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气候变化对城市规划的影响与应对随着现代城市的快速发展，许多新的城市规划理念涌现出来，但同时，我们也要直面气候变化对城市规划带来的挑战。
因为城市规划不仅仅是为了满足人们生活和工作的需要，还需要考虑气候变化对城市环境的影响。
在本文中，我将探讨气候变化对城市规划的影响，并提供一些关键的应对方案。
一、气候变化对城市规划的影响气候变化对城市的影响，主要体现在以下几个方面：1. 城市规划中的水资源管理气候变化导致降雨量和降雨强度的变化，使得城市面临着水资源的不足和过剩的问题。
因此，城市规划师需要在规划过程中考虑水资源的有效利用和管理。
例如，可以在城市规划中增加绿色植被和雨水收集系统，以有效降低城市内的洪涝灾害风险。
2. 城市规划中的交通系统设计由于气候变化导致昼夜温差的增加，以及极端天气事件的频繁发生，城市规划师需要重新审视交通系统。
为了缓解交通拥堵和减少碳排放，城市规划师需要鼓励使用绿色出行工具，如自行车和公共交通系统。
此外，在城市规划中增加应急道路和疏散通道可以有效提高城市的风险准备能力。
3. 城市规划中的建筑设计和绿化规划应对气候变化，城市规划师需要考虑更加环保和可持续的建筑设计和绿化规划。
例如，可以使建筑与大自然融为一体，以减少森林砍伐，减少室内污染和地下水位下降。
此外，可以在城市规划中加入更多的绿色空间和公园，以提高城市的环境质量。
二、应对气候变化的城市规划方案1. 提高城市建筑的能源效率城市建筑的能源效率是减少碳排放和降低能源浪费的一个关键因素。
城市规划师可以通过建筑节能技术、绿色建筑设计和智能建筑等措施来提高城市建筑的能源效率。
2. 增加城市绿色空间和改善城市生态系统有足够的绿色空间可以吸收城市中的二氧化碳，减轻城市的热岛效应，并提供健康的居住环境。
城市规划师可以在城市规划中增加公园、绿地和绿色屋顶等绿地设施，以改善城市生态系统。
3. 采用可再生能源源由于可再生能源具有低碳、环保的特点，城市规划师应该增加城市中的可再生能源设施，如风力发电、光伏发电等，以提高城市的能源可持续性。
气候变化对城市规划的影响在当今时代，气候变化已经成为了一个无法忽视的全球性问题，它对我们生活的方方面面都产生了深远的影响，城市规划便是其中之一。
城市作为人类活动的主要场所，其规划和发展需要充分考虑气候变化带来的挑战和机遇。
气候变化给城市带来了一系列的问题。
首先是气温的升高。
城市热岛效应使得城市中心的温度比周边地区高出不少，而全球气候变暖则进一步加剧了这一现象。
炎热的天气不仅会影响居民的生活舒适度，还会增加能源消耗，用于空调制冷等，给城市的能源供应带来压力。
其次，极端天气事件的频率和强度不断增加。
暴雨、洪涝、飓风、干旱等灾害给城市的基础设施和居民的生命财产安全造成了巨大威胁。
例如，暴雨可能导致城市排水系统瘫痪，道路积水，交通受阻，甚至引发洪水淹没低洼地区的房屋和商业设施。
再者，海平面上升对于沿海城市来说是一个严峻的挑战。
随着冰川和极地冰盖的融化，海平面逐渐上升，沿海城市面临着被淹没的风险，土地资源受到侵蚀，城市的发展空间受到限制。
面对这些问题，城市规划需要做出相应的调整和改变。
在土地利用规划方面，要更加注重生态空间的保护和建设。
增加城市绿地、公园和湿地的面积，不仅能够美化环境，还可以通过植物的蒸腾作用降低气温，缓解城市热岛效应。
同时，合理规划城市的功能分区，避免过度集中的建设模式，减少交通拥堵和能源消耗。
城市的基础设施建设也需要适应气候变化。
排水系统要进行升级改造，提高排水能力，以应对暴雨带来的洪涝灾害。
道路和桥梁的设计要考虑到极端天气的影响，增强其抗灾能力。
能源供应系统要朝着更加清洁、高效和可再生的方向发展，减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放。
建筑设计在城市规划中也起着至关重要的作用。
建筑物的朝向、隔热和通风设计能够有效降低能源消耗。
采用绿色建筑材料和技术，如太阳能板、雨水收集系统等，可以提高建筑物的能源自给能力和水资源利用效率。
交通规划也是应对气候变化的一个重要环节。
鼓励公共交通、自行车和步行等绿色出行方式，减少私人汽车的使用，既能降低交通拥堵，又能减少温室气体排放。
气候变化对城市化的影响：城市热岛效应与城市规划随着全球气候变化的加剧，城市化进程中的城市热岛效应日益凸显，对城市规划提出了新的挑战。
城市热岛效应是指城市地区气温普遍高于周边乡村地区的现象，这一现象主要由城市建筑、道路等人造表面吸收和重新辐射太阳辐射热量所致。
首先，城市热岛效应对城市居民的生活质量产生了负面影响。
