香港应对高温的气候适应型街区规划策略

高密度城市差异化的建成环境导致局地高温状况呈现出复杂异质特征。为理解“城市形态—局地高温”的空间特征与关联机制，制定气候适应型街区规划策略，推进气候适应型城市建设，以我国典型的亚热带高密度城市——香港为例，基于局地气候分区框架对其高温风险进行评估并识别热岛效应风险街区。进而，选取上环街区这一热岛效应风险街区为研究对象，分析局地气候分区视角下街区的建成环境特征，采用车载移动测量方法开展局地气候监测，量化城市建设引发的热岛效应对城市高温的加剧作用。在此基础上，提出高温适应导向下气候适应型街区的规划策略，并探讨将高温适应专项规划策略融入香港城市规划体系的实施路径。研究结果可为高密度城市应对高温问题，以及构建气候适应型街区提供策略支持与方法参考。

[关键词] 局地气候分区；亚热带高密度城市；气候适应；高温问题；香港上环街区

[文章编号] 1006-0022(2024)12-0099-09

[中图分类号] TU984

[文献标志码] B

[引文格式] 郑颖生，缪淑如，李建军，等．香港应对高温的气候适应型街区规划策略[J]．规划师，2024(12)：99-107．

1 研究背景

1.1 为应对气候变化引发的城市高温风险，需推进气候适应型城市建设

在全球气候变化与本地城镇化建设复合影响下，我国城市普遍处于持续的升温趋势之中，夏季高温事件的发生频率、强度、持续时间呈现上升趋势。特别是在近半个世纪以来，华南地区和西北地区高温日数与频率显著增加。2022年夏季我国经历了大范围的持续高温天气，夏季平均气温达到1961年有气象记录以来历史同期最高，区域性高温持续79天，23个省份高温记录突破40℃。夏季高温不仅导致区域性供电紧张，多地出现旱情，还导致中暑、热衰竭、热晕厥等热相关疾病的发病率与死亡率显著增加，老年人与幼儿、长期慢性疾病患者、贫困人群及独居人士等脆弱人群面临尤为严峻的高温健康风险。可见，严峻的夏季高温形势已成为我国城市高质量发展过程中面临的重大气候挑战。

“积极应对气候变化”与“推进健康中国建设”是我国“十四五”期间应对气候健康风险的重要战略目标。《国家适应气候变化战略 2035》强调“全面推进气候变化健康适应行动”，并指出当前存在对气候影响和风险分析评估不足，以及适应气候变化治理体系有待完善的问题。该战略明确了构建适应气候变化的国土空间行动框架。《“十四五”国民健康规划》《“健康中国2030”规划纲要》等系列文件强调完善监测预警机制，将健康目标融入设计与建设实施过程，优化健康规划体系。在气候变化加剧健康风险的背景下，当前我国针对气候变化的应对措施仍然不足，需面向因地而异的气候变化带来的健康影响，探索相应的应对措施。面向我国城市复杂、差异化的建设背景与气候条件，采取应对地域性高温问题的规划响应策略，建设气候适应型健康城市，成为关系到我国生态文明建设的重要议题，也是实现高质量发展的关键所在。

1.2 香港应对高温风险的规划响应

香港是我国典型的亚热带高密度城市，在全球气候变暖与高密度城市建设的综合作用下，面临长期且持续加剧的夏季高温风险。为降低高密度建成环境下的气候高温风险，香港规划署自2003年起便委托香港中文大学建筑学院的吴恩融、任超团队，开展了《城市空气流通评估》与《香港城市环境气候图及其风环境评估标准》这两项关于气候适应型健康城市的系列研究，其主要成果已被纳入《香港城市规划标准与准则》的第十一节“城市设计指引”，同时也被香港屋宇署所采纳，并体现在其颁布的《优化建筑设计—缔造可持续建筑环境》与《可持续建筑设计指引》两份文件中。这些指引从城市尺度到街区尺度，对街道、建筑、绿地等方面的布局与形态提出了具体的优化建议，旨在改善城市的气候环境。香港中文大学团队在 2015 年、2016 年连续举办了绘制城市景观及其气候效应图(Mapping Urban Landscapes and their Climate Effects) 与WUDAPT 产品应用(Application of WUDAPT Products )工作坊，开展了以局地气候分区(Local Climate Zone，以下简称“LCZ”)框架及其分类地图构建，以及城市形态与局地气候关联地图构建为主题的“气候—规划”跨学科交流，推动了LCZ框架在我国气候适应型健康城市规划中的研究与实践。

