海绵型住区方案雨水消纳能力与热环境综合评价方法研究

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随着我国海绵城市的建设发展,构建海绵型住区成为推动城市可持续发展的重要举措。它不仅可以改善住区热环境,还能提高住区对雨水的控制能力,减少内涝现象。但目前研究中关于海绵型住区的热环境评价和雨水消纳评价是分开进行的,缺少一种综合评价方法来评价海绵型住区方案的热环境状况和雨水消纳能力。因此本研究提出了一种综合评价方法,该方法旨在为规划设计人员提供一个在方案设计阶段快速评价海绵型住区方案的工具。本文阐述如何构建这个综合评价方法,并以南宁市住区为例进行应用案例研究。主要对以下四个部分展开研究。(1)海绵型住区综合评价方法的构建。首先根据海绵型住区构成要素确定住区雨水消纳能力评价思路和热环境评价思路,并获取两个评价指标(热岛潜在强度与年径流总量控制率)计算公式。然后结合方案设计阶段的主要任务和所获取的两个评价指标计算公式确定海绵型住区综合评价等级,最后确定综合评价方法的应用流程。(2)确立研究对象城市(南宁市)的海绵型住区热环境评价指标计算公式。根据综合评价方法确定热环境评价指标计算公式的获取分为两部分,即住区建筑地块热效应评价和下垫面热效应评价。建筑地块热环境评价指标计算公式的建立采用了以下方法:首先基于大数据确定住区典型模型和规划指标取值,然后通过组合设计、数值模拟和多元回归分析获得基于规划指标的热环境评价指标计算公式,并通过选取的三个实际住区验证了该公式的有效性。下垫面热环境评价指标计算公式的建立,则是基于评价指标及低影响开发设施构造特点进行模型简化、模型设计和数值模拟,确定其评价指标计算公式。最后将两部分结合即为研究地区海绵型住区热环境评价指标计算公式,为快速评价海绵型住区方案热环境状况提供了预测工具。(3)确立住区雨水消纳能力评价指标计算公式。首先基于评价指标及方案设计阶段的主要任务确定该公式的建立方法,其次结合相关研究确定不同雨水消纳影响因子的年径流总量控制率,最后获取海绵型住区雨水消纳能力评价指标计算公式,该公式可以快速预测海绵型住区方案的雨水消纳能力。(4)确立海绵型住区综合评价等级并选取案例开展应用研究。以南宁市典型住区为例,基于上文获取的两个评价指标计算公式,结合住区规范和方案设计阶段的主要任务确定7个住区代表方案,通过计算分析确定综合评价等级包括6个热环境评价等级和6个雨水消纳能力等级。最后选取南宁市实际住区进行应用研究,详细地展示了如何应用本研究的综合评价方法来优化海绵型住区方案。结果表明,本研究所提出的综合评价方法对辅助规划设计人员优化海绵型住区方案具有较强的适用性及指导意义。
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