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内容提要 本书共可分为四个部分的研究内容。第一部分，即第1章和第2章，阐述城市中心区风环境研究的价值与意义，系统总结国内外城市风环境研究的技术演进和方向发展，明确研究内容、方法以及框架，并基于风环境数值模拟和风环境评价的基本方法，构建适用于大尺度城市中心区的风环数值模拟技术和风环境评价策略；第二部分，即第3章至第5章，结合样本案例南京新街口中心区，对其夏季、冬季风环境进行模拟与评价，分析其夏季、冬季行人高度处风环境的基本状况和特征，分别从城市空间形态指标和城市空间形态单元两个角度探讨城市中心区风环境与城市空间形态的相关性，通过空间形态指标与风环境参数的量化耦合分析，得出各项指标因子对行人高度处风速水平的影响关系，进一步基于城市中心区内典型的空间形态单元，比对不同类型空间形态单元下风环境的差异，分析其特征、问题以及成因；第三部分，即第6章，基于上述研究内容，归纳整理城市空间形态对风环境的影响因素，从规划层面、建筑层面和景观层面三个方面总结城市中心区风环境的优化策略；第四部分，即第7章，结合实际规划项目，阐述不同尺度的规划设计案例中风环境优化策略的应用。 前 言 城市是人口和建筑物高度集聚下形成的特殊形态，经济社会的发展和城市化进程的推进，不仅为人类带来了物质财富，同时能源和资源的高强度消耗也在城市空间内形成了有别于自然气候环境和建筑室内物理环境的特殊的城市室外物理环境，或称为“城市微气候”。随着经济水平发展程度的不断攀升以及城市化进程的逐步深化，我国城市正在经历着空间规模快速拓展、建设容量急剧增大的飞速发展时期，剧烈的城市化转变在一定程度上提高了生活水平，但也加重了环境负担，导致城市环境问题日趋严重，生活水平的提高也促使人们对生活质量的要求相应提升，作为与人们关系最为密切的城市空间环境，其舒适性的优劣直接关系到人们生活品质的高低。 城市风环境作为城市微气候的重要内容，对室外环境的舒适性、大气污染物的扩散、热岛效应的消解、人的健康与安全以及建筑节能等方面均具有重要的作用，良好的城市风环境，特别是行人高度处的风环境，能够为城市居民提供更加健康舒适的户外活动平台。城市中心区作为城市中建筑密集、功能重叠以及人口集聚的核心区域，对城市通风的影响和存在的风环境问题更为突出，应对中心区风环境的城市规划响应在创建宜居的城市空间环境的宏观背景下显得尤为迫切。 城市风环境受制于城市内的建筑空间形态，反过来，城市风环境又将强烈地作用于城市建筑空间，影响室内、室外风环境的优劣，以及空气质量和热环境等。基于这一思路，本书以城市规划的视角，针对城市中心区风环境的数值模拟、评价方法以及风环境与城市空间形态的相关性进行研究与探讨，为城市中心区风环境的优化提供可参考的技术方法以及改善策略。 本书包括四个部分的内容。第一部分，即第1章和第2章，首先阐述城市中心区风环境研究的价值与意义，系统总结国内外城市风环境研究的技术演进和方向发展，明确研究内容、方法以及框架；其次基于风环境数值模拟和风环境评价的基本方法，构建适用于大尺度城市中心区的风环数值模拟技术和风环境评价策略；第二部分，即第3章至第5章，结合样本案例南京新街口中心区，对其夏季、冬季风环境进行模拟与评价，分析其夏季、冬季行人高度处风环境的基本状况和特征，分别从城市空间形态指标和城市空间形态单元两个角度探讨城市中心区风环境与城市空间形态的相关性，通过空间形态指标与风环境参数的量化耦合分析，得出各项指标因子对行人高度处风速水平的影响关系，进一步基于城市中心区内典型的空间形态单元，比对不同类型空间形态单元下风环境的差异，分析其特征、问题以及成因；第三部分，即第6章，基于上述研究内容，归纳整理城市空间形态对风环境的影响因素，从规划层面、建筑层面和景观层面三个方面总结城市中心区风环境的优化策略；第四部分，即第7章，结合实际规划项目，阐述不同尺度的规划设计案例中风环境优化策略的应用。 本书对城市中心区室外风环境的研究，以期为城市规划工作中基于风环境的城市空间优化设计和城市风环境的研究提供可参考的依据。限于作者的学识和科学水平，书中的叙述、引述和介绍难免存在不当或纰漏之处，敬请读者批评指正。 