基于局地气候分区的成都市形态分类样本及其热环境差异性研究

发布时间：2020-04-20 17:16

【摘要】：全球变暖和城市化是21世纪两个重要的全球性环境问题,城市热岛效应集中体现了上述双重影响,一直是传统城市热环境研究的核心焦点。2016年,国家发改委与住建部发布《城市适应气候变化行动方案》,将缓解热岛效应列为城市规划的重要目标。目前,城市气候研究成果的规划应用存在两大障碍:一是传统的城市热岛研究多采用“城乡二分法”,对城市内部的热环境差异反映不足;二是大量城市气候研究成果难以被规划师直接理解和使用。局地气候分区理论的提出弥补了这方面不足,其依据城市地表特征对热环境的响应能力,构建了新的地表景观分类体系,重新定义了城市热岛。本文将局地气候分区理论应用于夏热冬冷地区的成都市中心城区,以验证理论的可行性。首先,在理论研究层面,整理了城市热环境与城市形态学的相关基础理论和研究方法,总结了城市尺度和街区尺度城市形态与城市热环境关联性研究的相关成果,并系统梳理了局地气候分区理论的发展历程、理论框架与相关应用。其次,在城市尺度基于局地气候分区理论框架构建成都市局地气候分区地图,分析成都市局地气候分区空间分布特征。结果显示,成都市共有14个局地气候分区类型,包括8个建成景观类型和6个自然覆盖类型。成都市传统中心城区包含了较为多样且成规模的局地气候分区类型。第三,抽样典型样本分析其形态特征,通过流动观测收集夏季、冬季和春季的空气温度数据,总结热环境差异规律,并分析影响要素。选取了6种典型局地气候分区类型,建立了形态分析框架,包括定性特征和定量指标。热环境观测结果显示,(1)白天各类型间热环境差异规律性不强,夜晚表现出较强的规律性特征。(2)夜间各类型间热差异包括两方面:一是不同类型间存在显著热差异,不同季节热岛强度总体上表现为:位于城市中心的紧凑高层建筑、紧凑中层建筑和紧凑低层建筑热岛强度开敞中层建筑位于城市外围的紧凑高层建筑、开敞高层建筑;二是同类型各样本间存在热差异,城市区位、周边片区形态和人工排热可能具有一定影响。(3)定量指标建筑密度与热岛强度具有显著正相关关系,天空视域因子、透水率与热岛强度具有显著负相关关系。第四,在热环境实测的基础上,运用ENVI-met模拟6个局地气候分区类型典型样本在夏季和冬季的热环境特征,热环境要素包括空气温度、风速、相对湿度和平均辐射温度。结果显示,(1)空气温度与热岛强度:白天紧凑低层建筑和开敞中层建筑紧凑中层建筑和开敞低层建筑紧凑高层建筑和开敞高层,夜晚结果与实测结果一致,同时,开敞低层建筑具有较低的温度。(2)风速:各类型间未呈现显著规律性差异。(3)相对湿度:开敞类型相比紧凑类型具有更高的湿度,在夏季白天表现最为明显。(4)平均辐射温度:紧凑低层建筑紧凑高层建筑和紧凑中层建筑开敞建筑类型。最后,本文讨论了局地气候分区理论在规划中应用的可能性,并从城市用地布局和控规指标两个方面提出了相关热环境优化策略。
【图文】：

示意图,尺度,城市气候,微尺度

市气候不同尺度示意图（a、中观尺度；b、局地尺度；c、微尺度）（来源：参考，RyozoOoka14也总结了城市气候不同的研究尺度及其相关，涉及从人体尺度到整个城市尺度。

城市气候,不同尺度,来源,参考文献

图 1-2 城市气候的不同尺度和涉及内容（来源：参考文献 14）点关注的研究尺度为 Oke 所界定的城市冠层内的局地市形态对气候的影响最为明显，，在空间尺度上对应城热环境
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU984;X16

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