09-第九篇-商业区的建设发展对城市的影响-城市生态学案例-海南大学(共十一篇)

1、第九篇 商业区的建设发展对城市的影响案例一 中国国际贸易中心三期工程一、环境背景（一）自然环境中国国际贸易中心(以下简称“国贸中心”)是目前中国规模最大的综合性高档商务服务企业之一，已完成的一、二期工程占地约12万平方米，总建筑面积56万平方米，集办公、住宿、会议、展览、购物和娱乐等多功能于一体，是众多跨国公司和商社进驻北京的首选之地。中国国际贸易中心三期工程紧邻一、二期用地北侧，处于永定河冲积扇中下部冲击平原上，地势平坦，平均海拔39.235.6m，西侧稍高，东侧稍低，地面坡降约0.1%。表土层为亚砂土、亚黏土层，厚度一般110m。由于城市建设的高速发展，使该地区地形已逐渐失去其自然面貌。本

2、区具有典型的暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候的特点，四季分明。全年盛行西北风，年平均风速2.2m/s，最大风速18m/s，冬季主导风为西北风，夏季主导风向为偏南风。本地区主要地表水体是通惠河。（二）社会环境拟建地位于东长安街，心地处北京中央商务区的核心地段北京商务中心区（CBD）内。周边聚集了众多的涉外饭店、写字楼、商场，形成了浓厚的商业氛围和高素质的人文环境。二、项目特点及环境质量特征（一）项目特点分析与一般大型公建类建设项目相比，国贸中心三期工程具有以下特点：1.位于北京CBD核心区，同时位于长安街延长线与东三环路的交汇处，地理位置重要。作为“21世纪北京市十大重点工程”之一，它包括了CB

3、D今后即将出现的最高建筑，即300m高的超高层国贸中心主塔楼，将成为新北京的标志性建筑。2.本项目不仅有大型写字楼、超五星级饭店，还有商场、办公、大宴会功能厅及影视剧场、娱乐中心等多种功能建筑和诸多配套设施。总建筑面积约541377m2，属于超大规模的公共建筑群。3.采用国际上先进的高科技手段，建设成高度智能化的建筑群。（二）环境质量特征1.大气环境质量本地区粉尘污染仍然较重，SO2和NO2的污染较轻。采暖季各项污染物明显高于非采暖季。2.地表水环境质量本区域的相关地表水体是通惠河，在南部边缘自西向东流过。通惠河目前接纳的废污水量逐年减少，河水污染程度逐年减轻。但就水质而言，仍属于恶劣污染河段

4、。3.噪声环境质量建外大街和东三环路交通噪声在昼间符合环境标准，夜间超标；本地区环境噪声源主要是交通噪声。三、环境影响分析（一）高大建筑环境影响分析1.高大建筑附近的涡流成因分析建筑附近的涡流主要是风压作用引起的。风作用在建筑物上产生风压差。当风吹到建筑物上时，在迎风面上由于空气流动受阻，速度降低，风的部分动能变为静压，使建筑物迎风面上的压力大于大气压，在迎风面上形成正压区。在建筑物的背风面、屋顶和两侧，由于在气流曲绕过程中形成空气稀薄现象，因此该处压力将小于大气压，形成负压区，形成涡流。涡流区的大小与建筑物高度、长度、深度有关。见图2-9-1。图2-9-1建筑物高度、长度、深度的变化对漩涡区

5、范围的影响（引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）当房屋的长度与深度不变时，涡流长度随房屋高度的增加而逐渐加大，涡流长度约为房屋高度的45倍；当房屋的高度与深度不变时，涡流长度随房屋的长度增加而增加；当房屋的高度与长度不变时，涡流长度随房屋的深度增加而减少。总之，房屋的高度越高，长度越大，深度越小，屋后旋涡区就越大。国贸三期的主塔楼高300m，底部为50多米的方形，高度大，但长度和深度小，涡流区相对较小。根据大气环境影响预测结果，地下车库排风口若设在涡流区内，在地下车库通风不良的情况下，污染物浓度有可能超标。2.高大建筑高风速区分布高大建筑林立会产生“峡谷”效应，带来变幻莫测的“高楼

6、风”。气流分布与建筑物形状有关。横长建筑与细高建筑气流状况对比，见图2-9-2。高层建筑如建筑呈横长形时风速最大区为建筑上方，当建筑呈细高状时，风速最大区为建筑两侧，国贸三期的主塔楼为细高状，情况属于后者。 图2-9-2横长建筑与细高建筑周围的气流状况 （引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）3.“高楼风”对环境的危害表2-9-1风速对人的行为影响风速/（m/s）人的行为表现06行动无障碍69大多数人的行动不受影响915还可以按本人意愿行动1520步行的安全界限>20危险（引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）4.对国贸三期工程风环境的分析国贸附近风力较其他区域平缓。

