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绿地与建筑格局影响城市热环境的模拟研究

文献类型:学位论文

作者魏琳沅
答辩日期2021-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师孙然好
关键词城市热岛效应,格局配置,天空开阔度,城市通风廊道 Urban Heat Island, Pattern Configuration, Sky View Factor, Urban Ventilation
学位名称工程硕士
学位专业生物工程
其他题名Simulation on the influence of green spaces and built-up patterns on urban thermal environment
英文摘要

      快速城市化导致自然地表被不透水面代替,引起了城市通风环境的恶化以及 城市热岛效应等生态问题,提高城市景观配置合理性并缓解热岛效应是提高城市 居民福祉的重要措施。绿地和建筑的空间配置对城市热岛效应的影响引起学者和 管理者的重视,当前研究多通过遥感反演和实地监测,对单一区域进行静态分析, 缺少多格局的动态模拟,制约了深入研究城市景观格局对热环境的影响机理。

      因此,论文选择基于计算机流体力学原理的 Phoenics 软件模拟局地小气候, 通过实测数据对软件参数进行率定;选择北京市五环区域为研究对象,分析了绿 地、建筑格局与城市小气候(风、热等指标)的关系;设计了不同绿地和建筑配 置情景,利用模型模拟小气候差异,探讨了屋顶绿化缓解城市热岛的方法,评价 了五环内近地表通风廊道构建的有效性。主要结论:

      (1)城市绿地具有显著的降温能力,随着面积增大降温强度增大。占比 10~50%的绿地,降温幅度为 1.4~2.2℃。形状指数较大的绿地格局,降温效应越 好。绿地与建筑格局配置综合影响区域热环境,分散分布于城市建筑物周围的绿 地降温效应最大,集中分布在边界的绿地降温效应最差。在容积率在 1~2 之间 时,绿地的降温效应随着容积率的增大而减小。

       (2)建筑容积率和建筑形态共同影响空气温度。通过增加建筑面积提高 10% 的容积率,气温升高 0.68℃;而通过建筑物高度增加 10%的容积率,气温升高 0.12℃。在一定范围内,高层建筑物有利于改善区域热环境。当建筑容积率为 2 时,4%的屋顶绿化面积能够降低区域平均气温(地表 1.5 m)0.7℃,降温效率高 于地面绿化。

      (3)在城市尺度上,风速与容积率、建筑面积呈显著负相关关系,与天空 开阔度呈显著正相关关系。识别了五条近地表通风廊道,发现沿中轴线的一条风 廊通风状况最好;东四环至北京朝来森林公园,通风潜力最大。并与现有发布的 《北京城市总体规划(2016-2035)》中的通风廊道规划图进行对比分析,提出了 廊道规划方向、发掘廊道通风潜力以及增加廊道生态意义的三个建议。同时在对北京城区规划时,注重途径风道的生态域保护,包括严格控制建筑物的高度,同 时应适当的打通阻碍较大的点,从而提高风道的贯通性以及缓解城市热岛效应。

页码99
源URL[https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47091]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
魏琳沅. 绿地与建筑格局影响城市热环境的模拟研究[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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