首页 理论教育 城市风道模拟分析与设计的结论与讨论

城市风道模拟分析与设计的结论与讨论

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:三维空间不同高度上的模拟,分析了建筑形态参数与通风效果之间的相关性,提出了控制性详细规划层面相应的可操作的规划策略。在城市控制性详细规划阶段,从风道研究角度增加控制性指标的研究应受到规划管理部门的高度重视,以便为制定相应的管理控制规范提供科学依据。

城市风道模拟分析与设计的结论与讨论

从模拟风速的竖向对比可知,在垂直方向上存在着“风岛”效应,即越靠近地面,风速越小。这是由于近地面建筑的密集排布对风的传播起到了阻碍作用。断面分析结果表明,风速与建筑密度曲线走势相反,风速较高的位置与路口的位置一致,并且随着高度增加,风速与建筑密度之间的反向趋势更为明显,街道位置的风速明显高于周边。相关系数计算结果也说明,建筑密度与风速呈负相关关系,即随着建筑密度的增大,行人高度的风速有所减小;而建筑高度与风速之间成正相关关系,即随着建筑高度增大,行人高度的风速也增大。可见,街区层面建筑密度和建筑高度对街区的通风效果产生直接影响。高1.5m处风速与建筑密度之间的相关性很弱,相关系数为-0.011;而高10m处及高30m处,建筑密度与风速的相关性显著增强,且相关系数值均为负,相关系数分别为-0.45和-0.314。

根据模拟结果,可以分别从改善街区内部风环境和区域通风两个角度,提出城市中心区通风廊道建设规划对策。

首先,大城市中心区应采取降低建筑密度、加大竖向开发的方式来改善城市风道的通风功能。降低建筑密度对改善通风具有最直接的效果。但由于中心区更为看中土地的经济效益,单纯降低建筑密度的方式是很难实行的。可以在降低建筑密度的同时加大城市中心区的竖向开发,以达到提升城市底部空间通风效率的目的,如将多层建筑类型改为高层低密度的高层建筑类型,将长条式建筑改为点式建筑等。另外,街区内部通风受建筑围合形式的影响更大,因此减少街区边缘围合式的布局,是使风能够渗透街区的有效手段。研究区内裙房数量较多,且多为2~3层,由此在街区外围形成的围合式布局极大地阻碍了街区内外通风,建议新建居住区减少裙房数量,可适当提高写字楼下裙房的层数。

其次,城市中心区建设应该形成低层建筑贯通空间。断面分析结果表明,道路及建筑高度“洼地”是风速较高的区域,因此增加风道的数量是疏解通风的有效手段。但城市中心往往是经过很长时间形成的,道路的数量和走向也较为固定,在主风向上形成低层建筑连贯的风通道可以在建筑密集的街区内部形成风速较高的连续区域,也是可以改善区域通风的方法。具体的方法是通过管理控制规范控制建筑高度或者结合已存在的历史街区等,形成连续的低层建筑排列区域。南京大学金陵中学、明华新村位于一条轴线上,且建筑高度普遍低于周边地区,以此为基础形成的低层贯通空间可有效改善街区内部的通风。在未来的建设中,在此轴线两端沿线建筑高度尽量控制在20m(7层)以内,以保证通风效果。此外,在今后的建设中亦可考虑将朝天宫景区、夫子庙等建筑高度较低的区域作为低层贯通的轴线基点。

最后,适宜将高层建筑布局在主风道两侧。由高30m处的风速云图可知,高层建筑之间往往形成通风良好的区域。在主风道两侧布置高层建筑,能够更大限度地引导风在区域之间的流通。在保证容积率的前提下,主风道两侧布置高层建筑可以在建筑之间保留更多的通风空间。结合鼓楼新街口两个高层建筑密集区,将片区主要的高层建筑布置在中山路两侧,洪武路、珠江路、中山东路作为潜在通风道,其两侧也可结合现状布置高层建筑。

三维空间不同高度上的模拟,分析了建筑形态参数与通风效果之间的相关性,提出了控制性详细规划层面相应的可操作的规划策略。在今后的研究中尚有一些需要深化与完善的工作。例如,在高1.5m处建筑形态指标与风速关系的探讨中,需要进一步分析建筑的围合形式对风速的影响;应进一步深化研究建筑密度与建筑高度对风速影响的适宜区间等。在城市控制性详细规划阶段,从风道研究角度增加控制性指标的研究应受到规划管理部门的高度重视,以便为制定相应的管理控制规范提供科学依据。

【注释】

[1]黄志超,包忠诩,周天瑞,等.有限元网格划分技术研究[J].南昌大学学报(工科版),2001,23(4):25-31,44.

