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城市三维空间形态对地表热环境的影响及热暴露风险评估城市三维空间形态对地表热环境的影响及热暴露风险评估随着城市化进程的加快，城市面积不断扩展，建筑物高度不断攀升，城市三维空间形态日益复杂，对地表热环境产生了重要影响。
城市中的高建筑、密集的城市街道、广场和公园的布局等都对热环境产生深远的影响，并给居民带来热暴露风险。
因此，深入研究城市三维空间形态对地表热环境的影响并进行热暴露风险评估，对合理规划城市布局和改善热环境质量具有重要意义。
首先，城市的建筑物高度对地表热环境有显著影响。
高层建筑能够改变区域风向和风速，形成垂直热力环流。
建筑群之间的垂直障碍物会引起局地热区，加剧热效应。
此外，高层建筑还能形成人工影子，减少地表热辐射，降低地表温度，改善局部热环境。
因此，在城市规划中应当合理控制建筑物的高度，避免过度密集布局，以减少城市热岛效应的发生。
其次，城市街道和广场的布局对地表热环境有重要影响。
密集的城市街道和广场会减少风的穿流，使得热量在空间中积聚，增加热岛效应的程度。
而宽广的城市街道和广场能够促进空气流动，降低地表温度，改善热环境质量。
因此，在城市规划和设计中，应注意增加绿地覆盖和减少建筑物密度，以创造良好的空气流通条件，降低热暴露风险。
此外，城市公园的布局和建筑物的遮阴效应也对地表热环境产生重要影响。
合理布局城市公园可以形成绿色廊道和热岛缓和区，将城市热岛效应降至最低。
同时，建筑物的遮阴效应也能够减轻热暴露风险，降低人们暴露于强阳光下的时间。
因此，城市规划和设计中应当重视公园布局和建筑物的遮阴功能，以改善城市热环境的质量。
在进行热暴露风险评估时，需要考虑城市内部和城市周边的热环境影响因素。
城市内部的热岛效应、人口密度、绿地覆盖率等都是评估城市热暴露风险的重要参数。
此外，城市周边的气候条件、建筑物布局和自然地理环境也需要纳入评估的范畴。
通过综合考虑这些因素，可以量化评估城市热暴露风险的程度，为城市规划和决策提供科学依据。
街谷绿地对城市微气候影响的研究现状及展望王著森，徐雅露，蒋鹏远，吴渝，许亦竣，陈倩婷，吴倩倩（浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江杭州311300）摘要：城市热岛效应问题的日益凸显，极大地影响着人们的生产和生活，而街谷作为城市居民活动空间的重要载体，其中的绿地对改善城市气候环境、生态环境，缓解城市热岛效应有着重要作用。国外学者对城市气候的研究可以追溯到19世纪初，相较而言，我国的相关研究起步较晚，但得益于我国幅员辽阔，复杂多样的地形地貌造就了丰富的气候类型，这为微气候研究提供了多样的研究对象，研究进展得以加速。从街谷空间形态对城市微气候的影响和街谷绿地对城市微气候改善的效益2个方面综述了国内外学者针对城市微气候进行的相关研究进展，并在此基础上进行总结分析，对该领域未来的研究提出展望。关键词：街谷绿地；城市微气候；绿化空间
题，引起了社会广泛关注。近年来，有关城市微气候的研究显著增多；研究点跨度大、维度多，然而彼此间并无较多关联；随着研究的不断深入，现今的城市微气候研究领域中，较为热门的研究方向有“人体舒适度”“ENVI-met模拟”“城市空间形态”等。国内外的专家学者对城市微气候研究的侧重点有所不同。国外的专家学者更多地认为，城市中不同空间类型的场所在微气候上有差异，他们更倾向于将这些场所的微气候进行比较研究。而我国的学者研究更多的是在不同大气候背景下的城市微气候之间的区别，这也是因为我国地域辽阔，本身有着复杂多样的气候类型。所以，我国城市街道微气候的研究虽然起步晚，但在这样得天独厚的先天优势下，研究进展快、势头猛。以下将从2个方面阐述国内外学者针对街谷绿地对城市微气候影响的相关研究进展。2街谷空间形态对城市微气候影响相关研究街谷空间由多方面构成：蓝、绿色基础设施，景观构筑物，建筑材质等；不同用地性质的街谷空间结构也存在差异，这些要素都会影响城市微气候的形成[5]。不同学者分别从不同的角度对街谷微气候展开研究。从街谷的长宽比、高宽比及走向出发。Johansson等[6]通过收集摩洛哥菲斯市新、旧城的系列数据并分析，比较城市形态参数（包括建筑高度、朝向、间距、街谷高宽比等）与微气候参数（例如微气温、湿度、风速及生理等效温度值等）之间的关系，推出结论：较大长宽比的街谷空间能在外部空间温度过高时保证街谷内部的微气候质量。紧凑型街谷空间在夏季高温天气的夜间能形成比较凉爽、湿润的小气候；在冬季能提供较暖的条件。而宽阔开放的街谷空间比起紧凑型街谷空间，出现白天升温快、晚上降温快的现象。人体舒适度方面，紧凑型街谷空间可以显著提高行人的人体舒适度。这意味着人们可以通过调整高宽比的方式来优化步行街垂直方向的温度分布与风速分布，从而改善街谷微气候，使得居民得到更高的舒适度。南北朝向的街谷调节效应要强于东西朝向。不同1背景城市化进程的加快，使得城市大气环境质量受到了极大的冲击。2015－2019年，全球平均气温升高了1.1℃，已远超十年前的预测和评估，全球变暖正在加速，极端天气事件不断频发。