摘要：近年来，中国国内外的有关环境科学研究工作也在逐步启动。华南理工学院亚热带建设科学研究国家重点实验室就对亚热带气候与城市规划之间的相互关系开展了持续探讨和深入研究。乌兰察布市区域的总体气候特点，主要体现为冬冷夏热、日夜温差较大、降水少。各区域城市规划和建筑应当以保证中心城区内建筑环境夏季的炎热舒适性和冬季防风性为最大目标。随着国家西部大发展战略的逐步落实，中国中西部区域也将迎来新一轮大型都市建设的历史性机会，为此，亟需进一步发掘中国地方传统技术资源，并根据国内现有研究成果开展专题研究，把环境生态原理重新导入都市设计，回到起点，并根据气候等自然环境条件，强调节约资源，降低环境对人类健康的不良影响，以营建高效、洁净、卫生、适宜的现代城镇建设环境，以期为中国地方城市规划、建设提供借鉴和参照。

关键词：气候生态环境;乌兰察布市;城镇形态设计

二十世纪初期，以阿尔托等为代表的地方环境主义思潮开始出现，主张城市建筑设计融合地域、气象与人文因素。70年代研究重点聚焦对城市建筑设计中有效节能的制冷、采暖等措施及其对日照的影响研究。80年代开始更加重视关于人体健康因素、空气质量和自然环境要素对城镇建设环境所产生的影响等较为复杂的问题。90年代B吉沃尼等研究者也开始把这一研究成果扩展至城市建筑设计领域。与中国其它气候区不同，关于温带大陆性气候的研究在国内外学术界中还主要仅限于天气条件对地区内民居形态的影响和控制等方面，而极少包括对城市方面的研究。温带大陆性气候区，主要分布于亚欧大陆沿海与北美洲大陆沿海的内陆地区以及北纬40°-60°间的内陆和大洲岸。因为离开海面，湿润气候资源不易得到，所以干旱少雨，且温度的日较差与月较差都很大。同时，气候越是趋向中国大陆中部地区，就越是干燥，温度的月、日相对差异也就更大，植物都会从林地转移到草原、沙漠。而乌兰察布市就处于这一气候带上。

1宏观层面的城镇形态设计策略

1.1选址与方位

温带大陆性气候区城市建筑设计的首要目标，是研究如何降低不良天气给人类在室外活动所造成的压力，并尽可能改善复合或单体建筑的保温施工特性，以及综合利用地势变化来获得良好的抗风性条件。针对该区域夏天的燥热气候，在基地选址与调整总体布局时应注意：

1）选取适宜的海拔、坡度和位置，以减少城镇内建筑环境所受到的寒冬和春秋季风沙危害，建筑尽量避免设在低、狭窄的山谷中，应选取位在山的北风山坡上或较低海拔的地方，以获得较良好的御风能力和较适当的温度;

2）城市选址应尽量靠近水源地。较为理想的情况，是在生产基地的较高处有大面积水体以及灌溉区，能进行有益的水汽蒸发，从而有效增加空气相对湿度，并降低地面温度;

3）若沙尘暴较多时，还需充分考虑风向的改变和运动过程规律性，宜建在沙源地的上风向，以防止因潜在的沙尘暴危害而造成巨大的维护费用，给市民生活带来不便。

乌兰察布市中心城区老区在选址的时候充分的考虑了海拔、坡度、方位、水和风等因素。老城区位于大青山南麓，海拔相对与周边较高;城市主导风向为西南和西北风，老城区的南侧和西侧都有山体，可以有效的抵御风沙的侵袭;北侧和东侧有霸王河和泉玉林河，可以提供比较充足的水资源。老城区的选址是和当地的气候因素是密切相关的，也是在克服恶劣条件下争取适宜的生存条件而做的正确选择。目前新城区主要是选择向城市南部和东部扩张，缺少了山体的掩映，风沙和风速较大，不采取一定的工程手段减小风沙的侵袭，对生活和生产的影响是很大的。近几年，通过大面积的植树造林和城市绿化，新城区的风沙问题得到了缓解，城市微气候得以改变，逐渐变得适应生活。但由于空气流动较快，地面水蒸发较大，城市的空气湿度较小，仍然比较干燥。随着未来城市微气候的逐步改变，这种情况会逐步改善。