近年来，香港环境及生态局陆续颁布了《香港气候变化报告2015》《香港气候行动蓝图2030+》《香港清新空气蓝图2035》《香港气候行动蓝图2050》等应对气候变化行动指南。《香港气候行动蓝图2050》提出采用智慧低碳交通，通过促进转废为能与可再生能源使用等方式减少碳排放，加强应对气候变化风险的基础设施建设，并通过改善高密度城区通风与绿化降温来缓解气候变化引起的夏季高温问题。香港绿色建筑议会面向规划与建筑设计行业推出了《都市微气候指南》与《建筑环境气候变化框架》等，制定了面向高密度建成环境的微气候设计策略，以改善热环境状况。

综上所述，当前香港气候政策与规划行动有效促进了城市通风、热岛效应缓解及微气候改善，并持续深化了多尺度、多层级的气候适应性规划设计的制定与实施。

1.3 LCZ框架在街区级气候环境评估与气候适应性规划设计中的应用

城市街区是将气候风险防控目标融入规划设计与实施的基本空间载体，也是开展精细化高温风险评估以及极端高温事件灾害防控与气候适应性规划设计的关键所在。由于我国高密度城市在建设形态、地表覆盖及人群活动特征上具有空间多样性，局地尺度(街区尺度)的气候环境也呈现出复杂的空间差异。当前，城市气候环境的精细化评估仍处于探索阶段，尤其是对于高密度城市中复杂局地气候状况的认知尚显有限。为了对地表形态进行标准化、系统化分类，并研究差异化建成环境的局地气候特征，城市气候与规划领域的研究者提出了城市能量分区、城市气候地图、城市气候区以及LCZ等地表形态分类系统。这些系统均以用地性质、建筑形态、地表覆盖特征及局地气候条件等指标作为划分依据，以量化描述城市空间形态对局地气候的影响机理，促进“气候—规划”跨学科信息的传递与应用。其中，LCZ框架由加拿大城市气候学者Tim Oke 与 Iain Stewart于2012年提出，该框架对建设形态与地表覆盖特征进行了系统分类，旨在建立全球范围内具有流程一致性和结果可比性的城市地表分类数据集。LCZ框架涵盖了17种地表覆盖类型，包括10种建成类型(LCZ 1～LCZ 10)和7种土地覆盖类型(LCZ A～LCZ G)。此外，该框架还建立了城市地表覆盖特征的标准化量化分析方法，以及局地气候监测、分析与记录的标准化流程，进一步推动了“气候—规划”跨学科信息的传递与应用。

LCZ分类方法主要包括基于GIS空间分析的LCZ分类地图构建方法(以下简称“GIS分类方法”)与基于遥感影像的WUDAPT (World Urban Database and Access Portal Tools)机器学习LCZ分类地图构建方法(以下简称“WUDAPT分类方法”)。GIS分类方法运用规划信息、遥感影像等多源数据进行城市建设形态与地表覆盖特征的量化分析，能够较精细地识别高空间异质性环境中的建设形态与自然地表的差异化特征，建立LCZ分类地图。WUDAPT分类方法则通过开放的遥感影像数据与机器学习方法，采用标准化方法快速低成本地建立LCZ分类地图，全球差异化地域背景下的城市气候研究已广泛验证了其适用性。近年来，LCZ分类地图被广泛应用于局地气候监测与高温风险评估，为气候监测的场地选择、路线设计、关联机理分析提供了规划与气候信息基础。此外，LCZ框架的扩展应用还涵盖了城市通风评估、碳排放评估等气候环境研究领域。由此可见，LCZ框架建立了系统化的地表分类体系与跨学科数据集，具有构建流程标准化、覆盖范围广、空间分辨率高的优势，为“气候—规划”跨学科信息传递与综合决策提供了基础。