2019年6月，欧洲气温达到有记录以来最高值，法国、意大利等国家的气温平均值甚至高出历史记录6~10℃。同期，印度个别地方最高温度超过50℃，直接导致100人死亡[1]。而我国最近60年的平均温度以每10年上升0.23℃的速度在增长，为全球的2倍[2]。气候的恶化使得城市居民的日常生活不断受阻，极大地影响了城市居民的身心健康。城市热岛效应日益凸显，给人们的生产生活造成了一定影响。在此背景下，城市气候问题成了国内外社会十分重视的热点话题。城市街道是城市区域面积的主要组成，而街道与两侧的建筑物构成了街谷，街谷作为城市居民户外活动空间的重要组成部分，其良好的气候环境是提升居民活动意愿、增强城市活力的物质前提[3]。街谷中的绿地对城市气候环境有着显著的影响，在热岛效应最为显著的夏季高温天气条件下，绿地中的植物个体及群落能够通过吸收、反射太阳辐射以及蒸腾作用降低整个绿化空间的内部温度，增加相对湿度，进而改善整个街谷的气候环境[4]。由此可见，城市街谷绿化在改善城市生态环境、缓解城市热岛效应等方面都有着重要价值。植物个体以及群落所组成的绿化空间能够降温增湿，是发挥街谷绿地生态效益的关键。改善街谷绿化空间，在提高城市街道建设科学性的同时，也在促进城市朝着“以人为本”的规划设计方向可持续发展。19世纪以来，越来越多的专家学者注意到城市气候正在逐渐发生变化，而城市气候与城市居民的生活质量息息相关，这使得城市微气候的研究成为热点话
123/研究多尺度城市绿色雨水基础设施的规划实现途径探析The Exploration of Planning Implementing Approaches for Multiple-scale Urban Green Stormwater Infrastructure刘丽君 王思思* 张质明 董音LIU Li-jun, WANG Si-si, ZHANG Zhi-ming, DONG Yin摘要：绿色雨水基础设施(GSI)具有重要的雨洪调蓄功能，是海绵城市建设的重要组成部分。
总结国内在构建多尺度GSI 过程中面临的挑战，提出GSI 需结合城市绿地系统规划来实现。
阐述了多尺度GSI 的构成和功能，及其与海绵城市雨水系统的关系。
从构成要素、功能、布局等方面，论述了GSI 与绿地系统规划的关系，提出了两者在规划目标和指标、布局等方面的结合要点，包括对现行绿地系统规划指标的保留、新型指标的增添等。
提出了新、旧城区绿地系统应分别以目标和问题为导向，根据城区绿地系统特点进行规划建设。
提出了各类绿地GSI 需结合其功能进行建设的要点。
关键词：绿色基础设施；景观基础设施；绿色雨水基础设施；雨洪管理；海绵城市；城市绿地系统基金项目：住房和城乡建设部项目“《城市绿地雨水控制利用规划设计导则》编制研究”(城建[2015]园林绿化第06号)，北京市自然科学基金“气候变化对北京典型排污河自净过程的影响分析研究”(8154044)，北京未来城市设计高精尖创新中心“海绵城市建设与水质水量风险防控”(UDC2016040100)，北京市优秀人才青年拔尖团队(2015000026833T0000)Abstract: Green stormwater infrastructure (GSI) has the important function of stormwater storage, which is a key component of Sponge City construction. The challenges in the construction of multiple-scale GSI in China are summarized, and then how to implement GSI through the integration with urban green space system planning is put forward. The composition and function of multiple-scale GSI and its relationship with the stormwater system of sponge city are elaborated. The relationship between GSI and green space system planning is discussed from the aspects of composition elements, functions, layout and so on, the points of combination in the planning objective, indicator, and layout are proposed, including remaining existing relevant indicators and adding new indicators. The new and existing urban green space system construction should be objective-oriented and