城市建筑生态布局模式的研究.pdfVIP

2004城市规划年会论文集：城市生态规划 城市建筑生态布局模式研究 冯娴慧 王绍增 【摘要】本文从城市气候的特征和城市大气污染的清除机理人手，研究满足城市生态环境要求的城市建 筑总体布局模式。对城市气候的研究，是本文研究满足生态要求的城市建筑布局模式的重要前提。热岛环流(城 市风)等城市气候要素对于城市建筑布局模式有明显的影响。合理的城市建筑布局能协助城市边界层的污染迅 速稀释扩散，减轻城市大气污染，改善城市生态环境。 【关键词】城市气候，热岛环流，建筑布局 1城市气候及其基本特征 形成提供凝结核。特别是二氧化碳、臭氧和甲烷的 大量排放，吸收地面长波辐射能力很强，造成大气 城市气候是在区域气候的背景上受城市这一 逆辐射也很强，地面不易冷却，使城市的气温升 特殊下垫面和人类活动的强烈影响所产生的局地 高。同时由于人口集中、生产集中、交通集中、工 气候。研究城市气候，首先要了解几个基本概念： 业生产、家庭炉灶、内燃机燃烧、机动车行驶等消 (1)边界层与下垫面：整个大气从上至下大致 耗能源都有一定的“废热”排放，加上空调、取暖 可分为电离层、平流层与对流层。对流层厚约10 等排出的热量，以及人体新陈代谢产热，使城市区 公里，它与地面进行物质与能量交换的部分特称 域增加许多额外的热量收入，从而改变城市的水 为边界层。边界层的厚度一般是几百米，有时可高 分平衡与能量平衡。产生了城市内部与其附近郊 达上千米，边界层越厚，空气质量越好。影响边界 区气候的差异。这种差异并不能改变城市大气候 层厚度的主要因子是光照强度与风力大小。大气 类型，但在许多局地气候类型上，则表现出以下3 边界层与地表直接接触的部分叫界面，从地面角 个方面明显的城市气候特征： 度看，这一界面称为下垫面。 (1)城市热岛 (2)城市边界层：由建筑屋顶面向上到边界层 城市热岛是指城市地区整体或局部温度高于 顶部高度，称为城市边界层，它受城市大气质量， 周围地区，温度较高的建筑区被温度较低的郊区 即污染物性质和浓度、参差不齐的屋顶面的热力 81 或绿地所包围或部分包围的现象。早在1 8年霍 与动力影响。城市边界层与城市覆盖层之间存在 华德(Howard)在其所著的《伦敦的气候》一书 物质与能量交换。 中，就指出伦敦城内的气温比周围郊区高。此后各 城市气候的形成与特征与城市下垫面、城市 国学者陆续观测了许多大大小小的城市，无论在 大气成分的改变以及城市人为热的释放有密切关 中高纬度或低纬度都有城市气温比郊区高的现象， 系。在城市中，人类活动对气候的影响，首先是通 即“城市热岛现象”。城市热岛已成为城市气候中 过对下垫面性质的改变来实现的。下垫面是城市 最典型的特征之一。 气候形成的重要因素，它与边界层的大气存在着 (2)热岛环流和湍流 复杂的物质交换、热量交换与水分交换，同时也是 热岛环流是由热岛效应产生的。当城市地面 大气运动的边界面。下垫面性质的改变，对大气温 空气向热岛中心辐合，在热岛中心上升，到一定高 度、湿度、风向、风速和风质以及环境辐射、地面 度时，空气向四周郊区辐射下沉，郊区地面气流向 反射都产生影响。排人大气中的污染物使城市大 城区辐合。这种局地风系在天