综上所述，本文旨在引入LCZ框架识别香港差异化建设背景下的热岛效应风险街区，建立基于LCZ的“城市形态—气候环境”关联机制分析方法，并制定应对高温的气候适应型街区规划策略，以期为我国推动气候适应型健康城市建设提供参考。

2 基于LCZ框架的香港高温风险评估

香港是我国华南沿海的核心高密度城市，陆地面积约为1100km²，其中超过75％的土地是山地郊野公园保护区，仅剩不到25％的土地允许用于城市发展；总人口逾730万，人口密度最高超过55000人/km²。有限的土地资源与密集的人口塑造了香港高层高密度的城市发展模式，在全球气候变暖与高密度建设的影响下，近30年来香港平均气温呈现持续上升趋势，面临城市升温带来的人群健康风险。因此，针对香港高密度异质性建设环境进行系统分类与量化分析，开展城市形态对局地高温的影响机理研究，建立基于城市形态指标的高温风险评估模型与空间地图，有助于为气候适应性规划设计与高温风险防控提供决策依据。

2.1 香港LCZ分类

通过建设形态空间敏感度分析发现，香港在300 m空间范围内呈现出较为同质化的建设形态与局地气候特征。因此，可以300m为栅格尺度，量化建筑平均高度、建筑覆盖率、天空可视因子、街道宽度等城市形态指标，从而构建香港城市形态分析地图集与LCZ分类地图(图1)。

LCZ分类地图显示，高层高密度区(LCZ 1) 和高层中密度区(LCZ 4)主要分布在香港高密度城市中心区域，如九龙、香港岛北部及新界市中心；中层高密度区(LCZ 2) 样本量有限，主要分布在九龙和新界旧城区，而中层中密度区 (LCZ 5)则主要分布于外围建成区；低层建筑类型，包括低层高密度区 (LCZ 3)、低层中密度区 (LCZ 6)、低密度建成区 (LCZ 9)， 主要分布于新界西北部郊区；重工业区(LCZ 10)零散分布于观塘、大埔、屯门等郊区。香港有超过75％的面积为郊野公园保护区，大面积树林(LCZ A&B)、灌木和草地(LCZ C&D)分布于新界及港岛南部。岩石或铺地(LCZ E)主要集中于新界沿海地区的货柜码头、机场跑道及采石场，裸土或沙地(LCZ F)主要分布在沿海区域，而水体(LCZ G)则主要位于新界北部和东部的鱼塘、水塘和湖泊区域。

2.2 香港局地高温监测与热岛效应评估地图构建

在香港高密度多样化城市建设环境影响下，城市热环境呈现显著空间分异。采用车载移动测量方法，以LCZ分类地图为信息基础，进行测量路径设计，在高温天气下开展局地气候监测，分析不同LCZ类型下的局地高温状况差异，量化城市建设引发的热岛效应对城市高温的加剧作用。由于夏季高温夜间20: 00—22: 00的热岛效应与人群户外活动均处于全日较高水平，热暴露情况严峻，本文选取该时段进行车载移动测量。基于清洗与校正后的车载移动测量结果，计算不同LCZ类型的热岛强度，分析LCZ城市形态指标数据集与热岛强度的相关性。结果显示，LCZ城市形态指标与热岛强度之间存在显著的统计相关性，其中天空可视因子、不透水表面覆盖率和街道长度是影响热岛强度的关键指标。进一步选取城市形态关键指标构建香港热岛效应评估模型和评估地图(图2)，结果发现，热岛效应热点主要集中于香港岛北部与中西部的中央商务区和住宅区、九龙半岛的商业与住宅区等高密度都市区，其LCZ类型主要为LCZ 1和LCZ 4。不同LCZ类型的热岛强度呈现出显著的空间差异性，LCZ 1呈现出最高的热岛强度，LCZ 4、LCZ 2次之，建成类型中LCZ 5的热岛强度最低。热岛效应加剧了局地高温状况，对居民的公共健康和安全构成威胁，因此急需聚焦街区尺度，实施气候适应型街区规划策略，以缓解局地高温，提升环境品质，塑造健康街区。

