江风对夏热地区滨江典型居住区热环境的影响研究——以汉口滨江为例

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近年来,我国城市化进程随着经济的飞速发展而不断加快。各大城市呈现出越发密集的趋势。尤其是在长江中下游地区,城市主要经济重心沿江河两侧主要通道发展而来,沿江区域的城市面貌正在发生着翻天覆地的变化,街区形态也越发密集且复杂。既往研究表明街区热环境与街区形态有明显关联,而在滨江地区,由于江风的作用,街区热环境的分布特征与内陆街区也会有所区别。长江两岸的城市空间可以利用江风的规律和特点缓解城市热岛,改善街区热环境。本文通过汉口滨江区域实际街区的形态入手,选定滨江若干居住区作为研究样本。从形态类型学的角度出发,提取了样本居住区的各类形态数据。结合统计学中的聚类算法与正态分布理论,对各类数据进行聚类分析,挑选出最具代表性的形态数据。并根据典型形态数据提取出七种典型的滨江居住区模型。结合GRASSHOPPER平台中LADYBUG插件的表面温度计算功能与热舒适计算功能,通过ANSYS FLUENT模拟街区中的热环境与含湿量分布。使用江风渗透率WPR(Wind Penetration Rate)这一指量化指标来评价江风渗透能力。利用空气温度(Ta),滨江降温幅度(ΔTa),以及通用热舒适指标(UTCI)作为热环境评价指标。对比分析不同典型形态居住区的WPR变化规律与热环境指标的空间分布规律。探讨江风渗透对不同模式街区的热环境的影响规律,研究WPR与各热环境指标的相关性。研究发现,WPR与滨江居住区的空气温度和降温幅度关联性较强,较好的江风渗透效果可以有效改善滨江区域的空气温度,达到大幅度的降温效果。但WPR与UTCI相关性较差,在夏季汉口滨江区域范围内,UTCI与风速大小以及平均辐射温度的相关性更强。最后,根据各类滨江典型居住区形态的江风渗透表现以及热环境表现归纳出以典型居住区模块为基础的滨江城市设计策略。通过不同居住区形态的组合策略和居住区形态内部微调策略可以有效改善滨江区域热环境,达到营造舒适人居环境的目的。
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