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《深圳大学》 2017年
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城市气候评估在空间规划中的应用研究

方宇婷  
【摘要】:全球气候变化以及城市化的快速进程使得城市面临着极端气候频发、夏季炎热高温、空气污染加重等一系列气候问题。探讨城市空间形态变化对城市气候产生的影响,利用城市气候信息指导规划和建设,是当前规划师、建设者和气候学家研究的热点内容。城市气候在局地气候尺度和微气候尺度上与城市空间形态的联系最为紧密。本文以深圳市为例,通过探讨气候与城市空间形态相互作用机制,分析对应不同尺度的城市气候评估方法,在城市规划的语境下构建深圳市城市气候评估技术方案,进行城市气候评估实践。在城市局地尺度上,通过基于GIS的城市气候图方法,量化城市空间形态指标,划分7个气候等级,绘制南山区城市局地气候分析图。根据城市气候评估结果和南山区现状,提出气候规划分区和规划结构,并针对不同规划要素,如水体、通风、绿地等制定专项气候规划。在街区微气候尺度上,以局地气候评估结果中定义的气候改善重点区域作为研究对象。通过ENVI-Met软件数值模拟的方法,首先对研究区域的代表性时间段开展模拟,利用三种气候指标对微气候状况进行评估。基于评估结果和上一层级的规划指引制定初步微气候改善措施,利用数值模拟进行对比分析,总结筛选适用于该地区的改善措施。结果表明在夏季午后,增加绿地和减少建筑密度、扩展风道的改善措施最适合深圳市这种湿热而高密度的城市环境;减少建筑容积率的手段可以在夜间减缓微弱的热岛效应,但在白天因为室外遮阴减少的缘故室外热舒适度会降低。本文从城市空间形态与城市气候的相互关系出发,通过对不同尺度下的城市气候进行评估,归纳现存的气候问题,并结合深圳市湿热气候和高密度城市结构的特点,研究总结对应不同规划层次的气候规划指引和改善策略,为同类型城市或地区的规划设计提供参考,推动城市气候信息与城市空间规划的结合。
【关键词】:空间形态 城市气候 通风系统 地理信息系统 空间规划
【学位授予单位】:深圳大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU984.113;TU119.4
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-10
  • 第一章 绪论10-17
  • 1.1 研究背景10-11
  • 1.1.1 全球气候变化给城市带来的挑战10
  • 1.1.2 中国城市化导致一系列的气候问题10-11
  • 1.1.3 深圳市生态城市建设和规划的推进11
  • 1.2 研究目的和意义11-12
  • 1.2.1 研究目的11-12
  • 1.2.2 研究意义12
  • 1.3 研究方法和内容12-17
  • 1.3.1 研究方法12-13
  • 1.3.2 研究内容和框架13-15
  • 1.3.3 论文框架15-16
  • 1.3.4 创新点16-17
  • 第二章 城市气候评估基础理论研究17-37
  • 2.1 城市气候基本概念17-19
  • 2.1.1 城市气候的概念17
  • 2.1.2 城市气候研究对象17
  • 2.1.3 城市气候分级标准17-19
  • 2.2 城市气候和城市空间形态互相影响机制19-26
  • 2.2.1 城市空间形态概念19
  • 2.2.2 相互影响机制概述19-21
  • 2.2.3 城市空间形态和城市热环境21-23
  • 2.2.4 城市空间形态和城市风环境23-26
  • 2.3 文献综述26-31
  • 2.3.1 国外对城市气候的研究26-28
  • 2.3.2 国内对城市气候的研究28-31
  • 2.4 基于城市形态的城市气候评估方法研究31-36
  • 2.4.1 基于GIS的局地气候尺度评估方法31-32
  • 2.4.2 基于数值模拟的微气候尺度评估方法32-33
  • 2.4.3 城市气候评估标准选择33-34
  • 2.4.4 深圳市多尺度气候评估体系34-36
  • 2.5 本章小结36-37
  • 第三章 城市气候图方法在城市局地气候评估中的应用37-88
  • 3.1 深圳南山区气候评估和应用系统设计37-45
  • 3.1.1 深圳市南山区现状剖析37-42
  • 3.1.2 数据来源42
  • 3.1.3 城市空间形态量化42-43
  • 3.1.4 评估标准43-44
  • 3.1.5 城市气候图评估流程44-45
  • 3.2 气候影响因子分析45-58
  • 3.2.1 城市热环境影响因子46-51
  • 3.2.2 城市风环境影响因子51-58
  • 3.3 评估结果分析58-64
  • 3.3.1 热环境分析图58-59
  • 3.3.2 风环境分析图59-61
  • 3.3.3 城市气候级别分类61-62
  • 3.3.4 气候敏感区62-63
  • 3.3.5 气候功能区63-64
  • 3.4 城市气候规划建议64-83
  • 3.4.1 城市气候总体规划结构64-66
  • 3.4.2 城市气候规划分区和规划建议行动66-75
  • 3.4.3 气候设计专项规划75-83
  • 3.5 深圳滨海区气候评估83-86
  • 3.5.1 深圳滨海区气候简介83
  • 3.5.2 研究区域概况83
  • 3.5.3 评估结果83-86
  • 3.6 本章小结86-88
  • 第四章 数值模拟方法在城市微气候评估中的应用88-118
  • 4.1 基于数值模拟的微气候评估方法简介88-89
  • 4.2 评估方案设计89-90
  • 4.3 研究区域选取90-92
  • 4.3.1 研究区域空间形态90
  • 4.3.2 研究区域气候条件概述90-91
  • 4.3.3 研究区域气候规划指引91-92
  • 4.4 研究区域微气候模拟评估92-98
  • 4.4.1 模型建立和计算流程92-94
  • 4.4.2 微气候评估标准94
  • 4.4.3 评估结果94-98
  • 4.5 微气候改善措施的模拟研究98-116
  • 4.5.1 制定初步改善措施98-99
  • 4.5.2 建立改善措施模型99-103
  • 4.5.3 模拟结果对比分析103-116
  • 4.6 本章小结116-118
  • 第五章 结论和展望118-121
  • 5.1 结论118-119
  • 5.2 本文的不足和展望119-121
  • 参考文献121-126
  • 致谢126-127
  • 攻读硕士学位期间的研究成果127

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