水体与城市微气候调节作用研究——以武汉为例
URBANFLUX5水体与城市微气候调节作用研究——以武汉为例STUDYONREGULATIONOFWATERBODIESONURBANMICROCLIMATE—ACASESTUDYINWUHANCITY陈宏、李保峰、周雪帆ChenHong,LiBaofeng,ZhouXuefan摘要为了缓解近年来由于快速城市化所带来的城市气候恶化环境质量下降等问题在长江中下游城市中水体对于城市微气候的调节作用日益受到重视。本研究以武汉为例通过长江两岸滨水街区的微气候实测研究江风对于街区微气候的影响规律进一步针对武汉市近40年间城市水体的变化数据进行城市气候数值解析探讨水体变化对于城市气候的影响。关键词水体城市热岛微气候实测数值模拟AbstractInordertoalleviatethedeteriorationofurbanmicroclimateanddegradationofenvironmentaccompaniedbyrapidurbanization,theregulationeffectofur-banwaterbodiesonurbanmicroclimateespeciallyinthelower-middlereachesoftheYangtzeRiverisincreasinglyattractingattentions.TakingexampleofWuhancity,thispaperstudiesthelawofriverwindinfluenceonurbanmicroclimateusingfieldmeasurementforwaterfrontdistrictsalongsidetheYangtzeRiv-er.Tofurtherthediscussion,thispaperreviewsdataofdistributionchangesofwaterbodiesinrecent40yearstoperformthenumericalanalysisandexplorestheeffectofwaterchangeonurbanclimate.KeyWordsWaterBodies;UrbanHeatIsland;MicroclimateMeasurement;NumericalAnalysis1研究的背景与意义随着我国城市化进程不断加快城市规模越来越大、人口越来越集中、建筑密集化程度也越来越高导致城市热岛现象显著增强。特别是长江中下游地区经济发达在国内的经济发展中占有较大的比重因此区域内人口众多城市化程度更高即“三高”特点高人口数、高密度及高容积率更加突显了诸如城市与建筑热环境恶化、能源消耗剧增等一系列环境与社会问题武汉市作为长江中下游地区的中心城市在此方面更具代表性。在城市建设领域如何通过有效的城市规划、城市设计与建筑设计的策略来调节城市与建筑微气候、缓解环境恶化的问题从而达到提高城市环境品质降低建筑能耗的目标已成为刻不容缓的任务与课题。本研究以武汉为例通过实测与数值模拟等方法探讨城市中水体对于城市微气候的影响规律为气候适应性的城市规划以及城市设计提供技术支持。城市微气候的形成涉及众多方面问题在城市化迅猛发展的今天由于发展速度太快政府往往更加关注能够体现城市风貌的视觉形态、有助于增加收入的密度手段以及有利于提高效率的城市交通等问题而对于不易直接察觉的城市微气候问题则往往严重忽视。城市热岛现象的形成原因主要被归纳为以下3个方面1城市下垫面的人工化由于昼间大量蓄热与放热导致热量在城市内部蓄积2城市的密集化城市的高密度形成的建筑与人员的高度密集导致城市内部特别是城市中心区内部的人工排热包括建筑排热、交通排热大量集中3城市形态的变化密集的城市街区使得城市下垫面变得凹凸不平一方面增大了城市内部的太阳辐射吸收量另一方面也导致城市内部自然通风不畅城市内部大量的热量无法被有效地排出城市空间从而引起城市内部的温度上升。图1为缓和城市热岛的设计策略概念图。从图中可以看出促进城市内部、尤其是城市中心区的自然通风增强城市内部的散热效果是缓解城市热岛现象十分有效的设计策略。2水体对于城市微气候的调节作用长江中下游地区水网密集河流湖泊众多区域内的主要城市大中城市沿江及湖泊发展主要城区多处于沿江河湖泊地段。故江河与城市的产生、发展息息相关江河或穿城而过、城市或滨水一侧。由于河流水体的高热容性、流动性以及河道的流畅性将江河上空的空气以下简称江河风导入城市内部对于城市热岛现象的减弱具有明显的作用城市温度夏天剧烈升高和冬天的剧烈降低的幅度将在城市水体的抑制下变得较
图1缓和城市热到设计策略
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