城市更新议题涵盖了较为丰富的内容,一般来说,会涉及建筑平面形态调整、建筑立体形态调整、地块开发强度调整、建筑组合关系的考量以及建筑环境等要素。在这一尺度上,风环境会对城市微气候、建筑散热、人体体感舒适度有着比较明显的影响。可以说,城市更新与风廊道存在着双向的影响关系。建筑本身的建成空间形态及其所处的物理环境会影响建筑群周围的风环境;但反过来说,风廊道也会在建筑设计阶段、城市更新阶段有效地指导设计、发挥影响。就目前而言,学界在前一方面的研究和成果相对较多,技术方法也比较成熟;但是对于此的关注度很少,现在还很少见到探讨风环境反馈城市更新和建筑设计的文献。通过充分运用大数据、动力模型等新技术、新方法,拓展通风廊道研究,提供决策依据。物理风廊道分析
建筑形态影响城市微气候:微气候是在具有相同大气候特点的范围内,由于局部地区地形、方位、土壤条件和植被不一致,使得局部地区具有独特的气候状况,主要表现在个别气象要素(温度、湿度和风)的剧烈变化及特殊天气现象(雾、露和霜)的差异。建筑形态是整个城市的物质基础,不同的城市形态对区域能耗有着不同程度的影响。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。这些因素会间接影响区域能耗,如街区尺度越大、密度越低则相应的居民生活和交通能耗越高。西安风模拟分析通过调整建筑群与风廊道方向的关系,建筑的高度、材质等来减轻城市空气污染。
城市设计应用方面,”公园/街道植物与人体舒适性”是城市微气候研究的重要考量因素。公园局部微气候模拟中,植栽布局与修剪应考虑风廊道的设置与当地风向,植栽将会增加阴影区、改善通风及对热舒适度的影响,并且提出简化的人体热舒适度评价方法,可以透过风速和树荫的数值来进行分类评价,在高风速的树荫遮蔽区域舒适度较高,而舒适度较差的情况是在低风速的未遮蔽区域,为今后在热带和亚热带夏季气候条件下,相关领域的景观设计提供指南,使得其可以更便捷的技术应用于城市设计方案中。
CFD在解决空气污染中的应用:建筑CFD与通用CFD的主要区别在于满足精确需求。建筑规划行业的从业者的主要时间用于整个规划设计的推敲,风/热环境的模拟分析在设计初期辅助优化设计,因此需要操作简单、结果精确、界面设计符合设计类软件的通识、能够同时对比多个方案、结果表达多样化,尤其是对于建筑及建筑组团的设计,需要能够从人视点感受风/热环境的效果和成因。因此参数繁多、操作复杂的通用CFD不适合建筑规划行业,无法普及这种三维模拟技术对设计的支持。建筑CFD技术结合BIM技术的逐步完善在未来能够为建筑规划行业提供更高效的设计支持。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。
绿色建筑(或者建筑CFD?)引导下的城市规划教育转型:快速城镇化进程导致“粗放型”发展给城市环境带来的巨大负面影响。日益加剧的城市热岛效应就是各大城市现正面临的“城市病”之一。随处可见的统一制式商业建筑群、建材选择、绿化配置方式所导致得“千篇一律”的城市面貌下,更严重的问题是规划方法和工具本身的匮乏、规划教育的定位不明确和整个规划行业的“粗放型”实践。目前计算流体动力学(CFD)的方法已在多个高校研究、国内外项目应用中得到验证,是引导规划实践有效进行环境评估及改善城市环境的主要方法之一。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。微气候风环境
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。物理风廊道分析
“街道狭谷效应”加剧空气污染:近年来,由于城市居住环境的营造不当,造成了很多恶劣的气候影响。诸如,由于城市中楼层普遍过高,且高层建筑空调等电器等散发热量较多,地表层绿化植被散热较少的缘故,使地面上层大气无法随高度的增加而降温,加剧了城市大气逆温的反常现象,使大气的对流减缓,间接导致了城市雾霾难以飘散。在城市中,“街道峡谷效应”导致高楼周围的风环境产生变化,风向改变、风速加大,这种变化可能造成不良后果。城市特殊下垫面以及微气候特征可能影响污染物的传输扩散,从而产生局地空气污染,而街道峡谷作为城市下垫面的重要组成部分,其动力和热力性质是构成城市局地气候的重要因素,同时作为居民活动中较为活跃的场所,对于城市局地街道峡谷的环境状态的研究显得至关重要。物理风廊道分析