运用城市设计调节微气候的具体方法:城市微气候指的是城市中街区尺度的气候状况,它受多种因素影响,如当地气候情况等自然背景,此外还有城市下垫面材质等和基础设施的布局情况等人为要素。现今城市的下垫面材质里,沥青道路、水泥地面等占比过大,植被覆盖较少,加上高能耗的建筑材料、高密度的建筑排列形制,纷纷导致城市内局部空气流动不畅、气温上升,大气污染严重、热岛效应加剧。而城市中的街道、广场、公园、水体等大尺度开放空间的分布对于整体的城市气候会有较大的影响,若是规划开放空间形成合理的结构布局,会对缓解热岛效应、增强空气循环降低污染、增强居民舒适度等等方面有较好的帮助。城市的微气候则影响城市建成环境的品质和使用频率,在城市总体气候环境得到提升的情况下,可以通过城市设计的手段,协调不同尺度空间和建筑之间的设计形制与排列,从而保证设计的地区有舒适的微气候。在弱风或无风条件下,机动车本身的运动状态对尾气扩散的影响就不可忽视。西安风模拟图
城市微气候和建筑形态之间的关联是城市气候学长期关注的重要问题。通过对城市能量平衡的分析可知,建筑的形态(以及区域内人的活动行为)特征对城市能量平衡因子存在交织的复杂影响.从而使得城市和非城市地区的能量平衡关系形成卓著差别,包括显热项和蓄热项增高而潜热项降低,因而造成建筑能耗的增长并带来热岛等城市化气候现象。WindPerfectDX是专为建筑行业开发的一款建筑CFD软件,根据设计师的操作习惯优化界面,保证工程学上的精度同时简化操作流程,已在部分院校的设计课中加入教学温州风模拟分析现阶段的建成环境中不合理的风环境已经成了常见现象。
对比一下市面上常用的计算流体力学(CFD)软件中,WindPerfectDX是转为建筑环境领域开发的,且界面、操作和结果表达形式都根据设计师习惯不断调整,有日本的技术团队作为后备力量支持。舞丰致力于将这种新型工具更多地融入到本科教育中,利用WindPerfectDX软件能够帮助城市规划学生高效率地分析方案、指导方案、检验方案,从真正意义上对城市规划做出科学的预判、规划和调整,从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”。使用WindPerfectDX软件,只要经由外部模型汇入、进行模拟网格生成切割、模拟环境条件设定以及执行模拟解算等四步骤便能学会环境模拟,有助于普及建筑CFD模拟城市环境的概念,提高方案设计中数据的准确度,并且模拟与方案实时对比调整促进更多的城市规划师更深入地理解并解决城市环境问题。
城市气候设计与通风廊道:城市通风廊道这一概念在较早起源于二战时期的德国,起初是为了制造人为烟雾以预防市区成为空袭目标,但在研究阶段意外发现了风在城市空间中的流动规律,于是城市气象家就将一发现命名为“Ventilationsbahn”,意为通风的廊道。在现代城市气候研究中,率先探索应用和实施了“城市风环境评估”和“城市通风廊道规划”的有日本、德国、和我国中国香港等地。而在我国城乡规划体系及城市规划实践中,城市通风廊道还属于一个较为新鲜的概念。直到2015年才正式出现在由住房城乡建设部城建司和中国城市规划设计研究院联合编写的《全国城市生态保护与建设规划(2015~2020)》(征求意见稿)中。现在,国内对城市通风廊道已有确切的定义:“以提升城市的空气流动性、缓解热岛效应和改善人体舒适度为目的,为城区引入新鲜冷湿空气而构建的通道。”城市微气候指的是城市中街区尺度的气候状况,它受多种因素影响。
微气候的调节需要城市设计手段的介入:可持续发展的城市,不仅是指自然方面,是社会、经济和城市环境的综合性可持续,而其中城市环境是经济和社会的物质载体,三者相辅相成。一座城市的各街区微气候品质反映了该地区社会、经济和城市环境的资源和循环是否均衡,在城市设计的过程中加入这方面的考量因素,能够提前发现可能会出现的城市环境问题,并改善设计提供解决方案。所谓城市病,在现代城市中大同小异,这表示城市环境的发展是有规律的,由于缺少城市环境在设计初期的模拟评估,现阶段的建成环境中不合理的风环境已经成了常见现象。随着三维模拟技术的日趋成熟,为保证城市自身的长久维持能力,改善诸如商业区的大楼风,需从根源入手,在调节微气候的问题上介入城市设计的手段,控制城市的开发建设量,合理规划利用城市内的自然资源,上海市的地方标准推荐了一部分包括WindPerfectDX在内的温热环境模拟软件,提供三维模拟技术的应用能够切实解决现有的城市环境问题。通风廊道规划应重点考虑背景风、地表通风潜力和绿源等因素。小区风环境
通风廊道将郊区的清洁冷空气带到城市建设区,有利于缓解城市热岛效应。西安风模拟图
随着科学技术的进步, “数字城市”技术在城市规划领域中的应用逐渐深入,各种三维模拟软件成为城市设计的重要技术。近几十年来,随着计算机软件和各类资源的进步,数字模拟方法软件越来越收到人们的重视。这些软件可以结合地域气候等条件,构建三维的、可互动的、能进行多种分析的城市虚拟环境,通过准确快速的计算,直观的模拟出设计后的城市空间环境,暴露原设计存在问题,从而指导设计的修改。而且数值模拟方法在研究城市室外微气候环境问题中具有明显的优势,除了步骤简单、低成本高效、结果清晰直观等外,相较现场实测的方法还少许多变量的干扰。目前能够做到在城市尺度下也能在个人电脑上简单操作的风环境模拟只有WindPerfectDX。西安风模拟图
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