高温环境增加了居民对空调等制冷设备的依赖，导致能源消耗增加，进而加剧了温室气体排放。
此外，高温还可能引发热浪等极端天气事件，对老年人、儿童等弱势群体的健康构成威胁。
其次，城市热岛效应对城市生态环境造成了破坏。
高温环境导致城市植被生长受限，降低了城市绿化覆盖率，进而影响了城市空气质量和生物多样性。
同时，高温还可能加速城市基础设施的老化，增加维护成本。
面对城市热岛效应带来的挑战，城市规划需要采取有效措施进行应对。
首先，城市规划应注重绿色空间的布局，增加城市绿地、公园等公共空间，提高城市绿化覆盖率。
此外，城市规划还应考虑建筑的节能设计，采用绿色建筑材料和节能技术，降低建筑能耗。
其次，城市规划应加强交通系统的规划，鼓励公共交通和非机动交通方式，减少私家车使用，降低交通拥堵和尾气排放。
同时，城市规划还应考虑雨水管理和排水系统的优化，以应对极端天气事件带来的影响。
最后，城市规划应加强气候变化适应性研究，评估城市热岛效应对城市基础设施、生态环境和居民生活的影响，制定相应的应对策略。
通过跨学科、跨部门的合作，形成综合性的城市规划方案，以应对气候变化带来的挑战。
总之，气候变化对城市化的影响日益显著，城市热岛效应和城市规划需要引起我们的高度重视。
通过科学合理的城市规划，我们可以降低城市热岛效应带来的负面影响，提高城市的可持续发展能力。
城市规划如何应对气候变化在当今时代，气候变化已经成为了全球面临的重大挑战之一，对人类的生存和发展产生了深远的影响。
城市作为人类活动的中心，在应对气候变化方面扮演着至关重要的角色。
而城市规划作为引导城市发展的蓝图，更是肩负着重大的责任。
那么，城市规划到底应该如何应对气候变化呢？首先，我们要明白气候变化给城市带来了哪些具体的影响。
极端天气的增加，如暴雨、洪涝、高温、干旱等，给城市的基础设施和居民的生活带来了巨大的压力。
例如，暴雨可能导致城市内涝，交通瘫痪，甚至威胁到居民的生命财产安全；高温天气则会增加城市的能源消耗，影响居民的健康。
为了应对这些挑战，城市规划需要从多个方面入手。
在土地利用规划方面，要合理布局城市的功能分区。
减少城市中心的高密度开发，避免过度集中的人口和建筑带来的热岛效应。
增加城市的绿地和开放空间，不仅能够美化环境，还能吸收二氧化碳，调节城市的小气候。
交通规划也是关键的一环。
鼓励发展公共交通和非机动交通，如地铁、公交、自行车道等，减少私人汽车的使用。
这样可以降低交通拥堵，减少尾气排放，从而减轻气候变化的压力。
同时，在规划交通设施时，要考虑气候变化带来的影响，如提高道路的排水能力，以应对暴雨造成的积水。
能源规划同样不容忽视。
推广可再生能源的使用，如太阳能、风能等，减少对传统化石能源的依赖。
在城市建筑规划中，要求新建建筑采用节能设计和材料，提高能源利用效率。
对于既有建筑，进行节能改造，降低能源消耗。
水资源管理也是城市规划应对气候变化的重要内容。
加强城市的雨水收集和利用系统，通过建设雨水花园、蓄水池等设施，将雨水储存起来用于灌溉、景观用水等。
提高城市的污水处理能力，实现水资源的循环利用。
在城市规划中，还要建立健全的灾害预警和应对机制。
制定应对极端天气的应急预案，提高城市的抗灾能力。
加强对居民的宣传教育，提高他们的环保意识和应对灾害的能力。
此外，城市规划需要跨部门、跨区域的合作。
气候问题不是一个部门或者一个城市能够单独解决的，需要各个部门之间的协调配合，以及城市之间的经验分享和合作。
气候变化对城市化的影响：城市热岛效应与城市规划
气候变化对城市化产生了深远影响，其中尤为显著的是城市热岛效应。
随着城市人口和建筑物的增加，城市热岛效应使得城市区域比周围乡村地区更热。
这种现象不仅影响了城市居民的生活质量，还对能源消耗、空气质量和生态平衡造成了挑战。
城市热岛效应的形成主要是由于城市中建筑和道路的热容量大、反射率低以及人类活动产生的热量过多。
在炎热的夏季，这种效应尤为明显，城市中心的温度可以比郊区高出几摄氏度甚至更多。
高温不仅增加了城市居民患热相关疾病的风险，还导致空调和冷却系统的大量使用，进一步加剧了能源消耗和碳排放。
为了缓解城市热岛效应，城市规划需要采取一系列措施。
首先是增加绿色覆盖和开放空间，如公园、绿地和屋顶花园，这些可以吸收太阳能量并减少热量释放。
其次是优化建筑设计，采用反射率高的材料和绿色建筑技术，减少建筑物的热吸收和保持空调效率。
此外，改善城市交通系统和减少工业排放也是重要的策略之一。
随着气候变化的加剧，城市化如今面临更多挑战和机遇。
只有通过科学的城市规划和可持续发展策略，才能实现城市和环境的和谐共生。
城市不仅是经济和文化中心，也是应对气候变化挑战的前线。
