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论文结合国家自然科学基金等相关课题,研究地处东南沿海容易受到台风侵袭、同时拥有丰厚的文化遗产的福建沿海部分历史文化街区与风荷载的耦合规律并提出不同尺度的缓减台风灾害的措施。文章融合多学科,如城市规划学、建筑学、气象学及计算流体力学等,从缓减台风灾害视角出发,建构福建沿海部分历史文化街区的缓减台风灾害体系框架,并运用CFD软件,在整合大量的福建沿海历史文化街区的资料与数据的基础上,展开对福建沿海历史文化街区的实证研究。论文的研究主要围绕以下“街区—建筑—构造”三部分展开:
论文体系框架的建构是以目标导向的福建沿海部分历史文化街区的基本构成与特征为基础,对福建部分沿海历史文化街区基本构成与特征的提炼与整合采取“宏观—中观—微观”的视角,与之相应,将福建部分沿海历史文化街区“宏观—中观—微观”各个层面的构成要素与风灾侵袭特征、破坏机理以及风荷载特性进行耦合,提出涵盖“宏观—中观—微观”,即“街区—建筑—构造”三个层面的缓减台风灾害理论与措施的基本体系框架。
街区层面,建立街区形态要素(建筑密度、高度、街道形态、建筑组合形式、绿化、山地环境与历史文化街区周围建筑环境等)与风荷载耦合的原理体系,进而提出相应的定性的缓减台风灾害措施。同时,对三坊七巷、云霄和平路以及鼓浪屿历史文化街区进行CFD数值模拟,结合上述街区形态与风荷载耦合的理论确定各历史文化街区容易受到风致破坏的区域的分布特征,从而有目的地加强对抵抗风灾的脆弱区域或位置的保护,得以降低风灾的产生,并整合形成相应的应对措施。
建筑层面,探讨影响风荷载的建筑单体层面的因素(风向角、屋面坡度、高宽比、长宽比、门窗、建筑结构和建筑材料等)的影响机制,同时对四种典型的闽南红砖大厝、多进天井民居、骑楼以及外廊式洋楼的风荷载特性进行CFD数值模拟,进而整合形成适应福建沿海历史文化街区的建筑单体层面的缓减台风灾害措施。
构造层面,探讨不同的构造形式(屋脊与出山、脊饰、挑檐和檐墙等)对风荷载的影响机制;并通过CFD数值模拟分析福建沿海历史文化街区典型的五行山墙(金、木、水、火、土形山墙)对屋面风荷载的影响,综合定性与定量的分析得出相应的建筑构造层面的缓减台风灾害措施。
综上,对台风易发地区的福建沿海历史文化街区缓减台风灾害措施的定性与定量的研究是实现福建沿海历史文化街区保护与可持续发展的重要前沿科学课题,具有重要的理论意义与实践应用价值,可以为福建沿海历史文化街区的修复、街区及周围的建筑高度控制、建筑与绿化布局等实际工程提供理论参考与技术支持,从而提高福建沿海历史文化街区应对风致破坏的韧性与缓冲能力,实现其长久可持续发展。
论文体系框架的建构是以目标导向的福建沿海部分历史文化街区的基本构成与特征为基础,对福建部分沿海历史文化街区基本构成与特征的提炼与整合采取“宏观—中观—微观”的视角,与之相应,将福建部分沿海历史文化街区“宏观—中观—微观”各个层面的构成要素与风灾侵袭特征、破坏机理以及风荷载特性进行耦合,提出涵盖“宏观—中观—微观”,即“街区—建筑—构造”三个层面的缓减台风灾害理论与措施的基本体系框架。
街区层面,建立街区形态要素(建筑密度、高度、街道形态、建筑组合形式、绿化、山地环境与历史文化街区周围建筑环境等)与风荷载耦合的原理体系,进而提出相应的定性的缓减台风灾害措施。同时,对三坊七巷、云霄和平路以及鼓浪屿历史文化街区进行CFD数值模拟,结合上述街区形态与风荷载耦合的理论确定各历史文化街区容易受到风致破坏的区域的分布特征,从而有目的地加强对抵抗风灾的脆弱区域或位置的保护,得以降低风灾的产生,并整合形成相应的应对措施。
建筑层面,探讨影响风荷载的建筑单体层面的因素(风向角、屋面坡度、高宽比、长宽比、门窗、建筑结构和建筑材料等)的影响机制,同时对四种典型的闽南红砖大厝、多进天井民居、骑楼以及外廊式洋楼的风荷载特性进行CFD数值模拟,进而整合形成适应福建沿海历史文化街区的建筑单体层面的缓减台风灾害措施。
构造层面,探讨不同的构造形式(屋脊与出山、脊饰、挑檐和檐墙等)对风荷载的影响机制;并通过CFD数值模拟分析福建沿海历史文化街区典型的五行山墙(金、木、水、火、土形山墙)对屋面风荷载的影响,综合定性与定量的分析得出相应的建筑构造层面的缓减台风灾害措施。
综上,对台风易发地区的福建沿海历史文化街区缓减台风灾害措施的定性与定量的研究是实现福建沿海历史文化街区保护与可持续发展的重要前沿科学课题,具有重要的理论意义与实践应用价值,可以为福建沿海历史文化街区的修复、街区及周围的建筑高度控制、建筑与绿化布局等实际工程提供理论参考与技术支持,从而提高福建沿海历史文化街区应对风致破坏的韧性与缓冲能力,实现其长久可持续发展。