在城市规划实践中的热气候评价研究

首先介绍了城市区域热气候预测模型关于不同下垫面形式的传热、蓄热和蒸发量计算方法。以北京地区某大型生态城规划项目为实例,引入城市区域局部温升作为评价指标。利用该计算模型和该指标,分析了规划方案实施前后该区域热气候变化程度,并与常规规划方案进行比较,说明在夏季高温、太阳辐射较大的情况下,通过有效的规划设计（提高绿地和树木面积率、降低建筑能耗和减少建筑排热等）,可以显著缓解城市化过程对热气候的影响。     

次表层海水用作城市区域空调冷源概述

常规空调系统消耗大量的能源,生成的废热则进一步提高城市环境的温度。海洋次表层包含着冷量浩大的水团,将次表层海水用作城市区域空气调节的天然冷源,可以为整个城市免费供冷,甚至积极影响整个区域的局部气候。从制冷循环的热力学原理和 效率的角度,可以说明该方案的好处。     

控规阶段的城区热环境评估分析软件

针对城市规划中的控制性详细规划阶段,将影响热环境的控规参数进行分类,并选用新标准有效温度、湿黑球温度、热岛强度作为热环境评估指标.在城市区域热气候预测模型的基础上,采用单因子变量的方法分析各控规参数对评估指标的影响,得到各评估指标的逐时简化计算模型,并与原计算模型进行对比验证.结果显示简化模型更为简便快速,具有较高的计算精度,并极大提高了运算速度.通过将数据导入、数据维护、图形展示、数据导出等模块与简化计算模型进行耦合,开发了城市控制性详细规划热环境评估软件,并对广州规划区域进行实例应用,得到4个测试地块的逐时热环境指标值(OUT-SET*、UHII和WBGT),并实现各参数的界面图形可视化.结果分析显示研究区域整体的OUT-SET*平均值分布在28~30.5℃,WBGT的最大值分布在29~30℃,地块1~3的UHII在0.4~1.2℃,而地块4则出现局地冷岛效应.不同地块的控规参数设置对热环境指标的分布有重要影响.     

城市综合体建筑人为排热及热湿气候动态预测

为研究具备复合功能类型的城市综合体内建筑人为排热规律及室外大气动态热平衡情况,建立了针对多种建筑类型及用能形式并存的区域热气候动态预测模型,并以深圳市某实际城市综合体项目为研究对象进行分析.结果表明:典型计算日内,该城市综合体在全天大部分时间段里都存在建筑人为排热,其排热规律主要体现各类建筑空调制冷系统的使用特点;整个计算期间内,建筑人为全热排热量占区域内总全热排热量的比例最大,约为62.1%;城市综合体热岛强度日均值和整个计算期间峰值比单一城市功能区相应值高约0.1~0.45℃,建筑人为排热是城市综合体区域内独特热气候形成的主要影响因素.     

构建内涝势冲量的海绵城市内涝程度评价方法

近年来我国城市内涝频发,雨季"看海"情况屡见不鲜,而目前对于内涝程度还没有统一的评价指标体系,为了得到更加完善的海绵城市内涝程度评价指标体系,基于城市内涝动态历时特征,提出内涝势冲量的概念,建立城市局部内涝瞬时指标、局部内涝综合指标、区域整体内涝指标标准值等组成的评价城市内涝程度的指标体系及其具体计算分析方法.针对宁波市奉化区中交未来城工程案例,结合SWMM模型计算该区域内涝情况,并采用此评价方法进行分析.结果表明:计算的局部内涝综合指标能有效反映城市内涝点的内涝程度,其内涝设计值可以有效评价城市整体内涝程度;计算的区域整体内涝程度指标平均值能描述LID(低影响开发)措施防涝设计的总体合理性,并且指标体系能有效反映内涝的时空分布特征,指标值采用无量纲量,评价方法更加科学.     