风环境和热环境评估在我们的日常生活和工作中，风环境和热环境是两个非常重要但又常常被忽视的因素。
它们对我们的舒适度、健康以及建筑的能耗和耐久性都有着深远的影响。
风环境评估主要关注的是风的流动模式、风速和风向等方面。
在城市规划和建筑设计中，合理的风环境设计可以带来诸多好处。
比如说，良好的通风能够改善室内空气质量，减少霉菌和湿气的滋生，从而为人们创造一个更健康的生活和工作环境。
想象一下，在一个没有良好通风的房间里，空气会变得浑浊，异味难以散去。
长期处于这样的环境中，人们容易感到疲劳、头晕，甚至可能引发呼吸道疾病。
而在一个通风良好的空间里，新鲜空气不断循环，人们会感到神清气爽，工作效率也会提高。
对于城市来说，风环境的评估也至关重要。
不合理的城市布局和建筑设计可能会导致局部地区出现强风或者无风的状况。
强风可能会给行人带来不便，甚至危及安全；而无风区域则可能导致污染物聚集，影响城市的生态和环境质量。
在评估风环境时，需要考虑多个因素。
地形地貌是其中之一。
比如，在山区或者山谷地带，风的流动会受到地形的影响而发生变化。
建筑物的高度、密度和布局也会对风的流动产生阻碍或引导作用。
此外，周边的植被覆盖情况也会在一定程度上影响风的速度和方向。
为了准确评估风环境，通常会采用数值模拟和现场测量相结合的方法。
数值模拟可以通过计算机软件对风的流动进行预测和分析，而现场测量则可以提供实际的数据来验证和校准模拟结果。
热环境评估则侧重于温度、湿度、辐射等因素对环境的影响。
高温和高湿度的环境会让人感到闷热不适，甚至可能导致中暑等健康问题。
在建筑设计中，热环境的评估有助于确定合适的保温隔热措施，以减少能源消耗并提高室内舒适度。
比如，选择合适的建筑材料和窗户类型可以有效地阻挡外界的热量进入室内，或者在适当的时候让阳光进入以提供温暖。
城市的热岛效应是热环境评估中一个重要的关注点。
城市中大量的混凝土和沥青路面、密集的建筑物以及人类活动产生的热量，使得城市中心的温度往往高于周边郊区。
城市热岛效应对气候的影响随着全球城市化进程的加速，城市热岛效应成为了面临的一大挑战。
城市热岛效应是指城市相对于周围乡村地区气温较高的现象。
它主要是由于城市的建筑、交通、工业活动等人类活动所产生的大量热能和排放物而导致的。
城市化程度越高，城市热岛效应越明显。
本文将从不同角度探讨城市热岛效应对气候的影响。
首先，城市热岛效应对局部气温的影响是显而易见的。
由于城市通常具有较高的建筑密度和较多的道路交通，这些干燥的硬质表面会吸收更多的太阳辐射，并在夜间缓慢释放。
这导致城市气温较乡村地区高出2-3摄氏度。
夏季，城市热岛效应尤为明显，使人们感到更加闷热。
高温不仅会给人们的生活和工作带来不适，还会对人们的身体健康产生危害。
其次，城市热岛效应还对气候系统产生了影响。
热岛地区的地表温度升高会导致大气中水汽含量的增加，从而引发更多的降水和较强的对流活动。
由于城市热岛地区的大气湿度较高，在降水时，城市往往经历更多的暴雨。
这种暴雨不仅会造成城市的排水问题，还有可能引发洪灾和山洪灾害。
此外，城市热岛效应对风向和风速也有影响，使得地面风向偏离原来的风场分布，这对空气质量的改善产生了不利影响。
除此之外，城市热岛效应还会加剧气候变暖的趋势。
随着城市的不断扩张和建设，大量的植被被砍伐，土地被铺设和硬化。
这些活动减少了城市中的绿地和湿地面积，导致城市的蒸发能力降低。
缺乏足够的绿地和湿地，城市无法进行有效的自然降温和自然净化过程，进而导致城市内的温度上升。
由于城市热岛效应致使城市环境变暖，进一步加剧了全球气候变暖问题。
为减轻城市热岛效应对气候的影响，有一些建议值得注意。
首先，应加强城市绿化，增加城市绿地覆盖率，尤其是建立更多的公园和绿色空地。
其次，要在城市规划中注重建筑和道路的热岛效应抑制策略，例如使用反射性建筑材料和改善热岛效应的排放物排放控制。
此外，还有必要加强城市内的水域规划和管理，提高城市的蒸发能力和降温能力。
最后，全民应加强环保意识，采取个人行动，如减少机动车的使用和节约能源，共同努力缓解城市热岛效应对气候的影响。
城市发展对气候变化的影响城市化是当今社会发展的一个重要趋势，大量的人口涌入城市，以及城市的不断扩张，对气候环境造成了深远的影响。
城市发展对气候变化的影响是一个复杂而综合的问题，涉及到城市规划、能源消耗、交通运输、工业排放等多个方面。
本文将从城市热岛效应、空气质量、碳排放以及水资源利用四个方面探讨城市发展对气候变化的影响。
首先，城市热岛效应是城市发展对气候变化影响的重要因素之一。
由于城市的建筑密度高、道路及其他水泥结构多，并且具有较高的人口密度，这些因素都会导致城市地表温度较乡村地区高出许多，形成所谓的“热岛效应”。