problem-oriented correspondingly, and the planning points of urban green space system are analyzed. The key points of implementation for various types of green spaces based on their functions are put forwarded.Key words: green infrastructure ; landscape infrastructure; green stormwater infrastructure; stormwater management; sponge city; urban green space system Fund Items: Ministry of Housing and Urban-Rural Development Project "Study on the Planning and Design Guideline for Urban Green Space Rainwater Utilization" (Urban Construction [2015] Landscaping No.06), Beijing Natural Science Foundation "Climate Change Impact on Self-purification Process of a Typical Sewage River in Beiing"(8154044),Beijing Advanced Innovation Center of Urban Design for Future Cities: Sponge City Development and Water Quantity & Quality Risk Control(UDC2016040100), Beijing Outstanding Talent Project for Excellent Youth Team (2015000026833T0000)中图类别号：TU986文献标识码：A文章编号：1673-1530(2017)01-0123-06DOI ：10.14085/j.fjyl.2017.01.0123.06收稿日期：2016-09-05修回日期：2017-01-20刘丽君/1989年生/女/河北保定人/北京建筑大学建筑与城市规划学院风景园林学专业在读硕士研究生(北京100044)王思思/1983年生/女/北京人/博士/北京建筑大学环境与能源工程学院副教授(北京100044)通讯作者邮箱(Corresponding author Email)：ezhu0309@LIU Li-jun, who was born in 1989 and a native of Baoding, Hebei, is studying her Master Programme of Landscape Architecture at School of Architecture and Urban Planning, Beijing University of Civil Engineering and Architecture(Beijing 100044).1 中国城市绿色雨水基础设施建设的背景在我国快速城市化过程中，由于急速的城市扩张，大量城市自然空间被侵占和破坏，自然下垫面减少，河道被填埋，阻断了自然水文循环过程，使城市洪涝加剧，径流污染严重，大量动植物迁徙廊道以及生物栖息地逐步减少。
建筑密度对街区热环境影响分析邬尚霖【摘要】该文针对高效集约的城市发展需求,以街区尺度为着眼点,在案例研究的基础上,利用热环境模拟分析软件探索建筑密度与街区热环境的内在联系.通过实验对比发现建筑密度提升,能够在日间(8:00-18:00)和全天(1:00-24:00)降低街区的热岛强度.证明适度提高建筑密度对街区热环境有改善作用,高密度紧凑发展模式下的街区热环境是可实现可接受的.通过该研究,在城市设计中可对日间、夜间街区热环境进行综合考量,选择合适的密度,以保证街区热环境的安全和舒适.【期刊名称】《华中建筑》【年(卷),期】2016(034)008【总页数】5页(P46-50)【关键词】热环境模拟;热岛强度;建筑密度【作者】邬尚霖【作者单位】华南理工大学建筑学院【正文语种】中文【中图分类】TU119根据《2011年中国城市化率调查报告》显示， 2011年中国非农人口4.7亿，户籍城市化率为34.71%[1]。
而根据联合国开发计划署发布的《2013中国人类发展报告》预测，2030年中国城市化率将达70%，届时中国城市人口总数将超过10亿[2]。
在未来的20年里，城市容量将会急剧扩张，容纳两倍的城市人口。
一方面，我们要抓住时代契机，面对高速增长的城市化需求，摒弃简单粗放的发展模式，向集约高效的可持续城市发展模式转型。
另一方面，我们要直面并较好地解决城市容量扩张所带来的土地使用紧张、能耗及碳排量增加等问题，才能引导城市健康可持续地运转。
