湿热地区城市住区方案设计阶段热环境评价方法研究

论文摘要

城市化是当今社会发展的必然趋势,随之而来的城市热岛效应与城市高温化问题日益严重,尤其在我国南方湿热气候地区,夏季炎热漫长、空气湿度高,城市热环境问题更加严峻。城市住区作为构成城市的重要组成单元,其热环境状况关系到城市热岛、建筑能耗及人体健康,通过有效的规划设计手段营造良好的住区热环境已经刻不容缓。为了营造一个良好的住区热环境,规划设计人员需要对方案热环境状况进行预测评价,然而目前仍缺少一种适用于方案设计阶段的住区热环境快速评价工具。本文针对目前湿热城市住区热环境问题的严重性及难以在方案设计阶段对住区热环境进行快速评价的现状,提出了一种适用于方案设计阶段的住区热环境评价方法,并以广西西南部湿热气候代表城市南宁市为对象展开研究。通过该评价方法可以掌握研究地点住区热环境的调控规律,并为当地规划设计人员提供方案设计阶段住区热环境快速预测评价工具。首先根据住区热环境的形成原理以及住区方案设计阶段的任务要求,选取了方案设计阶段的典型规划指标,包括住区布局模式、建筑单体尺寸、建筑朝向、建筑密度、建筑平均高度、绿地率、建筑间距和首层架空率。其次,通过网络信息收集、地理信息系统和实地调研等方法,获取了南宁市近十年建成的住区的基础数据。通过对南宁市住区基础数据进行分析,建立了南宁市住区代表模型并确定了各规划指标的取值范围。根据单因素变量分析的方法,使用建筑热环境分析工具DUTE对南宁市住区的调控原理进行了分析,分析总结了不同规划指标在南宁市规划指标典型取值范围内对南宁市住区热环境的影响规律,结果表明建筑密度对南宁市住区热环境的影响程度最大。最后,通过对比规划指标对住区热环境的影响程度以及与热环境指标的相关性,选择建筑密度、建筑平均高度、绿地率、建筑东西间距和首层架空率作为变量。通过多因素组合模拟及多元回归分析法得到了南宁市典型时刻住区热环境预测评价模型。选取实际案例对评价模型进行模拟对比验证,结果表明预测评价模型的全天平均误差在0.1℃-0.5℃,可以满足方案设计阶段对住区热环境初步评价的需求,证明了本文提出的住区热环境评价方法的可行性。该住区热环境评价方法具有普遍适用性,对改善住区热环境、推进绿色低碳城市建设将会起到积极作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 住区热环境研究现状
•     1.2.2 热环境快速评价方法研究现状
•     1.2.3 湿热地区热环境研究现状
•   1.3 研究问题的提出
•   1.4 研究目的及意义
•     1.4.1 研究目的
•     1.4.2 研究意义
•   1.5 研究内容及方法
•     1.5.1 研究内容
•     1.5.2 研究方法
•   1.6 研究创新点
•   1.7 研究技术路线
• 第二章 湿热地区城市住区方案设计阶段热环境评价方法
•   2.1 湿热地区城市气候特征
•     2.1.1 湿热地区定义
•     2.1.2 我国湿热地区城市气候特征
•   2.2 住区方案设计阶段定义
•   2.3 住区方案设计阶段热环境评价方法构建
•     2.3.1 评价方法的构建基础
•     2.3.2 评价方法及应用流程
•     2.3.3 评价方法的优势
•   2.4 住区方案设计阶段典型热环境影响因子选取
•     2.4.1 选取原则
•     2.4.2 住区室外热环境的形成原理
•     2.4.3 住区热环境影响因子
•     2.4.4 住区方案设计阶段典型热环境影响因子选取
•   2.5 本章小结
• 第三章 住区基础数据调研与分析研究
•   3.1 住区基础数据调研的目的
•   3.2 基础数据类型
•   3.3 住区数据调研方法
•   3.4 调研结果分析
•     3.4.1 用地面积及尺寸
•     3.4.2 布局模式
•     3.4.3 建筑单体尺寸
•     3.4.4 建筑朝向
•     3.4.5 建筑密度
•     3.4.6 建筑平均高度
•     3.4.7 绿地率
•     3.4.8 建筑间距
•     3.4.9 首层架空率
•   3.5 南宁市住区代表模型及规划指标取值范围
•     3.5.1 南宁市住区代表模型
•     3.5.2 规划指标取值范围
•   3.6 本章小结
• 第四章 住区方案设计阶段热环境预测评价模型
•   4.1 热环境预测评价模型的构建方法
•   4.2 热环境评价指标的选取
•   4.3 模拟软件的选取及参数设置
•     4.3.1 模拟软件选取
•     4.3.2 模拟参数设置
•   4.4 规划因子对住区热环境的影响规律
•     4.4.1 模拟工况设计
•     4.4.2 模拟结果分析
•   4.5 构建住区热环境快速评价模型
•     4.5.1 选取热环境主要影响因子
•     4.5.2 组合场景设计与模拟
•     4.5.3 评价时刻选取
•     4.5.4 多元回归分析
•     4.5.5 住区方案设计阶段热环境快速评价模型
•   4.6 本章小结
• 第五章 住区热环境评价模型的验证与实践应用
•   5.1 住区预测评价模型验证
•     5.1.1 验证方法
•     5.1.2 模型验证及结果分析
•   5.2 住区热环境评价模型的实践应用
•   5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 本文主要结论
•   6.2 未来研究展望
• 参考文献
• 附录A 南宁市住区基础数据信息表
• 附录B 南宁市夏季典型气象日气象参数
• 附录C 图表索引
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李一刚

导师: 何江,谭方彤

关键词: 湿热地区,住区热环境,方案设计阶段,评价方法,数值模拟

来源: 广西大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 广西大学

分类号: TU984.12;TU119

总页数: 115

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