热岛效应会导致城市内部温度上升，加大城市热量排放，进而加剧全球气候变暖。
为了缓解热岛效应，城市规划师们可以设计绿化带、增加水体面积，并在建筑中使用透气材料来减少热量积累。
其次，城市发展对空气质量也有明显影响。
随着城市的扩张，机动车辆和工业排放等尾气排放使得城市的空气质量下降。
尾气中含有高浓度的二氧化碳（CO2）和其他有害物质，对人类健康和环境造成危害。
城市空气污染的严重程度往往取决于工业基地的分布、用能结构和公共交通设施的完善程度。
为了改善空气质量，城市管理者应该提倡公众使用公共交通工具，发展清洁能源以及建设更多的绿色空间。
再次，随着城市化进程不断加快，碳排放也成为了城市发展中的重要问题。
城市化过程中，人们的生活方式和能源消费模式发生了明显变化，这直接导致了城市中的碳排放量急剧增加。
城市中的工业生产、交通运输和能源消耗都在不同程度上对气候变化起到推动作用。
为了减少碳排放，城市可以采取多种措施，如提倡低碳交通工具、推广可再生能源利用和加强工业排放监管等。
最后，城市的水资源利用对气候变化也有着重要的影响。
城市的发展通常需要大量的水资源，包括供水、排水和水循环利用等。
然而，城市化过程中的水资源紧张和水污染问题都给城市的可持续发展带来了威胁。
在气候变化的背景下，城市面临更加复杂的水资源问题，如干旱、洪水等极端气候事件的风险增加。
气候变化对城市化的影响：城市热岛效应与城市规划气候变化对城市化的影响日益显著，其中城市热岛效应是城市规划者必须面对的挑战之一。
城市热岛效应是指城市地区由于建筑物、道路等硬质表面吸收和储存太阳辐射热，以及人类活动产生的热量，导致城市温度高于周边农村地区的现象。
这种现象在夏季尤为严重，不仅增加了城市居民的热应激，还可能导致能源消耗增加、空气质量下降和生态系统失衡。
城市规划在应对气候变化和热岛效应方面扮演着关键角色。
首先，通过合理的城市设计，可以减少热岛效应的影响。
例如，增加绿地和公园的面积，使用植被覆盖屋顶，以及建设透水性路面，这些措施都有助于降低城市温度。
植被不仅能够吸收太阳辐射，还能通过蒸腾作用释放水分，从而降低周围环境的温度。
其次，城市规划者可以通过优化建筑布局和设计来减少热量的积累。
例如，通过合理规划建筑物的朝向和间距，可以促进自然通风，减少对空调的依赖。
此外，使用反射性材料和浅色涂料来覆盖建筑物表面，可以减少热量的吸收。
再者，城市交通规划也是减少热岛效应的重要方面。
减少机动车辆的使用，鼓励公共交通、骑行和步行，不仅可以减少温室气体排放，还可以减少城市热量的产生。
此外，建设遮阳设施和通风良好的街道，可以为行人提供更舒适的环境。
最后，城市规划者还需要考虑气候变化对城市基础设施的影响。
例如，随着温度的升高，城市排水系统可能会面临更大的压力，因此需要加强排水设施的建设和维护。
同时，城市规划者还需要考虑极端天气事件对城市的影响，制定相应的应急预案。
总之，气候变化对城市化的影响不容忽视，城市热岛效应是城市规划者必须解决的问题。
通过合理的城市规划和设计，可以有效减少热岛效应的影响，提高城市的可持续性和居民的生活质量。
高温对城市规划的影响及绿色发展摘要随着气候变暖的加剧，城市面临着越来越高的温度和更频繁的热浪。
这种极端高温不仅对居民的健康和生活质量产生负面影响，同时也对城市规划和设计提出了新的挑战。
本文将探讨高温对城市规划的影响，并提出绿色发展的解决方案。
热岛效应热岛效应是城市高温问题的重要原因之一。
在城市中，大量的人口密集分布，建筑物和道路密集，而这些都会导致热量的积聚。
这使得城市的气温比周边地区更高，特别是夏季。
高温不仅影响人们的生活，也会给城市的生态系统和环境带来负面影响。
绿化规划针对高温问题，绿化规划是解决方案之一。
通过在城市中增加绿地和树木的数量，可以降低城市的气温，并提供阴凉的避暑场所。
树木不仅可以吸收二氧化碳，还可以释放氧气，改善空气质量。
此外，绿地还可以吸收雨水，减少洪水风险，并提供自然的生态系统。
通风规划通风规划也是应对高温的重要措施。
通过设计合理的道路和建筑，可以提供良好的空气流通，减少热空气的滞留。
此外，使用建筑物的建筑设计和材料，如反射屋顶，可以减少太阳辐射的吸收。
水体规划水体规划是另一个有助于降温的策略。
城市中的水体，如湖泊和河流，可以有效地吸收和散发热量。
在城市规划中，合理利用水体，并安排适当的休闲和绿地区域，有助于降低城市的气温和改善环境质量。
绿色发展绿色发展是一种可持续发展的理念，旨在实现经济、社会和环境的和谐发展。
在面对高温问题时，绿色发展可以提供一种综合的解决方案。
建筑和能源在建筑设计中，使用环保材料和高效能源系统可以减少能源消耗和碳排放。
同时，建筑物的设计可以考虑通风和遮阳等问题，以提高舒适度和节能效果。
