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都市氣候圖及風環境評估標準-可行性研究 行政摘要 香港中文大學

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願景

邁向優質城市生活,

從現在開始

更完善的城市規劃及設計可改善都市氣候和空氣流通,

以締造更健康、舒適和可持續的都市生活環境。

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序言

香港是一個位處亞熱帶氣候區域的高密度發展城市,夏季炎熱潮濕。

由於高密度的城市發展,香港正受城市熱島效應的影響,市區氣溫顯著較周邊郊區為

高。本地酷熱日(日間最高氣溫超過攝氏33度)和酷熱夜(夜間最低氣溫超過攝氏28

度)的數字正急劇上升,導致不舒適的都市生活環境和暑熱的情況,更誘發相關的疾

病,以及增加能源的消耗,這些都影響城市生活的質素。

故此,我們有需要在城市規劃及設計方面作出改善,促進城市建築群之間的通風,紓

緩高溫並減少暑熱的情況,以提升都市生活環境,尤其是公共空間的質素。

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過度密集的建築環境會造成城市熱島效應,導致更多的中暑、更高的能源消耗及因酷

熱而引致死亡的個案,這情況尤其影響社會中的弱勢社群。本地研究指出,當整日平

均氣溫超過 28.2℃,其每上升 1℃將令死亡率增加約 1.8%*。

*死亡率增加的資料參考自以下研究:Emily YY Chan et al (2010) ‘A study of intracity

variation of temperature-related mortality and socioeconomic status among the Chinese

population in Hong Kong’, published in the Journal of Epidemiology of Community Health

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研究背景

根據規劃署於二零零五年十一月完成的「空氣流通評估方法可行性研究」,一系列用

以改善空氣流通的規劃指引已被納入「香港規劃標準與準則」的第十一章「城市設計

指引」,並於二零零六年八月公佈。同時,前房屋及規劃地政局和前環境運輸及工務

局聯合頒佈「空氣流通評估技術通告」第 1/06 號定出行政指引,要求所有主要政府

工程頇把空氣流通評估納入為規劃與設計考慮。由於並沒有評估基準,現時空氣流通

評估採用了「比較建議方案和改進設計」的方法。「空氣流通評估方法可行性研究」

指出,除考慮城市的空氣流通環境外,應該較全面地去檢視香港的都市氣候環境,從

而在整體及地區層面上作更佳的規劃決定。

二零零六年七月,規劃署委託顧問進行「都市氣候圖及風環境評估標準 - 可行性研

究」(下稱「本研究」),以全面和科學地評估香港不同地區的城市氣候特徵,並探

求可長遠改善香港城市生活環境的規劃和設計措施。

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第 11 章 城市設計指引

可持續發展委員會「優化建築設計 締造可持續建築環境」報告的

建議

在二零一零年六月,可持續發展委員會在「優化建築設計 締造可持續建築環境」

的公眾諮詢後,向政府提交五十一項建議。其中一項指出在規劃過程中納入更多科

學考慮的重要性,例如:都市氣候圖。

本研究全面及科學地評估香港的城市氣候特徵,並就可持續發展委員會對實現優質

可持續建築環境的建議,提出相應的發展規劃和設計措施。

香港規劃標準與準則-有關空氣流通的城市設計指引:

街道佈局的定向

香港規劃標準與準則-有關空氣流通的城市設計指引:

減少平台的上蓋面積,以在地面提供更多休憩用地

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研究目標與專案

本研究提供一個更科學、更客觀的基礎,去找出重要和易受氣候影響的地區,以及評

估主要發展及規劃項目對城市氣候和空氣流通所造成的影響。

本研究集中關注兩個非常重要的都市氣候因素:風和都市人體熱舒適度,兩者都與城

市熱島效應有關。我們在整合和分析規劃資料及氣候資料後,制定出都市氣候分析

圖,並由此詮釋得出都市氣候規劃建議圖。這些都市氣候圖為規劃師在制定規劃策略

或決策的過程中提供了工具,説明評估城市結構,包括地貌、佈局與建築物,對於風

和熱舒適度的影響。此外,於 2005 年完成的「空氣流通評估方法可行性研究」,由於

沒有提出客觀的評估基準,故建議採用風速比率以比較不同發展方案的空氣流通表

現。本研究則考查建立可實施的風環境評估標準的可行性,亦為完善香港的空氣流通

評估方法進行了進一步的研究。

本研究包括四項主要工作:(a)製作香港的都市氣候圖;(b)風洞風基準研究;

(c)建立風環境評估標準;及(d)修訂以完善空氣流通評估的方法。

瞭解都市熱環境需要建立對氣溫、太陽輻射、地面輻

射和通風的認知。

參考文獻: Mochida, A., et.al. (2007). Management, control and

design of urban climate based on the heat balance analysis of

outdoor space. Paper presented at the ISWE School, Tokyo,

Japan

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都市氣候的科學認知

兩個都市氣候因素,即風和都市人體熱舒適度,對香港的城市規劃和設計非常重要。

這兩個因素關乎建築環境的風流通潛力和熱負荷。

城市的建築物、鋪面和複雜的建築形態,造成了獨特的都市氣候環境,與鄉郊和郊野

的環境截然不同。

城市與郊區環境能量傳導原理圖

參考文獻:Oke, T.R. (1987). Boundary Layer

Climates. London, Routledge.

城市熱島效應-日間和夜間氣溫與地面溫度

情況。圖片來源:EPA,USA

http://www.epa.gov/heatisland/about/index.htm

什麽是熱負荷?

熱負荷量度市區個別位置所儲存或釋放熱量的強度。它會對都市內部氣溫上升帶來影響,

而影響程度則視乎建築物體積(建築物體積會影響熱量儲存,並會遮蔽可見天空的範圍,因

而減慢城市晚間的降溫)、地形及現有綠化空間而定。

什麽是風流通潛力?

