城市是一个复杂的巨系统,传统的功能分区和工业选址等规划理论已难以满足城市生态、环境、通风、治污等多方面诉求。气象气候研究在城市规划学科中属于新的领域,加强城市环境、风场监测与数据分析评估,充分运用大数据、动力模型等新技术、新方法,拓展通风廊道研究,将为科学合理规划城市提供决策依据。随着高温热浪、空气污染、雾霾频发、城市热岛效应加剧等气候问题的日益凸现,城市气候在城市规划中的应用研究与实践成为当前城市规划师及相关部门决策者的重要课题。其中,针对城市弱风或静稳风环境下的城市通风廊道(即风道)研究尤为值得关注,近年来国内外许多地区和城市已先后开展了相关研究及建设包括东京、名古屋、中国台湾、上海等,以期利用城市风道促进城市空气循环,从而改善城市热岛效应,并降低空气污染。这些经验值得正在经历城市化发展的各方参与者借鉴。各类街区的建筑物相互遮挡面积、绿化覆盖面积、建筑物层高、建筑密度以及容积率等因素差异较大。小区风廊道分析软件
空气污染影响城市微气候的质量:研究空气污染与城市微气候之间联系是必要的,许多高等院校的建筑和城市规划专业都运用CFD模拟进行室外风环境的研究,发表在国际期刊论文中的成果可在Sciencedirect,WebofScience等论文网站根据关键词查阅。研究成果不只展示了影响空气污染的环境参数,也从各方面提出了帮助建筑设计和城市规划设计师简单评估环境质量的评价体系,建议设计师通过建筑本身的细节设计、建筑组团的体量相互关系、植栽设计的手法,从调节城市微气候的角度入手改善城市规划中的空气污染问题。峡谷风分析传统的建筑自然通风设计,以创造比较大对流效果为主。
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。”
现阶段城市发展中,城市规划师与设计师已逐渐认知到“粗放型”的发展方式,不只对城市环境带来巨大的负面影响,城市热岛效应更是日益加剧。风/热环境作为衡量与改善城市舒适度的重要指标,将在未来的城市规划与设计过程中成为重要的考量因素。多尺度城市微气候模拟方法,比如简便人体热舒适度指标,将成为未来潜在的城市规划设计课程指导方法,进而融入到城市规划教育中去,使其在真正意义上成为城市规划学生分析方案、指导方案、检验方案的新型规划方法和工具。而在“粗放型”发展到“精细化”规划的转变中,城市微气候模拟也将逐渐从对于规划结果的“事后验证”转向带领规划的“事先指导”,在这一过程中,对于多尺度城市规划与城市设计微气候模拟方法的梳理与评述也将为未来气候敏感型城市研究打下坚实的基础。城市气候模型大致分为三类:地域和地球尺度的大尺度模式。
通风廊道对城市生态设计的作用:规划建设城市通风廊道对提升城市空气流通能力、缓解城市热岛、改善人体舒适度、降低建筑物能耗、改善局地气候环境有着重要的作用,主要表现在:一是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;二是可以提升空气流动性,减少城市建设区的“风阻”,改善局地小环境;三是结合绿地系统、河流、广场等城市开敞空间统一规划,有利于加快水、气、绿等之间的空气热交换,提高人体舒适度。更有学者提出,通过设置通风廊道来缓解城市雾霾问题。在热带地区,特别是在炎热和潮湿的地区,特殊的通风设计至关重要。武汉风模拟分析
建筑(组群)空间形态以及建筑周围的环境会影响周围的风环境。小区风廊道分析软件
多领域的三维模拟技术构建数字城市:城市设计的方法也亟待升级转型,传统的城市设计方法较缺乏电子信息技术的支持,主要依靠二维工具进行分析和决策,对于三维的空间环境难以模拟把握,这一阶段的城市设计中,风环境等三位环境的影响便被二维化了,如风环境可能只有常年风向等因素在设计时被纳入考虑中。故传统的设计流程往往是设计后,由于缺乏方案评价的技术支持,在人为评估修改后便送审批,随后便落实建设。这样的设计流程不足以符合生态城市设计的要求,难以保证城市的可持续性。小区风廊道分析软件