深圳市典型住区热环境特征及其影响因子分析

为进一步明确住区用地强度与城市热环境的关联性,选取深圳市城中村、多层住区、高层住区为研究对象,以Landsat5 TM影像和建筑普查数据为数据源,定量分析了3类住区地表温度特征及其与相关规划建设因子的关联度.结果表明:3类住区均存在不同程度的热岛效应,其中城中村平均热岛强度最大3.53℃,多层住区次之2.62℃,高层住区最小1.60℃;住区地表温度与建筑密度呈正相关,与地表湿度、植被覆盖、建筑平均高度、建筑平均最近邻距离、容积率呈负相关;多元逐步回归分析表明,地表湿度和建筑平均高度是引起城市住区地表温度分异的主导因子.该研究可为城市住区热环境的评估与优化提供理论依据.     

地表反照率和植被覆盖度对矿区热环境的影响

为分析由于矿产资源的高强度开采导致地表原有植被遭到破坏,使得地表反照率发生改变进而对矿区地表热环境造成的影响。以河北省迁安市马兰庄铁矿为例,利用Landsat遥感影像可见光波段基于统计模型法反演地表反照率,基于NDVI-DFI的像元三分模型反演植被覆盖度,对热红外波段基于辐射传输方程法反演地表温度,借助叠加分析法、相关分析法和回归分析法,定量化和可视化探究了地表热环境时空异质性对光合植被覆盖度和地表反照率变化的响应规律。结果表明:研究区地表热环境空间分布呈现明显的异质性和规律性,高温区主要分布于北部沙河山采场、中部柳河峪排土场和南部未复垦的白马山排土场,中温区主要位于高温区边缘以及其他裸露地表,低温区主要位于北部已复垦尾矿库和已复垦排土场以及境内绿地和水体;光合植被覆盖度和地表反照率的时空变化,导致研究区夏季午间地表热环境异质性较大,3期影像下垫面地表温度均值排序为:矿区采场裸岩>排土场矿渣>复垦植被>水体;光合植被覆盖度和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平（双侧）呈线性负相关关系（p<0.01）,说明光合植被覆盖度的增加对地表热环境具有降温效应,决定系数R²分别为0.63、0.55、0.65,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,光合植被覆盖度每增加10%,会使地表温度相应下降0.66、0.74、1.09 ℃;地表反照率和地表温度的回归分析结果表明二者在0.01水平（双侧）呈线性正相关关系（p<0.01）,说明地表反照率的增加对地表热环境具有增温效应,决定系数R²分别为0.35、0.40、0.48,由回归系数可知,2000年、2008年和2018年,地表反照率每增加10%,会使地表温度相应上升1.09、1.36、1.76 ℃。研究结果将对矿区地表热环境异质性的评估和优化提供定量参考依据。     

基于户外环境要素评价的高层住区规划模式探讨

高层住宅是城市人居集约化发展的趋势.在拔高容积率的同时,降低建筑密度营造景观环境是发展要求,形成了今天高层住区特有的环境空间特征和各种景观现象.针对当前高层住区各种环境弊端的存在,需在规划之初即建立规划模式和环境设计相互对应的评价体系,以反馈布局模式对环境具有的各种影响.同时充分针时规划特点考虑环境优化,达到高层住区各类环境要素的均好和最佳,促进城市人居环境的健康发展.     