風流通潛力主要取決於該地區的地表粗糙度,而地表粗糙度則對該地區的空氣流通及氣流

交換造成影響。風流通潛力的評估主要是根據建築物的地面覆蓋率、自然植被及與鄰近開

敞地區的通達性而定。

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城市裡的建築物普遍由混凝土及其他人工物料建造而成,其熱容量較天然環境高,因

而在日間儲存較多的熱能。這些存熱會提升城市溫度。在晚間,高樓大廈遮擋了城市

裡可見的天空,因而限制了建築物將熱量向大氣層釋放的能力,提高了夜間的氣溫。

每天的餘熱會帶到翌日,形成惡性循環。

結果,市區吸收的熱能通常比散失的為多,引致城市熱島效應。市區的高樓大廈增加

了地表粗糙度,使風流通的速度較慢。城市通風狀況較差,因而未能紓緩熱島效應。

城市熱島:衞星圖像顯示在旺角、油麻地、紅磡和尖沙咀等的城市

高溫區域

參考文獻:Nichol, J., & Wong, M.S. (2009). Mapping Urban

Environmental Quality Using Satellite Data and Multiple Parameters.

Environment and Planning B: Planning and Design, 36 (1): 170-185.

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香港天文台報告指出,香港都市氣溫在過去數十年間持續上升。一九四七至二零一零

年間,每十年平均氣溫升幅接近攝氏 0.16 度;而在一九八一至二零一零年間,每十年

平均氣溫升幅則為攝氏 0.26 度。在城市熱島效應持續加劇下,氣溫將會進一步上升。

倘若熱島效應令溫度上升攝氏 3 度,香港酷熱日數和酷熱夜數便會分別由 10 日和 20

夜增至逾 90 日和 120 夜(Ng, E. (2009). Wind and Heat Environment in Densely Built

Urban Areas in Hong Kong. Global Environmental Research, 13 (2): 169-178)。這將

會對都市居住環境產生極大的影響。

(上圖)香港過去百年間氣溫上升,紅色顯示近年來較

為急劇的升幅速度。

(下圖)比較京士柏氣象站錄得的城市風數據與橫瀾島

氣象站錄得的背景風數據,過去數年間市區的高大建築

物已令城市風速下降超過一半。

資料來源:香港天文台

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良好的城市通風是有效的紓緩措施。但由於密集的城市發展增加了地表粗糙

度,阻礙了空氣自然流通,削弱了城市通風及導致較高的城市熱能壓力。

總括而言,我們有需要全面瞭解都市氣候與城市空間的關係,透過城市規劃與

設計,優化都市氣候環境和城市通風。

我們必頇在進一步開拓城市發展時,以合適的城市規劃和設計措施,善用香港

特有的風環境,以降低城市溫度。

都市風概況圖:風速在都市冠層內受到建築物和大型平台的影響而顯著地減弱。

參考文獻: Ng, E., Yuan, C., Chen, L., Ren, C., & Fung, J.C.H. (2011). Improving the wind environment in

high-density cities by understanding urban morphology and surface roughness: A study in Hong Kong.

Landscape and Urban Planning, 101 (1): 59-71. DOI:10.1016/j.landurbplan.2011.01.004.

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生物氣候學的科學認知

瞭解生物氣候學的科學認知能夠幫助進一步瞭解都市氣候環境與人體熱舒適度的關

係:人類會根據人體與周圍環境的熱平衡關係,感知熱環境。當人體因處於高溫環境

及強烈的太陽或環境熱輻射下,會因吸收熱能而感覺不適;若有輕微的風吹過,可帶

走人體的部分熱能,則能紓緩不適的感覺。這種人體的熱平衡與眾多環境和生理學的

參數(包括氣溫、相對濕度、太陽和環境熱輻射、通風、衣著、新陳代謝等)的相互作

用,,能以人體生理熱效等值溫度(PET)作為指標。

什麽是生物氣候學?

生物氣候學是研究大氣環境與生物有機體-植物、動物和人類之間相互作用的跨學科。其學術核心是研究天氣與氣候如何影響生物的生存和健康。

人體熱平衡模型

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根據本研究的市民熱舒適度調查,本港夏季的中性人體生理熱效等值溫度(即非過冷或

過熱的中性熱感覺參考溫度)為攝氏 28 度。中性人體生理熱效等值溫度是評估人體熱

舒適度和建立香港的風環境評估標準的指標。基於這個調查結果,我們便可量化城市

通風、降溫和減低環境熱輻射(依靠增加綠化等方法)的需求。

人體生理熱效等值溫度是基於人體熱平衡模型的參照

環境溫度,經綜合考慮多種氣候和生理參數,包括氣

溫、相對濕度、太陽和環境熱輻射、空氣流動、衣著

及新陳代謝率後,得出的人體熱舒適度指標。人體生

理熱效等值溫度在瞭解戶外熱舒適環境時被廣泛採

用。

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風與都市空氣流通

根據香港天文台量度的香港風環境資料,香港全年均擁有良好的風環境,重點是如何

優化通風以創造舒適的都市生活環境。

*根據香港天文台部分的氣象站氣候紀錄而推算出的行

人層每小時平均風速。

*

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都市氣候圖

本研究借鑒了包括德國和日本在內的國際經驗,以及被廣泛認識的研究方法,並特別

參考了「聯邦德國國家標準 VDI-3787-第一部分:都市及區域環境氣候與空氣污染

圖」,學習其中最先進的技術與重要經驗。

(上圖) 德國斯圖加特區域政府的都市氣候圖集

圖片來源:德國斯圖加特市環境保護辦公室

(下圖)日本東京都的環境圖 。參考文獻:日本東京都政府,

日本東京都政府都市發展局環境局,熱環境圖及實施熱島效應緩

減措施的指定地區,。

熱環境圖及指定區域

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都市氣候圖是一種能整合都市氣候因素和城市規劃考慮的資訊與評估工具,用以輔助

