城市高密度街区的交通污染物分布研究

发布时间：2020-09-22 11:48

　　中国正面临着前所未有的高速城市化进程,城市不断发展,建设强度越来越高,建筑容量急剧增大,剧烈的城市化建设在一定程度上提高了人们的生活水平,同时带来了一系列环境问题。交通是城市大气污染物的主要来源,而随着城市发展,尤其是深圳这样的大城市,机动车保有量不断增加,导致城市大气污染物排放量不断上升。然而随着建筑密度的不断增大,城市通风受到阻碍,使交通造成的大气污染物难以扩散,在城市环境中聚集,导致城市空气污染问题愈发严重,“雾霾”现象频发。而随着人类的居住密度的不断增大,人类对城市环境的敏感性也随之增强,解决环境问题的需求也越来越迫切。面对环境压力,我们有必要对大气污染物在城市环境中的分布规律进行研究,以采取应对策略,提高环境品质。根据目前国内外的相关研究,建筑形态以及建筑群的布局方式都会对大气污染物的空间分布造成一定影响。因此,本研究以区域规划布局和建筑形态设计的视角,针对高密度城市,分别对实际案例和抽象模型的污染物分布进行数值模拟,然后,对污染物分布与建筑形态和建筑群布局的联系,以及对规划设计的改良意见进行研究和探讨。本文基于CFD模拟的基本方法,构建合适的空间模型和网格,并根据现有的指导原则,设置合理可靠的湍流模型以及边界条件。首先对深圳市南山区某实际案例进行分析。实际案例的污染源参数,根据道路的交通量、车速、各类型车辆排放比以及道路坡度等因素,通过MOVES软件模拟得出。这部分研究将研究对象划分为栅格,通过GIS统计各栅格内的形态要素,使用SPSS软件分析浓度与形态要素的关系,并得到以浓度为因变量的多元线性回归方程。为了研究城市空间形态与污染物空间分布的关系,本文还根据深圳市的典型建筑布局方式,设计了7组建设强度相同的抽象模型进行模拟研究。通过对比各形态布局条件在行人高度的浓度结果、局部的矢量分布,以及浓度在研究区前后场的竖直方向上的分布等,归纳得出建筑形态以及建筑群布局对污染物空间分布的影响。本研究的主要目的是通过对实际案例以及抽象模型的模拟结果进行分析,得出城市高密度街区污染物分布的规律。并根据总结的规律,得到对实际规划和建筑设计的优化策略,为今后的项目规划以及建筑设计提供参考,以提高城市高密度街区行人空间的大气环境质量。
【学位单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X51;X734.2
【部分图文】：

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而是直接进入血液循环分布到全身。除此以外，细颗粒物还会红蛋白输送氧的能力，这对于贫血以及有血液循环障碍的病人来说，可能其严重的后果。例如会加重呼吸系统疾病，甚至引起充血性心力衰竭和冠等心脏疾病。这些颗粒可能混有重金属等有害物质，它们通过支气管和肺血液，导致重金属等有害物质溶解在血液中，对人体健康造成更加严重的影前国内 PM2.5浓度远高于美洲和欧洲城市，因此目前 PM2.5是中国大多数首要污染物。汽车尾气中 NOx主要成分是 NO，NO 不稳定，在空气中很为二氧化氮产生刺激作用。氮氧化物主要危害是损害呼吸道，可能会造成发性阻塞性细支气管炎，一氧化氮浓度过高可能导致高铁血红蛋白血症。目前国内大气污染物中含量最大、分布最广的一种，也是燃烧和汽车尾气的主要污染物之一。它对人体健康会造成严重危害，甚至能致死，因此对放的监管和控制一直受到相关部门的重视。因此，考虑到交通污染物的危须对其进行控制，相关部门和部分地区已经采取了相应策略。

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深圳市主要城市形态（图片来源：作者自摄）

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为了研究城市空间布局和建筑形态对大气污染物分布的影响，本研究选取了深圳市南山区某城市规划实例作为研究对象，采用 CFD 模拟的方法进行实验研究，并通过使用 GIS 工具统计分析需要的各自变量数据。本文使用 SPSS 软件，将模拟得到的污染物浓度作为因变量，进行数理统计分析，通过相关性分析，确定哪些因素对街区污染物的影响更大，并筛选出主要影响因素，得到定量的多元回归方程。2.1 研究对象本研究选取深圳市南山区某城市设计实例作为研究对象，深圳市地处中国南部海滨，位于北回归线以南，东经 113°46′至 114°37′，北纬 22°27′至 22°52′，深受季风的影响，夏季盛行风偏东南风，时有季风低压，高温多雨，其余季节盛行东北季风，气候较为干燥，气候温和，是我国南方沿海特大城市的代表。

【参考文献】