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城市规划中的热环境设计 ;*;;温升会导致极端气候事件发生的频率和强度增加,北冰洋海冰继续萎缩,陆地冰川和冰盖继续消融,而海平面的上升速度也会加快。; 全球变暖背景下,城市也在变热,而不科学的城市建设更进一步破坏了城市气候修复能力,造成城市中心区热岛效应愈演愈烈,约占城市用地40%的居住区环境越来越热。 城市热岛强度每增加1℃,建筑空调能耗约增加3%,引发的城市人口发病和死亡率升高了15.7%。;;城市热环境问题对人居环境的影响;城市热环境问题对人居环境的影响;城市热环境问题对人居环境的影响;城市热环境问题对人居环境的影响;城市热环境问题对人居环境的影响;降低城市热岛的规划设计措施;(1) 城市居住区的夏季主导风向平均迎风面积比应符合规定(强制性条文);(2)在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ建筑气候区,当夏季主导风向上的建筑物迎风面宽度超过80m时,该建筑底层的通风架空率不应小于10%;(3)居住区夏季户外活动场地应有遮阳,遮阳覆盖率不应小于规定限值(强制性条文);(4)居住区户外活动场地和人行道路地面应有雨水渗透与蒸发能力,渗透与蒸发指标不应低于规定指标。;(5)城市居住区详细规划阶段热环境设计时,居住区应做绿地和绿化,绿地率不应低于30%,每100m2绿地上不少于3株乔木。;热岛强度和WBGT指标的计算工具:居住区热环境辅助设计工具 ——DUTE(Design Urban Thermal Environment ); 集总参数法 忽略物体内部热阻的简化分析方法,认为物体内部温度仅仅是时间的一元函数而与空间位置无关,居住区热环境的集总参数法计算模型的主要研究对象是建筑物周边空气,将建筑物周围的空气看作一个内部不存在温差的物体,简化空气流动对传热的影响,分析其热平衡,预测平均温度随时间推移的变化规律。这类方法的研究主要集中在分析建筑周边的热平衡,研究重点在传热过程,简化考虑流动对传热的影响。 ;计算各类地表面积所占比例,辅助规划设计人员对规划指标(如建筑密度、绿地率等)进行计算; 计算遮阳覆盖率和渗透面积比; 计算迎风面积比和架空率,结合计算密度可以得到居住区的平均风速比,用来快速评价小区风环境。 ;利用CAD软件强大的图形处理能力,可以快速得到建筑阴影率和天空角系数,解决CTTC模型中难以获得的关键性参数。 统计分析规划图纸信息,可以快速得到平均太阳辐射吸收系数、透射比、对流得热比和CTTC值。 ;DUTE具有以下特点: 1)基于CTTC模型开发 2)提出多种下垫面蒸发计算模型和乔木模型 3)提出简便的风速计算模型 4)基于CAD的阴影率计算及用地统计 5)科学的评价指标与标准化气象参数 6)方便快捷的计算与输出模式 ;程序主界面;建筑信息处理;简单便捷的图层工具,可以在规划图纸和计算模型之间切换。 缩短图纸信息处理所需要耗费的时间。;分析及计算界面;计算结果统计;简便快速得到居住区的评价指标:热岛强度和WBGT 可以将计算结果直接绘制在规划设计案例图纸上 也可以以电子表格的形式保存计算结果。 ;针对厦门科技创新园当前的项目设计资料及厦门气象数据,及国家相关标准要求,确定该项目园区热环境的控制目标; 采用热时间常数法,运用DUTE1.0(著作权登记号2008SR12279)对现有方案模拟评价; 找出本项目热岛状况、热安全指标现状与控制目标的差距,并提出具体的规划设计修改建议和技术应用建议。;厦门科技创新园位于厦门市环东海域集美区与同安区交界处,天马山、美人山东南侧,集美北部新城北侧,是集科技研发、工业设计、软件开发、产业基地于一体的高技术产业研发园区。 规划用地面积约为4.8764km2,主要包括办公用地、研发用地、公共服务设施用地、市政公用设施用地和绿化用地(含水体)。 ;计算模型的建立; 湿球黑球温度(WBGT) 热岛强度;湿球黑球温度指标限值;热环境整体评价 ;热环境整体评价 ;夏季典型气象日WBGT逐时分布 ;夏季典型气象日热岛强度逐时分布 ;解析子区块划分示意图 ;各解析子区夏季典型气象日的WBGT逐时分布对比 ;区块编号;区块编号;区块编号;区块编号;区块编号; 将对不满足热岛强度控制目标的解析子区块11、18、23、24、38进行优化设计。这5个子区块在整个用地范围内的平面位置如下图中红色虚线所示。;不同解析子区块优化前后的夏季WBGT和热岛强度统计计算结果对比 ;区块编号;区块编号;区块编号;区块编号; 1、厦门科技创新园整体夏季室外热环境状况良好。下午14:00,园区WBGT达到最大值32.06℃,满足热安全要求;在4:00~10:00时段内,平均空气温度低于郊区的空气温度;下午17:00,园区的热岛强度达到最大值4.086;夜间热岛强度普遍大于白天。 2、厦门科技创新园有5处区
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