土地使用紧张必然会导致容积率、建筑密度提升，而城市能耗及碳排量增加将带来大量人工热排放，影响城市热环境质量。
因此，探究土地使用形态和城市热环境之间的关联机制对于制定城市发展决策显得至关重要。
本文借助计算机数值模拟工具，在案例研究的基础上对建筑密度和区域热环境的内在联系进行探索。
关于建筑密度对区域热环境和能耗量的影响，各位学者所持观点大相径庭。
罗森菲尔德（Rosenfeld）等认为建筑密度增加会导致热环境恶化，区域热岛效应增加，因此，需要耗费更多能源用于调节空气温度，从而导致碳排放量增加[3]。
城市人居环境质量评价指标体系与评价方法研究王洪海a ,范海荣b ,姜铭阅a(河北科技师范学院a .土木建筑系;b .团委,河北秦皇岛066004) 摘要:对人居环境的相关概念进行了阐述和探讨,并就城市人居环境质量综合评价指标体系与评价方法进行了分析与研究,提出从城市人居环境建设水平和城市人居环境居民满意度两个方面建立主客观相结合的评价模型,对于科学研究和评价城市人居环境质量具有深远的意义。
关键词:城市人居环境;指标体系;评价方法;建设水平;居民满意度中图分类号:X820.2 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2009)03-0311-03Research on Index System and Methods for Comprehensive Appraisal of Urban Human SettlementWANG Hon g -hai a ,FAN Hai -rong b ,JIANG Ming -yue a(Hebei Normal Univers ity of Science &Technology a .Depart ment of Civil Engineering ;b .Committee of Youth League ,Qinhuan gdao 066004,China )A bstract :This paper elaborated and discussed the related concepts about human settlement ,analyzed and researched the index system and meth -ods for comprehensive appraisal of urban human settlement ,and put forward to building an evaluatin g model which combined subjectivity and objectiv -ity from two aspects of the construction level and settlers 'satisfaction on urban human settlement .Generally speaking ,that had profound significance to research and appraisal the quality of urban human settlement scientifically .Key words :human settlement ;index s ystem ;appraisal methods ;construction level ;settlers 'satisfaction 收稿日期:2009-02-17;修订日期:2009-03-24基金项目:河北科技师范学院青年基金资助项目(项目编号:2006NY031)。
广东省人居气候宜居性分析
肖宇坤;王彤;张羽;刘畅;沈晓钿;黄思琦
【期刊名称】《广东气象》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】利用86个国家气象观测站的温度、降水、风速等逐日观测资料,计算温湿指数3级天数、风效指数3级天数等6项指标,构建人居气候舒适性评估指标体系,对广东省气候宜居水平进行评价。
结果表明:广东省温湿指数3级天数、气候宜居禀赋优率、人体舒适度指数5级天数与4~6级天数的空间分布呈现由南到北递减的空间分布特征,这说明了广东省沿海地区能感受到舒适的天数较多;风效指数3级天数高值区出现在茂名、阳江、云浮以及汕尾地区;气候宜居禀赋优良率高值区出现在粤北、粤东以及珠三角地区;东莞、连平和蕉岭的人居气候宜居综合得分分别为81.1、73和72.6分,分别位居第1、第2和第3位,位于广东省气候宜居城市前列。
【总页数】5页(P53-57)
【作者】肖宇坤;王彤;张羽;刘畅;沈晓钿;黄思琦
【作者单位】广东省气候中心;广州市气象局;广东省生态气象中心
【正文语种】中文
【中图分类】P49
【相关文献】
1.典型低碳宜居社区人居气候舒适性评价
2.普洱市宜居气候适宜性分析
3.2017人居环境西安论坛暨“气候适应性建筑与人居环境研究中心”成立会议举办
4.改善人居环境建设宜居宜业和美乡村——安徽省五河县农村人居环境改善得民心
5.城市居民对社区宜居性的满意度评价研究——以广东省宜居社区评价为例
