城市住区热环境可控影响因素定量分析

以杭州城西52个不同类型住区为例,基于杭州夏季Landsat5 TM 数据和遥感图像解译方法提取了不同住区的地表温度、植被指数和反照率,同时结合目视解译和现场调查,分别计算了不同住区的建筑密度、容积率、平均建筑高度等建设指标.采用线性相关与多元回归分析方法分析城市地表温度与植被指数、地表反照率、容积率、建筑密度等指标之间的定量关系.结果表明：城市热环境与其人为可控影响因素的相关性大小依次为：植被指数>地表反照率>建筑密度>建筑高度>容积率;加强城市住区绿化建设、采用高反照率材料是改善住区热环境的有效手段;适度减少建筑密度和提高容积率可以缓解城市紧凑发展与城市热环境恶化之间的矛盾.     

城市三维空间与地表热环境定量关系研究——以济南为例

城市三维空间形态通过改变空气循环流动以及太阳辐射的传输平衡影响城市热环境。地表温度是研究城市热环境的重要参数之一,厘清城市三维空间形态影响地表温度的机制对缓解热岛效应具有重要意义。文章利用济南市2020年夏季Landsat8热红外影像数据和建筑矢量数据,通过3种回归分析模型探讨了城市三维空间形态与地表温度之间的相关性和空间尺度效应。结果表明：研究区域平均地表温度为33.97℃,而中高温区域面积比例高达58%;城市三维空间形态与地表温度之间具有尺度依赖性,选取4个基准尺度中,150 m空间尺度是研究城市热环境的最佳分析尺度;对地表温度影响较大的指标因子分别是空间拥挤度(SCD)、建筑物表面积(BSA)、平均高度(AV)、平均体积(AH),说明空间拥挤度较小、瘦高、三维空间上分布稀疏的建筑物有助于降低地表温度。     

城市局地气候分类的地表热岛效应

为研究城市形态和地表性质对城市地表热岛效应的影响,以西安市为例,基于Landsat8遥感影像和建筑矢量数据,采用局地气候分类(Local climate zone, LCZ)方法,对主城区进行LCZ划分.通过Landsat8遥感影像反演夏季地表温度,研究不同类型LCZ内地表温度的分布特征,同时选取14个地块分析地表热岛强度,通过计算建成区LCZ的城市形态参数分析城市形态对地表热岛效应的影响,采用的参数包括:建筑密度(Building surface fraction, BSF)、绿地率(Ratio of green space, GSP)以及下垫面粗糙度(Height of roughness elements, HRE).结果表明:建成区LCZ地表温度整体高于地表性质LCZ,但温度变化更稳定;建成区LCZ内,高密度的建筑区域地表温度高于低密度区域;地表性质LCZ内,水体温度最低,3种植被型LCZ地表温度低于其余两类LCZ,裸地温度最高;建成区LCZ地块内,高密度的高层建筑和较高的绿化率能够降低地表温度,缓解地表热岛强度;地表性质LCZ地块中水体和林地的地表热岛强度较低.在城市规划中合理的增加水体和绿化的布置,降低建筑密度同时在室外人流密集的区域设置遮阳设施将有利于缓解地表热岛效应.     

西安城区海绵城市建设设计降雨量与不透水地面分布研究

为给西安市海绵城市建设提供科学依据和参考,确定了西安市海绵城市建设设计降雨量并对主城区下垫面进行分析.结果表明:西安市年径流总量控制率为50%、80%和85%时,对应的设计降雨量分别为6.76 mm、17.43 mm和21.22mm.设计降雨量为21.22mm时,海绵城市建设可实现对全年87.14%的降雨场次地表径流有效控制的目标.主城区中,莲湖区、碑林区和新城区的不透水地表面积为90%左右,城市内涝的风险和促渗难度较大.结合西安市湿陷性黄土的地质条件,建议建立连续渗透体系;对既有街区,海绵城市建设应优先从公园绿地海绵化入手.     