1.2城市道路与交通

设计合理的道路交通系统，要符合城市交通、景观、环保生态等各方面的需求，在保证交通安全的同时，利用物流优势和客运集约实现高效环保。乌兰察布由于春秋时节天气干燥，风成大，因此通常应采取"就近城市规划"的高密度都市设计，将住宅与上班场所经过便捷的交通运输密切相连，并将社会公共服务基础设施如中小学校、卫生院等布设在适当的服务零点五径内，尽可能缩小上班、购买和休息娱乐的外出间距，尽量避免远途跋涉。高密度的路面构造，也在相当程度上推动了城市公交的蓬勃发展，可以大大减少私人车的数量，进而降低汽车尾气污染。

乌兰察布中心城区老城区的道路网较密集，人口密度较大，工作和生活的可通过道路系统紧密衔接，生活较方便。而新城区路面宽度也很大，且由于一直处在城市开发阶段，所以支路路网也相对稀少，但通过增加路面绿化率、丰富植被的品种、高低等，对减小风力、降低沙尘暴影响发挥了很好的效果，给不良天气下的当地市民创造了一个遮阳、防风，且气温也较为平稳的良好人工环境。

1.3城市结构与密度

温带大陆性气候区的都市建筑一般呈现出高密度、紧凑型的结构形式，这是由于长年天气考虑的后果。密集形式的都市设计模型可以让建筑之间互相遮蔽，从而形成了更多的阴影，降低了建筑总体暴露于日光下的面积和持续时间，从而降低了由于阳光曝晒所造成的建筑升温效果。其最大的弊端就是严重危害了城市整体通风性能，增加了夏季的中央空调要求，在相当程度上也严重影响了都市白天的日照要求，还可能会带来更加强烈的大气污染和噪声危害。当建筑物高度接近时，由于街道的狭窄、密集，使得强风几乎可以全部地在房顶上迅速掠过，这对于缓减城市的热岛效应也有一些影响，但同时这对于建筑内部通风也不利。当地适宜的室内外温度变化，在很大程度上还确定着建筑物的相对位置、色调特别是房顶的颜色。在此时，如能综合利用城市密度、建筑高度以及对建筑物结构的太阳反射率，再把顶棚、墙面绘在较淡色调上，就可以明显降低建筑结构对太阳辐射的吸收率，从而获得较周围温度低的微气候条件也是有可能的。

乌兰察布市中心城区老城区的建筑密度较高，建筑的高低差距不是很明显，城市景观和环境较差，缺少公共绿地，建筑之间通风较差，但是对于风沙的抵御能力较强，建筑色彩以浅色为主。新城区的建筑物结构以多高楼为主，城市天际线较明显，公园、绿化面积也很大，自然景观条件较好，城市通风较好，但建筑物也提高了城市建筑的总表面积和热量损耗，也提高了城市冬天采暖所需要的能耗。

2中观层面的城镇形态设计策略

2.1生物气候缓冲空间

在人工环境逐渐占据主导地位的状况下，都市中的水面、绿地也日益变成了恶劣天气的主要调控者，这就是利用水体蒸发或植物蒸腾的作用产生冷却效应，作为气体与温度间转换的冷却器、调节器，来改变局地区域的微气候能量平衡，使接触大地的阳光照射、风力、以及附近天空中的气温与相对湿度等发生改变。