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京津冀地区城市人居环境气候舒适性评价
曹伟宏;王淑新
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2017(39)2
【摘要】京津冀地区城市聚集,目前在京津冀协同发展规划下,随着都市圈产业结构调整,各城市面临大量人口流动迁移,人居环境气候舒适性将影响人口重布。
以京津
冀地区13个主要城市作为研究对象,根据1951-2013年的气候资料,采用温湿指数THI和风效指数K,综合评价各城市气候舒适度,并加以对比分析。
结果表明:近63 a 来,本区13个城市人居气候环境舒适性较高;区内各城市气候舒适性分布特点表现
为由东北向西南,舒适性呈现降低趋势,河北省内秦皇岛、唐山、廊坊、邯郸等多个
城市气候舒适性均高于北京天津两大城市。
以全年气候舒适程度由高到低排序:秦
皇岛>唐山>廊坊、邯郸、北京>承德>张家口>石家庄、邢台、保定、衡水>沧州、天津。
这将成为引导人口分流的有利因素,驱动人口高度密集区进行有序合理疏散,
缓解北京天津的大城市病问题。
【总页数】8页(P435-442)
【作者】曹伟宏;王淑新
【作者单位】华北理工大学建筑工程学院;中国科学院成都山地灾害与环境研究所;
陕西理工大学区域经济与社会发展研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P463.3
【相关文献】
1.典型低碳宜居社区人居气候舒适性评价
2.城市人居环境舒适度评价指标体系的建立及人居环境评价--以泰安市为例
3.既有住宅失能老人居室空间光热环境及舒适性评价研究
4.我国主要城市人居环境适宜居住的气候因子综合评价
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基于ENVI-met软件与热舒适度模拟的城市绿地景观规划方法——以北京市石景山区北辛安地区为例杨鑫;卢薪升【摘要】Currently, people are increasingly concerned about the ecological environment in the inhabited areas. The improvement on resident environment should be more effective in urban regeneration. This paper takes the landscape planning and environmental update in Bei Xin'an area of Shijingshan District in Beijing as a case study, using software ENVI-met to simulate microclimate as an auxiliary means. Through the simulation of microclimate in this area, we make a study of feasible design guidance strategy so that we could provide instructions in the landscape planning of Bei Xin'an area. From the point of view of urban microclimate and the human thermal comfort for living, this paper explores some new methods and techniques which could be adopted so that the practical value of urban landscape planning could be realized.%当今人们赖以栖居的城市生态环境受到越来越多的人关注,在城市更新中要更加有效地进行城市人居环境的改善.本文以北京市石景山区北辛安地区的景观规划与环境更新为例,运用ENVI-met软件模拟小气候作为辅助手段,通过对该地区小气候情况的模拟结果,指导北辛安地区绿地景观规划,研究具有可行性的设计指导方法.本文从城市小气候与人体热舒适度的角度出发,探索城市绿地景观规划过程中有效的新方法、新技术,从而实现城市绿地景观规划的实践价值.【期刊名称】《北方工业大学学报》【年(卷),期】2018(030)002【总页数】9页(P117-125)【关键词】城市绿地;景观规划方法;小气候;ENVI-met;人体热舒适度【作者】杨鑫;卢薪升【作者单位】北方工业大学建筑与艺术学院,100144,北京;北方工业大学建筑与艺术学院,100144,北京【正文语种】中文【中图分类】TU9861 背景1.1 城市绿地景观规划城市绿地景观规划对于城市总体发展，生态保护，人居环境质量提升都具有十分重要的意义．本顿·麦凯(Benton mackaye)是较早关注区域景观规划的，在担忧城市蔓延的基础上，预想了利用自然景观——比如山脉、丘陵和河流——环绕和包容城市，包括开放空间和低密度的土地利用．