杭州市住宅区位的研究分析

针对杭州市近年来不同区位商品住宅的开发情况,结合城市区域的发展和规划,就不同区位住宅的分布特点进行分析研究,研究结果显示：杭州市住宅分布以主城区为中心呈圈层式向外扩展;依照杭州市的整体住宅规划,基本形成五大住宅扇形区：下沙、滨江、三墩、城北和闲林的居住组团基本形成;城市中心区域地租的昂贵造就了杭州老城区的高房价;交通的可通达性对住宅空间的扩展和住宅区位的选择起着很重要的作用,同时城市中新CBD的形成和大规模文化、产业中心的的建立对住宅区位的影响也非常重要．从杭州未来的发展趋势看,不同区位的住宅定位与城市发展规划的联系越来越紧密．     

基于社区尺度的城市物理形态和人为活动对热环境的影响分析

以社区为分析单元,结合调查数据和大数据,从城市物理形态和人为活动两个维度构建影响因子体系,采用OLS和GWR回归模型探究影响城市热环境变化的关键性因子及其影响的空间异质性。结果表明:城市物理形态因子主导了地表温度变化;常住人口对地表温度的影响要远大于城市内部的人口流动;工业功能和土地功能混合度对地表温度影响较为显著;水体和植被的降温作用在工业区和商业区会被削弱,建筑密度在工业区的增温作用高于其他区域。     

浅圆仓不同运行方式对粮堆通风调温效果影响

浅圆仓在粮食储藏中有着广阔的应用前景,探究垂直通风与径向通风系统不同运行方式的通风降温效果,有助于为粮食的安全储存提供支持。文章以浅圆仓内粮堆(大豆)为研究对象,通过有限体积法,数值模拟了3种不同风道在正压上行通风和负压下行通风为期14 d的调温过程,获得了粮堆内部的气流和温度分布情况,并对比分析了通风降温速率、均匀性与能耗等。结果表明：各通风方式下均无通风死角,形式差异导致流向与涡团的位置差异;垂直风道正、负压方式下通风7 d后仓内无高温区域,其他两种风道出现高温区域,14 d时各种工况均无高温区域;只有径向风道的负压通风的降温速率与最终温度低于正压通风;径向风道的通风均匀性优于其他两种风道,正压通风的均匀性优于负压通风的;而正压通风的能耗普遍低于负压通风。     

基于Landsat TM／ETM＋数据的南昌城市热岛效应研究

利用Landsat TM/ETM＋数据进行南昌市地表温度反演,得出1989年和2000年2个时相的南昌市热岛强度等级分布特征,结合下垫面土地覆盖类型图,选取样区对比分析了地表温度空间分布。结果表明：南昌市存在比较明显的热岛效应,主城区的地表温度由城区中心向近郊、远郊逐渐降低,城市地表温度与下垫面的性质紧密相关。研究结果对于改善南昌城市生态环境、减缓城市热岛效应具有重要的参考价值。     

促安全目标下建筑集群全景敞视作用量化研究

全景敞视作用是能够高效提升城市安全的途径之一,本文以全景敞视理论为依托,以促进城市安全为目标,通过综合分析,将城市中建筑集群对外部空间的全景敞视作用归纳为两种类型:场地全景敞视和界面全景敞视.采用空间可视度分析和空间视域分析作为研究方法,构建建筑集群全景敞视模型,实现对建筑集群中全景敞视作用的量化,从而为科学评价城市安全提供新角度,为进一步确定公共安全薄弱区域提供新途径.     

杭州留下历史街区保护规划研究

杭州留下镇历史悠久,自宋至清,这里就是繁荣的集镇.留下历史街区是今天留下镇保存最为完好的区域,也是杭州为数不多保存完整的历史街区之一.但它同样存在着功能衰退、建筑老化、环境恶化这些城市历史街区的通病.通过对留下历史街区历史遗存的研究和现状问题的分析,提出了保护街区原有空间格局和肌理、保护有历史价值的历史建筑、保护能反映历史风貌的各种历史元素的保护方法和原则;调整街区的城市功能,使历史街区得以“再利用”;进行以开辟公共空间,整治小空间为主的一系列环境整治.探索出一条在保护历史街区历史风貌的基础上,使历史街区可住可游,重新焕发活力的积极的保护“再利用”之路.     

