随着城市不断发展和扩张,城市肌理和形态也在不断发生变化,城市内部的微气候环境也发生显著改变。对于生活在城市内部的人员来说,这种微环境的改变对于人体热舒适性和建筑能耗的影响是本文研究的重点。本文通过微气候模拟的方式对城市室外街道的热环境和热舒适性进行评估,将街道形态的特征与热环境评价指标进行关联性研究,再通过微气候和能耗软件耦合模拟对街区的微气候参数进行精细化评估,将微气候参数作为建筑能耗模拟的边界条件,一方面对比耦合前后建筑能耗的变化,另一方面探究街区形态与建筑能耗关联性。本文先对街道和街区形态以及模型进行文献调研,选取了六个经典的城市街道模型和南京居住街区模型作为本文的模拟研究的案例。进一步,对街道和街区的不同形态指标进行综述说明,为后文“街道提取法”和“街道切片法”的引入做好铺垫,对微气候,尤其是热环境和热舒适性进行文献综述,为后文热环境和热舒适性评价指标做好基础。在建筑能耗与建筑设计和街道形态关联性上也做了大量文献调研工作,为本文研究重点和亮点做好辅助工作。在耦合平台上,对ENVI-met和Energy Plus软件的工作流程和机制进行介绍,分别综述了它们的研究现状和实测验证,重点对两个模拟平台的耦合机理进行说明和解释。基于六个经典的城市街道模型,用ENVI-met模拟了不同街道在12:00和21:00时刻的热环境和热舒适性,通过模拟结果和街道形态指标的关联性研究,得到建筑设计和街道规划的指导性意见。创新性地提出“街道提取法”来量化不同街道模型,将街道不同方面特征用形态数值描述。对比“街道提取法”和“街道切片法”的共同点和不同点,得到“街道提取法”更适用于整个街道区域的形态量化,“街道切片法”更适合于中心主街道区域的形态量化。除了将热环境和热舒适性模拟结果与形态指标进行关联性分析,还将主街道的中心线上的模拟结果与形态指标进行关联,发现SVF和街道开口与模拟数值高度相关。基于南京典型居住街区模型,通过ENVI-met模拟不同街区模型目标建筑周边的微气候,如上述一样,将微气候结果先与街区量化指标进行关联性研究。再将微气候模拟结果作为能耗模拟的边界条件,探究不同街区形态下建筑能耗的差异性。对同一模型中不同建筑能耗分布进行说明,在能耗分布差异性可以忽略的前提下,选取中心目标建筑物代表这类模型的建筑能耗情况。分析不同模型目标建筑物建筑能耗差异性,以及与模型形态的相关性;分析同一模型耦合前后建筑能耗的差异性;分析逐时负荷与气象参数和微气候参数的关联性。基于对街道形态的量化研究上,将街道形态量化指标与微气候模拟结果相关联是本文的创新点,实现了复杂实际街道从定性到定量化的描述。在街区形态下微气候结果对建筑能耗的影响是本文的重点,实现了ENVI-met和Energy Plus耦合模拟,在同时考虑微气候和建筑能耗下来指导街区规划。本文正文共约57181字,图表94幅。