此外，采用可再生能源如太阳能和风能，可以进一步减少对化石燃料的依赖。
可持续交通城市规划中还应考虑可持续交通的发展。
通过建设便捷的公共交通系统、鼓励步行和骑行，可以减少对私家车的依赖并减少尾气排放。
同时，改善道路和交通规划，以减少堵车和交通拥堵，从而降低城市的温度和改善空气质量。
第43卷第6期2011年6月哈尔滨工业大学学报JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYVol.43No.6Jun．2011城市规划实践中的热气候评价朱岳梅1，2，刘京3，李炳熙2，叶祖达4，饶红4，王静懿4（1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，150090哈尔滨，zhuyuemei@hit．edu．cn ；2．哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，150090哈尔滨；3．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，150090哈尔滨；4．奥雅纳（上海）工程咨询有限公司，200031上海）摘要：为量化评价城市规划方案对城市热气候的影响，提出了适用于城市区域热气候预测模型的不同下垫面传热、蓄热和蒸发量计算方法．以北京地区某大型生态城规划项目为实例，引入城市区域局部温升作为评价指标．利用该计算模型和该指标，分析了规划方案实施前后该区域热气候变化程度，并与常规规划方案进行比较，说明在夏季高温、太阳辐射较大的情况下，通过有效的规划设计（提高绿地和树木面积率、降低建筑能耗和减少建筑排热等），可以显著缓解城市化过程对热气候的影响．关键词：城市规划；城市区域热气候预测模型；下垫面；城市区域局部温升中图分类号：TU984文献标志码：A文章编号：0367－6234（2011）06－0061－04Thermal climate evaluation in process of urban planningZHU Yue-mei 1，2，LIU Jing 3，LI Bing-xi 2，YE Zu-da 4，RAO Hong 4，WANG Jing-yi 4（1．School of Municipal and Environmental Engineering ，Harbin Institute of Technology ，150090Harbin ，China ，zhuyuemei@hit．edu．cn ；2．School of Energy Science and Engineering ，Harbin Institute of Technology ，150090Harbin ，China ；3．State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment ，Harbin Institute of Technology ，150090Harbin ，China ；4．Arup InternationalConsultants （Shanghai ）Co．Ltd ，200031Shanghai ，China ）Abstract ：To evaluate the effect of urban planning on urban thermal climate quantitatively ，an urban region thermal climate prediction model based on the calculation of heat transfer ，heat storage and evaporation rate from various kinds of underlying surfaces is presented and a new evaluating index named as urban district local temperature rising is introduced．Taking a certain eco-city planning project in Beijing as a case study ，its tem-perature variation between pre-and post-urban planning is studied by the model and index．