3 高温适应导向下的气候适应型街区规划策略——以香港上环街区为例

基于香港LCZ分类地图与热岛效应评估地图，选取热岛效应风险街区——上环街区为研究对象，探讨高温适应导向下的气候适应型街区规划策略。上环街区位于香港岛的西北岸，与九龙半岛隔海相望，背靠香港太平山，区域总面积约为64.7km²，总人口约为19.73万。高人口密度和有限的土地资源塑造了上环街区高密度的城市建设形态，其高层建筑密集，街峡空间高耸，交通繁忙，绿地分布有限。高密度的城市建设形态改变了局地气候环境，产生了显著的热岛效应，加剧了街区内的夏季高温状况。

3.1 上环街区的建成环境特征分析

3.1.1 街区LCZ分类

根据香港的LCZ分类，其高密度建成区主要由LCZ 1与LCZ 4类型构成，上环街区是其中具有代表性的高密度街区(图3)。在上环街区内，北部主要为城市快速路与滨海开放空间，密集建设区分布于街区的中部及南部。街区内用地规划单元的主要类型为商业和住宅，LCZ类型以LCZ 1为主，并穿插布局有政府/科研/社区用地、开放空间用地以及其他用地。上环街区东部建设密度最高，高层建筑密集排布，商业和住宅用地功能区的建筑覆盖率超过50％。密集分布的高层建筑与大范围的道路、硬质广场等人工地表增加了街区对于太阳辐射的吸收，而高密度的城市空间削弱了建筑长波辐射与空气对流的散热作用，高温问题严峻(图4)。

3.1.2 街区建设环境与周边生态资源的空间关系

上环街区的夏季盛行风向为南风，同时受到南北方向的局地海陆循环风与南向山谷风的影响。位于上环街区北侧的海港水体与南侧植被茂密的山体是构成街区整体形象的重要生态资源，也是街区降温的重要冷源。因此，通过盛行风与局地海陆循环风、山谷风，将山体、水体附近的凉爽空气引入上环街区，能够发挥自然资源的降温效益，改善街区热环境。然而，受限于上环街区以LCZ 1和LCZ 4为主的高密度建设形态，街区海拔100m以下的城市空间受到的遮挡较为严峻，并且在临海区域矗立着大体量的超高层建筑，盛行风与局地海陆循环风、山谷风的流动受到阻碍，导致山体、水体区域的冷空气难以进入高密度城市建设区(图5)。

3.1.3 街区建筑、街道、绿地的布局与形态特征

在上环街区内，高层建筑沿街道方向密集布局，形成“屏风”效应，从而塑造了高耸而狭窄的峡谷状街道空间。有限的街道空间、广场、绿地等要素构成了城市通风降温以及蒸发/蒸腾作用降温的重要载体。由于上环街区的用地规划单元主要为东西走向，建筑沿东西向高密度布局，导致沿南北方向(盛行风向与局地海陆循环风方向)的通风效率不足，因此空调与汽车排放的废热以及城市表面的热辐射聚集在密闭的街道空间内，加剧了街区内的高温状况。此外，街区地表的不透水材质覆盖率高，车行道、人行道采用不透水材质铺设，缺少沿街绿化对人行环境进行有效降温。街区内绿地规模与数量有限，并且部分绿地被周边建筑集群封闭，未能有效联通其他开敞空间形成连续通风廊道，因此限制了绿地的公众可达性及其对周边的降温作用(图6)。