上游建筑孔洞特性对下游建筑自然通风潜力的影响及其CFD模拟可靠性

自然通风能有效降低室内污染物浓度,包括稀释生物气溶胶浓度,穿堂风是其主要形式之一。但在人口稠密的城市,建筑之间的遮挡作用会明显降低通风效果。以两栋建筑为研究对象,讨论上游建筑的9种情形,包括不同的开窗面积与位置,对下游建筑穿堂风潜力的影响。讨论一个来流方向、两栋建筑中心线在位于这个来流方向的直线上、间距为两倍建筑宽度的情形,分析基于稳态RANS模型（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）的CFD （Computational Fluid Dynamics）模拟风压的可靠性,结果显示,部分情形CFD模拟的可靠性不高。相对于上游建筑5%与10%的孔隙率,20%的孔隙率难以通过CFD模拟出下游建筑物的风压。风洞实验数据显示,下游建筑物的穿堂风通风潜力随上游建筑物开窗面积的增加而降低,这与一般认识相反。     

通风方式对T型综合管廊火灾烟气蔓延的影响

T型综合管廊空间狭长且有支路连通的特点,提高了火灾烟气控制难度从而加剧了火灾事故的风险。利用PyroSim软件模型模拟不同通风方式对其烟气排放效果,探究了T型综合管廊电缆舱的交叉口发生火灾时,进风口、出风口位置及出风风速对舱内烟气蔓延的影响。结果表明,中部进风、左右出风、临界风速为1.75 m/s的一进两回通风方案最利于火灾烟气控制,进风口方向适宜作为应急疏散通道,可为T型综合管廊的设计提供参考。     

基于风环境模拟对高层住区布局的优化

居住区风环境是衡量居住环境的重要要素。以合肥市某居住区规划设计方案为样本,选取规划设计阶段的两套方案,运用Airpak软件进行数值模拟,分析两套方案在夏季和冬季不同风场条件下的风环境。依据国家现行标准对1. 5 m人行高度处风速、风压等评价指标进行优劣评价,归纳建筑布局对风环境的作用和效应,得出构建开敞的通风廊道能够充分改善夏季住区内部的通风效果。旨在优化高层住区的风环境,为构建舒适健康的居住区规划设计提供理论指导。     

Air renewal times and ventilation rate calculations for underground workings using radioactive measurement

Potential alpha emitters are of prime concern to the ventilation engineer due to their rapid concentration increasing once radon released in the mine atmosphere, causing tissue irradiation and lung cancer.Studying of the time based variations of the natural ventilation in tunnels and their relationship to the external parameters contribute to the air circulation assessment. Due to the continuous and high fluctuation of the meteorological conditions affecting the air circulation and intensity through the underground workings, there is a difficulty in the natural ventilation assessment by only the ordinary meteorological measurements. So, in this paper, the possibility of using the radioactive measurements, allowing for the air aging and ventilation quality to be qualified, is investigated through three different underground structures. Referring to the most confined structure of them, results show that one structure has a better exchange rate by a factor 1.8 and the other has the best rate by a factor 2.1. This parameter can be linked to the operating costs and size of a future ventilation system.     

夜间通风空调办公建筑降温参数分析

为了确定房间的通风换气量及建筑围护结构的蓄热性能与夜间通风效果的关系.选择了昼夜温差较大的西安地区进行分析,分析对象为间歇运行的空调办公建筑,分析的工具为能耗模拟软件DeST.研究过程中建立了西安地区典型办公建筑的基准模型,从房间空调室温和建筑空调负荷两个方面对夜间通风的效果进行评价,得出了通风换气次数和围护结构蓄热性能和夜间通风效果的确切关系,为夜间通风建筑设计提供了一定的理论依据.     