By comparing with normal urban planning ，the results show that under the conditions of high temperature and huge solar radiation in midsummer ，effective urban planning strategies （such as the increase of lawn and tree ratio ，reduction of building energy consumption and building heat release ，and so on ）can alleviate the negative effect of urbani-zation on thermal climate．Key words ：urban planning ；urban region thermal climate prediction model ；underlying surface ；urban district local temperature rising收稿日期：2010－03－03．基金项目：国家自然科学基金资助项目（50879015）．作者简介：朱岳梅（1973—），女，博士后，讲师；刘京（1972—），男，教授，博士生导师；李炳熙（1962—），男，教授，博士生导师．在过去的城市规划实践中，比较注重社会和经济因素对城市的影响，不太重视城市生态环境和气候问题．实际上，在城市或城市区域的规划过程中正确了解城市气候的特点，从可持续城市发展角度提出有针对性的规划方案，对于改善城市化对气候环境的影响，缓解城市热岛效应，有效降低城区温度，提高城市环境舒适度，降低城市及建筑耗能具有非常重要的意义［1－2］．但到目前为止，关于城市规划方案对城市区域热气候影响的相关研究还非常缺乏，且以定性分析为主［3］，缺乏有说服力的计算模型和计算数据作为理论支撑．1下垫面传热传质计算与城市区域热气候预测模型利用开发的城市区域热气候预测模型，对城市规划前与实施后热气候变化进行预测评价．该模型由局地气候模块、建筑热湿负荷计算模块、太阳辐射计算模块和热舒适性模块等部分组成，将实际城市中的建筑群落分布进行了适当简化处理，在大气流动计算中导入了建筑群的拖曳力影响．结合我国的实际情况，给出了建筑系统设备排热的较为详细的计算方法．另外，模型中利用光子追踪法、蒙特卡洛法等计算城市冠层内各形体表面之间复杂的形态系数．此模型涵盖了城市与建筑热气候问题的所有主要相关因素．该模型的基本框架参见文献［4］．通过与实测结果的比较，证明该模型可以较好地反映城市冠层内各物理量的变化趋势．同时计算方法简易，可用于城市内特定区域热气候的定量评估［5］．为更好地计算城市规划过程中不同下垫面形式的传热、蓄热和蒸发量计算方法，进而评价不同规划方案对城市热气候的影响，对该模型进行了进一步的改进和完善．1.1下垫面传热基本计算本模型中考虑了不透水人工表面（如建筑外表面、混凝土路面等）、土壤、绿地、植被（以树木为代表）以及自由水面5种不同的下垫面形式．其中传热计算按照一维传热计算方法，将深度0.5m处的温度设为下边界条件．下垫面的热量平衡方程为Rn，i =Rs－εiσT4i+εi（F is R l+∑jFijεjσT4j）=Hi+Ei+Gi．（1）式中：R n，i、R s、R l为作用在建筑表面或其他下垫面微元面积i上的辐射净通量、向下短波（太阳）辐射通量和向下长波漫射红外辐射通量，W·m－2；εi为建筑表面或其他下垫面微元面积i 的长波红外辐射率；σ为Stefan-Boltzman常数，取5.67ˑ10－8W·m－2·K－4；Fij为微元面i对另一微元面j的角系数（i≠j）；T i为微元面i的绝对温度，K；H i、E i、G i分别为由微元面i的感热通量（下垫面与大气之间温度差形成的对流换热部分）、散湿通量（下垫面的水分蒸发和凝结引起的热量吸收或释放部分）和向下垫面内部传递的导热通量（下垫面的蓄热部分，W·m－2）；根据Stefan-Bo-ltzman定律，式（1）中的εiσT4j部分实质为向上的长波红外辐射量．1.2不同下垫面感热通量计算计算感热通量时，考虑各种下垫面的土地构成比例，根据各下垫面表面温度与大气侧空气温度之差来求得．其中土壤、人工表面的对流换热系数根据开发者实测获得的经验式［6］．α=5．42+（2．87+3．05I u）ˑU，R=0．88．（2）式中：α为对流换热系数，W·m－2·ħ－1；U为下垫面附近处风速，m·s－1；I u为室外风速湍动强度．时均风速U与包含湍动强度I u的风速之间的相关关系根据实测可知大致呈指数正比关系．对于绿地表面的对流换热系数，则采用实测得到的经验式［7］．α=4．5+5．2ˑU．