湿热地区城市中央商务区热环境优化研究

发布时间：2017-04-24 20:01

  本文关键词：湿热地区城市中央商务区热环境优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：中央商务区是城市中土地开发价值高度集中的区域,具有标识度非常高的下垫面环境特征,集中着规模数量庞大的商务办公人员,往往作为城市地标吸引着大量的观光游客。近几十年在国内快速发展建设的背景下,人们开始关注中央商务区的生态化和可持续发展,如何在中央商务区高强度开发城市环境的规划设计时缓解热岛效应和优化局地热环境是一个重要议题。因此,本文通过对中央商务区进行调研、测试实验和计算机模拟工作,开展了不同层面的热环境研究,目的在于对湿热地区城市中央商务区的局地热环境有直观的了解与认识,对中央商务区整体层面和单元层面的热环境影响要素及其相应的影响作用进行分析,探索有利于湿热地区中央商务区热环境优化的规划设计方法。首先,开展文献资料调研和实地走访调研等工作,对国内主要中央商务区的空间布局与规划设计特点进行分析,结合城市规划管理文件的控制要求,从整体、单元两个层面研究中央商务区热环境影响要素的定性、定量特征；其次,对室外空气温度的测试方法进行改进,将自然通风装置改进为强制通风防辐射简易装置,并通过比较实验,验证其在室外测试实验中的适用性。在广州市中央商务区珠江新城的街坊内开展连续47小时的热环境测试实验工作,获得具有代表性的街坊的室外微气候数据,从热岛强度、热安全和热舒适等方面对湿热地区城市中央商务区的热环境状况进行实证分析；第三,确定中央商务区室外热环境的评价指标为空气温度／热岛强度和新标准有效温度,并以热环境测试实验获取的微气候数据为依据,对实验对象的计算机数值模拟结果进行校验,选择能够对中央商务区高强度开发环境白天时段的热环境平均状况进行比较准确模拟计算的ENVI-met模型作为热环境计算与评价方法；接着,建立中央商务区整体层面的不同工况,反映轴线数目及方向、不同容积率的街坊布局、绿地布局等整体层面热环境影响因素的不同,运用ENVI-met对这些工况进行热环境模拟。研究发现在保证中央商务区整体开发强度不变时,绿地布局是影响整体热环境的重要因素,规划设计时应尽量沿商务区中轴线布置绿地,避免绿地呈片状集中布置；轴线方向也是影响整体热环境的重要因素,规划设计时应尽量采用南北或东西偏45。方向的轴线,避免采用东西、南北方向的轴线；不同容积率的街坊布局对整体热环境的影响相对较小；最后，建立中央商务区层面的不同工况，反应重要规划指标值、建筑布局场式、绿化布局形式等街坊层面热环境影响因素的不同,运用ENVI-met对这些工况进行热环境模拟。研究发现不同的建筑布局形式影响着规划指标与热环境的关系。中央商务区街坊容积率是影响街坊热环境的重要因素,容积率从4增至6时热环境能得到较大改善；在提高街坊容积率的同时,适当地增大建筑密度也是优化热环境的重要策略,街坊裙房建筑密度应避免小于35%,其中点式和板列式建筑混合的街坊的裙房建筑密度最优值为45%；绿地率是中央商务区街坊整体热环境的最重要影响因素,其中乔木对热环境的改善作用较大,绿地应避免单一草地形式,避免过度集中在高层建筑群阴影区,应尽量以线状形式相对分散地布置,尽量布置在建筑群外侧的日照区。另外,还提出了对街坊整体热环境较有利和较不利的建筑布局形式,以供规划设计时进行参考。
【关键词】：中央商务区 街坊 热环境 规划指标 布局
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU984.13;TU119
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-33
• 1.1 课题背景12-15
• 1.1.1 城市气候问题与局地微气候12-13
• 1.1.2 城市中央商务区与局地热环境13-15
• 1.1.3 城市规划与热环境优化15
• 1.2 相关文献综述15-29
• 1.2.1 城市气候与局地微气候研究15-23
• 1.2.2 城市中心区与中央商务区研究23-27
• 1.2.3 城市热环境计算与评价方法研究27-29
• 1.3 研究课题的提出29-30
• 1.4 本文工作重点30-33
• 1.4.1 拟解决的几个重要问题30-31
• 1.4.2 研究框架31
• 1.4.3 主要研究内容31-33
• 第二章 中央商务区不同层面热环境影响要素研究33-67
• 2.1 前言33
• 2.2 城市热环境影响要素33-35
• 2.2.1 城市热环境理论模型33
• 2.2.2 不同层面热环境影响要素33-35
• 2.3 中央商务区整体层面热环境影响要素研究35-45
• 2.3.1 主要案例研究36-43
• 2.3.2 中央商务区整体层面热环境影响要素特征43-45
