適于山地城市規(guī)劃的近地層風(fēng)環(huán)境研究.pdf

1、伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市發(fā)展的目標(biāo)逐漸由最初的追求經(jīng)濟(jì)效益最大化向營(yíng)造高質(zhì)量的城市環(huán)境轉(zhuǎn)型，許多城市均以建設(shè)“宜居城市”為發(fā)展目標(biāo)。然而大多現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范和研究成果多適用于平原城市，對(duì)特殊地形地貌下的山地城市針對(duì)性不強(qiáng)，缺乏指導(dǎo)意義。
　　 本文以山地城市為研究對(duì)象，以近地層風(fēng)環(huán)境資料的獲取、通風(fēng)廊道規(guī)劃方式的體現(xiàn)及城市風(fēng)環(huán)境的評(píng)價(jià)三大主塊為研究?jī)?nèi)容，以能為山地城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供有益的參考為研究目的，展開(kāi)深入研究。具體內(nèi)容如下：<

2、br>　　 ①總結(jié)了由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)歸納得出的山地城市近地層風(fēng)環(huán)境的5點(diǎn)特征：全年平均風(fēng)速較低，介于1.3m/s～1.5m/s范圍之間；靜風(fēng)率頗高，部分地區(qū)甚至達(dá)到41％；風(fēng)速、風(fēng)向空間分布不均勻，即使在相隔很近的地方亦存在不同的風(fēng)速、風(fēng)向分布；風(fēng)向與周?chē)匦蚊芮邢嚓P(guān)，多與山脈延伸方向或峽谷方向一致；境內(nèi)山谷風(fēng)、河陸風(fēng)等局地環(huán)流較為顯著。分析了風(fēng)玫瑰圖在規(guī)劃應(yīng)用中存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)例提出風(fēng)玫瑰圖缺失情況下的風(fēng)環(huán)境基礎(chǔ)資料的獲取方法，使規(guī)劃依

3、據(jù)更加合理可信。
　　 ②確立了本文研究所需的數(shù)字化技術(shù)。根據(jù)山地城市近地層風(fēng)環(huán)境的特點(diǎn)，以搭建快速、可靠的模擬計(jì)算體系為目標(biāo)，對(duì)影響模擬計(jì)算精度和速度的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了探討。在模型基礎(chǔ)中對(duì)比分析不同湍流模型及壁面函數(shù)類(lèi)型，提出適合于大范圍室外風(fēng)環(huán)境模擬的Chen-Kim k-ε湍流模型及適用于局地?zé)崃Νh(huán)流模擬的RNG k-ε湍流模型和完全粗糙對(duì)數(shù)律壁面函數(shù)。介紹了GIS的特征、功能、類(lèi)型及發(fā)展概況等。
　　 ③分析了

4、數(shù)字高程模型的概念及獲取方法等問(wèn)題。在通過(guò)對(duì)多種模型數(shù)據(jù)格式分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合多種常用數(shù)字化技術(shù)，通過(guò)一種全新的數(shù)字建模集成方法，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)地形文件與CFD(PHOENICS)實(shí)體模型之間的轉(zhuǎn)化。該方法由網(wǎng)絡(luò)地形數(shù)據(jù)直接進(jìn)行建模，過(guò)程中對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)不進(jìn)行任何的篩選或簡(jiǎn)化，可實(shí)現(xiàn)虛擬模型與實(shí)際地形最大程度的吻合。該集成方法的出現(xiàn)大大縮短城市尺度模擬周期，為模擬研究提供了一個(gè)方便快捷的途徑。
　　 ④提出了在規(guī)劃進(jìn)展中不同階段使用不同模

5、擬方法的思路。針對(duì)城市尺度風(fēng)環(huán)境模擬時(shí)重點(diǎn)考慮動(dòng)力作用對(duì)其的影響，并對(duì)近地層風(fēng)場(chǎng)模擬結(jié)果進(jìn)行風(fēng)速等級(jí)劃分，便于不同風(fēng)速區(qū)的地塊建設(shè)，使規(guī)劃師對(duì)城市整體風(fēng)環(huán)境有了宏觀把握。在計(jì)算機(jī)模擬時(shí)導(dǎo)入地形面文件，以地形曲面表面數(shù)據(jù)顯示代替平面數(shù)據(jù)顯示，解決困擾多年的風(fēng)場(chǎng)結(jié)果隨地形同步顯示問(wèn)題。針對(duì)山地城市典型局地環(huán)流(江風(fēng)及山坡風(fēng))模擬時(shí)考慮熱力作用與動(dòng)力作用共同對(duì)其的影響，并得出一些具體結(jié)論供規(guī)劃師參考：隨著坡度的減小，頂端風(fēng)速有所增加，江風(fēng)滲入

6、內(nèi)陸的趨勢(shì)增強(qiáng)，濱江地帶近地層風(fēng)速增大。渝中半島與沙坪壩濱江地帶建設(shè)模式相比，更利于引導(dǎo)江風(fēng)深入內(nèi)部；晴朗夜間的山坡風(fēng)可顯著影響山腳建筑群內(nèi)部風(fēng)環(huán)境，在坡度較緩的情況下建筑群內(nèi)部近地層風(fēng)速可達(dá)1.5m/s以上。高層建筑群對(duì)近地層風(fēng)速有明顯的促進(jìn)作用，其更適合于全年風(fēng)速較小的山地城市的建筑營(yíng)造模式。
　　 ⑤闡述了通風(fēng)廊道建設(shè)在現(xiàn)代城市中的必要性及可行性，并對(duì)山地城市通風(fēng)廊道表現(xiàn)形式進(jìn)行歸納總結(jié)，分別根據(jù)通風(fēng)廊道在新城建設(shè)及舊區(qū)改

7、造中的側(cè)重點(diǎn)展開(kāi)研究：新城通風(fēng)廊道的規(guī)劃設(shè)計(jì)側(cè)重于大刀闊斧的建設(shè)，城市風(fēng)廊的建設(shè)與城市“氧源地”建設(shè)相結(jié)合，發(fā)揮出最大的生態(tài)效益，并以具體的山地城市規(guī)劃項(xiàng)目進(jìn)行案例分析；建成區(qū)通風(fēng)廊道的規(guī)劃設(shè)計(jì)更加側(cè)重于城市風(fēng)廊的尋找，通過(guò)分析傳統(tǒng)通風(fēng)廊道確定的方法，給出迎風(fēng)面積指數(shù)的概念，提出以建筑與地形共同作為影響因子的山地城市迎風(fēng)面積指數(shù)λf計(jì)算方法，作為判斷山地城市主要通風(fēng)廊道的重要指標(biāo)。把傳統(tǒng)的定性分析轉(zhuǎn)化為定量分析，改變傳統(tǒng)規(guī)劃過(guò)程中憑借主