[2]石邢,曾佑海.基于CFD技术的城市风环境设计策略研究——以重庆市永川凤凰城市设计为例[J].建筑与文化,2015,133(4):158-159.

[3]石邢,李艳霞.面向城市设计的行人高度城市风环境评价准则与方法[J].西部人居环境学刊,2015(5):22-27.

[4]Man S W J E N.Spatial variability of frontal area index and its relationship with urban heat island intensity[J].International Journal of Remote Sensing,2013,34(3):885-896.

[5]Ignatiusa M,Wong N H,Jusuf S K.Urban microclimate analysis with consideration of local ambient temperature,external heat gain,urban ventilation,and outdoor thermal comfort in the tropics[J].Sustainable Cities& Society,2015,19:121-135.

[6]Park S B,Baik J J,Lee S H.Impacts of Mesoscale Wind on Turbulent Flow and Ventilation in a Densely Built-up Urban Area[J].Journal of Applied Meteorology&Climatology,2015,54(4):150216120347005.

[7]He Y,Tablada A,Wong N H.Exploring the influence of orthogonal breezeway network patterns on high-density urban ventilation at pedestrian level[C]//International Conference on Countermeasures to Urban Heat Island.2016.

[8]詹庆明,欧阳婉璐,金志诚,等.基于RS和GIS的城市通风潜力研究与规划指引[J].规划师,2015,31(11):95-99.

[9]薛立尧,张沛,黄清明,等.城市风道规划建设创新对策研究——以西安城市风道景区为例[J].城市发展研究,2016,23(11):17-24.

[10]詹庆明,蓝玉良,欧阳婉璐,等.城市风道的规划响应研究[C]//2016中国城市规划年会.2016.(www.xing528.com)

[11]郑颖生,史源,任超,等.改善高密度城市区域通风的城市形态优化策略研究——以香港新界大埔墟为例[J].国际城市规划,2016,31(5):68-75.

[12]郭华贵,詹庆明.基于句法和数值模拟的可认知空间风环境优化[J].规划师,2015,31(S1):300-305.

[13]史源,任超,吴恩融.基于室外风环境与热舒适度的城市设计改进策略——以北京西单商业街为例[J].城市规划学刊,2012(5):92-98.

[14]叶宗强,周典,徐怡珊.基于风环境评价的西安市大型居住区规划策略[J].规划师,2016,32(11):112-117.

[15]赵彬,林波荣,李先庭,等.建筑群风环境的数值模拟仿真优化设计[J].城市规划学刊,2002(2):57-58,61-80,86.

[16]陈亭.南京城市近地表气温微气候模式模拟及其影响因素研究[D].南京信息工程大学,2016.

[17]李军,荣颖.武汉市城市风道构建及其设计控制引导[J].规划师,2014,30(8):115-120.

[18]刘琳,张正勇,唐泽君.基于GIS石河子市建筑密度空间分布规律的分析[J].石河子大学学报(自科版),2012,30(1):92-95.

[19]刘湘南,黄方,王平.GIS空间分析原理与方法[M].北京:科学出版社,2008.

[20]程晗蓓.夏热地区基于风热舒适度的城市设计评价研究[C].2016中国城市规划年会,2016.

[21]张雅梅,安裕伦.贵阳市景观类型与人口密度相关分析[J].生态学杂志,2005,24(2):195-199.

[22]杨俊宴,吴明伟,张浩为.南京新街口CBD的量化研究[J].华中建筑,2009,27(11):69-72.

[23]杨俊宴,史北祥.亚洲国际化城市中心区空间指标比较研究[J].城市规划,2016,40(1):32-42.

[24]史云亘,康国定,华中,等.信息化时代CBD空间结构演变研究——以南京新街口为例[J].安徽农业科学,2010,38(3):1573-1576,1589.

[25]张涛.城市中心区风环境与空间形态耦合研究——以南京新街口中心区为例[D].南京:东南大学,2015.

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