規劃決策。都市氣候圖通常由兩部分組成,即都市氣候分析圖和都市氣候規劃建議

圖。

都市氣候規劃建議圖根據都市氣候分析圖制訂,即將都市氣候分析圖中的城市氣候資

料和熱負荷及風流通潛力特性的資料,轉化為都市氣候規劃建議圖的規劃建議,而這些

規劃建議則建基於一系列的規劃參數的評估,包括建築物體積、建築物高度、建築物

地面覆蓋率、綠化覆蓋率、城市和建築物的透風度、風道和通風廊。

都市氣候圖在城市和地區層面上提供一個以城市氣候為本的規劃框架和全面的資訊平

台。它同時能夠為地區及地盤規劃提供基礎資料以作進一步研究。都市氣候規劃建議

圖以空間化形式顯示了現時的城市氣候特徵,並識別在氣候而言較為重要、有問題或

敏感的區域,使我們可策略性地重點規劃和改善的區域。都市氣候規劃建議圖本身不是

一種規管工具,但它能提供有用的都市氣候資訊,促進一個共同參與的規劃過程。

圖示已制定或將會制定都市氣候圖以輔助規劃決策的國家或地區

參考文獻: Ren, C., Ng, E. and Katxschner L (2010) Urban Climatic Map Studies : a

Review, International Journal of Climatology, DOI: 10.1002/joc.2237

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香港都市氣候圖

研究方法

都市氣候分析圖的制定借鑒了國際經驗,包括德國有關的氣候圖指引,日本的熱能環

境圖研究,並考慮香港獨特的氣候特徵和城市形態。透過分析現時各種城市氣候和風

環境特徵,包括風力模擬、風洞風基準研究、模型模擬、實地測量等,以確認和校準

研究結果。

香港都市氣候圖的研究方法

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實地測量

本研究在香港一些選定市區進行了實地測量。測量結果用以校正並確認都市氣候分析

圖,並用於瞭解市民熱舒適度調查得出的人體生理熱效等值溫度。

市民熱舒適度調查

在 2006 至 2007 年間我們進行了市民熱舒適度調查,在本港的不同天氣情況下完成

2702 次訪問。調查結果得出了香港市民的中性人體生理熱效等值溫度,並由此確立都

市氣候分析圖的都市氣候分類,及建立香港的風環境評估標準。

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風洞實驗

本研究亦在香港 10 個市區中選取了 20 個研究區域,以風洞實驗進行風環境研究。實

驗結果用以制定本研究結果的基準。

中尺度風和計算流體力學模型

香港科技大學的學者結合了 “MM5 中尺度預測模型”和 “CALMET 診斷模型”,以製

作出 100m x 100m 高解象的香港風場圖,並加以利用產生都市氣候分析圖中的風環境

資訊圖層。利用計算流體力學模型進行了多種參數研究,其研究結果用以制定風環境

評估標準和緩減措施。

MM5/CALMET 中尺度模型模擬香港典型夏季盛行風環境

參考文獻:Yim, S.H.L., Fung, J.C.H., Lau, A.K.H., & Kot, S.C. 2007. Developing a

high-resolution wind map for a complex terrain with a coupled MM5/CALMET system.

Journal of Geophysical Research, 112: 1-15.

