寒冷地区半围合式庭院空间风环境研究

半围合式建筑庭院作为建筑室内与室外的缓冲空间,在寒冷地区可以创建较为温和的微气候,维持建筑热环境的相对稳定,同时为人们提供开放自然舒适的室外交流与活动空间。以地处寒冷地区的典型半围合式庭院建筑为例,通过实地测量和数值模拟分析,研究基于室外气候要素的半围合式庭院空间风环境适宜性空间尺度,采用风速、空气龄等风环境评价指标来模拟评价庭院不同空间尺度与比例条件下的舒适度与建筑性能。研究成果可为寒冷地区建筑半围合式庭院空间设计提供空间价值尺度参考,探讨通过可持续性设计的方法对半围合式庭院空间进行优化设计来提高室外空间的舒适性。     

基于WRF/UCM数值模拟的严寒地区城市热岛效应研究

本文探究严寒地区城市热岛效应的时空变化规律,为严寒地区的城市规划与建设提供参考依据,以典型严寒地区城市哈尔滨为例,选取冬、夏两季的高温晴朗天气作为气象背景,采用中尺度WRF/UCM系统模拟城市热岛的时空分布,分析不同季节热岛效应对严寒城市环境的影响。结果表明,严寒地区热岛效应对冬季室外热环境起到明显促进作用;哈尔滨白天热岛分布均匀、强度较低,夜间热岛以城市中心呈现逐级递减趋势;实验分析得到冬季热岛强度最大值出现比夏季提前1～2 h,其中最大热岛(UHI)强度为5.52℃,且日平均热岛强度比夏季高出1.03℃,热岛效应对严寒城市的气候环境影响冬季比夏季更为强烈。     

基于LCZ的广州夏季热岛强度特征分析

城市局地气候分区(Local Climate Zone,LCZ)是按照一定指标对城市空间分区研究城市热环境的通用方法.基于LCZ理论,甄选出广州市9个不同类型的LCZ地块进行空气温度实测,分析多个典型气象日下不同LCZ地块的热岛强度时空特征、气温变化特征和升温冷却率差异.结果 表明:各LCZ地块热岛效应呈现明显的昼弱夜强的日变化规律,日出后逐渐变弱,中午最弱,且部分城市形态区域出现"城市冷岛"的现象,在日落3～5h达到最强,超过4℃;各LCZ地块平均热岛强度夜间差异明显,在0.5～2.3 ℃之间,建筑密度与热岛强度呈正相关.白天差异较小,均在0.5℃左右,高宽比过高的LCZ 1因建筑相互遮阴白天形成"城市冷岛",LCZ A"城市冷岛"效应明显;各LCZ地块日低温差异显著高于日高温差异,且热岛强度日变化特征与升温冷却率变化特征一致.     

基于电路理论的多尺度城市热环境网络 构建及格局优化：以成都市中心城区为例

高密度、高强度的城市建设和扩张导致城市热岛效应不断增强，研究城市热环境网络格局以优化规划布局是改善城市热环境的有效方法。将形态学空间格局分析与电路理论相结合，立足多尺度，以成都市中心城区及其核心区为研究对象，选取连通性强的冷岛、热岛源地，根据景观格局特征与地表覆盖构建阻力面，运用Linkage Mapper识别廊道、冷岛障碍点和热岛夹点，并进行分级和评价，构建研究区热环境网络，提出多尺度下的格局优化建议。结果表明：1)中心城区尺度识别出23处冷岛源地、34条关键廊道、48处障碍点，廊道呈“串珠状”环绕研究区边缘分布，连通性和稳定性较弱；2)中心城区核心区尺度识别出34处热岛源地、81条关键廊道、98处夹点，廊道呈网状分布且普遍连通性较高，夹点是未来阻断热岛廊道连通的关键区域；3)研究区形成“两环多分支五组团多点”结构的城市热环境网络格局。研究结果可为成都市及其他城市的热环境改善提供科学参考，丰富电路理论在热环境领域中的应用。     

围合：院落式校园建筑设计研究与实践

为了解决高住宿比下构建合理、高效、有序的校园空间形态,并最大限度提高有限的土地资源以营造亲近自然、尺度适宜的校园空间环境的问题,本文以磁县第二中学设计实践为例,通过对不同围合式空间类型的解析、比较和营造,得出项目围合院落式的功能布局、空间形式、流线组织、氛围营造是解决此类建筑问题的关键并实践应用,以期对未来解决此类问题的校园规划和建筑设计提供实践参考。     

建筑布局对住宅住区室外微环境的影响研究

建筑布局形式会显著影响住宅小区的微环境。以青岛市居住区最常采用的3种建筑布局形式(行列式、围合式、点群式)为研究对象,采用城市微气候模拟软件ENVI-met进行数值模拟,研究了不同建筑布局居住区的室外微环境特征。结果表明:不同建筑布局的微环境存在较大差异,围合式和行列式建筑布局比点群式更易产生热岛效应。     

