在构建城市风道时，必须针对所研究的城市进行全面的风环境分析，了解城市内部基本的气候状况，确定城市的主导风向。
1.城市风环境表征
城市微气候与城市建成环境联系密切，能直接而敏感地反映城市空间形态对城市气候的影响。城市风环境是城市微气候的重要组成部分，与城市湿环境、热岛效应、空气污染以及开敞空间的热舒适度等问题均有关联。城市中的自然风指的是由于风压差和热压差产生的风，而非机械式通风，其在城市空间位置上的分布特征称为风环境或风场。依据从宏观到微观不同的尺度和分布特征，可将城市风环境分为三类（见图2-13）[19]：
（1）城市盛行风，表示同一方向水平流过城市的主导风，主要影响城市宏观尺度。
（2）中观尺度的热力环流，城市内部由于复杂的下垫面和热力属性，各区域之间形成热力环流，或者城区与郊区之间由于气温差异形成的热岛环流。
（3）微观尺度的湍流，城市街道内部由于受辐射不均或者建筑群间的阻碍而形成的小范围不规则的风。
图2-13 城市风场示意图
本章的特点是从城市宏观尺度出发确定风道，尽量不涉及计算机数值模拟城市风环境。因此，基于研究尺度、研究手段的考虑，主要以城市盛行风的研究为主，兼顾中观尺度的热力环流和热岛环流。
2.风向与城市风道的关系
朱瑞兆就我国600多个风向频率玫瑰图进行研究，将其按照地理区划分布在地图上，依据各地风向的特点，将我国宏观尺度风向类型分为四个大区七个小区[20]。(www.xing528.com)
（1）季节变化区：城市的盛行风向随季节变化而变化，夏季和冬季具有完全不同的主导风向，且风向相对较稳定。
（2）主导风向区：风向一年四季都以某个方向为主。
（3）无主导风向区：风向变化飘忽不定，全年都没有一个主导风向，常采用合成风公式计算合成风速和风向，用以指导城市风道构建。
（4）准静止风型区：年平均风速1.0m/s及以下，且每年平均出现静风频率在50%～60%的地区。
综上所述，虽然不同的城市具有不同的风向类型，但每个城市都有其主导风向：季节变化区通常有夏季和冬季两个主导风向；主导风向区就以其主要风向为主导风向；无主导风向区则以合成风向区为主导风向；准静止风型区也会有主要风向。城市主导风向对城市风道布局具有十分重大的影响，应将二者结合起来考虑。根据朱亚斓等的研究[21]，城市风道的布局可依据平行四边形原理（见图2-14），主张城市风道的进气通道与城市主导风向成一定偏角，使得气流分开两侧进入城市；城市风道的排气通道则尽量与城市主导风向一致，便于污染的空气被迅速排出。根据Givoni的研究，要使城市风道的通风效应达到最大，风道走向应与夏季主导风向成20°～30°的夹角[22]。在实际的风道构建过程中，由于现有条件或者地形等因素的限制，难以切实保证城市风道走向与主导风向平行或者呈现具体的角度。据以往的经验总结，城市风道的走向与主导风向的角度控制在45°之内即可。
图2-14 城市风道与风向的关系
总之，城市主导风向在一定程度上控制着城市风道的走向，风道的走向要顺应城市主导风向。因此，构建城市风道时，应做好各类调研，并结合气象站的气象资料，确定城市的主导风向，为城市风道构建的合理性和正确性提供保证。
3.城市主导风向的确定
首先，根据所研究地区的区域地理位置确定其风向类型。若属于季节变化区，有夏季和冬季两个主导风向且差异较大，则需分别绘制夏季和冬季的风玫瑰图；若属于其他风向类型区，则无须区分夏季和冬季。城市风玫瑰图是基于城市基本气象站点的数据统计绘制而成的。通过城市风玫瑰图的绘制和解读，能准确清晰地读出城市的主导风向。风向频率最高的方位代表着城市的主导风向。但是，由于城市建设、热岛环流、地形地貌的影响，城市内部各区块的主导风向并不一定与基本气象站点的主导风向一致。因此，风玫瑰图的绘制应遴选并收集多个自动气象站点的数据，每个自动气象站点依照收集的数据绘制一个风玫瑰图，并将绘制的风玫瑰图与收集站点的地理位置逐一对应分布在城市平面图上，形成城市风玫瑰空间分布图，以此为风道的确定提供依据。通常地，自动气象站点数量越多、数据记录越完整的城市所绘制成的风玫瑰空间分布图对城市风道构建的指导意义越大。
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