城市建设强度与热岛的相关性——以重庆市开州区为例

城市建设强度是城市热岛形成与演变的主要驱动因素,为了揭示两者之间的量化关系,以重庆市开州区为例,在用地地块、规则网格和建筑斑块3个空间尺度上,使用ArcGIS提取地表温度（LST）与建设强度指标,利用SPSS分析其相关性并构建多元回归模型。结果表明：用地地块尺度上,LST与绿化率、建筑密度和容积率之间均呈现显著的负相关,与建筑底面积和总建筑面积之间均呈现显著的正相关。规则网格尺度序列上,LST与建设强度各指标之间的相关性系数随网格面积的增大而增大,在840 m网格时达到最大值;总体上LST与绿化率之间呈显著的负相关,与建筑密度和容积率之间呈显著的正相关。建筑斑块的尺度上,LST与建筑层数之间有显著的负相关关系,与总建筑面积之间有显著的正相关关系。城市建设强度直接或间接影响了城市热岛的形成与演变,而相关分析发现,建设强度指标并非都与LST之间呈正相关关系,这表明城市热岛除受建设强度的影响外,还受区域气候、城市形态、城市性质、交通方式以及建筑材质与色彩等多种因素的协同影响,是一个非线性的复杂过程。     

城市地表热环境季节变化及与下垫面特征关系

为进一步揭示城市地表热环境的时空分异机制,利用遥感信息技术提取深圳市西部地区不同季节的地表温度、植被覆盖、不透水面、水分状况等下垫面特征参数,在此基础上分析地表热环境的季节变化特征及与下垫面生物物理参数的定量关系.结果表明:研究区地表热力景观的空间分布、强度随季节发生显著变化;不透水面指数、湿度指数与地表温度分别呈指数正相关、线性负相关且在不同季节表现稳定,而植被指数与地表温度呈非线性关系并随季节变化;多元线性逐步回归分析表明,不透水面对地表温度的调节作用最大、地表湿度次之、植被覆盖最小.     

基于通风潜力及风特征量化分析的城市风道构建

以杭州市主城区为例,选取杭州典型季份的Landsat 8影像反演城市地表温度,以城市局地环流运行规律为理论基础,确定城市风道系统的作用空间和补偿空间. 通过构建杭州主城区表征城市风道地表粗糙度的5个影响因子（包括建筑密度、建筑高度、城市绿地、城市水体和城市路网）的空间数据集,建立城市风道通风潜力综合评价模型,并实现GIS空间叠加分析,确定通风潜力最大区域作为潜在通风廊道区域. 结合杭州主城区各气象站点的15个自动气象风玫瑰图,确定周边区域夏季和冬季主导风向的空间分布情况. 结合上述分析结果及杭州的城市建设与规划,实际确定出杭州主城区6条潜在一级风道和5条二级风道.     

健康城市住区的热环境探析

在经历"非典"疾病流行事件后,人们痛定思痛,从不同角度对人居环境进行了反思,健康的概念前所未有地成为社会各界关注的重点.热环境是人居环境的重要组成方面,保持良好的热环境是健康城市、健康住区和人体健康的重要前提.分析城市热环境的特征及其影响效应,探讨在整体、系统和生态气候学的原则下改善城市住区热环境的途径,对于营造健康的人居环境起着重要作用.     

城市局地气候分类的地表热岛效应

为研究城市形态和地表性质对城市地表热岛效应的影响,以西安市为例,基于Landsat8遥感影像和建筑矢量数据,采用局地气候分类(Local climate zone, LCZ)方法,对主城区进行LCZ划分.通过Landsat8遥感影像反演夏季地表温度,研究不同类型LCZ内地表温度的分布特征,同时选取14个地块分析地表热岛强度,通过计算建成区LCZ的城市形态参数分析城市形态对地表热岛效应的影响,采用的参数包括:建筑密度(Building surface fraction, BSF)、绿地率(Ratio of green space, GSP)以及下垫面粗糙度(Height of roughness elements, HRE).结果表明:建成区LCZ地表温度整体高于地表性质LCZ,但温度变化更稳定;建成区LCZ内,高密度的建筑区域地表温度高于低密度区域;地表性质LCZ内,水体温度最低,3种植被型LCZ地表温度低于其余两类LCZ,裸地温度最高;建成区LCZ地块内,高密度的高层建筑和较高的绿化率能够降低地表温度,缓解地表热岛强度;地表性质LCZ地块中水体和林地的地表热岛强度较低.在城市规划中合理的增加水体和绿化的布置,降低建筑密度同时在室外人流密集的区域设置遮阳设施将有利于缓解地表热岛效应.     