[1]在国内，钱学森先生早在1985年就提出建设山水城市的构想．在这一基础上，孟兆祯先生提出了中国传统城市都是以山水形胜作为选址的大环境基础，现代城市应有所借鉴．吴良镛先生利用中国城市传统布局的某些特点，规划了济南新风貌带，对山水城市的构想进行了实践．[2]国内外理论与实践的发展探索，提供了城市绿地景观规划中处理自然与城市和谐发展问题的重要途径．1.2 城市小气候城市小气候是位于大气下垫面中，城市地面以上至10米或者至100米高度的一个垂直空间中的气候指标．这一段近地气层的下垫面空间，是人们生活活动、动物植物生长、建造建筑物的一个可接触的区域和空间，它和人们的生活密切相关，并且较为容易被人的行为、植物覆盖率、土壤层性质、建筑密度等因素所影响和改善．[3]本文所研究的城市小气候指标包括温度、相对湿度、风速和太阳辐射数值．其中温度因素是影响城市小气候和人体热舒适度的最主要的因素，它直接受某一地域的宏观气候也就是太阳的直接辐射与弥漫辐射影响，但由于不同区域的空间格局不同，所以温度有所差别；相对湿度是指空气的干湿程度，它主要影响人体的热代谢和水盐代谢，它与温度是影响人体舒适度的重要因素；风，是气压变化造成的空气流动，它受制于某一地区下垫面上构筑物的影响，风速的变化也会带来温度和湿度的变化，直接影响人的体感舒适度；太阳辐射主要为太阳的直接辐射和弥漫性辐射，从一定程度上来讲，它是影响以上3个小气候的主要因素，太阳辐射会直接受到下垫面不透明构筑的直接遮挡与影响．[4]所以本文将对本设计项目区域进行前期与后期的小气候模拟，对温度数值、相对湿度数值、风速数值和太阳辐射数值进行比对分析．从而得出最适宜的舒适度区域，为北辛安地区的景观规划与环境更新设计提供一定的规划策略与指导方向．2 ENVI-met软件在小气候领域中的应用2.1 ENVI-met功能与适用范围结合国内外研究与ENVI-met软件实践操作发现，ENVI-met更适合用于中尺度与小尺度的城市街区或者公园绿地小气候环境的耦合计算．因此，ENVI-met模拟软件被广泛地应用于不同地区的城市小气候模拟研究，其主要功能在于模拟计算城市小气候的变化，根据实际街区空间形态，通过建立模型，赋予不同材质和植物来进行该区域的小气候模拟，可以探讨多种因素对城市小气候的影响，应用ENVI-met模拟软件分析城市小气候环境的研究已经比较广泛和成熟．多数研究内容聚焦于实测与模拟的建筑热环境、节能环境、绿色屋顶等方面，但涉及城市某片区的区域环境与指导设计工作的研究较少．研究范围和尺度以建筑单体和小尺度范围街区较多，但更大一级城市区域尺度研究较少．本文以较大尺度的城市片区范围为研究对象，同时拟在探讨城市绿地景观规划方面的景观设计中，空间布置、景观材料与植物种植对较大尺度城市片区小气候热舒适度体验的影响．2.2 ENVI-met优点与缺点经过献查阅与软件试验操作发现，ENVI-met的优势在于能够比较精准的建立关于建筑单体或者建筑组团尺度的模型，模型能够嵌入设置多种材质，能够很好的将实际三维空间转化成为简单的三维矩形模型，并且根据实测数据模拟城市小气候变化情况，功能较为全面，同时模型可调控性较高．但是，其模型建立规则为方格嵌套网络建模规则，其计算最大限制网格数为250×250×30，每一网格设置单位长度，方格网式建模转化而成的三维矩形模型终究会与实际空间产生差异，从而导致一定的误差与不准确性．2.3 ENVI-met应用及处理本文所使用的版本是ENVI-met 4版本，它设计用于典型的水平分辨率为0.5～10m的尺度，典型时间为24～48小时．ENVI-met由三维的核心子模型(包括大气、植被及土壤子模型)和一维边界层模型组成．在三维模型上主要设置建筑物、植被、水体、下垫面属性和污染源等，是由一个垂直方向的z轴以及2个水平方向的x，y轴组成，可以通过对建立模型中存在的介质等许多因素来计算模拟小气候，期模型架构如图1所示．[5]图1 ENVI-met软件模型架构示意图本文认为ENVI-met能够较为准确的反映被研究区域内的小气候变化，以及表达城市景观更新对小气候的影响，能够得出较为准确的热舒适度范围．本文将会对区域现状进行小气候模拟，根据模拟情况得出小气候变化与热舒适度的最适范围，从而提出优化策略，并进行城市景观更新设计．而后对设计方案进行模拟计算，对比设计前后的模拟情况得出差异所在，验证设计策略的实用性．3 北辛安地区景观规划3.1 北辛安地区现状北辛安地区行政规划隶属北京市石景山区，位于石景山区西部，面积约为141hm2，本文选定北辛安内中心地块进行研究，面积约为50hm2．其周边用地性质分类较为清晰简单，主要以工业园区用地、居住用地、商业服务用地为主．北辛安地区周边绿地较少，且绿地分布不均匀，大部分绿地可达性不高．当前，由于历史与政策变化因素，北辛安地区现居住人员结构也呈现复杂状态．由于基础设施陈旧与不完善，居住环境也较为恶劣，为石景山区最大的棚户区，现状已进行拆除．(a)建筑用地图(b)居住区建筑规划图2 北辛安地区规划图基于石景山区城市规划，在北辛安地区控制性详细规划中，该地区的主要用地功能没有改变，还是以居住用地为主．