• 2.4 中央商务区单元层面热环境影响要素研究45-65
• 2.4.1 中央商务区热环境研究单元45-47
• 2.4.2 街坊重要规划指标研究47-61
• 2.4.3 街坊建筑布局形式研究61-65
• 2.4.4 街坊绿化布局形式研究65
• 2.5 本章小结65-67
• 第三章 中央商务区典型街坊室外热环境实测实验67-105
• 3.1 前言67
• 3.2 实验对象概况67-68
• 3.3 实测参数及仪器选择68-74
• 3.3.1 实测参数68
• 3.3.2 气温测试方法的改进68-74
• 3.3.3 实验仪器74
• 3.4 实验测点的选择74-77
• 3.4.1 选择测点的原则与限制74-75
• 3.4.2 实验测点的确定75-77
• 3.5 实验概况77-80
• 3.5.1 实验时间77
• 3.5.2 实验时段天气状况77-78
• 3.5.3 中央商务区局地热环境概况78-80
• 3.6 实验结果分析80-103
• 3.6.1 空气温度及热岛强度80-92
• 3.6.2 相对湿度92-94
• 3.6.3 风速94-96
• 3.6.4 地表温度96
• 3.6.5 黑球温度96-97
• 3.6.6 平均辐射温度97-98
• 3.6.7 湿球黑球温度98-101
• 3.6.8 新标准有效温度101-103
• 3.7 本章小结103-105
• 第四章 中央商务区室外热环境计算方法校验105-119
• 4.1 前言105
• 4.2 热环境评价指标105
• 4.3 ENVI-met模拟计算方法校验105-117
• 4.3.1 ENVI-met概况105-106
• 4.3.2 ENVI-met模拟计算与校验结果106-117
• 4.4 本章小结117-119
• 第五章 中央商务区整体层面热环境模拟分析119-145
• 5.1 前言119
• 5.2 模拟边界条件119-124
• 5.2.1 太阳辐射119
• 5.2.2 空气温度119-121
• 5.2.3 相对湿度121-122
• 5.2.4 风向风速122-123
• 5.2.5 模拟边界条件设定123-124
• 5.3 模拟工况设定124-127
• 5.4 模拟结果分析127-141
• 5.4.1 轴线数目及方向对热环境的影响127-131
• 5.4.2 不同容积率的街坊布局对热环境的影响131-136
• 5.4.3 绿地布局对热环境的影响136-141
• 5.5 整体层面热环境影响要素比较141-143
• 5.6 本章小结143-145
• 第六章 中央商务区街坊热环境模拟分析145-219
• 6.1 前言145
• 6.2 中央商务区街坊案例的模拟分析145-148
• 6.2.1 模拟对象145-146
• 6.2.2 模拟结果146-148
• 6.3 重要规划指标对热环境的影响148-186
• 6.3.1 工况原型148
• 6.3.2 工况设定148-149
• 6.3.3 I2街坊工况组模拟结果分析149-166
• 6.3.4 I6街坊工况组模拟结果分析166-179
• 6.3.5 重要规划指标的影响作用比较179-186
• 6.4 建筑布局形式对热环境的影响186-202
• 6.4.1 南北朝向街坊工况组及模拟结果分析186-192
• 6.4.2 45°朝向街坊工况组及模拟结果分析192-199
• 6.4.3 建筑布局形式的影响作用比较199-202
• 6.5 绿化布局形式对热环境的影响202-215
• 6.5.1 工况原型与工况设定202-203
• 6.5.2 I2街坊工况组模拟结果分析203-208
• 6.5.3 I6街坊工况组模拟结果分析208-212
• 6.5.4 绿化布局形式的影响作用比较212-215
• 6.6 街坊案例热环境优化215-216
• 6.6.1 街坊案例热环境分析215
• 6.6.2 街坊案例热环境优化215-216
• 6.7 本章小结216-219
• 结论219-223
• 本文的主要结论219-222
• 本文的主要创新点222
• 未来研究展望222-223
• 参考文献223-235
• 附录235-242
• 攻读博士学位期间取得的研究成果242-244
• 致谢244-246
• 附件246

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘燕;程正泉;叶萌;谢健标;;1951-2005年广州市最高最低气温异常特征分析[A];中国气象学会2007年年会气候变化分会场论文集[C];2007年

  本文关键词：湿热地区城市中央商务区热环境优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：324840