基于局地气候优化的城市蓝绿空间规划途径研究进展
发布时间：2022-01-01 06:27
在高密度、高强度的城市建设模式下,我国大中城市内部均面临着热岛效应加剧、通风能力下降、灰霾天气频发等局地气候环境问题。城市蓝绿空间作为调控城市风热环境、改善大气环境质量的关键要素,已成为城市空间规划设计领域应对局地气候问题的重要研究对象。本文通过对国内外城市蓝绿空间局地气候效应研究文献资料的回顾,从城市蓝绿空间规划布局、网络构建两个层面,梳理了冷岛景观特征优化、冷岛空间镶嵌布局、通风廊道网络连通、通风廊道界面管控的规划学途径研究进展,并总结了相关研究的主要成果及存在的主要问题,提出从智能仿真平台、评估指标体系、规划设计指南、实施保障机制4方面建立城市蓝绿空间规划应对局地气候问题的研究框架,以期为城市气候适应性规划理论创新提供有益启示。
【文章来源】：应用生态学报. 2020,31(11)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
基于绿色空间布局的城市热安全理想模型[43]
除了完善通风廊道的结构性,还需增强蓝绿廊道界面的渗透性,通过中心城区通风廊道界面形态控制,尽可能使海风、湖风、江风、山风向城市内部渗透(图3)。相关研究对通风廊道两侧建筑高度、建筑密度、建筑布局、高宽比等一系列建筑形态提出了控制标准,如徐磊等[70]对黄石中心城区通风廊道两侧建筑形态提出控制指引,廊道两侧建筑密度需低于45%,建筑的迎风角度控制在30°以内,尽量使建筑长边顺应风向,大型单体建筑的迎风面积比宜小于0.7。李军等[71]以武汉市中心城区典型通风廊道为代表,提出需控制廊道周边建筑高度不超过9 m,建筑密度不超过20%,建筑布局建议采用斜列式。虽然有学者对通风廊道界面形态提出了一系列管控建议,但由于缺乏对通风廊道规划方案的数值模拟评估,并不能对廊道管控要求提出反馈和优化建议。此外,部分学者从湖泊、河流、山体外部界面形态对风环境的影响机理角度进行了研究,在制定通风廊道管控标准时,可将这些研究成果纳入考虑,如Luo等[72]在建立香港典型山体和山前城市街区理想模型的基础上,利用Fluent数值模拟软件研究了建筑高度对山风流动的影响,结果表明,当建筑高度低于60 m时,山风占主导地位,当建筑高度大于100 m时,山风被阻挡。宋晓程等[73]通过Fluent数值模拟软件,探讨了哈尔滨夏季河流周边建筑形态因素对风环境的影响,基于江风渗透提出最佳建筑布局为点板式、容积率为1.5、滨水间距为100 m、岸堤高度为0 m。戴茜等[74]采用ANSYS模拟和定点实测相结合的方法,研究湖泊周边建筑布局对风环境的影响,结果表明,湖泊周边不同的布局方式会影响湖风扩散,表现为行列式>周边式>点状式。现有研究成果可以辅助通风廊道界面形态管控策略,同时机理性研究如何响应通风廊道界面形态管控的要求,使研究成果可转化为规划实践需遵循的原则,还需深入探讨。3 总结与展望
城市边缘地带由河流、湖泊、湿地、山体、农田等多样化蓝绿空间组成,是城市新鲜空气的重要来源,也是风进入城市的关键入口。传统城市规划中普遍利用楔形绿地从城市边缘引入新鲜空气,佟华等[51]利用MM5中尺度气象模式,对北京市建设大型楔形绿地的规划方案进行评估,结果表明,利用楔形绿地将空气引入市区的想法只对上风方向城郊地区起作用,下风方向城市中心由于风速减小,反而加剧了污染物的堆积。可见,楔形绿地不一定能改善城市内部气候环境问题,因此有学者研究了城市边缘氧源绿地的布局方法。王绍增等[52]建议将风玫瑰平均瓣长按一定倍数放大与城市平面图叠加,若城市边缘绿地为农田需放大6倍,为森林则放大2倍,即可得到氧源绿地布局的大致规模和形状。杨立新[53]认为,仅依据“风向玫瑰图”中的风频进行氧源地布局而不考虑风速容易造成布局结构方向性失误,应通过软微风玫瑰图进行氧源地布局才能有效提高微风状态下城市风速。赵红斌等[54]在此基础上,利用西安市1960—2012年的日平均风速和风向数据制作软微风玫瑰图,根据软微风特征指导城市边缘地带的氧源绿地布局。除了经验性氧源绿地布局原则,Schaedler等[55]根据下垫面冷空气生成效率、气流与地表的摩擦开发了冷空气气流模型KALM,利用该模型计算斯图加特冷空气生成区域作为重要补偿空间。2.1.2 中心城区通风廊道导风