上海地区居住建筑夏季使用夜间通风的室内热环境研究

夜间通风是改善夏季室内热环境的有效方式,目前已经有很多关于夜间通风用于办公建筑的研究,然而关于夜间通风在居住建筑中的研究相对较少.由于墙体的蓄热作用,夜间通风不仅能改善夜晚通风时段的室内热环境,而且可以改善白天非通风时段的室内热环境,但是对这两个时段的室内热环境的改善潜力是不一样的,将按照通风时间的不同,将一天分为“通风时段”和“非通风时段”,通过TRNSYS软件建立了居住建筑自然通风的模型,分别研究夜间通风对这两个时段室内热环境的改善潜力,重点考虑了围护结构参数、换气次数、通风时间以及墙体内表面对流换热系数对室内热环境的影响.     

建筑体型与布局对城市空间换气效率的影响

运用计算机对风环境进行数值模拟的方法，对格子型与组团型街区等8个不同空间风环境的数值模拟，利用城市空间的换气效率SVE3指标，对各个方案的通风换气效果进行评价。     

Natural ventilation performance of single room building with fluctuating wind speed and thermal mass

Natural ventilation is driven by either buoyancy forces or wind pressure forces or their combinations that inherit stochastic variation into ventilation rates. Since the ventilation rate is a nonlinear function of multiple variable factors including wind speed, wind direction, internal heat source and building structural thermal mass, the conventional methods for quantifying ventilation rate simply using dominant wind direction and average wind speed may not accurately describe the characteristic performance of natural ventilation. From a new point of view, the natural ventilation performance of a single room building under fluctuating wind speed condition using the Monte-Carlo simulation approach was investigated by incorporating building fa?ade thermal mass effect. Given a same hourly turbulence intensity distribution, the wind speeds with 1 min frequency fluctuations were generated using a stochastic model, the modified GARCH model. Comparisons of natural ventilation profiles, effective ventilation rates, and air conditioning electricity use for a three-month period show statistically significant differences (for 80% confidence interval) between the new calculations and the traditional methods based on hourly average wind speed.     

基于多源大数据的城市立体空间控制分区——以武汉市主城区为例

为提高城市立体空间控制分区规划的科学性与合理性,构建了影响立体形态的城市要素体系,通过城市大数据的可达性评估,利用单因子和多因子评价方法,将武汉市主城区的城市立体空间控制分区划分为高层集聚鼓励区、高层散点控制区、高层慎建区、开敞空间控制区和高层禁建区。结果表明:高层集聚鼓励区主要分布在长江沿岸公共服务设施配套较齐全的区域;高层散点控制区主要分布在高层集聚鼓励区周边,范围最广;高层慎建区围绕高层散点控制区分布;开敞空间控制区主要位于武汉主城区外围;高层禁建区零星分布于武汉主城区内部及周边区域。在管控方面运用刚性与弹性控制相结合,能够为城市立体空间布局优化建设提供方法借鉴。     

Characteristics of ventilation coefficient and its impact on urban air pollution

The temporal variation of ventilation coefficient was estimated and a simple model for the prediction of urban ventilation coefficient in Changsha was developed. Firstly, Pearson correlation analysis was used to investigate the relationship between meteorological parameters and mixing layer height during 2005–2009 in Changsha, China. Secondly, the multi-linear regression model between daytime and nighttime was adopted to predict the temporal ventilation coefficient. Thirdly, the validation of the model between the predicted and observed ventilation coefficient in 2010 was conducted. The results showed that ventilation coefficient significantly varied and remained high during daytime, while it stayed relatively constant and low during nighttime. In addition, the diurnal ventilation coefficient was distinctly negatively correlated with PM₁₀ (particle with the diameter less than 10 μm) concentration in Changsha, China. The predicted ventilation coefficient agreed well with the observed values based on the multi-linear regression models during daytime and nighttime. The urban temporal ventilation coefficient could be accurately predicted by some simple meteorological parameters during daytime and nighttime. The ventilation coefficient played an important role in the PM₁₀ concentration level.