目 录 1绪论1 1.1城市中心区风环境的研究背景1 1.2城市风环境研究的技术演进和方向发展4 1.2.1城市风环境研究的技术演进4 1.2.2城市风环境研究的方向发展10 1.3研究范围17 1.3.1城市风环境的基本概念与特征17 1.3.2城市中心区的边界界定21 1.3.3本书风环境研究的限定条件与维度22 1.4研究方法与章节构成23 1.4.1研究方法23 1.4.2章节构成24 2城市中心区风环境的模拟方法及评价策略26 2.1城市中心区风环境的数值模拟方法26 2.1.1大尺度城市风环境数值模拟的基本流程26 2.1.2建模区域的确定28 2.1.3计算区块的划分30 2.1.4模拟参数的设定33 2.1.5计算网格的划分36 2.1.6模拟结果的生成38 2.2城市中心区风环境的评价策略38 2.2.1室外风环境评价的相关政策标准38 2.2.2常用的室外风环境评价方法39 2.2.3本书城市中心区风环境的评价策略49 2.3小结54 3南京新街口中心区风环境的分布特征分析与评价55 3.1南京新街口中心区夏季、冬季的风环境数值模拟55 3.1.1研究对象55 3.1.2新街口中心区夏季和冬季的风环境数值模拟56 3.2夏季行人高度处风环境的空间分布特征分析59 3.2.1夏季行人高度处风环境的总体空间分布59 3.2.2夏季行人高度处风环境特殊风场的空间分布62 3.2.3夏季主要街道行人高度处的风速分布特征64 / /城市中心风环境与空间形态耦合机理及优化设计目 录/ /3.3冬季行人高度处风环境的空间分布特征分析69 3.3.1冬季行人高度处风环境的总体空间分布69 3.3.2冬季主要街道行人高度处的风速分布特征72 3.4基于街区单元的夏季行人高度处的风环境评价75 3.4.1新街口中心区街区单元的划分及风速测点的设置75 3.4.2基于“平均风速”的风环境评价77 3.4.3基于“测点舒适风速比率”的风环境评价81 3.4.4基于“风速离散度”的风环境评价83 3.4.5基于“静风区面积比”的风环境评价83 3.4.6基于“强风区面积比”的风环境评价84 3.5本章小结84 4新街口中心区风环境与空间形态指标的耦合分析85 4.1城市风环境与城市空间形态的关联指标85 4.1.1城市粗糙度86 4.1.2迎风面积比和迎风面积密度87 4.1.3建筑密度89 4.1.4平均高度91 4.1.5容积率92 4.1.6围合度94 4.1.7错落度96 4.1.8最高高度100 4.2街区单元风环境与其空间形态指标的耦合102 4.2.1多元线性回归分析法102 4.2.2风参数及指标因子的统计103 4.2.3多元线性回归耦合分析104 4.3小结106 5新街口中心区风环境与空间形态单元的耦合分析108 5.1新街口中心区空间形态单元的分类原则108 5.1.1高、中、低强度的划分108 5.1.2形态的分类说明109 5.2“高强度”空间形态单元的风环境分析110 5.2.1无围合的独立大体量高层建筑单元110 5.2.2低围合的线性高层建筑群单元117 5.2.3低围合的散点式高层建筑群单元124 5.2.4半围合的高层建筑群单元127 5.2.5围合式的高层建筑群单元132 5.3“中强度”空间形态单元的风环境分析136 5.3.1无围合的大体量多层建筑单元136 5.3.2低围合的多层及高层建筑群单元142 5.3.3半围合的板式高层建筑群单元147 5.3.4围合式的多层及高层建筑群单元151 5.3.5围合式的多层建筑群单元157 5.4“低强度”空间形态单元的风环境分析161 5.4.1低围合的多层或低层建筑群单元161 5.4.2半围合的行列式多层或低层建筑群单元164 5.4.3围合式的低层建筑群单元166 5.5小结168 6城市中心区风环境的优化策略169 6.1规划层面的城市中心区风环境优化策略17１ 6.1.1保护和恢复城市山水格局，构建网络化的城市绿地体系17１ 6.1.2营造城市大通风廊道171 6.1.3街道走向与形态控制174 6.1.4街区形态控制177 6.2建筑层面的城市中心区风环境优化策略180 6.2.1建筑的朝向、尺度与形式180 6.2.2建筑物的排列183 6.3景观层面的城市中心区风环境优化策略185 6.3.1绿化与遮阴185 6.3.2对强风和冬季寒风的防风措施187 7规划设计中的风环境优化设计实践189 7.1风环境分析在规划设计中的应用189 7.1.1规划研究中风环境条件的获取189 7.1.2规划分析中风环境分析的应用191 7.2大尺度空间风环境的优化设计192 7.2.1京杭运河杭州段案例概况192 7.2.2京杭运河杭州段两岸空间风环境的模拟与分析194 7.3中尺度空间风环境的优化设计199 7.3.1潍坊市白浪河城区中心区域案例概况199 7.3.2“蛇城”基于风环境的空间形态优化200 7.4小尺度空间风环境的优化设计203 7.4.1南京市浦口中心地区局部地段风环境优化设计203 7.4.2潍坊市站北商贸区风环境优化设计206 参考文献209 外文文献209 中文书籍214 中文期刊214 中文硕博士论文216 索引218 图片索引218 表格索引222 彩图附录227 |
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