城市老旧住区风环境模拟及住区更新设计
——以四川省成都市肖家河住区为例

卫佳怡 西南民族大学本科在读

1 研究背景

1.1 城市老旧住区的现状

老旧住区指建成时间比较长、环境较差的居住区[1]。相关统计显示，我国共有老旧小区近16 万个，涉及的居民超过4 200 万户，约40 亿m2为建筑面积[2]。城市老旧住区的矛盾主要表现为周边环境衰败、基础设施陈旧、交通拥挤及人口密度高。

近年来，老旧住区的环境有了较大改善，人们越来越重视城市更新和住区更新，实施了棚户区改造等市政工程。一般情况下，传统的老旧住区往往采用重建、整治或维护等方法进行更新改建。目前，很多城市仍采用拆除重建、立面翻新和整治住区外部环境等方法改造住区，虽然这样可以在短暂时间内改善老旧住区的面貌，但是并没有提高小区的生活品质。

1.2 住区更新的必要性

住区更新可以理解为提升现有老旧住区的居住质量，而它的本质是要满足居住者的物质、精神、文化、环境等各种需求[3]。目前，老旧住区已经不能满足人们的生产、生活需要。居民的诉求在不断升级，对居住质量的要求也越来越高，但老旧住区却面临着空间有限、资源紧缺的多重压力。随着居民素质的普遍提升，越来越多的人开始重视精神文化层面，居民对于社交活动、文化交流的需求也随之增加。

1.3 现阶段老旧住区建设目标

2016 年，我国发布《“健康中国2030”规划纲要》，强调了公共空间对公共健康改善的重要作用。住区空间作为居民日常生活中不可分割的公共空间，其空间环境的更新改造成为规划设计的重点之一。

不能只把住区更新的重心放在提高经济效益上，还要将促进住区环境生态系统的和谐发展作为主要目标。随着现代城市的快速发展，居民对健康居住环境的需求也日益增加，老旧住区建设更应该重视改造住区空间环境，提高应对突发公共卫生事件的能力。明确老旧住区的建设目标，可以更加有针对性地研究住区更新的方向，并提出相应的改造策略。

目前，老旧住区的建设目标主要有以下3 点。

一是提高住区应对风险的能力，提升住区管理的效率。老旧住区缺乏科学的管理系统，在遭遇突发性卫生公共安全事件时，往往会难以应对复杂的情况。建设健康安全的老旧住区需要改变现有的管理模式，引入智能社区概念。

二是满足居民日益增长的生活需求，提高居民的心理和生理舒适度，使居民的生活更加便捷。老旧住区由于建设年代较为久远，其外环境品质需要优化提升。同时，老旧住区也面临现有资源有限的问题。在现有资源的基础上，应高效利用宅间绿化、配套设施等资源，达到提高住区健康服务水平、满足居民日常需求的目的。

三是改善老旧住区的微气候环境，提升老旧社区的生态活力。住区的外环境对居民参与强身健体、修身养性等活动能够起到良好的促进作用。为了提高住区活力，可以采取增加绿地数量、增加活动空间面积等措施。通过这些方式不仅能够改善住区空间的微气候环境，还能促进居民开展运动健身、亲近自然、社会交往等健康行为活动，创造出健康和谐的住区环境。

2 研究案例

2.1 肖家河住区概况

2.1.1 区域位置和历史风貌

肖家河住区位于四川省成都市武侯区西北部，处于城市干路的夹缝之间，北起一环路南四段，南至二环路南四段，东起武侯大道，西至高升桥东路。肖家河住区的总面积约为0.98 km2，南北长为1 100 m 左右，东西宽为850 m 左右。肖家河住区在芳草街辖区和高升桥辖区之间，南边与神仙树大院相接，北边紧靠着西南民族大学，靠北侧的主干道有轨道交通3 号线经过。住区内现有7 个社区：正街社区、兴蓉社区、永丰社区、联谊社区、新北社区、新光社区及新盛社区。