温带大陆性气候区的自然生物环境气候缓冲空间范围，包含了私家绿区、公众绿区、主题公园、水域等，但其对城市的微气候调控作用却与世界其它主要气候区明显差异。首先，由于毗连的建筑、铺地和开敞地温度上升迅速，向附近建筑放出大量热能，从而产生并加速了大风和砂尘风，大面积的开放空间设计效益不佳。其次，由于土壤地表水蒸气挥发量较高，在覆盖植被的土层中挥发的水蒸气能够减缓土壤温度、增加相对湿度，而当地的海洋淡水资源相对短缺，因此无法维持在大面积开放空间设计的日常植被浇水、护养等高额花费。

因此，乌兰察布地区栽培的植被大多是以本地植被为主，有抗旱、抗寒、宜成活、能保护土壤特性，能够控制沙尘暴的产生，减少空气沙尘污染。用于植物灌溉的水主要是来源于城市中水的回用，还可通过建设海绵城市的方式来积蓄雨水，在干旱时用于绿化浇灌使用。

2.2城市公共空间

总的来说，在创建城市公共空间设计与创建私人空间设计的基本原则是相同的。但公用空间设计也必须外部密闭，内部敞开，并利用自然水体和遮阳处降温，其尺寸也应当与进行浇灌和维修的现有设备相匹配，且不能太大。在炎热天气条件下，人行道路应该尽量不暴露在太阳之下，特别是在户外活动的集中地点。狭窄而拥有较好遮阳设备的街区，对步行人流、户外活动者和休闲购物来说，都具有吸引力。

乌兰察布市中心城区的新建项目（小区）都配置了一定规模的地下停车场，一方面可以解决停车的问题，另一方面可以在夏日为建筑提供空气冷却系统，减少空调的使用率，到达节能减排的目标。建筑本身也通过鼓励采用绿色建筑的形式，来实现降低能耗的目的。

3微观层面的城镇形态设计策略

3.1建筑形态

温带大陆性气候区的城市建设重点应解决隔热和保温问题，但为减少对太阳辐射的直接影响，在区域内普遍选用了体形系数小、布置较密集的建筑平面类型，外闭内敞的庭院式建筑形式和群落形态，无疑是太阳对区域气候形成长期影响的必然产物。乌兰察布当地建筑大都形态比较方正，在迎风口面尽量减少了门窗，在背风面设置门窗洞口，既有效降低外界热辐射对室内空气湿度的影响，又能营造内部私密的活动空间。在建筑物平面布置时，把主要功能房间设置在条件相对较好的南北方向，尽量减少了外露的顶棚和外墙建筑面积，并增设了外墙的悬突物以增强阴影。建筑项目经常建立以水院和绿院为主要中心的自动空调体系，对建筑物内微天气的改变成效显著。在午后，因为受太阳辐射直接影响，院落内温度较高，热气流的上升所产生压力也可促进空气流通;夜晚，清凉潮湿的空气从院落底层产生，再慢慢地流入主体房间内，并将房间内冷却或降温。在院落内部的常设环形檐廊则成为了居室外天气缓冲区，以减少日光对主体房间内的直射，从而大大降低了房间内气温，而由此产生的白灰空间则大大丰富了建筑物内的空气和光影层次感。而院落也在一定程度上还能发挥空气缓冲器的功能，以抵御外界噪声，避免尘埃和砂粒流入房间内，其内部绿化空间也能提高居室空气湿度。

3.2建筑色彩

乌兰察布由于总体环境颜色相对单调，当地市民一般选用灰、黑白等浅色调来对建筑物和院落加以装点，这些冷色调可以为处在酷热干旱环境下的人提供心理上的安宁与祥和。白色等较浅色调的运用能提高城市和建筑反射太阳辐射的能量，从而促进城市辐射均匀，并有效减少影响环境温度。

城镇形态格局设计是多种多样的，在设计时受到了很多因素的影响，但不可否认的是气候是城镇形态格局最主要的影响者。受气候影响，城镇的格局才出现万千变化，才形成了独具特色的城镇风貌体系。研究好城镇区域的微气候，可以为我们在设计城镇形态和布局时提供一个更加可靠、可行的依据，保证城镇的健康发展，满足人们正常的生活和生产需求。

参考文献

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