建筑密度与夏季热岛的尺度响应机制北大核心

近年来,我国的城市化进程快速推进,城市建筑体量迅速增加,城市建筑布局不断改变,热岛效应日益加剧,而建筑密度作为影响热岛效应的主要因素之一,当前对两者关系的探讨较少。文章以天津市为例,基于3S技术、高精地图数据和高精测试仪器等,利用Arc GIS、MATLAB和SPSS数据分析平台,定量研究建筑密度与夏季热岛的尺度响应机制及防控参数,明确建筑密度与热岛强度的时间与空间尺度敏感性,由此提出在城市规划建设中,应根据建筑密度对热岛强度的削减量化机制构建削减热岛强度的建筑密度等级体系,为城市规划建设中的热岛防控提供应用基础研究。     

南京夏季城市局地气温时空变化特征

城市局地气候分区(Local Climate Zone,简写为LCZ)是一套用于城市气温研究的客观、标准、通用的局地热气候分类方法。基于LCZ方法对南京城市气温进行观测,分析了2016年夏季时段(7—9月)分布于南京城区至郊区的12个不同类型LCZ地块的气温时空变化特征,包括热岛日变化特征、平均热岛强度、日最高/最低温度差异、升温/冷却率差异。结果表明:各LCZ地块的热岛强度在日落后迅速增加,日落后3～5h达到最大值,然后逐渐减小,这一现象与各LCZ地块的升温/冷却率变化特征相对应;城市化强度越高的LCZ地块热岛强度越大;午间部分地块出现城市冷岛现象;水域区(LCZ G)在白天有一定的降温效果,夜间则会产生热岛效应;各LCZ地块的夜间平均热岛强度差异明显,日最低气温差异显著高于日最高气温差异。     

建筑密度与夏季热岛的尺度响应机制

近年来,我国的城市化进程快速推进,城市建筑体量迅速增加,城市建筑布局不断改变,热岛效应日益加剧,而建筑密度作为影响热岛效应的主要因素之一,当前对两者关系的探讨较少。文章以天津市为例,基于3S技术、高精地图数据和高精测试仪器等,利用Arc GIS、MATLAB和SPSS数据分析平台,定量研究建筑密度与夏季热岛的尺度响应机制及防控参数,明确建筑密度与热岛强度的时间与空间尺度敏感性,由此提出在城市规划建设中,应根据建筑密度对热岛强度的削减量化机制构建削减热岛强度的建筑密度等级体系,为城市规划建设中的热岛防控提供应用基础研究。     

建筑室外热环境的景观影响因子分析

通过测试和模拟计算,研究分析了影响建筑室外热环境的景观因素,并在此基础上提出了计算绿色建筑室外热环境指标热岛强度的拟合公式。研究结果为建筑师在方案设计阶段便捷地评价和改善建筑室外热环境设计及计算热岛强度提供了参考。     

建筑密度对街区热环境影响分析

该文针对高效集约的城市发展需求,以街区尺度为着眼点,在案例研究的基础上,利用热环境模拟分析软件探索建筑密度与街区热环境的内在联系。通过实验对比发现建筑密度提升,能够在日间(8:00—18:00)和全天(1:00—24:00)降低街区的热岛强度。证明适度提高建筑密度对街区热环境有改善作用,高密度紧凑发展模式下的街区热环境是可实现可接受的。通过该研究,在城市设计中可对日间、夜间街区热环境进行综合考量,选择合适的密度,以保证街区热环境的安全和舒适。     

闽南高校巨构式教学建筑室外庭院热环境实测分析

本文基于对华侨大学厦门校区教学楼的典型性庭院夏季室外热环境实测,通过实测分析了围合式庭院不同朝向、不同地面材料、不同围合程度等对室外庭院热环境的影响。从而找到一套较为合理、方便可行的室外庭院设计方法,为以后的巨构式教学楼设计提供一定的参考依据。     

基于风环境模拟评价的住宅建筑布局形态研究

合理的建筑布局形态规划设计利于生态文明城市的建设。采用计算机定量模拟方法,研究住宅建筑三类典型形态中10种常见建筑布局形态的室外风环境质量。研究发现,建筑点式布局室外风环境质量最好;其次为行列式中的单元错列式2、建筑错列式2;然后是半围合式2、单元错列式2;整个研究范围内行列式布局中的单元错列1与围合式布局中的半围合式3的舒适性比围合式布局中的全围合式风环境好。     

近30年宁波市热环境时空变化分析

以热岛效应为体现的热环境是目前最受关注的城市生态环境问题之一。本文以宁波市为研究区,在利用单窗算法计算1987年～2015年间夏季地表温度的基础上,获取近30年热岛时空变化,结果表明:宁波市夏季热岛效应明显,各行政区域内热岛强度空间差异显著;此外,近30年宁波市强热岛和极强热岛面积增加了352.10 km2,年变化率在1997年～2007年达到最大,且城市内部空间分布逐渐从聚集向多个次级热岛分布方向发展。     