7、分析其原因，国贸周围高层建筑较多，对于减缓地面风速有一定作用。（二）光污染影响分析国贸三期建筑拟采用玻璃幕墙的材质为LOW-E中空玻璃，颜色为淡咖啡色或香槟色，既与现有工程维持同一色系，又略有变化。玻璃幕墙光学性能（GB/T180912000）中规定，为限制玻璃幕墙的有害光反射，玻璃幕墙应采用反射比不大于0.30的幕墙玻璃。本项目拟采用的幕墙玻璃其反射仅0.110.15，符合GB/T180912000的要求，不致对环境造成较大的光干扰。国贸三期的主体建筑即主塔楼高300m，横截面积约为2500，即50m×50m，玻璃幕墙反射光能够影响范围，是在距建筑约4km的周围地区。影响的时间段主

8、要集中在日出后和日落前12h，此时的影响面积较大、距离较远，随着太阳高度角的升高，反射光所影响的面积会随之减少。因此在设计上要注意小视角的反射光线对建筑周围地区主要交通和行人的影响。经计算，该建筑的冬至日和夏至日的（正点）太阳反射光影响区域见表2-9-2。由于冬季的阳光照射时间短，同时照射强度也较弱，而夏季阳光照射时间长，同时照射强度也较强。因此，在影响的程度上夏季比冬季要强烈些，范围要大一些。表2-9-2国贸三期建筑玻璃幕墙反射光面积统计时间夏至冬至幕墙反射光所影响的面积/m反射光长/m幕墙反射光所影响的面积/m反射光长/m5/19时300393.09964458.86/18时78729.3

9、2951245.27/17时39636.3363691.38/16时21798.8469430.6240648.136334069/15时16613.3165287.781103.23781148.610/14时12640.9521191.2559291.1111870.711/13时8824.7128124.97543174.3228703.6212时4935.00098.73285.0000657（引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）应当说明，随着距离的增大，光反射的强度有明显的衰减。据研究，一般反射光主要影响范围在300m以内，在300m以外影响就比较弱了。与此相应，对外界可

10、造成光污染的主要是距地面20m以下的玻璃幕墙。综上所述，国贸中心三期工程拟采用的玻璃幕墙，材质为LOW-E中空玻璃，颜色为与现有工程相协调的淡咖啡色或香槟色。其可见光反射比低于0.16，同时类似一、二期工程建筑设有裙楼，其高度在20m左右，裙楼建筑均未采用全玻璃幕墙，并注意通过对窗的分割和玻璃面积的限制使用，减少玻璃反射光对环境的干扰。因此，预计其光干扰水平接近国贸中心一、二期工程，不致对外环境有严重影响。（三）日照影响分析1.主塔楼及其多层配楼对北面建筑的影响国贸中心的主塔楼高达300m，其阴影将会在北侧较大范围之内移动，其配楼包括5层宴会厅、4层商场楼和7层办公商业楼。受影响的项目主要有嘉

11、里中心写字楼与公寓、财富中心写字楼与公寓、光华机电大厦及国汇大厦。其中比较敏感的是对北面相邻的国汇大厦的影响。国汇大厦（己建成）是一座综合性写字楼，高度为86m.。其次是主塔楼北侧的嘉里中心公寓楼，该公寓楼高105.5m，二者净距为125m。国贸三期主塔楼建筑的日照阴影，主要对被阴影遮挡的建筑采光产生影响。由于在较近的区域内基本上没有居民住宅楼，同时在城市居住区规划设计规范中规定居室日照时间在大寒日满足2h（旧区改造为1h）即可达到标准要求，因此该主塔楼阴影不会对周边建筑产生较严重的日照影响。国贸三期主塔楼的日照阴影面积统计表见表2-9-3，其日照阴影面积示意图见图2-9-3。 图2-9-3日

12、照阴影面积（引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）表2-9-3国贸三期主塔楼日照阴影面积统计时 间夏 至冬 至阴影面积/m阴影长度/m阴影面积/m阴影长度/m5/19时299592.21514458.86/18时78156.57961245.27/17时38690.4948691.38/16时21597.541430.6237850.081934069/15时16460.6727287.792318.03471148.610/14时12515.4985191.2558106.4544870.711/13时87442.2451124.97542113.0018703.6212时4828

