本研究是在高层居住街区注重空间规划的基础上强化夏季良好室外热舒适环境的构建,探究如何通过合理的规划设计实现改善高层居住街区的室外热舒适性。研究通过深入的实测调研,同时结合相关文献分析提炼出三种典型高层居住区模型并引入生理等效温度(PET)对室外热舒适性进行评价;利用CFD模拟计算方式定量分析了在典型的规划条件下高层居住街区总体规划和内部空间界面详细规划设计对街区热舒适性的影响,归纳总结出基于提升室外热舒适性的城市高层居住街区规划设计策略与方法,为设计师在方案构思和规划设计阶段优化方案提供了科学指导,获得了以下主要研究结论: 一、在城市高层居住街区总体规划层面: 1)高层居住街区容积率增加1.0可使街区内部、东西向道路和南北向道路的PET平均值分别下降0.9℃、0.3℃和0.6℃。 2)高层居住街区总体朝向由南北向东南或西南偏转对热舒适性的改善起到积极作用,当偏转45度时,街区的热舒适性最好。街区向东南偏转45度会使街区内部、东西向和南北向道路PET平均值最大下降幅度分别达到3.4℃、3.5℃和2.2℃,向西南偏转45度则分别达到3.0℃、3.3℃和2.3℃。 3)街区道路分隔带为乔木时热舒适性优于无分隔带,二者共同优于分隔带为灌木的道路,并且在东西向道路上表现出的趋势要强于南北向道路。分隔带为乔木的道路与无分隔带的道路相比,会使东西向和南北向道路PET平均值最大分别下降1.7℃和1.1℃。 二、在城市高层居住街区内部规划设计层面: 1)在南北向高层居住街区内部,住宅建筑由南北向东南或西南偏转会使得室外热舒适性得到显著改善,当偏转45度时,街区的热舒适性最好。向东南偏转45度会使三类街区内部PET平均值最大下降幅度分别达到2.6℃、2.4℃和2.5℃,向西南偏转45度可使街区内部PET平均值下降幅度分别达到2.6℃、2.2℃和2.5℃。 2)高层居住街区下垫面绿化种植乔木可以显著改善居住街区室外热舒适性,草地和灌木对室外热舒适性的改善只起到轻微作用,硬质铺地会轻微恶化室外热舒适性。乔木数量一定时,南北行列式和斜列式的布局方式能够更加有效的改善高层居住街区室外热舒适性。 3)高层居住街区住宅竖向空间布局、住宅建筑表皮界面反射率的增加,以及在住宅建筑表皮增加爬藤类植物绿化对街区的室外热舒适性产生极其微弱的影响。 本研究探索了将人类工效学、环境科学与城市规划学科进行交叉融合,构建了以人体热舒适性为评价指标,以分时段分析方法评价在既定规划控制条件下高层居住街区不同规划设计方案之间的差异;量化表征了高层居住街区规划指标、平面规划布局和竖向空间形态多重维度的规划设计对热舒适性的影响机制,提取影响街区热舒适性的主要影响要素;将室外热舒适性理论和实际规划设计流程与内容相结合,系统性提出了能够有效改善高层居住街区热舒适性的规划设计策略。 |