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高分辨率数值模拟的杭州市通风廊道气象效应研究[J]. 刘红年,贺晓冬,苗世光,俞布,危良华,王学远. 气候与环境研究. 2019(01)
[2]建筑因子对城市湖泊温度效应的模拟研究——以湖南烈士公园湖泊为例[J]. 戴茜,陈存友,胡希军,胡颖炫. 生态环境学报. 2019(01)
[3]杭州城市多级通风廊道体系构建初探[J]. 俞布,贺晓冬,危良华,陈亮,周雯. 气象科学. 2018(05)
[4]气候适应性视角下的河道空间城市设计评价和策略研究——以广州市荔枝湾涌改造一期工程为例[J]. 张雅妮,殷实,肖毅强. 西部人居环境学刊. 2018(03)
[5]多源参数在晋江城市热岛分析中的差异性[J]. 华俊玮,祝善友,高牧原,张桂欣. 遥感信息. 2017(05)
[6]快速城市化下福州市的热环境变迁[J]. 王琳,徐涵秋. 同济大学学报(自然科学版). 2017(09)
[7]巧于因借,引风入城——黄石市沿江地区城市设计研究的创新思维[J]. 徐磊,户明明,高畅. 城乡规划. 2017(03)
[8]城市新区通风廊道规划方法研究——以西咸新区为例[J]. 苏钠,周典,孙宏生. 现代城市研究. 2017(04)
[9]湿热地区街头绿地微气候效应数值模拟分析[J]. 吴昌广,房雅萍,林姚宇,马晓阳,王耀武,王克桓. 气象与环境学报. 2016(05)
[10]基于气象和GIS技术的北京中心城区通风廊道构建初探[J]. 杜吴鹏,房小怡,刘勇洪,何永,贺健. 城市规划学刊. 2016(05)
本文编号：3561802
【文章来源】：应用生态学报. 2020,31(11)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
基于绿色空间布局的城市热安全理想模型[43]
除了完善通风廊道的结构性,还需增强蓝绿廊道界面的渗透性,通过中心城区通风廊道界面形态控制,尽可能使海风、湖风、江风、山风向城市内部渗透(图3)。相关研究对通风廊道两侧建筑高度、建筑密度、建筑布局、高宽比等一系列建筑形态提出了控制标准,如徐磊等[70]对黄石中心城区通风廊道两侧建筑形态提出控制指引,廊道两侧建筑密度需低于45%,建筑的迎风角度控制在30°以内,尽量使建筑长边顺应风向,大型单体建筑的迎风面积比宜小于0.7。李军等[71]以武汉市中心城区典型通风廊道为代表,提出需控制廊道周边建筑高度不超过9 m,建筑密度不超过20%,建筑布局建议采用斜列式。虽然有学者对通风廊道界面形态提出了一系列管控建议,但由于缺乏对通风廊道规划方案的数值模拟评估,并不能对廊道管控要求提出反馈和优化建议。此外,部分学者从湖泊、河流、山体外部界面形态对风环境的影响机理角度进行了研究,在制定通风廊道管控标准时,可将这些研究成果纳入考虑,如Luo等[72]在建立香港典型山体和山前城市街区理想模型的基础上,利用Fluent数值模拟软件研究了建筑高度对山风流动的影响,结果表明,当建筑高度低于60 m时,山风占主导地位,当建筑高度大于100 m时,山风被阻挡。