城市局地气候的可视化评估及分析

城市化进程的快速发展使得城市区域形成了独特的局地气候,为此,提出热环境评估模型与地理信息系统GIS相结合的气候评估方法,并选取空气温度Ta、热岛强度UHII以及室外空间的舒适性指标OUT-SET*作为评估参数.以广州市大岗北的规划区域为例,对多地块条件下的气候参数进行模拟计算和空间可视化分析.结果显示:在整个研究区域内,Ta全天平均值分布在27.73~29.96℃,UHII全天平均值分布在-0.48~2.2℃,OUT-SET*全天平均值分布在29.05~33.44℃,均体现出很大的空间差异性.对比土地利用分布图及绿地率与容积率的空间分布图可知,热气候参数与热舒适参数都不同程度地受到下垫面特性参数的影响.通过对绿地率、容积率与UHII、OUT-SET*进行线性相关分析可知,UHII与绿地率和容积率均有显著的负相关,相关系数为-0.433和-0.490;OUT-SET*与绿地率之间相关系数为-0.295,负相关较弱,而与容积率之间相关性系数为-0.79,负相关显著;气候适宜的城市空间规划,需要根据不同的气候评价指标和限度来合理均衡地配置下垫面特性参数.     

城市路网规划中的气候问题

简要分析了城市路网的结构特征与方位特征对城市通风、日照产生的影响,指出结合地域气候特征合理规划设计城市路网,对城市适宜小气候环境的形成具有重要意义.最后对浙江丽水市的城市路网规划提出了若干建议,希望有助于改善该城市的小气候环境.     

基于局地环流的城市通风道规划方法——以德国斯图加特市为例

为了提高我国城市通风道建设的有效性,从气候生态补偿空间、作用空间、空气引导通道3个方面总结基于局地环流的当代德国城市通风系统规划方法.通过斯图加特山地区域案例研究,分析德国城市通风道规划的工作程序,即信息采集、气候功能评估、指导方针与规划目标制定、措施概念明晰.研究结果表明,基于翔实的地理与气候数据信息,通过综合运用地理信息系统与数值模拟技术,可以准确模拟静风条件下城市内部及周边的局地环流运行状况,实现城市通风道的定位、定量规划.     

区域城镇体系规划的几个问题

根据实际工作的体会，对城市总体规划中县域城镇体系规划区域经济发展水平的评价，现状城镇化水平的估计，中心城区人口增长速度及经济的区域划分作了理论探讨和实际分析。     

区域城镇体系规划的几个问题

根据实际工作的体会，对城市总体规划中县（市）域城镇体系规划区域经济发展水平的评价、现状城镇化水平的估计、中心城区人口增长速度及经济的区域划分作了理论探讨和实际分析．     

零方程湍流模型用于城市微气候的模拟研究

室外微气候环境对城镇人居环境和建筑能耗有重要影响,数值模拟技术作为快速的预测方法能有效评价社区规划的优劣。文章选用风洞实验数据对湍流涡粘度表达式进行优化,提出新的零方程湍流模型(ZeroEQ),并与两方程湍流模型(MMK)、大涡模拟(LES)和风洞实验数据进行对比分析;通过对寿安新城区零方程湍流模型的应用分析,探讨该模型应用于实际工程项目的可行性。结果表明:在同等计算机配置下,Zero-EQ模型比MMK模型快60%,是LES模型计算所需时间的1/15,能有效地预测不规则建筑群的流场分布;通过分析不同地形区域的风热环境特点,Zero-EQ模型可快速预测城镇微气候环境,为城区规划设计提供合理建议。     

城市局地热气候预测及热岛效应缓解策略

为量化分析下垫面对局地热环境的影响,采用多用途建筑区域热气候评价模型,以深圳国际低碳城核心启动区为对象,讨论下垫面构成对热岛强度及热舒适性的影响.研究表明:最大局地热岛强度体现最热极端情况的气候差异,平均局地热岛强度反映全天气温的平均差异;夜间平均局地热岛强度高于白天;自然下垫面中,增大水体和树木的覆盖率起到的降温效果更好,而适当增加草地的覆盖率能更有效地提高室外环境舒适度.     