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結果校準和驗證

本研究進行了各種實地測量、調查、實驗和模擬研究以校準和驗證都市氣候分析圖,

其中包括定點和橫向流動的實地測量、計算流體力學模型模擬、中尺度和都市冠層模

擬計算和風洞實驗。這些研究結果都表明了都市氣候分析圖的健全性和適用性。

都市氣候分析圖的資料架構

本研究先綜合考慮能影響熱負荷、風流通潛力及人體熱舒適度的六個主要地理和發展

參數,以分析本港的都市氣候。制定的風環境資訊圖層則能顯示出香港各地區的風環

境情況。

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行政摘要

香港中文大學建築學院 第 22 頁,共 60頁

熱負荷分析 – 分析引致局部地區熱負荷變化的重要因素。建築物體積是導致熱

負荷增加的主要負面因素,而地形和綠化空間則是減少熱負荷的正面因素。

風流通潛力分析 – 分析引致風流通潛力變化的重要因素,即地表粗糙度。地面

覆蓋率是減少通風的主要負面因素,而自然植被和接近周邊開敞區域則是增加空

氣流動的主要正面因素。

風環境資訊圖層 –分析風環境,包括夏季盛行風的風向和風速。此圖層闡明空氣

的互換情況及冷空氣的形成。

基於六個能影響熱負荷和風流通潛力的因素(或相關參數),我們整合了都市氣候和規

劃資料,並以人體生理熱效等值溫度作為人體都市熱舒適度的指標分析。我們主要根

據各項參數及其對人體生理熱效等值溫度的增減的影響、所引起的熱負荷及(或)風流

通潛力的增減,而給予正或負的數值。最後得出的人體生理熱效等值溫度數值顯示有

關參數對都市氣候的淨效應。

經過分析和評估後,基於對人體熱舒適度的不同影響,都市氣候因素被轉化為八個都

市氣候特性分類(或分級),並將全港範圍以都市氣候分析圖的形式顯示。香港位處亞

熱帶氣候區,夏季潮濕炎熱。為改善都市熱舒適度,都市氣候分析圖針對夏季,即

六、七和八月最關鍵的情況來制定。

都市氣候特性分類是指都市氣候特徵相似的地域,例如空地、

水體或市區。全港地域可分為八個都市氣候特性分類。

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香港中文大學建築學院 第 23 頁,共 60頁

香港風環境信息圖層主要根據香港天文台 40 個氣象站長期收集的風環境資料來制定,

並輔以香港科技大學於距離地面 60 米(香港市區的大致平均建築物高度) 的

MM5/CALMET 模型風環境模擬資料。評估資料時亦參考了地形、綠化和地表粗糙度數

據。

(上圖)根據香港天文台長期量度數據繪製的香港夏季風玫瑰圖

(下圖)根據 MM5/CALMET 模型模擬結果修正的盛行風方向圖

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行政摘要

香港中文大學建築學院 第 24 頁,共 60頁

我們採用夏季(六至八月)較關鍵的風環境資料為評估的基準。在風環境資訊圖層歸納

了背景風環境、地形所致的管道效應、局部地區的海陸風及下行山風的資訊。具相似

特徵的地區會根據其主要特性及風向資訊來劃分相似區域。風環境資訊圖層亦結合在

香港都市氣候分析圖的完稿上。

香港夏季的風環境資訊圖層

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行政摘要

香港中文大學建築學院 第 25 頁,共 60頁

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規劃署:都市氣候圖及風環境評估標準-可行性研究

行政摘要

香港中文大學建築學院 第 26 頁,共 60頁

我們根據國際經驗,特別是德國和日本研究人員的經驗,進一步評估及詮釋都市氣候

分析圖完稿的都市氣候資料,以制定都市氣候規劃建議圖。為清晰界定規劃行動,我

們根據都市氣候分析圖的八個都市氣候特性分類,依據其類似的都市氣候特徵、對人

體熱舒適度的影響和相應規劃行動,整合為都市氣候規劃建議圖的五個都市氣候規劃

分區。

根據每個都市氣候規劃分區而制定有關的規劃建議,以有助儘早在策略性及地區性的

規劃過程中考慮都市氣候的課題。

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策略性規劃建議

本研究就各種規劃參數對熱負荷或風流通潛力的影響進行分析和評估,從地區規劃層

面分別為都市氣候規劃建議圖的五個都市氣候規劃分區制定出主要的規劃建議。

都市氣候規劃分區 1

此區域大部分地方均被自然植被所覆蓋,位於海拔較高且風阻較低的地區。它們可提

供一個較為清涼舒適的環境,同時為周邊區域帶來清涼的空氣。這些有重要氣候價值

的區域及城市氣候環境應盡可能予以保存。

大部份被歸入此分區的地域現時受法定管制,如郊野公園,或在法定圖則中指定為自

然保育相關/非發展用地,因此根據一般推定,這些用地不宜進行發展。概括策略性規

劃建議如下:

1 自然地區特別是冷空氣產生源頭和排水區(例

如毗鄰市區而草木茂密的山坡),它們能為周

邊環境帶來好處,因此應予以保留。密封式人

工鋪面(地面覆蓋)或發展並不鼓勵。

2 鑒於其都市氣候價值,一般的情況下,該區域

不宜進行大型發展。

3 除在以上規劃建議中指明的自然地區範圍外,

可准許進行小型而又必需的發展專案,但頇遵

循以下建議:

(a) 頇審慎處理發展專案的規劃與設計,儘量減

少影響該區域現有的都市氣候特性;

(b) 儘量增加綠化及開敞空間;及

(c) 儘量減少人工鋪面。

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都市氣候規劃分區 2

從城市熱舒適度而言,此分區包括現時就城市氣候受「中性」影響的地方,其整體的

都市氣候特性應盡可能予以維持。它們主要位於市區邊緣或鄉郊的低地。概括策略性

規劃建議如下:

1 區域內的一般都市氣候特性,如:較小的建築物體積、開敞空間和綠化應儘量予

以維持。

2 基於以下條件,可考慮准許進行新的低密度個別發展:

(a) 體積小的建築物並順應盛行風向排列的樓孙,以保留/加強現有風道;

(b) 低地面覆蓋率以免妨礙空氣流通;及

(c) 在發展用地內儘量增加綠化空間。

3 在周詳考慮都市氣候因素下,可准許在該區域內進行新的綜合發展,但必頇審慎

地處理城市規劃和建築設計,避免降低該區域內的都市氣候質素。同時,必頇小

心設置通風廊和風道,而街道和樓孙排列應順應盛行風的方向,以及應避免過大

的建築體積和過高的地面覆蓋率。

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都市氣候規劃分區 3

從城市熱舒適度而言,此分區包括現時就城市氣候受「中度」影響的地方。它們主要

位於市區邊緣或低密度發展地區,應盡可能鼓勵實施一些紓緩措施。概括策略性規劃

建議如下:

1 在以下條件下可以容許額外的發展:

(a) 就建築物體積和綠化率進行都市氣候評估;

(b) 新建築物排列要順應盛行風的方向,以保持或加強現有風道;

(c) 減低地面覆蓋率以免妨礙空氣流通;及

(d) 儘量增加綠化,尤其可植樹於發展用地內和鄰接街道上。

2 應儘量提倡綠化開敞空間。

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都市氣候規劃分區 4

此分區包括已密集發展的地方,熱負荷高且風流通潛力低,並對熱舒適度有較大影

響,建議必須實施緩減措施。

都市氣候規劃分區 4 的地方集散於大埔、馬鞍山、元朗、天水圍和東涌等新市鎮。這

些地區現時受益於周邊的廣泛綠化地帶(都市氣候規劃分區 1 及 2)、下行山風和山

谷風。因此,這些綠化地帶和自然通風系統應予以保存。

其他屬都市氣候規劃分區 4 的地方,與都市氣候規劃分區 5 交集,如將軍澳、屯門、

沙田和香港仔等。這些地區擁有風道和通風廊把發展群分隔開,並且提供有效的通風

渠道。概括策略性規劃建議如下:

1 應盡可能保留風道/通風廊及低矮、低密度

的「政府、機構或社區設施」用地。

2 應增加街道及開敞空間的綠化,特別是多

種樹木。

3 除非有適當的緩減措施,不應批准進一步

的發展。適當的緩減措施包括:

(a) 減低地面覆蓋率以平衡因建築物體積增加

而帶來的影響;

(b) 保持現有風道並在可行的範圍內建立新的

風道;

(c) 建築物的排列應配合盛行風的方向;及

(d) 於發展用地內儘量增加綠化。

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都市氣候規劃分區 5

此分區包括高密度發展的地方,熱負荷非常高而風流通潛力較低,嚴重影響熱舒適

度,令熱能壓力頻生,建議務必實施緩減措施。

都市氣候規劃分區 5 與都市氣候規劃分區 4 的地方交集分佈於香港島北部、九龍半島

和荃灣的都會區。概括策略性規劃建議如下:

1 應避免增加一貫用以紓緩現況的「政府、機構或社區設施」用地的建築密度,並

有必要增加或加強綠化這些用地。

2 建議必要增加分區內開敞空間及街道的綠化和植樹。強烈建議加強「休憩用地」

地帶的綠化。

3 應藉以下途徑改善現時的都市環境:

(a) 確立、順應、擴闊和加強現有風道;

(b) 建立新的風道;

(c) 減低地面覆蓋率,狹窄街道旁的建築物應向後

退入,建築物的長臨街面應順應盛行風的方

向;及

(d) 在發展和重建時儘量增加地盤的綠化。

4 除非有非常重要的理由和適當的緩減措施,否

則不建議進一步把土地利用密集化、增加建築

物體積和/或地面覆蓋率。

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都市氣候規劃建議圖的功能

香港都市氣候分析圖為策略性及區域性規劃提供一個全面的都市氣候規劃資訊平台,

還為微氣候分析和空氣流通評估研究提供都市氣候基礎資料。香港都市氣候規劃建議

圖將收錄於香港規劃標準與準則,為策略性及區域性的規劃過程作出指引。

雖然香港都市氣候規劃建議圖是基於 100 米乘 100 米的網格製成,

但公眾不應以逐個網格來閱讀建議圖,而應關注網格的分佈特點、

集中和延伸的範圍,以認識一個地區/區域的總體都市氣候特徵。

建議圖不應作為個別用地的參考和應用。

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都市氣候規劃建議圖為香港提供了一個策略性和全面性的都市氣候規劃框架與資訊平

台,並達致以下規劃功能:

都市氣候規劃建議圖能協助瞭解和確立合適的規劃和設計方法,以制定與都市氣

候有關的規劃準則。

都市氣候規劃建議圖能提供一個策略性的都市氣候資訊平台以為未來發展的規劃

和發展過程作指引,例如:儘量於都市氣候規劃分區3、4 及 5內採取緩減措

施、在都市氣候規劃分區 2 內進行新的綜合發展時,應採取審慎的規劃和建築

設計措施及保留有重要氣候價值的都市氣候規劃分區1。

都市氣候規劃建議圖提供都市氣候規劃框架,以檢討分區計畫大綱圖及制定合適

的規劃參數。

都市氣候規劃建議圖能協助瞭解和分析都市氣候議題和地區狀況、制定規劃策略

和解決方法,以改善都市氣候。

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議題

都市氣候規劃建議圖以都市氣候作為考慮基礎,提供概括的規劃建議。個別用地的規

劃方案應考慮所有其他有關的規劃因素及用地所處的狀況。

分析 認知

策略

解決方法

在應用都市氣候規劃建議圖時同時應參考策略性及

地區規劃考慮,以及個別用地情況

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六項可改善都市氣候的規劃和設計措施

1 綠化

2 地面覆蓋率

3 與開敞地區的距離和連系

4 建築物體積

5 建築物通透度

6 建築物高度

通過科學化的參數研究和學術研究,都市氣候規劃建議圖就地區及發展專案層面,提

出六項規劃和設計措施,以減少熱負荷、促進空氣流通,達致更理想的城市熱舒適度

及改善都市氣候狀況。

上述的規劃和設計措施,是根據都市氣候規劃建議圖以 100 米乘 100 米網格平均數為

基礎對都市氣候的理解,並採用城市同質性的假設而訂定,為地區或區域性的專案規

劃和設計提供指引,並不適合直接應用於個別用地。要確立個別用地合適的發展參

數,除了這些規劃措施外,亦應參考其他策略性和地區性規劃因素,以及個別用地的

狀況。

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增加綠化覆蓋,如路旁大量植樹、綠化平台、綠化牆體、低層屋頂綠

化等綠色策略能有效地改善都市環境中的人體熱舒適度。建立與交通

系統分離的城市綠洲和互相連繫的綠色連廊網絡,能夠為行人提供休

憩處和更為舒適的行走路線。適當規劃植樹和良好的綠化覆蓋能夠降

低都市環境的熱負荷。

1 綠化

增加綠化,尤以在地面植樹為佳。

建立並保存城市綠洲。

建立相連的的綠化空間網路。

高層的屋頂綠化可取,但對改善行人的熱舒適度並沒有幫助。

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都市環境中建築物的高地面覆蓋率會大大降低空氣流通空間。在城市

街道狹窄和地面覆蓋率高的地方,考慮改善措施,如提供「非建築

用地」、建築物向後退入和創建更多的開敞空間以降低地區平均地

面覆蓋率尤其重要。在這些地方加入地面綠化能夠進一步改善都市氣

候,有利行人活動。

2 地面覆蓋率

減少地面覆蓋。

鼓勵狹窄街道兩旁的建築物向後退入。

劃定「非建築用地」以便透風。

減少建築物的臨街面面積,以增加透風度。

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城市空間的連繫對促進城市內的良好通風十分有效。以香港島北岸為

例,我們可透過城市脈絡,利用通風廊、風道、開敞空間、綠化、城

市綠洲及周邊綠化空間等連接海濱區域和植被山坡,大大有助空氣流

通。

3 與開敞地區的距離和連系

保存及開闢通風廊及風道。

沿通風廊的綠化可提供較為涼爽和清新的空氣 。

劃定及編排「非建築用地」的方向垂直于海濱和植被山坡。

以風道連接綠化空間 。

參考文獻: Ng, E., Yuan, C., Fung, J.C., Ren, C., & Chen, L., (2011) Improving the wind environment in

high-density cities by understanding urban morphology and surface roughness: A study in Hong Kong,

Landscape and Urban Planning 101 (1) 59-74.

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香港中文大學建築學院 第 40 頁,共 60頁

建築物體積越高,熱負荷也越高,地區的熱容量增加減低城市晚間的

輻射冷卻效應。高樓兩側的狹窄街道阻礙城市的空氣流通。過高的樓

層高度、以及過大的總樓面面積均會增加建築物體積,從而增加環境

的熱負荷。

4 建築物體積

管制建築物體積/天空遮蔽率。

高建築物體積導致高熱負荷和高溫。

在中高密度發展地區中,未來的發展應配合適當的建築設計,以紓緩高的熱

負荷。

增加樓層高度會增加建築物體積及其熱負荷。因此,應避免樓層過高 。

.