3.2 上环街区应对高温的规划策略

3.2.1 基于LCZ类型的总体设计

建筑覆盖率是影响街区热环境的核心城市形态参数。在上环街区以LCZ 1、LCZ 4为主的建成环境中，在相近的容积率水平下，较高建筑覆盖率的LCZ 1场地往往比较低建筑覆盖率的LCZ 1场地天空开阔度更低，这会影响城市空间的辐射降温与对流降温过程，导致局地气温上升。因此，本文根据LCZ框架提出上环街区总体设计策略，即在保障街区现有建设总量与功能构成的前提下，降低建筑覆盖率，释放土地资源，构建通风廊道并提高绿化覆盖率，促进通风降温与绿化降温(图7)。具体步骤如下：①综合主要通风方向、街区形态以及周边的山体、水体等降温资源的空间信息，确定上环街区的主要通风降温廊道方向；②评估街道、广场、绿地等开敞空间顺应通风廊道方向的连续性，分析拆除挡风建筑后的通风提升潜力，并识别阻碍街区通风的挡风节点；③采取拆除—改造—新建的方式优化建筑群体布局与建筑形式，增加建筑的立面透风度，拓宽街道空间，增设公共绿地，以促进通风降温与绿地降温，并在高层中密度区域新建高层住宅，以补偿拆除和改造的建筑面积，维持街区建设总量平衡。

3.2.2 强化建成区与山体、水体生态资源的空间联系

上环街区背山面水，拥有良好的生态降温资源，然而高密度的建设现状削弱了城市街区与山体、水体的空间联系。为了加强上环街区与南侧山体及北侧水体的空间联系，采取以下两方面策略塑造更具生态渗透性的城市街区：一方面，打通南北方向的挡风节点，提升街区南北向的透风度，构建更密集的南北向风道网络，加强山体、水体与建成区之间的空气流动。另一方面，强化高层建筑集群的高度和体量控制，避免在滨水区域布局密集的大体量高层建筑，形成“屏风”效应，阻碍南北向的海陆循环风。在建筑屋顶高度方面，顺应地形坡度由滨水向临山区域逐渐升高，形成顺应山势与通风方向的建筑天际线。

3.2.3 优化建筑、街道、绿地的布局与形式

依据降低LCZ 1的建筑覆盖率以及加强建成区与生态资源空间联系的总体策略，进一步优化局地尺度的建筑、街道、绿地的布局与形式(图8，图9)：①基于上环街区的盛行风向与通风廊道信息，评估局地尺度下的开敞空间连续性和通风降温提升潜力，确立局地尺度的潜在风道。②识别阻挡风道的挡风建筑，采取拆除或改造策略，降低建筑覆盖率，释放土地资源以打通风道。对于早期建成的普通住宅(俗称“唐楼”)，由于其普遍面临设施陈旧、环境卫生条件与居住品质低下等问题，建议拆除；对于大体量高层建筑，建议采取提升立面透风度的改进策略，如采用底层架空、设置空中花园等形式，增加高层建筑在南北方向上的立面透风度；对于滨水区域高层建筑顶部，可采用退台式建筑形式，促进冷空气由水体向建成区流动。③通过功能置换的方法，将高密度建设地块中拆除与改造的建筑功能面积置换到中密度地块，在保障现状功能构成与建设密度平衡的情况下降低建筑覆盖率，疏通风道，释放地面层空间。④拓宽街道，促进街道空间通风，减少废热和空气污染物在街道空间内的聚集；优化沿街绿化与人行道的空间关系，发挥沿街绿化的遮阳与蒸发/蒸腾降温效益，改善人行环境热舒适性。⑤优化绿地网络，采用分散式、临街的空间布局，提高绿地与风道的空间连续性，提升绿地的冷空气对周边城市空间的降温效益。

