2.3 城市天际线与环境的关系
天际线是城市环境在垂直方向上与自然环境的交互界面,其高度和线型体现着城市与自然环境的互动关系。自然环境为天际线提供了山体和水体等重要构景元素,约束着天际线的生长方向。天际线规划需要通过对城市建筑物的高度、密度、外观形态以及城市开放空间进行引导和控制来实现。天际线与环境的关系是城市人地关系的具体形式。基于环境持续发展目标的天际线规划,有利于协调城市与自然环境的互动关系。
2.3.1 城市天际线与地形坡度的关系
在丘陵和多山地区,地表起伏变化形成自然坡度。坡度的存在影响人工环境建设的工程量和难度,成为决定土地利用和建构筑物布局的重要因素。从城市景观系统角度出发,坡地过度利用破坏景观的连续性,影响人工环境与自然环境的协调关系。当地形坡度太小时,容易制约场地自然排水,用地建设增加额外的排水支出。当地形坡度过大时,建筑物和交通道路布置受到限制,建设过程中土方平整的工程量和工程施工难度会大大增加,且工程实施后因大规模的土石方工程对地表干扰大,造成坡脚欠挖、土体失衡、地下水自然渗透被截断等问题。与超高坡度相比,坡度过小的工程处理相对简易。
根据《城市用地竖向规划规范》(CJJ83—99),在城市用地竖向规划中,应合理利用地形、地质条件,满足城市各项建设用地的使用要求,保护城市生态环境,增强城市景观效果。由于地形坡度在城市建设中具有重要影响,且城市规划对竖向用地愈加重视,地形坡度评价成为各类城市用地评价的基本内容。
城市天际线的人工环境以工业、商业和居住、公用设施等具体形式存在,不同属性的用地建设类型对坡度大小适应范围不同。根据坡度大小对城市建设影响的一般规律,结合《城市用地竖向规划规范》要求,从区域自然条件出发,对城市用地坡度适宜建设程度进行分级划分,如表2-4所示。
表2-4 各类城市建设用地的适宜地形坡度
平原地区城市用地坡度类型一般分为三级:0~8%、8%~20%和20%以上。其中坡度0~8%用地适宜作为城市建设用地,坡度8%~20%用地较适宜作为城市建设用地,坡度20%以上不适宜作为城市建设用地。
丘陵和多山城市用地坡度限制略有放宽,但为保护城市自然生态,坡度利用限制最高为25%,并细化用地坡度大小范围管控,将城市用地坡度类型分为四级:0~8%、8%~20%、20%~25%和25%以上。其中坡度0~8%用地适宜作为城市建设用地,坡度8%~20%用地较适宜作为城市建设用地,坡度20%~25%以上局地可作为居住用地和公用设施用地,基本不适宜作为其他用地类型,坡度25%以上不适宜作为城市建设用地。
2.3.2 城市天际线与地形风的关系
非均一性是城市地表的基本特征,相同的外部自然要素(风、降雨等)作用于城市地表会产生不同的局部效应。自然风既是基本的建构(筑)物环境条件,又是丘陵、山地城市中影响建构筑物安全的重要因素。地形条件分异形成不同风区类型,对城市建构筑物,特别是超高层建筑产生不同的风险影响。因此,从环境适宜性角度出发,应将风区在地表空间的分异作为天际线用地适宜性评价的指标,在天际线规划中充分考虑不同的坡向、地形变化梯度(坡度)条件下形成的风区条件差异。
天际线建设用地位置与风向的空间关系存在以下几种基本类型,如图2-9所示:①迎风坡区。风向与等高线上升方向一致并垂直于等高线。迎风坡区建筑一般存在明显的上升气流。②顺风坡区。风向基本与同一等高线的延伸方向一致,气流沿等高线方向流动。③背风坡区。风向与等高线上升方向相反并基本垂直于等高线。此类坡区有明显的下压气流。④涡风区。在水平方向上气流大量产生不规则回旋的区域,该区域气流局部停滞,风向变化剧烈。⑤高压风区。地形异常或因沿风向地形下降剧烈,形成高压风区。