低建築物體積 中等到偏高建築物體積 非常高建築物體積

由於建築物的相互遮擋使得長波熱輻射無法逃離城市,低天空遮蔽率

的環境限制了城市的散熱,從而加劇都市熱島效應。

圖片來源:荷蘭皇家氣象研究所 Klimaatdesk

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香港中文大學建築學院 第 41 頁,共 60頁

形狀如屏風的樓宇完全地阻擋了城市通風,並在建築物背面形成了大

片不良的滯風區。在香港市區高樓臨立的建築形態下,高層樓宇之

間,尤其靠近行人層的空隙及空洞,均是有利的設計元素。

5 建築物通透度

密集的建築物會妨礙空氣流動。

提倡建築物的空隙及間隔以促進空氣流通。(參照屋孙署發佈的《認可人士、註

冊結構工程師及註冊岩土工程師作業備考》APP-152「可持續建築設計指引」,

建築物間距使通透度相等於總建築正投射面的 20% 至 33.3% 是地區規劃與設

計的適當起點)

參考文獻:Wong, M.S., Nichol, J.E., Ng, E (2011) A Study of the “wall effect”

caused by proliferation of high-rise buildings in Hong Kong, using GIS techniques,

Landscape and Urban Planning, 102, 245-253

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香港中文大學建築學院 第 42 頁,共 60頁

一般而言,梯階式的建築物高度設計有助引導風的流向及避免滯風情

況。應盡可能于區內採納不同的建築高度,並將建築高度朝盛行風的

方向逐漸降低,以促進空氣流通。過高的建築物增加都市粗糙度,減

弱地面至平均建築高度之間的城市通風。

6 建築物高度

在建築物高度與鄰近街道寬度比率(下稱

「高寛比率」)等於或低於2的中低密度發展

區內,控制建築物高度能有效促進城市通

風 。

在高寛比率等於或高於3的中高密度發展區

內,單單控制建築物高度未必有效,還要採

取其他並行措施,例如提供建築物間距、風

道、建築物向後退入和綠化及減低地面覆蓋

率。

採用有變化的建築物高度輪廓能促進通風。

科學層面上,城市的空氣流動取決於建築物高度(H)與鄰近街道寬度

(W)的比率

參考文獻:Chen, L., Ng, E. An, X.P., Ren, C., He, J., Lee, M., Wang, U. and

He, J. (2010) Sky View Factor Analysis of Street Canyons and its Implications for

Intra-Urban Air Temperature Differentials in Hig-Rise, High-Density Urban Areas

of Hong Kong: A GIS-Based Simluation Approach, International Journal of

Climatology. DOI:10.1002/joc.22453

盛行風

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空氣流通評估系統

空氣流通評估系統沿用同樣的都市氣候學科學思維,並參考以上提及的六項可改善都

市氣候的規劃和設計措施,提供一套客觀和量化的方法框架。

如前述生物氣候學的科學認知,城市戶外熱舒適度對使用戶外空間的人十分重要,而

城市熱舒適度在香港夏季尤其關鍵。根據我們的市民熱舒適度調查,在香港夏季的中

性人體生理熱效等值溫度為攝氏 28 度。

從都市氣候學角度而言,在香港炎熱潮濕的夏季,通風對於改善城市熱舒適度十分重

要。夏季時,在有遮蔽的情況下,香港街道的平均熱輻射溫度一般為攝氏 32 至 34

度,這包含平均濕度和太陽熱輻射的考慮。為讓行人達致中性人體生理熱效等值溫

度,城市通風的強度須達至蒲福氏風級級別的「軟風」程度(即風速達每秒一米)。

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空氣流通評估系統-風環境評估標準

在平衡考慮理想的基本風環境條件和現時實際的建築環境下,本研究對頇提交空氣流

通評估的發展用地提出了一個風環境評估標準。本標準包括下列兩個可以達標的方

法:

(甲)評估表現要求:

評估地區內80%的測詴點達至:

全年每小時平均風速的中位數>=1 米/秒 及

夏季每小時平均風速的中位數>=1 米/秒

評估地區內95%的測詴點達至:

全年每小時平均風速的中位數>=0.6 米/秒 及

夏季每小時平均風速的中位數>=0.6 米/秒

評估表現要求 80%的測詴點要達至不少於每秒一米是考慮到在某些建築物後面會無可

避免地存在孤立的弱風區。要求 95%的測詴點要達至不少於每秒 0.6 米,是為防止滯

風環境的出現。

每小時平均風速中位數達至 1 米/秒大

致與撥扇取涼的效果相若。

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(乙)指定的設計措施:

由於香港某些地區的基本地盤風環境受到現時的地形及密集的建築形態,如高密度發

展、狹窄的街道、體積龐大的建築樓孙和大型平台等限制,特別在夏季時,很難達致

理想的「軟風」程度環境。在盡可能地考慮和融入所有可以實踐的緩減措施後,而實

際情況下仍不能達致風環境評估表現要求時,經驗證後,或可容許專案倡議者採用指

定的設計措施,作為達標的另一途徑,以幫助紓緩個別發展所帶來的都市氣候影響。

「指定的設計措施」是為針對經驗證後,在現實條件下仍無

法符合評估表現要求的情況而設。

與都市氣候圖相似,「指定的設計措施」是基於參數研究下

同樣的科學理解,平均相同的參數化區域理念:倘若一個區

域內的所有建築地盤都能夠執行指定的設計措施,即降低地

面覆蓋率、增加接近地面層的通風空間及加入綠化與樹蔭,

結果「總集體累積的都市氣候狀況(熱環境和風流通)」將

能接近達到評估表現要求的環境。

「指定的設計措施」的精神是:每一個人都應該為大家共用

的未來作出自己應份的努力。

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針對「指定的設計措施」中緩減設計措施的參數研究

城市通透度

參數研究驗證了不同緩減設計措施的效果,結果證實減低地面覆蓋率能明顯地有效增

強地面附近的通風。建議地面覆蓋率不應超過 70%,以改善通風,從而減低熱負荷。

通過風洞實驗探討區域平均風速比率與地面覆蓋率之間的關係。結果

表明建築覆蓋率越高,則接近地面的平均城市通風越差。

參考文獻:Yoshie, R., Tanaka, H., Shirasawa, T, and Ng, E. 2008. Experimental

study on air ventilation in a built-up area with closely-packed high-rise buildings.