并且依据石景山城市规划发展方向与当地居民的调研意向，增加了两处代征绿地用地作为北辛安地区公园绿地，满足人们的户外活动需要．北辛安地区内用地性质还有防护绿地用地、商业用地、幼儿园托幼用地、公交场站用地、社会福利用地等，丰富了北辛安地区的城市功能．所以本文基于已有居住区建筑规划，完成景观设计对城市小气候影响的探究．3.2 基于前期规划的ENVI-met小气候模拟分析3.2.1 温度与相对湿度根据实地调研与谷歌卫星影像图进行北辛安地区ENVI-met模型的建立，其居住区建筑最高限高80m，研究区域面积约为50hm2，根据研究区域面积设置网格分辨率dx=4m、dy=4m、dz=6m．模拟气候初始数据为2017年4月10日当天大气候环境的天气数值，模拟时间为11∶00～14∶00，共3小时，为人们活动较为频繁且全天气温较高时间段．初始温度为20℃，初始相对湿度为50%，模型粗糙度长度采用系统默认值0.1，建筑立面材料为系统默认材质，模型区域下垫面材质为沥青马路和灰色地砖硬质铺装，基于现状前期模拟没有种植高大乔木，有地被草布置．经过模拟计算，温度与相对湿度数值分布如图3～4所示，本文所展示的计算结果采用时间点为12∶00的数据．通过分析发现，该区域呈红紫色区域为温度相对较高的地方，位于西侧空间格局较为开放且建筑密度较高的建筑组团区域；而东侧区域则由于建筑间密度较低，温度相对适宜．就相对湿度的分布状况而言，西部相对湿度较低，向东推移则出现逐渐升高趋势．相对湿度变化与该地区温度变化趋势具有负相关的对应变化关系．图3 温度模拟图4 相对湿度模拟3.2.2 风速与太阳辐射基于模型模拟计算得出的该区域风速与太阳辐射变化结果，参见图5～6．其中初始风速数值为2m/s．从风速模拟情况来看，西侧风速较大，且在3条东西向主要街道上风速更大，产生了峡谷效应．建筑组团空间内风速数值从模拟情况来看则较为适宜．从太阳辐射来看，由于该区域内建筑层高一般在60～80m之间，在建筑组团内部空间中，太阳辐射被有效阻挡．每个建筑组团区域内的太阳辐射数值控制在了较为适宜的范围，如图中呈现绿色部分．图5 风速模拟图6 太阳辐射3.3 人体热舒适度评价人体热舒适，指人体对热环境感到满意的主客观评价．人的热舒适感主要建立在人和周围环境正常的热交换上，以人体热平衡为前提，本文使用的主要评价指标有预测平均投票数(Predicted Mean Vote，简称PMV)与生理等效温度(Physio-logical Equivalent Temperature，简称PET)．其中PMV于1970年由丹麦的范格尔教授提出，是表征人体热反应(冷热感觉)的评价指标，代表了同一环境中大多数人的冷热感觉；PET由Hoppe提出，是在慕尼黑人体热量平衡模型MEMI基础上推导出的热指标，定义为在某一室内或户外环境中,人体皮肤温度和体内温度达到与典型室内环境同等的热状态所对应的气温．[6]图7 模拟数值选点根据所建立的北辛安地区ENVI-met模型，所得出的4种上述小气候计算结果进行叠加分析，首先根据北辛安地区公共空间的布局，以及分布相对均匀的原则，拟选择10个公共空间的中点．根据人们活动相对较频繁的时间段，提取该位置模拟的4月10日当日中午12∶00的温度、相对湿度、风速和太阳辐射数据，进行表征人体热反应评价指标PMV和PET的计算，如表1所示．根据表征人体热反应的评价指标PMV和PET评价标准，对应的热感觉评价进行分析．其中B、D、E、F、H、J等6个点的PMV指数趋于0，热感觉评价为较为舒适偏微凉，PET指数位于15.5左右浮动，属于舒适稍偏冷，人体具有轻微冷-热应激．而A、C、G、I等4个点的PMV指数偏-1，热感觉评价为偏凉，PET指数偏小，热感觉评价同时偏稍冷．根绝模拟计算结果显示，其中A点热感觉评价最差，F点热感觉评价最优．表1 10个选点对应PMV、PET指数与热舒适评价选点模拟时间PMV热感觉对应关系PET热感觉对应关系热应激评价A12∶00-1.0偏微凉14.8偏稍冷轻微冷热应激B12∶00-0.8适中偏微凉15.3舒适偏稍冷轻微冷热应激C12∶00-0.9偏微凉15.0舒适偏稍冷轻微冷热应激D12∶00-0.7适中偏微凉15.3舒适偏稍冷轻微冷热应激E12∶00-0.7适中15.5舒适偏稍冷轻微冷热应激F12∶00-0.7适中16.5舒适基本无热应激G12∶00-0.8偏微凉15.1舒适偏稍冷轻微冷热应激H12∶00-0.7适中偏微凉15.5舒适偏稍冷轻微冷热应激I12∶00-0.8适中偏微凉15.5舒适偏稍冷轻微冷热应激J12∶00-0.8适中16.2舒适基本无热应激图8 最适舒适度范围提取综合ENVI-met模型计算4种小气候因素模拟结果与PMV、PET指数分析，通过4种小气候因素最适舒适度范围叠加分析得出图8，其中深绿色区域为热舒适度评价较好的区域，浅色区域为热舒适度评价较差的区域．由图8可知，东侧建筑组团内空间的舒适度评价较好，建筑空间格局较为适中，其中代征绿地地块的热舒适度评价最优，西北侧A点热舒适度评价较差．由此可得出基于小气候模拟的设计策略．3.4 基于小气候模拟分析提取规划设计理念根据热舒适度评价分析得出后续设计的空间分析，如图9所示，其中红色部分是在后续设计中需要注意改善小气候环境的空间，绿色部分为小气候环境评价较优的空间，可以在后续设计中多提供一些人们活动的空间．