4 将高温适应专项规划策略融入香港城市规划体系的实施路径

香港作为我国典型的亚热带高密度城市，面临长期且持续加剧的高温风险。用地功能、空间形态、人群活动等方面的空间多样性，引起城市高温和热岛强度的空间分布也呈现相应的差异，因此有必要开展精细化的高温风险评估，识别高温街区的空间分布特征，探索有针对性的高温适应专项规划策略，并进一步将高温适应专项规划策略融入香港城市规划体系(图10)。近年来，香港颁布了多项气候适应性规划战略，如《香港气候行动蓝图2030+》和《香港气候行动蓝图2050》。这些战略着重强调了提升城市适应气候变化能力的重要性，并提出了通过优化城市规划和建筑设计来有效应对极端天气事件的策略。另一份重要文件《香港2030+：跨越2030年的规划远景与策略》(简称《香港2030+》)则倡导以可持续发展为总规划目标，不仅强调了实施可持续规划和城市设计的必要性，还明确规定了政府在进行重大规划建设决策时，必须进行可持续性评估（Sustainability Assessment，简称“SA”），同时要求指定项目需开展环境影响评估（Environmental Impact Assessment，简称“EIA”）。此外，该文件还特别指出了在炎热潮湿的亚热带气候条件下，以及面对高密度城市景观的挑战时，优化城市设计的重要性。鉴于香港的高密度建设环境和气候适应性规划设计的迫切需求，深入探索如何将因地制宜的高温适应专项规划策略融入香港城市规划体系显得尤为关键。在此背景下，LCZ框架作为一种城市形态与地表覆盖特征的标准化分类工具，展现出了其独特价值。它成功整合了城市规划数据与环境气象数据，为环境评估信息向城市规划信息的跨学科转译提供了有力支持，显示出进一步融入香港城市规划体系的潜力。通过利用LCZ分类地图和热岛效应评估地图，可以为城市高温热点识别提供数据基础和方法参考，为高温适应专项规划提供决策依据。

对应香港规划标准与准则(Hong Kong Planning Standard & Guidelines，简称“HKPSG”)，可以将基于LCZ框架的高温适应专项规划策略融入香港全港、次区域和地区3个层级的规划编制当中。在全港和次区域层面，建议将基于LCZ框架的高温适应专项规划策略融入全港发展策略(Territorial Development Strategy，简称“TDS”)和次区域发展战略(Sub-regional Development Strategy，简称“SDS”)，通过LCZ分类地图和热岛效应评估地图，识别城市热岛效应热点，评估城市高温风险空间格局，并据此优化城市通风廊道和生态廊道，以缓解城市高温问题。在地区层面，建议在法定分区计划大纲图(Statutory Outline Zoning Plan，简称“SOZP”)和发展审批地区图(Development Permission Area Plan，简称“DPAP”)中，采用热岛效应评估模型进行检验，以确保规划方案满足高温适应专项规划的管控要求。对于城市发展大纲图(Outline Development Plan，简称“ODP”)和规划详细蓝图(Layout Plan，简称“LP”)，应针对不同高温风险街区，采用应对高温问题的健康城市街区设计导则，强化建成区与自然生态资源的空间联系，并优化街区建筑、街道、绿地的布局与形态，通过促进通风、增加绿化等方式来降低局部温度，从而缓解高温状况。

5 结束语

在全球气候变暖和本地城市发展的叠加影响下，亚热带高密度城市面临着持续加剧的夏季高温问题，威胁到城市人群健康与社会可持续发展。如何通过气候适应性规划设计，缓解亚热带高密度城市的局地高温状况，构建健康城市街区，成为推进以人为核心的新型城镇化亟待探讨的重点问题。本文以香港上环街区为例，基于LCZ框架，提出高密度建设环境下应对高温的气候适应型街区规划策略，包括构建通风廊道，促进周边山体、水体的冷空气进入城区，发挥生态资源的降温效益；通过功能置换方式优化建筑群体布局与形式，增加沿街绿化，构建绿地网络，改善城市空间的热环境。此外，本文还探讨了将高温适应专项规划策略融入香港城市规划体系的实施路径，以期为我国其他亚热带高密度城市的气候适应性规划设计提供参考。

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