图2-9 天际线建设用地位置与风向的空间关系
不同风区的建构筑物布置适宜性及特征存在一定差异。迎风坡区气流条件好,建构筑物布置多平行或斜交于等高线,平行于等高线布置时尽量以点式建筑为主,避免高密度用地开发形成的大规模连片式、板式建筑,以防止形成“风屏”阻断下风区正常气流。背风坡区由于下降气流的影响,不利于空气流通和污染物的扩散,且容易产生焚风、涡风或绕风现象,一般只布置对通风要求较低的建构筑物。顺风坡区有良好的气流条件,为避免建筑物对气流的阻挡,一般将建构筑物与等高线进行斜交布置。涡风区气流疏散条件差,风向紊乱,应尽量减少建构筑物的布置。高压风区风压对建筑影响大,一般不布置大体量高层建筑,以减少因提高抗风强度所增加的资源和能源消耗。
2.3.3 城市天际线与地震断裂带的关系
地震灾害是人工环境设施安全的主要威胁。从地震灾害风险评估角度,城市建构筑设施和人口暴露量较乡村地区大,特别是以高密度人口聚落为特征的城市区域,震害风险高于同等地质条件的乡村地区,如表2-5所示。
表2-5 不同区域的地震风险
城市天际线以各类建构筑物、设施为主要空间形态,在天际线用地规划中应考虑建设可能带来的地震灾害风险,综合区域的地震设防烈度等级、地震断层条件进行评估,提高天际线用地的地震地质条件适宜性,是天际规划环境目标的体现。
2.3.4 城市天际线与离岸距离的关系
水资源条件是城市存续的基本条件,水文条件变化是城市兴衰的主要因素。河流为城市提供资源和环境承载,河流与城市的关系自城市诞生后一直是人地关系的核心内容。用地离岸距离作为城市建设最基本的水文条件,对城市空间形态、水环境压力变化起关键作用,对城市建设和景观系统的影响体现在以下几方面。
第一,河流的水体、湿地生态系统是城市环境调节的关键环节,以河流生态系统的自净能力吸纳、净化城市的排放物,为城市生态系统提供环境产品。因此,离岸距离可以作为生态环境质量的表征因子。
第二,从景观生态规划角度分析,水体是天际线的环境景观要素,水体景观与滨水环境是城市风貌的重要形式,滨水区域是城市景观展示的重要界面,为城市天际线创造视域条件。因此,离岸距离关系用地建设的景观生态条件。
第三,用地离岸过近或过远都可能影响生态环境。用地离岸过近干扰河流生态系统的完整性,增加水环境压力,且直接加大用地的防洪风险。离岸过近还影响工程地质条件,间接增加工程施工难度,加快城市水土流失。用地离岸过远则使生态环境质量和河流景观质量受到限制。
2.3.5 城市天际线与植被覆盖质量的关系
植被是城市的重要景观生态资源,绿地率是衡量城市生态、环境质量的基本指标。城市绿地因人类活动的密集性干扰,多呈现为人工形态或次生形式。相较于同类自然条件下的天然植被,人工和次生植被的生态不稳定性特征显著。植被覆盖质量总体水平的空间分异,造成城市建设用地条件差异。
植被覆盖质量评价作为量化建设用地限制性因素影响,在城市天际线规划中的主要作用体现在以下几方面。
第一,通过分析植被覆盖质量等级与城市天际线用地适宜性关系,确立植被覆盖质量等级标准,为量化评价天际线用地的景观生态适宜性提供指标。
第二,通过评价植被覆盖质量、各等级植被覆盖规模,获取城市整体景观生态质量水平,确立植被覆盖用地开发的总体策略,指导城市天际线建设。
第三,在评价中掌握城市现状植被覆盖类型空间分布信息,确定城市植被重点保育区,以此限制天际线人工环境建设,体现天际线规划的环境协调目标。