大，但两侧的建筑通风差，比较理想的街道走向应与风向成30～60度，兼顾街道及两侧建筑的通风效果。
（3）合理的城市界面
城市界面对城市气候舒适度有着重要的影响，特别是绿色空间对周围建成环境的降温效果十分显著。因此，增加绿色空间的比例能有效降低城市的温度，但绿化植被的冷却功效存在距离限制问题，一般距离超过400米时，即使绿化面积成倍增加，冷却效果改善也不明显。在绿化用地的布局上，为提高整体的冷却效率，建议以中小规模的绿色空间分散布置为主，而反对所有绿地过于集中。
3.3微观策略
（1）优化建筑组合布局
建筑物之间宜保持足够的距离，且宜交错排列，使尽可能多的建筑有良好的通风。为增加建筑物的透风度，可在建筑物之间、平台与其上层楼宇之间，以及在同座建筑物的不同楼层之间保留空间，以保证建筑背后下风向的建筑通风。此外，梯级式的建筑物高度有助改善建筑物的通风情况，可将气流从上空引导至地面。
（2）优化建筑单体设计
单体建筑设计鼓励使用新型节能材料，通过建筑构造和立体绿化设计减少建筑散热。高层建筑的形状设计应考虑迎风面对气流的影响，减少迎风面积指数。同时应考虑采用能产生小型气流旋涡的建筑外形，尽量引入清凉空气贯通建筑物及其周边范围。
4.规划实例-广州教育城核心区城市设计方案指引
广州教育城位于广州东部，距离中心城区约35公里，距离增城市中心约12公里，占地约20平方公里，其中一期10平方公里。未来，这里将建设成为“岭南风格、低碳智慧、山水田园型的生态教育城”。案例重点分析广州教育城核心区4.8平方公里范围城市设计方案的比选及优化过程，具体而言，主要借助ArcGIS、CFD（计算流体动力学，Computational fluid dynamics）等软件，仿真模拟城市设计方案建成后的路网、街区、建筑等，分析城市街区密度与量体形态，评价建成后城市环境的生态性能，最后结合以上生态低碳的空间营造策略，对城市设计方案进行不断优化并检验，取得了较好的效果。
结 语
根据以上探讨以及案例分析，可以发现城市空间营造与生态低碳观念之间存在的契合关系，同时也能够看到不同层次的空间设计在生态低碳方面的重大贡献。特别是在新型城镇化的背景下，城市空间营造对生态低碳理念的执行程度直接决定了城市未来可持续发展的能力。
参考文献
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