图9 设计改善空间分析3.5 规划方案基于前期对该片区城市小气候的模拟分析以及现状调研分析，后续的景观规划设计采取规划若干单元场地的方法，使居民活动多核心化．地面材料采用利于雨洪管理的渗水型材料，绿地采用微下凹形式应对北京的雨季与旱季，使景观规划设计后的场地形成雨季微湿地景观与旱季正常绿地景观．利用植物的生态功能对城市小气候进行调节，针对评价较优区域设置了更多的公共空间，供人们活动．再根据热舒适度评价分析规划慢行系统，将各个单元公共空间串联，如图10所示．针对小气候空间环境的热舒适度评价，在西侧广场考虑种植一些冠幅较大的乔木，如国槐、悬铃木等，建立具有林荫的冠下广场空间改善热舒适度体验．西侧热舒适评价较差的几处空间同样利用植物的空间围合和空间划分方式进行设计，为降温增湿提供保障，同时打开西侧小区封闭的围墙，种植行道树时增大其间距，形成良好的小气候循环，改善热舒适度体验．在东侧评价较优的空间内，则在原本景观规划的基础上，将人们进行有氧运动、健身的空间场地设置在东侧，满足日常运动需求．针对原有的绿地缺失，规划了覆盖率较大的绿地系统，提升城市绿化和生态环境，也能够改善当地小气候环境．其中慢行系统的建立也参考了热舒适度评价的结果，在评价较弱的地区慢行步道较为笔直明朗，满足快速通行，同时两侧种植比较丰富的景观植物或者强调透视线的植物列植．在东侧评价较优的空间，慢行步道较为曲折，使人们拥有更多的行走时间与空间，在散步时能有良好的热舒适体验．图10 规划总平面图4 环境更新前后城市小气候评价对比4.1 4种因素前后对比4.1.1 温度对比通过建立北辛安地区景观规划后的ENVI-met模型，采取控制变量的方法，将采用相同网格分辨率、模拟日期、初始气候条件、计算模拟时间，规划后模型对地面材质，空间布置以及植物种植进行了更换与增补，得出该地区规划后的小气候指标模拟图，见图11．将温度前后计算模拟对比发现，通过小气候环境前期分析，有针对性的指导景观规划设计，从而达到了一定程度上的小气候环境温度因素改善，从图11(b)来看，温度峰值的范围明显有一定程度的缩减，尤其是西南侧建筑组团空间的改善最为明显．(a)前期模拟(b)后期模拟图11 温度模拟4.1.2 相对湿度对比(a)前期模拟(b)后期模拟图12 相对湿度模拟对比相对湿度模拟计算成果图12可以发现，降温增湿的作用比较明显，相对较为干燥的蓝色区域缩减程度明显，同时在慢行系统的规划设计上可以看出，该区域增湿效应比较明显．4.1.3 风速对比从风速对比分析可发现，设计红线范围内，风速变化有明显降低改善的趋势，在建筑组团中的单元场地小环境内能够产生一定的风循环．但从图13中可明显看出在东西向主要街道上，风速没有得到一定程度的改善，还有增大的趋势．这表明了在后续设计中，还需调整街道空间的景观布局．这也提出了本文的一个不足之处，有待在后续的研究中进行验证和解决．(a)前期模拟(b)后期模拟图13 风速对比模拟4.1.4 太阳辐射对比(a)前期模拟(b)后期模拟图14 太阳辐射模拟通过对比太阳辐射模拟结果发现，在北辛安地区内太阳辐射变化幅度并不明显，究其原因是北辛安地区内建筑较高，在一定程度上阻挡了太阳辐射．但可以发现，在中央住区公园处，太阳辐射的强度有微弱的削减，如图14所示．4.2 最适舒适度范围对比(a)前期提取(b)后期提取图15 舒适度范围提取将上述4种小气候因素综合分析叠加，再次得出北辛安地区后期舒适度区域范围图．从图15中可以看出，该地区经过景观规划设计后得出的最适舒适度范围明显扩大，且在设计红线范围内均匀分布，热舒适评价良好的地区基本覆盖在整个区域，能够为人们提供良好的空间体验．5 结语本文模拟了设计区域城市小气候的状况，并且通过计算得出其热舒适度评价，从而在一定程度上指导城市绿地景观规划的内容，此种研究方法是ENVI-met小气候模拟软件在城市绿地景观规划领域中新技术、新方法的一次有效尝试．经过本文试验研究，在目前城市绿地景观规划的大背景下，此种设计方法流程，即设计中首先考虑城市小气候的影响因素，通过直观的数据来为后续设计提供一定的指导意见和设计策略，也是一种设计的新视角，可更有针对性的进行空间的营造与植物的种植，为人们提供良好的热舒适体验，建设具有特色的绿色城市景观空间．参考文献【相关文献】[1] 贝内迪克特，麦克马洪．绿色基础设施:连接景观与社区[M]．黄丽玲，等，译.北京:中国建筑工业出版社，2010:58，258[2] 杨鑫，傅凡.交通影响下的中国特大城市景观格局研究——以北京为例[J].城市发展研究,2015,22(7):58-60[3] 朱虹.小气候影响下的城市广场景观空间适应性设计应用研究——以西安市大雁塔北广场为例[D].西安：西安建筑科技大学，2016[4] 冷红,袁青.城市小气候环境控制及优化的国际经验及启示[J].国际城市规划,2014,29(06):114-11[5] 秦文翠.街区尺度上的城市小气候数值模拟研究[D].重庆:西南大学,2015[6] 刘滨谊,魏冬雪,李凌舒.上海国歌广场热舒适研究[J].中国园林,2017,33(4):5-11。