Paper presented at the The 2nd WERC International Symposium on Architectural

Wind Engineering, Wind Engineering Research Center.

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香港中文大學建築學院 第 47 頁,共 60頁

綠化

綠化能夠減低市區的熱負荷。參數研究證實植樹能特別有效地降低局部地方近地面的

熱負荷。在地區層面,提供大概三分之一的綠化用地可減少相當於改善都市氣候特性

分類一個級別的熱負荷,從而減低對城市通風的依賴。

綠化覆蓋率 8% 10% 30%

與基本方案比較的溫差 0.2ºC 0.4ºC 0.8ºC

本地學者以微氣候模擬軟件 ENVI-Met 進行研究,探討綠化的多少、

種類和位置對行人熱舒適度的影響。研究發現,在香港夏季炎熱潮

濕的日間,30%的綠化(植樹)覆蓋率可減少城市溫度約攝氏 0.8 度。

參考文獻:Ng, E., Liang, C., Wang, Y.N. and Yuan, C., (2011) A Study on the

Cooling Effects of Greening in High Density City: an experience from Hong Kong,

Building and Environment, online 28 July 2011, ISSN 0360-1323, DOI: 10.1016/j.

buildenv.2011.07.014

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規劃署:都市氣候圖及風環境評估標準-可行性研究

行政摘要

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緩減設計措施

屋孙署公佈《認可人士、註冊結構工程師及註冊岩土工程師作業備考》(下稱「作業

備考」)APP-152「可持續建築設計指引」,除提倡可持續建築設計措施,亦鼓勵建築

物間距、樓孙向後退入及綠化。考慮到本研究中不同因素對都市氣候情況影響的分

析,以及上述作業備考APP-152,我們制定以下指定的設計措施:

地面覆蓋率不超過 65%;

建築物(高樓部分)的通透度頇達致作業備考APP-152中的相關規定;

沿窄街的樓孙向後退入的要求頇達致作業備考APP-152中的相關規定;及

當建築用地面積達一公頃或以上時,綠化(植樹為佳)頇佔用地面積不少於

30%;而建築用地面積不足一公頃時,頇不少於20% 。當建築用地面積不足一千

平方米時,則可獲豁免。綠化應接近底層,尤以地面為佳。有關方面將訂立一

套關於綠化面積計算的指引,從以透過切實可行和靈活的方法推動植樹。

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豁免條件

某些發展在樓孙長度及/或地面覆蓋率方面有功能上的要求,例如基建設施、運輸總

站和體育及文娛設施等,經證明後或可獲豁免指定的設計措施下的緩減設計措施要

求,但仍頇達到以下規定:

該用地內的其他建築物或那些在已被豁免的特殊設施上的其他建築物(如適

用)頇完全符合建築物間距的要求;

通過量化的空氣流通評估,證明被用方案已採納所有可行緩減及改善措施,並

在與不同的設計方案比較下為最佳方案;及

于行人層(尤其在地面和無建築物覆蓋部分)應儘量綠化和植樹。

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空氣流通評估系統的改良

現行的空氣流通評估系統自二零零六年七月十九日開始實施,並由前房屋及規劃地政

局和前環境運輸及工務局聯合頒佈的「空氣流通評估技術通告」第1/06號所規定。根

據本研究結果及檢討已完成的空氣流通評估,建議改良空氣流通評估系統,主要部分

包括:

加入建議的風環境評估標準作為量化的指標,以確認設計方案在空氣流通方面

的可接受性。

擴大頇進行空氣流通評估發展項目的適用範圍涵蓋公共及私營機構項目。

要求非海旁建築用地邊長超過140米的發展專案進行空氣流通評估,即上表中專

案 (i)。

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研究亦提出對空氣流通評估系統在方法及技術上的改良:

加入每小時平均風速的中位數作為評估風環境表現的指標。

夏季的熱舒適度尤其關鍵,因此除全年狀況外,評估要求還頇分析發展專案在

夏季月份空氣流通的影響和表現。

建議確立一套統一的地盤風環境資料資料以改善空氣流通評估的準確度及一致

性。在這方面,規劃署正進行顧問研究,為本港空氣流通評估設立電腦模擬地

盤通風情況資料系統。

應清晰及全面紀錄空氣流通評估中輸入的參數、假設和結果。

應適當修訂聯合頒佈的「空氣流通評估技術通告」第1/06號,以訂明空氣流通

評估的改良方法和風環境評估標準。

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公眾參與

第一階段-技術專家諮詢

技術專家諮詢研討會于二零零九年二月七日舉行,相關領

域的技術專家在會上就都市氣候分析圖的完備及都市氣候

規劃建議圖的準備確定了研究方針及方法。研討會後,大

會發出多份評估表予與會人士及未能出席會議的專家以收

集各方的意見。技術專家普遍認為有必要為香港制定都市

氣候圖,且在城市規劃的過程中把都市氣候因素納入考

慮。我們共收到五份贊成意見,並無接收到任何負面回

饋。

第二階段-公眾參與

第二階段的公眾參與諮詢重點在於都市氣候規劃建議圖、

風環境評估標準及空氣流通評估系統的改良。公眾參與計

畫由二零一一年十二月八日開始至二零一二年二月十五日

結束。期間曾向土地及建設諮詢委員會、城市規劃委員

會、可持續發展委員會、環境諮詢委員會簡介及徵求意

見,廣泛諮詢不同的持份團體,包括學者、專業人士、顧

問公司、專業機構、綠色組織、發展商以及任何有興趣的

公眾人士,以確保社會各界不同的觀點得到表達與平衡,

形成共識。我們收到包括十份來自機構及七份來自個人共

十七份的書面意見。總體上公眾對本研究的成果及建議表

示支持,部份公眾提出的建議亦被研究團隊所考慮,並適

當地納入研究的最後報告中。

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未來路向

根據都市氣候規劃建議圖,我們清晰地知悉頇盡可能在都市

氣候規劃分區 3、 4 及 5 內,把握機會緩減較高的熱負荷和

較低的風流通潛力。與此同時,我們或需透過審慎的規劃和

設計措施,在都市氣候規劃分區 2 滿足長遠的發展需求。研

究建議一系列的措施,包括採用規劃和設計指引以改善都市

氣候環境,建立風環境評估標準和改良空氣流通評估系統。

公營和私人機構都應共同努力,落實這些措施。

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政府方面

將都市氣候規劃建議圖、風環境評估標準和改善建築環境的規劃及設計措施,

納入香港規劃標準與準則,為公共和私人發展項目作出指引;

適當地修訂聯合技術通告第 1/06號,以訂明空氣流通評估的改良方法和風環

境評估標準;

在地區層面,協調合適的規劃措施,包括規限建築密度、建築物高度和地面覆

蓋率、提供通風廊及風道、連接綠化和開敞空間,以增加市區的通透度和減少

熱負荷。在這方面,規劃署已逐步在法定圖則和新發展區(如啟德發展區)的

規劃中,訂定適當的規劃和建築措施;

要求公共專案在前期的規劃和設計階段,依照經修訂的技術通告進行空氣流通

評估,並確保項目在空氣流通方面達標;及

於公眾地方和休憩空間廣泛推廣綠化,特別提倡植樹,以改善城市環境的熱舒

適度。

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私營機構方面

採取合適的建築設計以確保發展專案對都市氣候環境沒有負面影響;及

當有機會在發展項目的規劃許可申請、修訂土地契約、或在「可持續建築設計

指引」下申請豁免樓面面積而頇符合風環境表現為其中一項條件時,證明發展專

案在空氣流通方面是可達標的。

上述以外,必頇強調可持續發展要平衡環境、社會和經濟三方

面的需要。都市氣候的考慮只是規劃和設計過程中其中重要的

一環。

總括而言,透過公共和私營機構的共同努力,香港的城市居住

環境可逐步地改善,為我們的後代創造更美好的未來。

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附言

人們常道:我們並不擁有這座城市,我們只是從我

們孩子的手中把它借過來。同時我們理應分享與

學習溫斯頓·邱吉爾爵士睿智的觀點:我們塑造

我們的城市;我們的城市也將塑造我們,以及我

們的孩子。

城市,包括我們的香港,並非一日造就。我們昨

日之所為在我們身上留下印記,而我們今天的決

定,採取什麼行動,與不做些什麼,也將為我們

的後代帶來深遠的影響。

可持續發展頇平衡環境、社會和經濟三方面的需

要。都市氣候是規劃和設計過程中應考慮且重要

的一個環節,不應該被忽略。

本研究提供了一個資訊平台,使城市規劃決策的

制定有所依據。同時,我們將為我們的下一代塑

造出一個未來。我們應該相信且珍惜的是:對於

我們共同的未來,我們有著共同的責任;每一個

人都應該爲此貢獻出自己的一份力量。

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鳴謝

謹代表規劃署及香港中文大學的研究人員(研究團隊)鳴謝以下機構及團體對本研究的

貢獻:

業界的持份者 : 參與多次研討及評審會議,他們的寶貴意見大部份均被採納,

非常感謝他們不斷的支持。

香港天文台 : 提供天氣資料及技術支援。

研究督導委員會成員(包括發展局、環境局、建築署、屋孙署、土木工程拓展

署、環境保護署、香港天文台、房屋署、地政總署、香港房屋協會、香港鐵路

有限公司和市區重建局) : 提供策略性指引。

最後,香港中文大學研究人員再次感謝所有曾協助此項研究的顧問和專家,以及啟動

並協助管理是項研究、與我們合作無間的規劃署。

都市針灸引喻以最少的幹預達到最

理想的城市通風效果,將自然風再

次引進我們的都市。

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顧問團隊

專案管理

香港特別行政區政府 規劃署

專案統籌

吳恩融教授 (香港中文大學建築學院)

主要研究人

何小芳女士 (建港規劃顧問有限公司)

郭中秀教授 (香港科技大學中電風洞實驗所)

Lutz Katzschner教授 (德國卡賽爾大學建築、都市及園景規劃學系)

邱萬鴻博士 (香港奧雅納工程顧問有限公司)

黃錦星先生 (香港中文大學建築學院)

專家及顧問

持田燈教授 (日本東北大學建築及都市科學系)

劉啟漢教授 (香港科技大學環境實驗所)

林雲峰教授 (香港中文大學建築學院)

馮志雄教授 (香港科技大學數學系)

Peter Hitchcock 博士 (香港科技大學中電風洞實驗所)

義江龍一郎教授 (日本東京工芸大學建築學系)

黃玉賢博士 (新加坡國立大學建築學系)

Baruch Givoni 教授 (美國加州理工大學建築系)

Bernd Leitl 博士 (德國漢堡大學氣象學院)

Marcus O Letzel 博士 (德國漢諾威利本斯大學)

葛時俊教授 (香港科技大學機械工程學系)

村上週三教授 (日本慶應義塾大學理工學系)

Stephen Belcher教授 (香港奧雅納工程顧問有限公司)

蔡昌全教授 (香港城市大學建築學系)

Janet Nichol 教授 (香港理工大學土地測量及地理資訊學系)

周允基教授 (香港理工大學屋孙設備工程學系)

足永靖信博士 (日本國土交通省建築研究所)

專案行政

任超博士 (香港中文大學建築學院)

劉家麟先生 (香港中文大學建築學院)

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