基于WRF的城市热岛效应高分辨率评估方法

为解决城市总规尺度气候评估工具缺乏的问题,分析了不同气候评估方法的特点和应用范围,研究了气象学工具WRF在城市热岛效应评估中的应用方法及有效性。建立了针对城市总规尺度的高精度城市规划信息数据库、气象数据库生成WRF模拟边界的方法;明确了高精度城市热岛效应模拟所需的WRF物理方案。以沿海城市大连夏季典型晴朗高温天气为例,利用WRF模型进行了300 m的高分辨率模拟。结果表明,WRF可以较好地模拟出城市热岛效应的强度和时空变化;将模拟结果与气象站和现场观测值进行了对比,两者变化趋势一致,偏差在可接受的范围之内。     

气候因素对城市色彩的影响分析

明确了城市色彩和城市色彩规划的概念,对气候影响城市色彩进行了分析.根据城市色彩的分类,分别分析气候因素对城市自然色以及人工色的不同影响.在分析人工色时,采用了"城市色彩三要素"的概念,即城市色彩的物理属性、构成性以及材质三要素,对这三个要素分别进行了气候影响力的分析.并针对当前温室效应的热点问题,指出城市色彩对城市气温的影响,以及如何利用城市色彩来达到减轻温室效应的目的.最后简要提出了城市色彩规划的一些应用原则.     

南方城镇规划中的建筑隔热问题研究

建筑隔热是南方建筑节能的关键,如何有效地做好建筑隔热工作,建立可持续发展的建筑环境是值得探讨的问题。本文从建筑与环境的系统观点分析隔热与散热的相互关系,论证把建筑隔热与房屋规划,环境规划相结合,利用自然规律指导建筑隔热设计的合理性和必要性。     

不同建筑保温方案的数值模拟分析

以4种不同建筑保温体系方案为研究对象,对框架结构建筑填充墙与柱子部位形成的热桥建立三维稳态传热模型。以马鞍山市冬季室内外气候参数为计算条件,利用CFD数值模拟4种不同保温方案下的建筑外墙的温度场分布、墙体内表面热流大小,重点分析热桥对外墙平均传热系数的影响。结果表明,建筑结构自保温一体化系统具有与外墙外保温相当的保温效果;且建筑结构自保温一体化系统明显改善了现阶段自保温墙体系统存在的热桥问题,该系统中热桥引起的传热系数增加比例最小,为29.35%。     

大型城市河流对城市气候影响的实测研究

为得到夏季城市河流对热气侯的具体影响,采用定点观测方法,以松花江哈尔滨段为研究对象,在夏季最热月份展开为期一个月的实测,得出夏季各下垫面及大气温度的变化规律及各辐射通量的变化关系．数据分析显示：白天地表温度明显高于其他下垫面温度及大气温度．晴朗天气,地表温度比江面上空大气温度约高14qc,固定测点处水温低于河道上方的环...     

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。     

夏热冬冷气候城市公共空间热环境季节特征

城市公共空间热环境是影响人们热舒适程度的重要因素。夏热冬冷气候城市公共空间的热环境在一年内会发生很大变化。在长沙市内选择3个典型公共空间（街道、公园和广场）进行长期热环境参数实测实验。通过对不同季节3个实测点的空气温度、相对湿度、黑球温度和风速4个重要热环境参数进行分析,获得夏热冬冷气候城市公共空间的全年热环境特征。研究结果表明：自然气候决定了城市热环境的基本特征,而城市物理结构是引起室外局部热环境发生改变的重要因素;受植物（乔木）和水体（湘江）的影响,沿江街道在全年大部分时间中空气温度显著较低,相对湿度较高,太阳辐射较弱;广场温度较高,太阳辐射较强。