城市住区绿化体系研究

在分析近年来城市住区绿化存在问题的基础上,以住区绿化应将观赏性与实用性相联系、将景观功能与生态功能相结合为目的,提出了住区绿化设计的原则.用生态学与建筑学理论,结合住区热环境实测资料,剖析了城市住区绿化体系的生态作用和景观价值.从住区外部环境到建筑单体的各个层面,系统研究了住区绿化体系的构成要素及其关系,结果表明适宜的种植和物种选择、合理的地面铺装搭配及一定的水体景观对改善住区热物理环境具有决定性作用.并针对住区绿地、道路、广场及建筑单体绿化体系,提出了具有技术适应性的设计方法和工程措施.最后得出要通过尽量减少硬化地面、加强住区立体绿化、降温增湿、净化空气等措施,以改善住区小气候,创造舒适的外部环境.     

基于CFD模拟的城市住区形态参数对大气污染物扩散影响

基于城市下垫面对大气污染物传输扩散的影响,选择北京市某处住宅集中区中2个开发年代与空间形态特征不同的街区,采用大气环境质量监测与计算流体力学风环境模拟相结合的研究方法,分析了城市街区尺度上"城市形态-风环境-大气污染"的三元关系与作用机制,为合理规划城市街区空间形态、建设绿色健康城市与和谐宜居社区提供科学依据.研究结果表明,风速是影响街区大气污染物质量浓度的主要因素之一,改善街区内部通风条件有利于大气污染物的迁移扩散.空间形态特征不同的2个街区的内部风环境呈现明显差异,建筑物密集、空间相对封闭的街区内部气流交换能力弱,不易于大气污染物传输扩散.反映街区空间形态特征的建筑密度、围合度、建筑平均体积、建筑平均高度及建筑高度标准差5项城市形态参数与街区内部风速显著相关.其中,建筑密度、围合度与风速呈负相关关系;增大相邻建筑物高度差有利于污染物垂向迁移与高空消散.因此,在城市住区规划中,应综合考虑平面布局、竖向设计与建筑选型等方面对街区通风条件和大气污染物消散的影响,以提升居住街区的环境空气质量.     

对封闭住区负面效应及和谐城市空间构建的思考

随着国民经济的快速发展和改革开放的不断深入,社会经济发生急剧变化,如住房市场化和社会阶层分化等使社会物质体系产生了翻天覆地的变化,现代封闭住区也应运而生,并逐渐发展成为我国新建居住型住区的主导模式。然而,目前封闭所引起的社会负面效应严重有悖于我国和谐城市空间的构建。研究通过对封闭住区与和谐城市的解读,剖析两者矛盾关系,并从空间营造角度展开了构建和谐城市的思考。     

居住区声环境质量的控制改善与灰色聚类评价

分析了居住区声环境质量的影响因素,包括交通、工业、施工和社会生活等噪声;研究了居住区声环境质量是居住区室外声环境质量和室内声环境质量的综合影响反映;构建了基于居住区室外声环境质量和住宅室内声环境质量影响因子的居住区声环境质量评价指标体系;提出了居住区声环境质量分级控制标准;从规划、技术和管理的等方面提出了居住区声环境质量的控制措施和改善方案;建立了基于灰色聚类分析方法的居住区声环境质量评价模型,并进行了实证评价应用。     

推进辽宁省A市开放式小区建设的实践调查研究

以国务院发布的《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》为背景,调查了国内外近年来新建设的开放式小区现状,并以辽宁省A市4个典型小区为例,对小区开放后的一些问题进行了整理和总结,初步分析了开放式小区的利弊,并通过仿真软件模拟开放式小区,建立了多种因素影响下的MATLAB数学模型,定量比较了开放前及开放后的小区。根据研究结果,提出了如下建议：建设开放式小区应坚持以人为本的原则,应从法律法规、监管体系、社会环境等多方面入手,合理规划并建设社区。研究结果可为辽宁省A市开放式小区建设及管理提供参考。     

