城市地表通风潜力研究技术方法与应用——以北京和广州中心城为例

城市地表通风潜力是城市通风评估和通风廊道规划的前提条件,目前尚缺乏科学合理的指标来表征。文章面向城市区域尺度,基于城市形态学模型构建了通风潜力系数(VPC)指标,对城市通风潜力的强弱进行评估。随后,分别以北京和广州中心城为例,应用1∶2 000基础地理信息和Landsat8卫星资料,开展了2015年VPC估算及通风潜力评估分析。研究结果表明,VPC可有效反映城市地表通风潜力大小,其与天空开阔度呈负相关关系,线性回归模型R^2为0.459 1,与建筑高度、容积率、迎风截面积密度和粗糙度长度呈明显正相关关系,线性回归模型R^2分别为0.717 9、0.784 2、0.796 2和0.842 4;北京和广州中心城地表通风潜力最差的区域分别为三环—二环区域和越秀区,广州中心城的总体地表通风潜力明显好于北京中心城,这是由于广州具有更大面积的利于通风的林地、绿地和水体等冷源区域。

上海市通风廊道的识别及影响分析

利用迎风面积密度参数计算的方法,对利于减少城市空气污染的通风廊道进行定量化的研究。以国际化大都市上海为例,计算城市迎风面积密度;定量识别城市通风廊道;探究上海城市的通风廊道特征及其影响。结果表明:冬季上海市外环线以内通风廊道存在3条,其中最北一条较宽;夏季上海市外环线以内通风廊道存在4条,其中最北和最南各一条较宽。同时,评估了上海城市的通风廊道对PM 2.5浓度分布的影响。

中微观尺度上城市形态指标与城市通风的关联性研究进展

城市化所导致的下垫面变化深刻影响着城市风环境。在中性稳定大气条件下,综述了以街谷因子(λ_(s))、建筑密度(λ_(p))和迎风面积比(λ_(f))为主的城市形态指标在中微观气候尺度下与城市风环境的关联与指标应用。这三类参数代表了城市风环境评估的三个方面,λ_(s)有助于分析风场分布特征和风流流态变化规律、λ_(p)更多涉及通风导向的城市规划中的应用问题、λ_(f)则是与城市风环境评估指标最为相关的参数。这三类参数只作为城市风环境评估的参考,不构成决策依据。以下三方面有待深入研究:进一步发掘并完善相关城市形态参数、非稳态条件下城市下垫面多因子的影响机制以及风环境评估指标体系评估体系的完善与应用等。

基于形态学法和CFD的福州市通风潜力评价

为了应对人口高度聚集和土地资源短缺的压力,城市开发强度剧增,导致城市通风环境恶化。从城市尺度和街区尺度挖掘城市通风潜力,探寻城市形态与城市风环境的关联性。在城市尺度,通过地理信息系统（GIS）的量化分析,计算迎风面积密度（FAD）,发现改变建筑密度和建筑体积密度可以改善城市通风环境;通过CFD模拟街区尺度的风环境,发现地块的建筑密度决定人行高度的通风潜力,地块迎风面的布局形式也会影响通风。

城市建筑迎风面积密度矢量/栅格计算模型对比研究

城市建筑迎风面积密度(Frontal Area Density,FAD)作为重要的城市形态学参数之一,对其定量分析与制图,对城市微气候研究有着重要意义。为了找出高效可靠的方法分析城市建筑FAD的分布情况,本文以福建省晋江市为例,选取了矢量计算模型和栅格计算模型对FAD进行模拟,从计算效率、不同尺度和不同土地利用类型上,对结果进行对比分析。研究表明:计算效率上,矢量模型比栅格模型高。在城市尺度上,栅格模型与矢量模型模拟结果与宏观建筑分布特征一致,二者皆适用;在街区尺度上,栅格模型模拟结果比矢量模型更符合建筑分布规律。栅格模型的计算结果较矢量模型稳定,受分辨率影响小。在不同土地利用类型上,对于建筑分布稀疏区域2种模型皆适用;而对于建筑密集区,如商业区、城市住宅区等,栅格模型计算结果更优。