全球气候变化对人类生存环境带来日益严峻的挑战,特别是密集都市区的风热环境变化导致城市热岛、碳排与节能、空气污染、生态环境及卫生健康环境等方面问题不断恶化。结合城市气候学进行人居环境学科相关研究成为研究热点,其中正处于高速发展阶段的中国高密度都市尤其值得关注,其问题复杂性、多样性、矛盾性并存,为人类都市问题求解提供了丰富样本。位于亚热带都市区的广州作为具有形态学和气候学典型性的中国一线都市及粤港澳湾区核心城市,对其风热环境的形态学研究具有重要标本价值。目前我国大量性的城市空间形态在城市规划管理框架下快速形成,其中缺乏对城市风热环境问题的系统关注,且当前国内外基于风热环境关联城市空间形态的评价研究成果主要针对城市尺度或街区尺度,仅关注若干空间形态指标的评价,与当前我国城市设计工作机制有效衔接方面尚有较大的研究空白。本研究针对中尺度的城市空间形态,结合城市气候学等研究方法,以系统性的视角进行基于风热环境关联的城市空间形态评价的量化研究,为城市设计工作提供科学有效的风热环境评价指引。首先,研究采用类型—形态分析法(Typo-Morphological Approach)等经典的城市形态研究方法,辨析由城市设计机制、可持续发展的空间形态模式、广州地域性聚落空间特征等影响下的典型空间形态区域。通过对大量案例展开研究,总结认为临山梳式型、滨水梳式型、斑块型等3种类型为当前广州正在形成的典型城市空间形态。随后针对空间形态的构成要素进行解析,划定了由“基础层—空间层—活动层”3个层次、4项要素及10项细化要素共同组成的要素体系。在此基础上,以通风散热、环境降温、遮阳隔热的原则为目标,紧扣上述3类不同类型的典型空间形态特征,分别归纳了其风热环境关联的机制。其次,论文构建了基于风热环境关联的城市空间形态评价方法:(1)制定对3个层次空间形态要素风热环境关联的综合性分析指标和方法;(2)通过分析工具的选取等程序进行模拟实验方法的设定,创新性地紧扣城市空间形态的结构特点进行模拟选点布置;(3)利用所选取的分析工具ENVI-met软件,对典型空间形态类型案例之一的白云新城地区的多类不同测点开展现场实测和软件模拟校验,采用在夏季日间开展行人空间的风热环境实测,对实测区域进行风热环境模拟,借助人体热舒适指标—生理等效温度(PET)分析风热环境特点,验证软件模拟对于不同空间形态特征的适应性,并设定本次模拟实验的边界条件。接着,基于以上城市空间形态要素的分析方法、实测数据以及研究工具,首先利用ENVI-met软件对临山梳式型、滨水梳式型、斑块型等3种类型空间形态的9个城市设计案例进行风热环境模拟,分析比对各类型空间形态中不同测点的风、热环境模拟结果;再基于风热环境主要影响因素的研究,进行空间形态要素解构和详细分析;然后分别采用总体分析校验、分类分析校验以及多层次比较的方法,归纳其结果之间的一致性规律,结果发现:(1)针对不同形态类型分别采用空间形态要素与风环境模拟实验分析,结果显示90%案例的分析结果的排名为一致的;(2)临山梳式型的空间形态要素对风速影响差异相对最大,案例平均模拟风速结果分别为0.73 m/s、0.85 m/s、0.9 m/s,不同空间形态方案的之间的风速差值接近25%,且山谷走向与空间形态要素的契合度对模拟实验结果影响较大;(3)3个开放型案例的风环境模拟结果均为最优;(4)自然资源利用、原生冷源、开放空间等3项细化要素是至关重要的,如水网梳式结构的平均人体舒适度(PET)模拟值降至44.54℃,比其他模式的平均最高值低接近1℃;(5)下垫面、遮荫条件等2项细化空间形态要素则对最终人体舒适度(PET)产生关键性作用。最后,根据以上研究和论述,本文对当前的城市设计评价方法进行了反思,从批判角度探讨现代城市设计体系的方法问题,提出系统利用基于城市空间形态的风热环境关联研究以优化当前城市设计评价的必要性。最终总结了具有湿热地区特色的3个层次的空间形态要素的指标评价体系,综合采用层次分析法(AHP)、专家打分法和风热环境模拟评价等分析方法,结合城市设计不同阶段的目标任务,建立多方案比较的城市设计评价方法。该研究方法在常规城市形态研究中融入了可量化的风热环境评价,为城市设计方案比选评价提供了可操作的科学评价方法,为高密度的湿热地区城市空间形态研究和控制提供了新视角。