肖家河住区是成都传统老住区之一，住区内部大多为单位大院等居住建筑，同时也有很多商业建筑。肖家河住区所处的成都市，地处于四川盆地西部。根据《建筑气候区划标准》（GB 50178—93）显示，成都市属于第Ⅲ建筑气候区，该区大部分地区夏季闷热，冬季湿冷，气温日较差小。成都市属于亚热带温润季风气候，四季分明，具有气候温和、夏长冬短、空气湿度大、云雾多及日照少等特点。根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—012）确定了模拟成都市风环境的工况，各工况的具体实际风向及风速如表1 所示。

表1 各工况的具体风向及风速

20 世纪90 年代初期以前，肖家河片区还是一片农田。由于拆迁等原因，国学巷和小天竺一带的本地人来到肖家河附近生活，这片土地上逐渐出现了很多建筑，逐渐形成了现在的老生活片区。肖家河住区中的建筑主要建于1998 年左右，居住的一般是老年人和退休人员。肖家河住区的初始居民大多为工厂职工。2000 年以后，“城乡环境综合整治”成为肖家河街道的建设目标，政府也开始改善住区内的人居环境，对老住区空间进行更新建设。

2.1.2 住区空间形态

影响居住区风环境的因素有很多，但在空间形态方面，住区建筑群的围合关系和高度大小对其有很大的影响。近地风的渗透性与住区建筑的围合关系息息相关，围合度高的渗透性差，围合度低的渗透性好。通过分析以上内容，可以较为直观地对老旧住区空间形态进行分类和总结。本文将肖家河住区内建筑群的围合形态分为弱围合、部分围合、强围合3 种类型，建筑群的高度形态则包括高层建筑、多层建筑、低层建筑等多种类型。

住区西侧多为多层行列式建筑，住区东北多为高层围合式建筑和多层围合式建筑。此外，住区内的建筑间距往往较小，D/H 数值普遍在1 ～2，是传统街巷比例，住区空间内聚感较强。肖家河住区内的一些老旧建筑布局结构不合理，部分区域风环境状况比较差。

2.2 住区更新的评判标准

住区更新的主要评判标准是对老旧居住区更新结果的衡量。然而，由于老旧住区的空间资源不同，老旧住区更新评判并没有一个固定的标准。这些复杂的因素就使住区更新形成了不同的评判标准[4]。

3 住区风环境数值模拟与分析

3.1 数值模拟

本文选取成都市肖家河住区作为样本对象，采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）数值模拟方法分析其范围内的风环境模型。

首先，依据实地测量的数据对肖家河住区进行场地建模，场地模型见图1。其次，在Phoenics 软件中模拟区域尺寸，确定模拟区域面积为1 200 m×1 700 m，整个模拟区域均匀划分。通过规定夏季整体风向为NNE（平均风速2.0 m/s）、冬季主导风向为NE（平均风速1.9 m/s）分别进行模拟实验，得到夏季和冬季的风速风压图。

图1 场地模型

3.2 数值分析

肖家河住区内的夏季整体风速在0 ～2.4 m/s，其中南北朝向行列排布的建筑区通风条件普遍较好，室外风环境比较舒适，迎风面与背风面的风压差小；住区内建筑围合空间的通风条件明显较差，局部空间风速仅为0.15 m/s，易出现无风区，通风散热和排污能力比较弱。

住区内冬季整体风速0 ～2.1 m/s，与夏季相比风速整体减小，住区内的无风区和涡流区数量增多。由于住区建筑布局紧密，在冬季气候条件下建筑间距较小的空间中，形成了静风区，通风条件差，排污能力弱。

3.3 模拟结果

如图2 所示，A 处在维信广场及其北侧部地块的空间内，风速普遍都低于0.6 m/s，属于弱风区，在天气炎热时会大大降低人体舒适度，同时也不利于污染物消散；B 处在中部东侧地块，受临近高层建筑的影响，风环境复杂，空气停留在这里，不利于通风；C 处位于北部地块，风速在1.5 ～2.1 m/s，人体舒适度相对较高，通风条件比较好；而D 处由于被单体建筑所阻挡，风速由1.2 m/s 迅速降低到了0.9 m/s 以下。相关人员可以根据模拟结果判断是否要拆除或改建该建筑。