（3）对于水面的感热通量H w（W·m－2），在水文学中一般利用拖曳系数法进行实测研究，相关成果很多．本文采用式（4）［8］计算．Hw=ρcpCHU（θs－θa）．（4）式中：C H为热输送系数，本文取1.82ˑ10－3；θs和θa分别为水面和大气温度，ħ．实际计算时，为统一算法便于编程，式（4）改写为式（2）或式（3）传统传热学对流换热形式．对于树木来说，考虑组成树冠的每一片树叶表面的对流换热规律将会使问题变得极端复杂，同时没有实际意义．引入针对树冠的平均对流换热系数αf，根据经验式（5）［9］计算．αf=6．79+5．99ˑU．（5）由于本研究中树木是像建筑物一样的立体结构，故对流换热表面面积A f的计算方法与其他下垫面也有所不同，计算式为Af=Vfˑαfˑ2．（6）式中：V f为树木树冠部分体积，m3．1.3不同下垫面散湿通量计算与计算感热通量类似，计算散湿通量时考虑各种下垫面的土地构成比例，根据各下垫面表面含湿量与大气侧空气含湿量之差来求得．对于土壤表面的水分蒸发量计算，一般采用热湿同时传递的计算方法，但计算量较大，特别是与前述大气计算部分耦合求解时，甚至产生计算不稳定．本模型采用简化方法［10］，引入了蒸发比r e的概念，它表示实际土壤蒸发量相对于完全湿润土壤蒸发量的比值．该方法可以分离热、湿计算，散湿计算只需考虑地面上一点即可，极大地简化了计算过程．土壤散湿通量E s（kg·m－2·s－1）的计算式为Es=re（φ/φsat）αx（Xsat－Xa）．（7）式中：r e为蒸发比，是土壤的重量含水率Φ·26·哈尔滨工业大学学报第43卷（kg·kg－1）与饱和含水率Φsat（kg·kg－1）的函数；．αx为传质系数，kg·m－2·s－1（kg·kg－1）－1，αx=αcvLe．其中cv为湿空气容积比热，J·m－3·K－1；Xsat 、Xa分别为对应于土壤表面温度的饱和含湿量和空气中的含湿量，kg·kg－1．绿地散湿通量和建筑或人工路面等不透水表面的散湿量计算方法与土壤类似，参考文献［11］．树冠部的散湿量E f（kg·m－2·s－1）可根据实测得到的经验式概算［12］Ef =Afαwβf（X f－X a）．（8）式中：αw为树冠散湿系数，kg·m－2·s－1（kg·kg－1），等于7.0ˑ10－6αf；βf为构成树冠的树叶群蒸发效率，一般可取0.3；X f为叶面平均含湿量，kg·kg－1，一般可认为对应于树叶表面温度的饱和含湿量．湖泊、河流等自然大水体水面散热与蒸发问题的研究由来已久．考虑到各计算方法的精度，以及嵌入计算模型的便利性等因素，本文采用简化计算方法Ew =ρCEU（Xw－Xa）．（9）式中：E w为水面散湿通量，kg·m－2·s－1；C E为水气输送系数，取2.07ˑ10－3；X w为水面含湿量，kg·kg－1，一般认为对应水表面温度的饱和含湿量．近年来屋顶绿化作为一项改善城市气候的措施正越来越受到重视［12］．其计算方法包括了前文中关于土壤和草地散热散湿的计算方法．2应用案例2.1规划项目概要图1为北京某大型生态城规划项目区域总体规划图．该区域以居住、休闲、服务型建筑等为主，约131.92公顷．整个区域的建筑布局和朝向考虑了城市通风作用，设置了通风廊道．由于实际规划中建筑物的形状、体积、间距均不尽相同，本文通过统计方法按照城市区域热气候预测模型的要求进行了简化，同时严格保持实际规划方案中的重要信息：如地块的容积率约0.89、绿地率（指公共绿地、宅旁绿地、公共服务设施所属绿地和道路绿地）约33.2%、道路、广场、空地用地率约18.1%、树木用地面积率约28.1%、水域面积率约5.2%等．另外，根据北京地区的林木情况设定为栎属、桦属、杨属为主的阔叶林，树冠高度设定为10m．图1项目区域总体规划图根据地方建筑节能标准等［13］，规划区域内居住建筑围护结构构成和热物性参数分别为：墙体，外保温（装饰面砖聚氨酯复合板70mm）+现浇混凝土180mm，传热系数0.36W/（m2·K）；窗体，辐射率≤0.25Low-E中空玻璃（12mm）+铝合金窗框，传热系数1.70W/（m2·K）．另外，从降低气温的角度，设定30%的屋顶绿化，外墙反射率提高至0.2．根据相关调查文献［14］，居住类建筑夏季供冷以分散式房间空调器为主，保有率在2002年已达到96.8%．使用时间设在晚9点至翌日凌晨3点之间．另外，文献［15］给出了北京地区崇文门等繁忙路段机动车尾气排放的废热量和日变动比率，考虑到具体区域交通性质的差异，本对象区域的交通废热峰值按文献给值的2/3取值．2.2评价指标涉及的城市规划区域大致对应于城市气象学分类中的中尺度－γ（水平距离1 25km以内）·36·第6期朱岳梅，等：城市规划实践中的热气候评价问题，而热岛效应及热岛强度在理论上更适用于更宏观的尺度规模（如针对城市尺度的中尺度－β，即水平距离在25km 以上）．