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寒冷地区住区组团布局的微气候适应性研究

吴晓冬  
【摘要】: 住区组团布局与地域微气候条件关系密切,研究微气候条件下的寒冷地区住区组团的适应性,对于该地区建筑全生命周期内总能耗降低、住区使用舒适性有着实际意义。在场地规划布局阶段,以满足居住人群使用过程中动态舒适度为目标点出发,采用技术软化与技术适应性原则,通过调节室外微气候对于住区组团的综合影响,寻找合理有效的应对策略用以促进住区组团规划的合理性、目标性与适应性。 本文应用聚落地理学、建筑环境控制学、城市生态学等相关阐述与理论进行规划特征综合研究。从城市住区组团的空间形态出发,基于局地微气候的合理性的研究,从组团规划布局各要素几何特征、组团空间形态界面、组团空间填充物分布及特点等方面,研究住宅组团布局对组团居民居住心理舒适度、微气候环境所产生的正作用及局地微气候对于组团布局起到的反作用,从而得到间距、高度比等量化的规划因子评价指标体系。并考虑了寒冷地区组团布局具有地域分布特殊性、组团要素多层次性、能源利用多目标性、季节变化差异性等特点,从寒冷地区住区建筑适应微气候角度出发,研究太阳辐射利用、风环境组织、下垫面构成比等微气候调节方法,进行组团布局的综合设计。应用建筑物理学、高等传热学、城市气候学等理论,从地形和微气候热环境角度综合推导出寒冷地区可降低建筑能耗条件下的不同组团布局特征,从场地区域分析、组团方案规划、组团方案评价三个主要过程进行太阳辐射、风环境、下垫面设计研究的量化分析与确定,试图为今后该地区城市住区组团规划设计提供借鉴和热环境设计参考。 本文通过采用CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)模拟,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)信息模型等处理方式,对于寒冷地区的代表性城市的若干住区组团设计进行理论数据模拟,以西安为代表的寒冷地区平原城市具体项目进行冬季、夏季以及过渡季节的定量试验,以寻找其空间布局适应性特征,并对住区居民专项调研样本数据进行分析、比对,将其结果结合模拟试验,探讨并归纳寒冷地区住区气候适应性实践过程主要因子以及实现途径,寻找量化的依据,为进一步提高寒冷地区住区组团布局合理性提供理论的支撑。


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