基于卫星遥感的城市热岛效应体检评估 ——以武汉市为例

城市的快速发展导致建成区普遍出现 了显著的热岛效应，给居民健康与能源负荷带来 了巨大威胁。在“一年一体检，五年一评估”的 背景下，将热岛效应纳入城市体检评估体系，对 建成区热岛强度及相关气候风险开展常态化监 测与周期性评估，是提升热岛问题精准治理能 力的重要手段。在应对热岛效应复杂时空变化 给精准分析所带来挑战的基础上，本研究依托 卫星遥感数据，探索构建了“干扰控制—变化 诊断—风险评估—规划应对”的体检评估框 架，并对2016—2020年武汉市建成区内部热岛 强度及其时序变化开展了评估。结果显示，武汉 市热岛强度呈现出“内外双高，局部集聚、中间 塌陷”的“U”型圈层式分异结构；2016—2020 年，热岛区域面积及强度均呈现增长趋势，且增 加幅度由中心向外逐渐增大；城市工业园区与 老城区的热岛效应最为显著且处于持续恶化阶段，尤其是人口密集的老城区热暴露风险最高。根据热岛强度及相关热暴露风险的时空演变格 局，研究从总体规划、控制性详细及规划管理层面提出了多层次规划协调的规划建议。本研究对 提高城市热岛效应体检评估的科学性，推动热岛问题精准治理、建设高品质宜居城市具有理论与 实践意义。     

基于减缓城市热岛强度的建筑设计中典型指标的研究

热岛效应的成因与城市开发建设活动存在着密切的关系。在梳理规划和建筑设计因素与热岛效应关系的基础上,提取建筑设计中影响热岛效应的绿化率、建筑外墙、建筑屋顶反照率以及水体面积比例等4项典型指标,并结合某商业综合体实际项目案例,模拟分析了不同指标取值工况下项目所在场地的热岛强度。最后提出从建筑设计角度出发,采取降低热岛强度的典型指标控制策略,做到对场地热环境的低影响开发。     

大学校园广场人性化设计探讨

校园广场是构成大学校园空间环境的重要元素之一。文章在我国大规模大学城建设热潮的背景下,针对大学校园广场规划建设过程中存在的问题,从广场的位置、空间尺度、围合感、空间再划分、边界、环境小品和设施等几个方面探讨了校园广场人性化设计手法。     

夏热冬冷地区城市绿地“冷”岛效应年周期变化

基于Landsat系列卫星影像,采用大气校正法对夏热冬冷地区典型代表城市合肥市2010～2021年不同季节同一时刻共计60幅遥感影像进行地表温度反演,分析绿地冷岛效应长时间尺度周期性变化特征。结果表明：（1）绿地冷岛效应存在较显著的年周期变化特征;（2）其特征表现为绿地冷岛强度的季节化差异,各季节冷岛强度变化依次为夏季>秋季>春季>冬季;（3）研究发现绿地并非全年均呈现降温效应,部分季节出现“增温”效应。研究结果既对长时间尺度绿地冷岛效应理论研究进行补充,也为城市热环境改善、节能减排及城市景观优化提供建议。     

夏热冬冷地区开放街区气候适应性设计研究

随着城市居住空间需求的急剧扩张,高层高密度小区逐渐发展为不可避免的城市居住模式。由于传统封闭住宅小区引发了一系列社会经济问题,"开放街区"成为现今住宅小区的发展趋势。研究选取上海典型住区为研究对象,采用街区类型设计和计算机数值模拟方式研究建筑布局和绿化形式对开放街区的微气候影响,为优化高密度住宅小区的布局提供参考,并为实际规划方案的评估过程提供优选策略。研究结果表明,在夏热冬冷气候区,围合式开放街区的室外热舒适度高于点式开放街区;建筑垂直绿化对围合式布局的影响程度大于半围合式和点式布局;南立面绿化和东立面绿化在行人高度处会带来更高的热舒适度。     

湿热地区高层住区热环境设计参数对热岛强度的影响研究

减缓住区热岛强度是绿色建筑和生态城市建设的重要内容。以往研究从局部和整体层面对湿热地区住区气温及热岛强度展开测试和研究。本文以广州高层住区为例,在夏季晴热天气条件下开展住区现场实测。测试指标主要包括郊区、城区和住区的气温以及住区热环境设计参数。文章从城区、住区、测点三个尺度,分析探讨气温和热岛强度的变化特征以及形成机制。研究指出,以郊区气象站为基准计算住区热岛强度,因受所在城区局地热岛强度的影响,无法合理评价不同住区热环境设计的优劣,而以城区气象站为基准,可避免局地热岛的干扰,计算和评价更为合理。热环境设计参数,即天空角系数、阴影率和叶面积指数,是影响住区和测点热岛强度的关键因素。热岛强度的定义应取同一尺度或相邻尺度空间的气温差。