浅析城市住区景观环境中的水景设计

水景设计是当代城市住区景观环境中最具吸引力的设计元素。本文通过对住区中水景设计重要性及水景分类的初步探讨,结合当代城市住区水景环境中存在的一些问题,提出水景设计的基本原则。     

东北严寒地区农村住宅热环境优化设计

为提高东北严寒地区农村住宅室内热舒适水平,并降低采暖能耗,通过实地测试、软件模拟对其重要影响因素进行了量化分析,并建立了采暖能耗预测模型.采用BES-01型温度采集记录器、De ST-h软件研究了体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数、朝向、吸收系数、热惰性、附加阳光间、冰雪覆盖层等10项因素对农村住宅热环境的影响.实验结果表明:东北严寒地区农村住宅体形系数、窗墙面积比、围护结构传热系数与采暖能耗正相关,正南及南偏东为最佳朝向,吸收系数与采暖能耗负相关,附加阳光间能够有效改善室内热环境,冰雪覆盖层能够起到屋面保温作用,采暖能耗预测模型能够为农村居民建造节能住宅提供设计依据,研究能够引导并提升东北严寒地区农村住宅的节能设计水平.     

城市住宅区绿地景观格局与径流水质关系研究

城市水污染问题日趋严重,其中的一个重要原因在于不合理的城市土地利用方式。基于ETM＋遥感影像,运用最大似然分类法对杭州市住宅小区景观进行分类,解译得到2010年杭州市住宅小区绿地景观格局专题图。采用景观指数法分析杭州市住宅小区的绿地景观格局与城市径流水质间的关系。研究表明：城市径流与绿地景观指数之间存在相关性,当绿化率小于33%时,随着绿化率的提高,径流水质明显好转;破碎度和平均邻近指数在一定范围时,绿地斑块对径流污染物的去除能力较强。为此,调整城市住宅区绿地景观格局,有利于改善径流水质状况。     

应用微气候热舒适分区的街道空间形态初探

为在微气候热舒适视角下对街道空间的使用与设计提供建议,研究以寒地城市春秋过渡季节为大气候背景,以哈尔滨城市住区街道为例,确定影响寒地城市住区街道微气候热环境发生差异的主要气候因子和空间形态因子,以实测数据检验模拟数据准确性为前提,应用微气候热舒适空间量化分区方法,对寒地城市住区街道微气候热舒适与其空间形态关联性进行了初步探析并以此为基础提出了相应的寒地城市住区街道空间形态优化策略.     

北方小康住宅外环境气候设计对策

北方寒冷地区小康住宅外环境质量研究中的一个特殊命题就是寒地气候与气候设计,冬季气候是影响该地区环境适层性的重要因素。在该地区小康住宅的规划设计中,应以寒地城市设计理论为指导,针对冬季气候的不利因素,寻求有效对策和科学设计手段,积极创造富有活力的冬季室外环境,切实提高其热舒适质量,以突出小康住区的引导性和超前性。     

住宅建筑内火灾高温烟气流动数学模型

以住宅建筑火灾安全为研究背景,根据多室实体住宅建筑模型室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验结果,重点讨论了起火房间尺寸、门洞尺寸及枢纽空间等3个主要空间构造因素对室内高温烟气流动影响。以质量守恒等相关热力学和流体力学基本概念建立了住宅空间单室尺寸与高温烟气分布的几何关系模型;利用动量守恒控制体法建立了开敞空间的开口尺寸与烟气扩散的关系模型。分析表明,住宅建筑火灾安全应充分考虑空间构造形式的影响;通过对烟气流动模式的独立房间尺寸设计和房间连通形式设计,可以有效地控制室内温度分布和烟气流动路径。