13、.277598.7329550.355657（引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）根据香港王董国际有限公司完成的日照分析结果，主塔楼的建成将会使北侧各建筑的日照时间有所减少，但由于主塔楼体型修长，故影响范围较大，但具体对某一建筑物的日照影响时间不很长。因此，在其影响下各建筑物在大寒日的日照时间仍在3h以上。本项目宴会厅、7层办公商业楼和国汇大厦共同影响的结果，嘉里中心公寓楼在大寒日的日照时间多于2h；本项目4层商场楼的影响结果，国汇大厦在大寒日的日照时间多于2h。据了解，在国贸中心三期工程的方案审定过程中，就这个问题进行了多次分析、协商与调整。为尽量减少对国汇大厦写字楼的日光遮挡，

14、国贸中心已将有关的配楼高度作了几次调整，位于国汇正南面18m处的商场楼原为7层，现己调为4层，即己降至19.2m，位于国汇东面20m处的办公商业楼高度为31.20m。目前方案己得到首都规划委员会批准并被国汇大厦认可。2.机电综合楼对光华机电大厦的影响根据香港王董国际有限公司的日照分析结果，当本机电综合楼（高27m）建成后，光华机电大厦冬至日的大部分日照时间多于2h，局部日照时间恰等于2h。3.机电综合楼对西侧17号居民楼的影响评价组经过现场踏勘，认为该综合楼的建设将对国贸中心三期用地西侧的17号居民楼3门和4门居民造成明显的遮光影响。17号楼是机电设备总公司的宿舍楼，位于光华东里居委会管片。该

15、楼为反L形6层板式楼，12门为东西走向，3-4门为南北走向。该楼3门、4门共有住户30户，约110人。调查结果：（1）17号楼南北段和国贸三期的机电综合楼均为南北走向的板楼，位置均靠近红线，两楼相距仅9m；（2）居民楼位于西侧，东面为其主采光面，而机电综合楼位于其东侧；（3）该居民楼为6层，约高18m；拟建机电综合楼高27m。两楼的位置关系参见图2-9-4。可见，如按新的修改方案建成机电综合楼，则该居民楼3门、4门住户的采光将受到较严重的遮挡。国贸中心目前尚无对17号楼日照影响的分析报告。应当说明，根据CBD的总体规划，国贸三期工程及其西侧用地均为商务设施用地。因此从长远看，17号居民楼被拆迁

16、的可能性很大。但该地块何时开发，由谁开发，目前无法确定。如果在机电综合楼建成前该地块己经开发，则上述日照影响问题不致发生；但在机电综合楼建成时17号居民楼仍存在的情况下，则其3、4门住户的采光将受到较严重的遮挡。 图2-9-4机电综合楼与17号居民楼位置关系 （引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）四、保护措施（一）对“高楼风”的防范措施1.建筑规划合理布局利用建筑的布置及其与周围建筑的关系，尽量减少强风面积或在人们活动的地区防止强风。2.建筑平面和剖面形状的合理选择根据日本东京的日本电气本社经验，在建筑物上开洞口比不开洞口风速增加领域要少，并且洞越集中越好。见图2-9-5，设计者在

17、考虑功能和使用的基础上，根据实验的结果进行探索，最后提出类似航天飞机的方案，即在建筑的1315层间开一个15m（高）×42m（宽）的大洞，人们把它称为“风街”。这样当南北向的风通过这个大洞时，尽管这时风要下降并向两侧分离，但开洞使两侧的风量大大减少，加上建筑的体形层层上收，减少了上部的迎风面和两侧风吹下来的机会。这样不仅解决了建筑低部的风速问题，还考虑了周围的公寓各层直至顶层居民的风环境问题。开洞以后除了解决风的问题外，还使建筑的低层部分得以设立一个有顶光的多层大厅。除去中间开洞和剖面的层层退后外，高层建筑周围设低层也十分有效。因下降的气温由于低层部分屋顶的遮挡，对减少地表附近的强风

18、十分有利。如果有困难，设置类似的挑檐也很有效。建筑下部设架空柱，可以减少两侧的强风。但同时对通过架空层的气流又要注意采取对策处理好。国贸三期在主塔楼周围设有1931m高的裙楼，对减少地表强风会很有利。3.设置有关的遮蔽物例如绿化树木、围墙、防风网、隔断式拱廊等，这些都设置在建筑易产生气流剥离的角度及其周围。 （引自国家环境保护总局环境工程评估中心，2006）4.重视细部的处理 如建筑物墙面利用、阳台或线脚凹凸变化，也可以减弱气流的剥离。（二）光污染防治措施为确保将本建设项目的噪光污染减至最小，建议在设计中注意以下方面：1.该建筑所选用的幕墙玻璃的颜色不要太浅，反射比应不大于0.16；2.该建筑

