【摘 要】
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迄今有关城市微气候对建筑能耗的影响所作的研究已表明,绿地与水体对调节建筑室外热环境、降低建筑能耗具有积极的作用。然而,随着现代化科学技术的不断提高和快速的城市化建设,人们逐渐淡化了自然环境对建筑能耗的影响,更多地依赖空调等人工方式对建筑室内环境进行调节管理。这种以消耗不可再生能源为代价满足室内舒适性要求的被动式调控模式不仅会产生大量的温室气体加剧城市热岛效应,还会造成严重的能源浪费和环境污染。根据
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迄今有关城市微气候对建筑能耗的影响所作的研究已表明,绿地与水体对调节建筑室外热环境、降低建筑能耗具有积极的作用。然而,随着现代化科学技术的不断提高和快速的城市化建设,人们逐渐淡化了自然环境对建筑能耗的影响,更多地依赖空调等人工方式对建筑室内环境进行调节管理。这种以消耗不可再生能源为代价满足室内舒适性要求的被动式调控模式不仅会产生大量的温室气体加剧城市热岛效应,还会造成严重的能源浪费和环境污染。根据《中国建筑能耗研究报告(2021)》显示,2020年中国城镇居民建筑共消耗3.80亿吨标准煤,产生约8.91亿吨CO2,占建筑行业排放量的42%。因此,通过改善建筑室外微气候来达到居住者的舒适度要求,以此来实现建筑节能减排的目的,对于改善居民生活生产环境减缓全球变暖具有重要意义。在城市绿地和水体等自然属性的领域,国内外学者已经做了大量的研究,然而定量地探索绿地与水体二者对减少建筑碳排放的交互性作用大小尚未深入进行。因此,本文首先通过CFD数值仿真的方法对不同面积的绿地水体组合方案的物理模型进行居民区微气候环境模拟,将各方案所得的风速、温度、湿度参数作为建筑能耗计算软件HDY-SMAD计算碳排放的热环境指标,通过案例间对比,得出绿地与水体对降低建筑能耗的最佳分布面积比例。然后利用实测调查的方法,通过地理信息系统和遥感技术对都江堰市管理范围内的主要城市绿地和水体自然属性进行提取,再与通过社会调查方式获取的住宅建筑碳排放数据进行线性回归与统计分析。最后,将实测调查分析的结果与仿真模拟的结果进行对比。结果发现:(1)在典型气象月中,绿地和水体的面积达到一定阈值时,对调控自然斑块400 m范围内的建筑碳排放有显著影响。此外,该作用会随着绿地和水体面积的增加而增强。(2)绿地对降低建筑碳排放的作用在冬季影响效果会更大,而水体在夏季对降低建筑碳排放的影响更大。此外,绿地和水体在其他月份对建筑能耗的影响不明显。(3)在冬季,当绿地与水体面积之比为3:1时,对减少建筑碳排放的影响最为显著,而在夏季,该比值为1:2。根据本文的结论,我们建议在未来城市用地规划和居民住宅区景观设置时,规划人员应结合实地气候条件对建筑能耗的影响选择适宜的绿地与水体面积分配比例,高效合理地利用自然景观,以创建适宜的微气候环境从而达到建筑节能减排的目的。
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