基于节能的高层办公建筑自然采光设计策略研究

本研究采用Radiance计算机软件模拟方法,对几种办公建筑简化模型进行模拟,提出利用自然采光补足人工照明的设计策略,并将所得的设计策略应用于相关案例的分析研究中,以期达到定量化评估办公建筑自然采光环境及相应节能比例的目的。     

基于生态空间微气候调节的城市与水体相互影响作用研究——以水网城市武汉为例

文章以水网城市武汉为例,旨在讨论城市与水体之间的气候调节影响作用,并找到应对城市高强度发展的生态空间调节策略,改善城市气候环境。在中尺度气象模式中构建了高分辨率城市冠层模型,模拟分析了不同季节水体的微气候调节作用,发现：夏季水体对城区有明显的降温效果,日间平均降温幅度达到0.5℃;过渡季（秋季）日出前水体对地表气温增幅达0.6℃,能够有效缓解辐射逆温现象;冬季夜间水体将主城区风速提升了0.2m/s,能够帮助城市空气污染物的疏散,减少雾霾现象。此外,建筑密度的升高增强了水体与高空的对流换热,而城市容积率的升高则削弱了水体的降温效果。     

不同城市发展模式对城市中心区气候影响研究——以武汉为例

随着改革开放、经济发展,我国各大中城市均处于城市化发展过程中,截至2011年12月我国城市化率突破50%,中国城镇人口首次超过农村人口,中国城市化已进入关键发展阶段。城市化带来诸如城市用地面积紧张、建筑密集、下垫面人工化严重、人工热排放量倍增等问题,造成城市容积率、城市建筑密度、人工热排放量的增长。伴随加速的城市化进程,废热积聚、通风不利、人工热排放量倍增,这些问题在城市中心区内尤为显著,导致中心区内平均气温的升高、加剧了城市热岛现象。因此,基于城市气候保护的城市中心区发展研究,已经成为城市规划及城市环境、气候研究领域迫切需要解决的研究课题之一。本研究以长江中下游城市武汉为案例,针对城市中心区用地需求日益增加所带来的城市年平均气温逐年升高,城市热岛现象逐年增强这一现象展开讨论。以2020年武汉市总体规划为基础,从容积率、建筑密度、天然水体面积变化等3个与城市用地开发强度及空间发展模式相关的视角出发,利用计算机模拟技术,通过多种研究案例的情景分析进行不同的城市开发强度与空间发展模式对城市中心区气候的影响程度的定量化分析。旨在探讨获得有利于城市气候的中心区开发强度控制策略与空间发展模式,并据此为城市规划设计及决策者提供数据参考与决策依据。本研究主要包括以下3个方面的研究内容。首先,本研究在实测验证模型精确度的基础上,创新性的采用了耦合城市冠层模型UCM(Urban Canopy Model)的中尺度气象模拟模型WRF(Weather Research and Forecasting model)作为研究方法及技术手段,以求更加精确的模拟城市冠层内建筑物之间、建筑物与地面、建筑物与天空之间的多次长、短波反射等物理过程,以确保研究的准确性及精确度。其次,本研究以城市中心区内容积率、建筑密度、天然水体面积为自变量,设计了3组共18个基础研究案例,通过模拟计算,分析、比较个案例间平均气温、风速、长波及短波辐射、显热、潜热、城市热岛强度等,以此,定量化的得到有利于城市气候的城市中心区开发强度控制策略。第三,在前述基础研究之上,有针对性的对城市中心区内高层化发展、高密度化发展、无天然水体等极端情况进行情景分析研究,并据此预测武汉市2020年及以后城市气候变化趋势。论文第一章介绍了本研究的研究背景、目的及意义,在此基础上,第二章介绍了本研究方向的国内外研究现状,并引出第三章关于研究方法及验证,计算条件、研究范围、研究案例的设定的介绍,以此总起四、五、六章。第四、五、六章分别探讨了武汉市中心区内容积率、建筑密度、天然水体面积的变化对城市中心区气候、环境的影响。第七章探讨了城市中心区内高层化、高密度化、无天然水体等极端情况城市空间发展案例,并据此预测武汉市2020年后城市气候、环境变化趋势。最后,第八章给出全文的总结及讨论。     

基于移动测量的城市空间形态对夏季午后城市热环境影响研究

城市空间形态是城市特殊微气候形成的主要因素之一。本研究旨在通过分析2016年及2017年武汉和郑州夏季移动实测数据,探讨不同气候区（夏热冬冷地区和寒冷地区）、不同用地属性（商业和住宅）以及不同城市空间形态指标（天空开阔度、绿化覆盖率、建筑高度和建筑密度）对夏季午后城市热环境形成的影响机理,并基于非线性回归分析,研究城市空间形态各项指标与夏季午后气温的相关性。结果显示,在夏季午后,建筑的遮阴效果是对城市气温影响最为关键性的因素。特别是在郑州,建筑密度和天空开阔度2个因素最为关键,具有显著的相关性。相比之下,武汉气温值与建筑遮阴效果的相关性低于郑州,说明干热环境下太阳辐射对气温的高低起决定性因素,而湿热环境下却并不显著。     

城市通风道规划设计方法研究 ——以贵阳市为例

为了提高环境的舒适性,节约能源 资源、减轻环境污染,特别是为了避免城市雾 霾天气,贵阳市政府自2013年10月起组织开展 了贵阳市通风道专项规划。该规划研究项目, 从贵阳市自然环境、气象条件等方面出发, 利用中尺度气象模拟模型WRF（Weather & Research Forecasting Model）对贵阳市城区 范围内风环境进行模拟,并对贵阳市城市气 候现状进行了分析。在此基础上,根据贵阳 市原有绿地、水系、路网等自然资源和条件, 以“保外围、疏通道、控建设”为原则,在贵 阳市全市范围内,规划设计了一级通风道6 条、二级通风道16条,以及三级通风道3 0 条,为贵阳市“通风、换气”。模拟结果显示, 规划通风道后,贵阳市冬季平均风速提高了 近8%,夏季平均风速提高了近6%,贵阳市老 城区冬季平均风速提高了近12%,夏季平均 风速提高了近9%,此城市通风道规划方案非 常有效地改善了贵阳市的城市通风条件。     

基于建筑学学生思维特点的实践性建筑物理教学初探

建筑专业学生思维活跃、创造力十足,对图像化语言敏感,动手能力强且重视实践和体验,但容易对基础理论课程缺乏兴趣,特别是对数理公式容易产生排斥,如何在建筑物理教学过程中调动学生的学习积极性是建筑物理教学的难点之一。该文从建筑学学生的思维特点出发,探索在教学过程中如何加入体验环节,引导学生亲身感受物理环境对人体身心健康的影响,重视对建筑物理环境的设计。除此之外,由于建筑专业学生对图像化语言的敏感度较高,探讨将枯燥的理论和公式图像化的方法,帮助学生记忆和理解基础知识概念。最后,基于建筑专业学生实践动手能力强的特点,以开放实验的方式鼓励和引导学生参与,完成从理论到实践的转变。