图2 区域风速梳理图

4 肖家河住区的更新策略

4.1 改善交通路网

道路方面，需要梳理肖家河住区内的街区交通路网，并完善住区道路。合理的交通路网可以改善住区环境，提高街区的透风性。对于车行道而言，可以根据路网肌理打通道路或去除多余道路，改善街道的局部气候和微风场。同时，人行道也需要整理，步道和绿化带的走向尽可能与主导风保持一致。

肖家河住区内有很多断路，打通道路可有效提高住区的通风性。住区交通还需要控制街道长度，保证建筑连续面宽不能过长。有条件的路段可在临街处设置架空层，提高通风能力，改善行人高处的风环境。交通路网优化图见图3。

图3 交通路网优化图

4.2 更新建筑空间形态

在建筑空间形态方面，为了改善局部风环境，需要拆除部分老旧废弃建筑，对住区肌理进行重构。拆除时需要考虑建筑性质、年代、历史价值等因素。

以兴蓉园东区为例，可以拆除南侧建筑，增强流通效果，如图4 所示。同时，也可以使用“针灸式”的微空间改造策略对建筑组合方式加以优化，利用主导风减少静风区和风影区造成的不良影响，尽量减少出现强风的情况。

图4 建筑空间优化图

4.3 更新休憩空间

住区内的休憩活动空间必不可少。从风环境上来说，公共活动空间可以保证住区内的空气流通，加速污染物消散。休憩空间能缓解城市住区高密度空间布局带来的负面影响，在一定程度上改善住区的环境质量，降低灾害发生的概率。发生公共卫生事件时，休闲空间既可以作为居民健身活动的场所，又能转换为应急隔离场所或储备空间。

目前，肖家河住区内虽然有很多公共活动空间，但是分布不均匀。例如，住区的北部缺少可以开展休闲活动的广场空间，可以根据实际情况确定广场的位置。休憩空间可以和住区绿地相结合，以口袋公园、街头绿地等形式存在，丰富住区整体空间的同时改善住区景观。

4.4 更新绿化空间

绿化空间不仅可以提高住区的热舒适性，还可以改变周边区域的微气候状态。此外，植物的孔隙率、高度和形状不同，该绿化空间的风环境状态也会不同。合理搭配植被能够加速污染物的扩散速度，改善周边风环境[5]。

肖家河住区的绿化空间是休憩空间的补充，住区内的行道树和绿化带数量中等。目前，肖家河住区可以从以下两方面完善现有的绿化空间。一是调整植被种类。住区可以在休憩空间和地块出入口种植遮荫效果好的乔木，提高住区绿化率和遮荫率的同时还能起到导风作用。例如，在维信广场非来流方向可种植乔木，既能保证通风流畅，又可以导风，改善广场区域的微气候。二是增加点状绿化。由于住区空间的限制，点状绿化更有利于改善局部风环境。

4.5 更新室外设施

肖家河住区作为老旧住区，内部的设施已经老化，需要更换维修。从风环境角度来说，室外地面设施的设置需要靠近通风条件好且舒适度较高的区域，室外空中设施的设置则需要考虑是否影响通风或防风的情况。广告招牌等空中设施需要进行整改，防止产生次生风害，减少对住区通风的影响。此外，可以利用景墙等构筑物起到冬季防风的作用。更新后的室外设施可以有效促进居民在住区内进行健身、休息、交流等活动，增强了老旧住区的活力。

5 结语

目前，城市在不断发展，居民的生活环境也面临着许多不确定的风险，而城市中老旧住区存在的风险问题尤为严重。其中，住区风环境对人居环境的影响很大。本文选取成都市典型老旧住区进行风环境模拟，并从交通、建筑空间、休憩空间、绿化空间及室外设施等方面提出更新策略。