滨水住区夏季热环境特征及其影响因子研究

发布时间：2017-10-21 04:35

  本文关键词：滨水住区夏季热环境特征及其影响因子研究

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【摘要】：高速的城市化和人口集聚以及随之而来的大规模建设与城市扩张,造成城市建成环境和气候之间关系的恶化。其中,愈加显著城市热岛效应导致许多大中型城市成为炽热的“火炉”。相关研究表明,城市大型水域对城市热环境的改善作用十分显著,可称为调节城市气候的“冷源”。而城市滨水住区的热环境效应直接体现了水域对人居环境的影响。能量在表面平静的水域与表面粗糙的城市居住区之间交换,形式也趋于多样化和复杂化,同时滨水住区的景观设计因子也影响着水域冷岛效应的强弱。本文主要探究了滨水住区热环境的特征及其影响因子,并通过实地观测、数据统计分析、建立预测模型等手段,整合提出城市滨水住区的热舒适优化策略,为构建良好的人居环境奠定研究基础。笔者进行的主要工作及结论如下:(1)水域热环境的研究进展综述。本文第一章对目前国内外城市水域热环境的研究进展进行了总结。概括了城市水域热环境研究的尺度,归纳了水域热环境的影响因子,提出滨水住区在其中的重要地位。(2)滨水住区夏季热环境的变化规律及时空特征探究。在本文第二章的实测中证实了水域冷岛效应的真实存在,总结了水域冷岛效应的一般规律。在热环境特征的实测研究中,从时间、空间、要素等方面对滨水住区热环境特征进行了细致分析,认为滨水住区热环境变化周期与走势与城市热岛中心热环境相似,但受水域冷岛效应的影响,气温的涨幅与湿度的降幅均小于热岛中心;从空间特征上分析,对滨水住区的主要影响体现在距离和方向上,气温和湿度仍然以岸边的测点为最低点,但随着离岸距离的增加,气温逐渐升高,降温强度也有所减弱,说明在复杂条件下气温更多的受到环境要素的影响,如滨水带类型、植被覆盖率、不透水表面、城市道路交通及大型山体林地等。(3)滨水住区夏季热环境的关键影响因子研究。本文第三章对一个具体场地进行了详细的实地观测和数据收集,对绿化覆盖率、乔草比、天空可视因子、建筑密度、硬质比例等因子进行了温湿度回归分析,构建了多元回归预测模型。研究总结得出水体比例与空气温度有着显著相关性;对比分析发现临近水体的测点气温较低,说明水体因其较大的储热性和蒸散量控制着周边环境的温度,但小型水体和大型水域的降温范围有着明显差别,多次试验中证明了水体面积与温度存在反比例关系;通过对比分析发现,相同环境下有遮阴情况的测点比暴露在太阳直射下的测点气温普遍低2—3℃,人体受到阳光直射也会增加体表温度,这是最为直接的热感知。在日间,最直接的缓解方法就是增加遮阴,减小天空可视因子,降低短波辐射的进入;从绿化覆盖率和乔草比的回归分析中可以得出增加绿地对滨水住区温湿度的影响不明显,对比分析发现在日间草坪及灌木上方的空气温略低于硬质铺装,但乔木下的温度要远低于其他绿化类型,在景观设计中保持一定比例的乔木数量能有效改变热环境特征;硬质表面对于其上方的空气温湿度有显著改变能力,但对周边环境的影响不大。(4)滨水住区热舒适优化策略整合。基于本文的分析结论及相关研究成果,本文在第四章从空间形态、植被结构、硬质场地、遮阴设施、水陆边界等方面提出了相应的滨水住区热舒适优化策略,旨在充分发挥水域的冷岛效应,为缓解夏季炎热的居住环境提供有效的途径。
【关键词】：华中地区 滨水住区 热环境 特征 影响因子
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU984.12;P463.24
【目录】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 1 绪论14-28
• 1.1 研究背景14-16
• 1.1.1 城市热岛效应对人居环境的影响14
• 1.1.2 城市水域能有效缓解城市热岛效应14-15
• 1.1.3 城市滨水空间是水陆气候交换的重要地带15-16
• 1.1.4 滨水住区热环境研究体现了水域与人居环境间的有机关系16
• 1.2 相关概念概述16-20
• 1.2.1 城市局地小气候16-17
• 1.2.2 城市热环境17-18
• 1.2.3 辐射与反射18-19
• 1.2.4 城市热岛效应19
• 1.2.5 城市冷岛效应19-20
• 1.3 国内外研究综述20-26
• 1.3.1 城市水域热环境的研究尺度20-23
• 1.3.2 城市水域热环境的影响因子23-25
• 1.3.3 城市热环境的研究技术25-26
• 1.4 研究目的与研究意义26
• 1.5 研究内容及研究方案26-27
• 1.6 研究框架27-28
• 2 滨水住区夏季热环境特征研究28-61
• 2.1 背景气候及水资源概况28-31
• 2.1.1 武汉的自然地理条件28
• 2.1.2 武汉的气候概况28-30
• 2.1.3 武汉的水资源概况30-31
• 2.2 实验仪器与实测区域31-35
• 2.2.1 实测仪器的选择32
• 2.2.2 实测仪器的校正32-34
• 2.2.3 实测区域选定34-35
• 2.3 水域开放空间冷岛效应测析35-41
• 2.3.1 实测环境与实测方案35-36
• 2.3.2 数据处理与分析36-40
• 2.3.3 实测结论40-41
• 2.4 滨水住区夏季热环境效应测析41-57
• 2.4.1 实测环境与实测方案42-43
• 2.4.2 数据处理与分析43-56
• 2.4.3 分析结果56-57
• 2.5 滨水住区夏季热环境特征57-61
• 2.5.1 滨水住区夏季热环境的时空特征57-59
• 2.5.2 滨水住区夏季热环境的要素特征59-61
• 3 滨水住区夏季热环境影响因子测析61-94
• 3.1 滨水住区景观设计因子选择61-63
• 3.2 滨水住区夏季热环境影响因子实测63-69
• 3.2.1 实测环境基本概况63-65
• 3.2.2 实测方案65-69
• 3.3 数据处理与分析方法69-76
• 3.3.1 数据的时空分布格局69-74
• 3.3.2 景观参数统计及数据分析方法74-76
• 3.4 分析结果76-92
• 3.4.1 各因子与温湿度的相关性76-78
• 3.4.2 离岸距离对滨水住区热环境的影响78-80
• 3.4.3 下垫面性质及比例对滨水住区热环境的影响80-85
• 3.4.4 天空可视因子对滨水住区热环境的影响85-87
• 3.4.5 地表温度对气温的影响87-89
• 3.4.6 相对湿度对气温的影响89-90
• 3.4.7 多元回归分析与预测模型90-92
• 3.5 结论92-94
• 4 滨水住区夏季热舒适优化策略94-105
• 4.1 热舒适与热环境的关系94
• 4.2 影响室外热舒适的气候因素94-96
• 4.3 滨水住区夏季热舒适优化策略96-105
• 4.3.1 空间形态优化策略96-98
• 4.3.2 植被结构优化策略98-100
• 4.3.3 硬质表面优化策略100-102
• 4.3.4 场地遮阴优化策略102-103
• 4.3.5 水陆边界优化策略103-105
• 5 结语105-109
• 5.1 研究的主要结论105-107
• 5.2 创新之处107
• 5.3 局限与展望107-109
• 参考文献109-117
• 致谢117

【参考文献】

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本文编号：1071333