宋晓程等[73]通过Fluent数值模拟软件,探讨了哈尔滨夏季河流周边建筑形态因素对风环境的影响,基于江风渗透提出最佳建筑布局为点板式、容积率为1.5、滨水间距为100 m、岸堤高度为0 m。戴茜等[74]采用ANSYS模拟和定点实测相结合的方法,研究湖泊周边建筑布局对风环境的影响,结果表明,湖泊周边不同的布局方式会影响湖风扩散,表现为行列式>周边式>点状式。现有研究成果可以辅助通风廊道界面形态管控策略,同时机理性研究如何响应通风廊道界面形态管控的要求,使研究成果可转化为规划实践需遵循的原则,还需深入探讨。3 总结与展望
城市边缘地带由河流、湖泊、湿地、山体、农田等多样化蓝绿空间组成,是城市新鲜空气的重要来源,也是风进入城市的关键入口。传统城市规划中普遍利用楔形绿地从城市边缘引入新鲜空气,佟华等[51]利用MM5中尺度气象模式,对北京市建设大型楔形绿地的规划方案进行评估,结果表明,利用楔形绿地将空气引入市区的想法只对上风方向城郊地区起作用,下风方向城市中心由于风速减小,反而加剧了污染物的堆积。可见,楔形绿地不一定能改善城市内部气候环境问题,因此有学者研究了城市边缘氧源绿地的布局方法。王绍增等[52]建议将风玫瑰平均瓣长按一定倍数放大与城市平面图叠加,若城市边缘绿地为农田需放大6倍,为森林则放大2倍,即可得到氧源绿地布局的大致规模和形状。杨立新[53]认为,仅依据“风向玫瑰图”中的风频进行氧源地布局而不考虑风速容易造成布局结构方向性失误,应通过软微风玫瑰图进行氧源地布局才能有效提高微风状态下城市风速。赵红斌等[54]在此基础上,利用西安市1960—2012年的日平均风速和风向数据制作软微风玫瑰图,根据软微风特征指导城市边缘地带的氧源绿地布局。除了经验性氧源绿地布局原则,Schaedler等[55]根据下垫面冷空气生成效率、气流与地表的摩擦开发了冷空气气流模型KALM,利用该模型计算斯图加特冷空气生成区域作为重要补偿空间。2.1.2 中心城区通风廊道导风
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于高分辨率数值模拟的杭州市通风廊道气象效应研究[J]. 刘红年,贺晓冬,苗世光,俞布,危良华,王学远. 气候与环境研究. 2019(01)
[2]建筑因子对城市湖泊温度效应的模拟研究——以湖南烈士公园湖泊为例[J]. 戴茜,陈存友,胡希军,胡颖炫. 生态环境学报. 2019(01)
[3]杭州城市多级通风廊道体系构建初探[J]. 俞布,贺晓冬,危良华,陈亮,周雯. 气象科学. 2018(05)
[4]气候适应性视角下的河道空间城市设计评价和策略研究——以广州市荔枝湾涌改造一期工程为例[J]. 张雅妮,殷实,肖毅强. 西部人居环境学刊. 2018(03)
[5]多源参数在晋江城市热岛分析中的差异性[J]. 华俊玮,祝善友,高牧原,张桂欣. 遥感信息. 2017(05)
[6]快速城市化下福州市的热环境变迁[J]. 王琳,徐涵秋. 同济大学学报(自然科学版). 2017(09)
[7]巧于因借,引风入城——黄石市沿江地区城市设计研究的创新思维[J]. 徐磊,户明明,高畅. 城乡规划. 2017(03)
[8]城市新区通风廊道规划方法研究——以西咸新区为例[J]. 苏钠,周典,孙宏生. 现代城市研究. 2017(04)
[9]湿热地区街头绿地微气候效应数值模拟分析[J]. 吴昌广,房雅萍,林姚宇,马晓阳,王耀武,王克桓. 气象与环境学报. 2016(05)
[10]基于气象和GIS技术的北京中心城区通风廊道构建初探[J]. 杜吴鹏,房小怡,刘勇洪,何永,贺健. 城市规划学刊. 2016(05)
本文编号：3561802
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