水体与城市微气候调节作用研究

• 花匠小妙招
• 2024-11-06 23:28

图

1

缓和城市热岛设计策略

水体与城市微气候调节作用研究

——

以武汉为例

□

华中科技大学建筑与城市规划学院

陈宏

李保峰

周雪帆

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

解城市热岛现象的十分有效的设计策略。

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

,

在此方面具很强的代表性。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的水体对

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三个方面

: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

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

,

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

)

引导进入城市内部

,

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

抑制下变得较为温和。另一方面

,

随着主要城

区

建筑越来越密集

,

特别

是高层建筑的增加

,

其外部空间变得越来越狭窄、杂乱无章

,

使得江河

湖

泊的这种气候调节作用逐步减弱

,

甚至完全丧失。

近年来

,

随着城市热岛现象的增强

,

利用城市中江河等水体进行

城市冷却的手段引起越来越多的重视。有研究表明在夏季。水体

对环境的影响主要发生在上风

岸

2

k

m

以内

和

下风

岸

9

k

m

以内

,

72

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。

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