19、的幕墙边框（金属部件）的颜色和反射比应尽量与玻璃相近；3.幕墙边框的表面应选用雾面（喷沙面）以减少光的定向反射；4.该建筑距地面30m以下部分尽量不要选用全玻璃幕墙结构。（三）日照影响的防治措施根据北京市人民政府1994年1月17日批准修订的原（1988）厅秘字第52号文件北京市生活居住建设间距暂行规定有关规定如下：两栋4层或4层以上的建筑（至少一栋为居住建筑），当长边相对时，建筑间距不小于18m。（第一章第四条）根据本项目的具体情况，这两栋数的日照间距系数应取1.5，即最小间距应为27m×1.5=40.5m。（第二章第六条）根据对遮挡现状居民房阳光的处理规定，如果在17号楼继续保留

20、的情况下，国贸中心应对17号楼3门、4门居民按照有关要求进行拆迁安置或经济补偿。（第四章第十三条）综上所述，为此国贸中心应将机电综合楼的建设方案送审首规委，并以最近委托北京市规划院所进行的日照分析结论为准，选择以下做法之一：1.重新考虑机电综合楼的选址和建设方案；2.根据首规委批示修改方案，削减机电综合楼的高度，使其间距1.5倍高度；3.根据规范要求对相关居民进行搬迁安置。注：国贸三期的规划最终取消了机电综合楼。点评：一、中心商业区的一般特点（一）建筑密集且向高层发展中心商业区是各类商业、金融、办公、娱乐、宾馆等机构高度集聚之地，在物质景观上即表现为各类建筑物的高度密集。而由于中心商业区用地稀

21、缺、地价昂贵，迫使各类房产商纷纷增加建筑楼层数，向空间要地，使得中心商业区建筑向高层发展。（二）“石屎森林”在房地产市场上，由于地价的杠杆作用，付租能力高的产业（如商业、金融）聚集于中心商业区，而付租能力低的产业则被迫退出中心区。由于公共绿地几乎不能产生直接的经济效益，故而在市场自发作用下，公共绿地将遭到高利润产业的排挤，商人们在高额利润的诱惑下，往往愿意牺牲绿地。于是，中心商业区在物质景观上仅剩下一堆密密麻麻、参差高耸的钢筋水泥结构，被人们戏称为“石屎森林”。（三）人口密度极高由于中心商业区生活服务设施完善，生活便利，在发展中国家往往最能吸引市民定居，使中心区常住人口密度极大；另一方面，中心

22、商业区处于城市心脏地带，能吸引全市乃至外地顾客前来消费，使中心区流动人口也十分密集。常住人口和流动人口相叠加，造成中心区人口高度拥挤，如广州市中心商业区人口密度竟高达14万人/平方千米。（四）车流密集车辆是中心商业区货物、人员进出的运载工具，因此中心商业区商务设施、人流的高度密集必然带来车流的高度密集。二、引发的生态环境问题（一）热岛效应所谓热岛效应，是指城市气温明显高于周围郊区，且由市区边缘向市中心，气温有递增趋势；这样，城市尤其是市中心就成为突出于周围地区的一块高温区，人们形象地称之为“热岛”。在大城市中，“热岛”的中心往往就位于中心商业区。例如，广州市的高温区主要分布在北京路人民南路一带

23、，靠近珠江北岸，这恰与广州市最为繁华的商业闹市区大致吻合。中心商业区之所以形成高温中心，产生热岛效应，主要有以下两方面原因：热源密集，排热量高。中心商业区拥挤的人群释放大量体热，密集的车辆燃油释放含热尾气；此外，住宅区的家庭炉灶及不合理布局的工作能源消耗也排放大量热量。热量不易散发。一方面由于中心商业区地面及建筑表面都是水泥、沥青结构，缺乏绿地，难以吸收热量；另一方面由于密集的高楼大厦的屏蔽，使空气难以流通，热量不易扩散。（二）干岛效应城市中，尤其是在中心商业区，除形成“热岛”之外，还常常伴生“干岛”效应，即市区湿度低于郊区，越靠近市中心，湿度越低，空气越干燥。据研究，广州市中心相对湿度比其郊区平均低11左右。“干岛”的成因与“热岛”大同小异，一是由于中心区的“石屎森林”保水能力差，降水大部分从下水道排走；二是由于能够含蓄水分、降温增湿的绿地极为缺乏。“热岛”与“干岛”效应使得中心商业区夏季气候又热又干，使顾客、业主和居民均感不适，容易引起中暑、心情烦燥等症状，不利于人们的生理与心理健康。（三）峡谷效应所谓“峡谷”是指中心商业区内密集的高楼大厦紧夹着狭窄的街道，形如“峡谷”。“峡谷”带来一系列生态环境问题：如前所述，不利于中心区热量的发散。由于建筑高耸且间距小，故而对太阳辐射起到一种阻挡作用，一天中除正午外，街道地面及建筑物下部