夏热冬暖地区小街坊城市空间热环境模拟研究

【摘要】：随着城市功能的复杂化与多样化，以城市中心为代表的城市空间日益表现出街区尺度小型化特征。小尺度的街坊模式有利于鼓励非机动车出行，解决交通拥堵，改善城市环境质量，细化土地使用，加大临街商业界面等优势。目前对小街坊城市空间的相关研究多针对交通与邻里生活领域，而对以城市热岛效应为代表的城市热环境研究则相对欠缺。本文的研究目的在于构建并从城市热环境的角度对小街坊城市空间模式进行评价，探寻小街坊城市空间模式中热环境效益最大化的城市设计原则。 论文将以CFD模拟为基础的热环境模拟引入城市空间模式研究之中，研究不同小街坊城市空间模式在夏热冬暖地区的城市热舒适性，并总结出热环境改善策略。首先，解析了与城市气候和城市热环境相关的问题，并回顾了国内外相关研究的进展，明确了现有研究存在的问题和不足，指出了城市规划领域的城市热环境研究目标。其次，就城市热环境相关基础理论进行针对性研究，系统总结城市热环境优化的相关研究思路、内容与方法，为之后的热环境模拟分析提供相关理论基础。再次，进行小街坊城市空间模式构建。构建包括整体空间模式与局部街谷模式两大部分。整体空间模式构建对相关小街坊尺度模式进行汇总分析，结合相关建筑布局规范要求，以单一街坊的布置为基础，通过地块组合与功能布置，最终得出六种小街坊城市空间模式。局部街谷模式以影响街谷内热环境的空间要素为出发点，包括不同街坊尺度与不同街口形式两个研究方向，并分别构建相应模型。最后，对小街坊城市空间模式进行模拟，通过对比分析，选择较为优化的模式，并对城市热环境优化的相关策略进行总结归纳。 论文研究了小街坊城市空间模式以及城市空间结构与城市热环境之间的关系，并提出了有建设性的改造策略，希望为城市热环境改善以及城市节能设计等提供科学的参考，以实现城市更加健康可持续发展的目标。 【关键词】：城市热环境 小街坊 城市空间 CFD模拟
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU119
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-25
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 夏热冬暖城市热环境问题严峻10
• 1.1.2 小街坊空间模式具有现实意义10-11
• 1.1.3 模拟评价成为规划学科研究新焦点11
• 1.2 研究的目的及意义11-12
• 1.2.1 研究目的11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 1.3 问题域及概念界定12-17
• 1.3.1 夏热冬暖地区12-14
• 1.3.2 小街坊城市空间14-15
• 1.3.3 城市热环境15-17
• 1.3.4 计算机仿真模拟17
• 1.4 国内外研究概况及现状17-21
• 1.4.1 小街坊空间模式的研究17-19
• 1.4.2 城市空间与热环境相关性研究19-21
• 1.4.3 国内外研究概况总结21
• 1.5 研究方法与内容21-25
• 1.5.1 研究方法21-22
• 1.5.2 研究内容及框架22-25
• 第2章 城市热环境相关基础性研究25-38
• 2.1 城市热环境优化的研究思路25
• 2.2 城市热环境优化的研究内容25-34
• 2.2.1 城市热物理环境理论研究26-31
• 2.2.2 城市设计热环境优化研究31-34
• 2.3 城市热环境优化的研究方法34-37
• 2.3.1 观测法34-35
• 2.3.2 模拟法35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 小街坊城市空间模式构建38-68
• 3.1 小街坊城市空间特征及构建思路38-39
• 3.1.1 夏热冬暖地区城市空间基本特征38
• 3.1.2 小街坊城市空间模式的构建思路38-39
• 3.1.3 小街坊城市空间模式要素选择39
• 3.2 小街坊城市整体空间控制要素39-47
• 3.2.1 单街坊布局模式的控制要素39-43
• 3.2.2 城市片区模式组合控制要素43-47
• 3.3 小街坊城市整体空间模式构建47-61
• 3.3.1 构建条件界定47-48
• 3.3.2 单一街坊空间模式构建48-54
• 3.3.3 城市片区街坊模式组合54-61
• 3.4 小街坊城市局部街谷控制要素61-63
• 3.4.1 三维尺度确定61
• 3.4.2 街墙形式选择61-62
• 3.4.3 街口建筑形式62-63
• 3.5 小街坊城市局部街谷模式构建63-67
• 3.5.1 构建条件界定63
• 3.5.2 不同街坊尺度的街谷模型构建63-66
• 3.5.3 不同街口形式的街谷模型构建66-67
• 3.6 本章小结67-68
• 第4章 小街坊城市空间模式热环境模拟评价68-92
• 4.1 PHOENICS 软件介绍68
• 4.1.1 PHOENICS 软件应用领域与特点68
• 4.1.2 PHOENICS 软件的准确性与不足68
• 4.2 小街坊城市空间模式热环境模拟68-71
• 4.2.1 建立三维模型68-69
• 4.2.2 计算域确定与网格设定69-70
• 4.2.3 气候数据及条件设置70-71
• 4.3 分析评价指标71
• 4.3.1 热舒适度71
• 4.3.2 温度71
• 4.3.3 风速71
• 4.4 小街坊城市整体空间模式分析评价71-79
• 4.4.1 街坊走向热环境影响对比分析72-74
• 4.4.2 廊道布置热环境影响对比分析74-76
• 4.4.3 街坊尺度热环境影响对比分析76-79
• 4.5 小街坊城市局部街谷模式分析评价79-90
• 4.5.1 街坊尺度热环境影响对比分析80-85
• 4.5.2 街口形式热环境影响对比分析85-90
• 4.6 小街坊城市空间热环境改善策略90-91
• 4.6.1 小街坊城市空间热环境模拟结论90
• 4.6.2 城市设计热环境优化策略90-91
• 4.6.3 模拟结果及设计策略的适用性91
• 4.7 本章小结91-92
• 结论92-94
• 参考文献94-100
• 附录100-116
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文116-118
• 致谢118

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