为明确概念起见，本文提出“城市区域局部温升值”．ΔC 作为评价指标，该指标反映特定的城市区域规划前与实施后对大气温度的影响，计算式为ΔC =T urban －T 0．（10）式中：T urban 为该对象区域在夏季典型日内白天（8时—18时）及夜间（19时—翌日7时）冠层高度内大气温度的时均值，反映建成后该区域的实际热气候状况．根据北京地区气象数据［16］，选择北京地区全年最热的7月—8月的4周时间作为计算期间．然后参考文献［17］，选择出计算期间内的典型日（该日平均气象参数最接近计算期间内气象参数的平均值）来计算ΔC 值．为消除初始条件影响，取计算期间前一周作为预计算；T 0为该对象区域在相同的夏季代表月内白天（8时—18时）及夜间（19时—翌日7时）冠层高度内大气温度的时均值，该值作为规划前后比较的基准值．对本文的规划对象来说，规划前该区域为未开发荒地，以土壤和植被为主．2.3结果与分析2.3.1典型日城市区域局部温升图2所示为规划实施后的典型日下垫面热平衡关系．其中，进入地表面的得热部分设为正，离开地表面的热损失部分设为负．进入白天后，净辐射得热量R n 逐渐增加，相应地感热H 和散湿通量E 也增加．但总体上看，由于规划用地的土地构成比较合理，绿地和树木所占面积比率较大，故散湿通量很大，白天H /R n 和E /R n 的最大值分别为37%和43%．这部分潜热散热对调节该区域的热气候起着很大的作用．同时在此期间剩余的近20%的净辐射得热量通过传热形式进入地中，在．t /h热通量/（W ·m -2）图2规划实施后夏季典型日下垫面热平衡关系图3给出了规划前与规划实施后夏季典型日温度变化，表1给出了计算出的白天与夜晚城市区域局部温升值ΔC．由结果看，由于不透水人工表面（建筑外表面、道路等）对太阳辐射的反射率比其他下垫面小，同时凸凹不平的建筑形状又不利于太阳辐射的反射，导致区域内部热量聚集、温度升高，与规划前的状态相比，局部温度大致上升0.82ħ；而夜晚主要是考虑了建筑空调排热因素，导致与规划前状态相比，局部温度大致上升0.81ħ．322824206121824t /hT urban T 0兹/℃图3规划前与实施后夏季典型日温度变化2.3.2本文方案与常规方案的局部温升值对比为进一步分析本文方案对减缓城市区域高温化方面的作用，还进行了常规方案的模拟．常规方案的基本设定条件（建筑容积率等）与规划方案相同，区别点主要体现在：1）绿地率设为规范下限的30%，不考虑树木．相应的人工不透水表面面积增加；2）采用常规的建筑围护结构和空调制冷方式与设备；3）未考虑针对区域热气候问题的专门措施，未考虑地块内气流流动和热量的有效扩散、未考虑屋顶绿化作用、采用常规的外墙反射率0.1等．其计算结果见表1．可以看出，常规方案下ΔC 值在白天和夜晚都超过了1.5ħ．表1规划区域内夏季典型日白天及夜晚的城市区域局部温升值ħ时间段本文方案常规方案白天（8时—17时）0.82 1.74夜晚（18时—翌日7时）0.811.773结语利用城市区域热气候预测模型以及本文提出的城市区域局部温升值指标，可以用于评价不同城市规划方案在改变城市热气候方面的作用，为可持续发展生态城市建设提供了一种定量的评价方法．从给出的实例可以看出，通过有效的规划设计（提高绿地和树木面积率、降低建筑能耗和减少建筑排热、提高建筑群之间的通透性、增加屋顶绿化和提高外墙反射率等），可以显著缓解城市化过程对热气候的影响．（下转第75页）·46·哈尔滨工业大学学报第43卷的条件；并且运用了中心流形及规范型的理论讨论了在正平衡点附近局部Hopf分支的计算公式，以此讨论了局部Hopf分支的性质．通过数值模拟，验证前面得到的理论结果，并得到了在正平衡点附近分支周期解的大范围存在性．从以上的分析和实验可以看出，只有对生命体的成长过程加以保护，而且保护的时间足够长，才能使种群系统得以循环往复，生生不息．生态系统亦如此．参考文献：［1］GURNEY M S，BLYTHE S P，NISBEE R M．Nichol-son’s blowflies revisited［J］．Nature，1980，287：17－21．［2］KULENOVI M R S，LADAS G，SFICAS Y G．Global attractivity in Nicholson’s blowflies［J］．Appl Anal，1992，43：109－124．［3］WENG P，LIANG M．Existence and global attractivity 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