城市規(guī)劃CFD模擬設(shè)計(jì)的數(shù)字化研究(3)

在此次研究中，通過(guò)數(shù)字城市模型在CFD中的模擬計(jì)算，使我們可以對(duì)與城市密切相關(guān)的風(fēng)速、溫?、飞錅囟?、大氣壓等一系列氣候因素的進(jìn)行更深一步的評(píng)定分析。一方面，對(duì)于城市的通風(fēng)、熱輻射、舒適度等問(wèn)題可以進(jìn)行細(xì)致的分析和評(píng)定，能夠提出更好、更合理的解決辦法。另一方面，應(yīng)對(duì)城市不同的地域和氣候特點(diǎn)制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和城市設(shè)計(jì)導(dǎo)引，總結(jié)城市建設(shè)戰(zhàn)略發(fā)展南虻慕崧郟對(duì)城市市域和市區(qū)的空間、綠地布局等提出建議，給城市的規(guī)劃管理部門提供參考意見(jiàn)。以利于加強(qiáng)對(duì)城市建設(shè)的指導(dǎo)，創(chuàng)造出更加和諧、舒適城市人居環(huán)境。

該項(xiàng)研究是武漢市總體規(guī)劃修編中的專題研究項(xiàng)目，在此感謝武漢市總體規(guī)劃修編中心的大力支持。

圖4 風(fēng)速圖

Fig4 speed

圖5 空 氣 齡 圖

Fig.5 Mean age of airs picture

 

 

 

 

表：區(qū)域分級(jí)依據(jù)   Tab: area classification gist

等級(jí)	建筑密度	容積率	人口毛密度 （人／ha）	綠化程度
一 級(jí)	10%以下	0.5以下	200以下	很好
二 級(jí)	10%—20%	0.5—1.0	200－400	好
三 級(jí)	20%—30%	1.0—1.5	400－600	一般
四 級(jí)	30%—40%	1.5—2.0	600－800	較差
五 級(jí)	40%以上	2.0以上	800以上	差

 

參考文獻(xiàn)（References）

1. 汪光燾，王小云，苗世光，余勇，現(xiàn)代城市規(guī)劃理論和方法的一次實(shí)踐－佛山城鎮(zhèn)規(guī)劃的大氣環(huán)境影響模擬分析，城市規(guī)劃匯刊[J]，2005/6， 18－22

2. Kazuya Takahashi, Harunori Yoshida, Yuzo Tanaka,et al. Measurement of thermal environment in Kyoto city and its prediction by CFD simulation . Energy and Buildings. 2004/08

3. 白虎志、任國(guó)玉、方鋒，蘭州城市熱島效應(yīng)特征及其影響因子研究[J]，氣象科技，2005/12

4. 胡文斌、孟慶林、華賁，遠(yuǎn)程CFD仿真及在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]，計(jì)算機(jī)仿真，2005/02

5. 王寶民、劉輝志、桑建國(guó)等，北京商務(wù)中心風(fēng)環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究[J]，氣候與環(huán)境研究，2004/04

6. 李才媛，彭春華，趙勤炳等. 武漢市2003年盛夏異常高溫特征分析[J]. 華中師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004[9]：379～382

7. Airpak Tutorial guide, Flunet,2003

8. Airpak users guide, Flunet,2003

9. Airpak Release Note, Flunet,2003

 

 

 

 

作者簡(jiǎn)介：

余莊（1951.10—），男，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師

非中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)會(huì)員

聯(lián)系方式：武漢華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院  郵編：430074

電 話：027—87556040   傳 真：027—87543156

E-mail：zyu@hust.edu.cn

張輝（1980.8—），男，華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院碩士研究生

非中國(guó)城市規(guī)劃學(xué)會(huì)會(huì)員

聯(lián)系方式：武漢華中科技大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院  郵編：430074

電 話：027—87556040   傳 p：027—87543156

E-mail：zhhust@163.com

---

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“夏熱冬冷地區(qū)基于節(jié)能及氣候適應(yīng)性的城市設(shè)計(jì)策略研究”（編號(hào)：50578067）。

^*武漢市總體規(guī)劃修編的專題研究項(xiàng)目

圖3 溫 度 圖

通過(guò)在CFD中的模擬計(jì)算，得出城市在受到一定氣候影響中的溫度、風(fēng)速、大氣壓和太陽(yáng)輻射情況，通過(guò)綜合分析這些模擬計(jì)算結(jié)果，最終得出有科學(xué)依據(jù)的城市規(guī)劃布局與城市氣候之間的關(guān)系。以武漢市夏季白天為例，模擬城市在西南主導(dǎo)風(fēng)向作用下的溫度情況。通過(guò)模擬計(jì)算出的溫度圖（圖3），可以明顯看出，在夏季白天主導(dǎo)風(fēng)向情況下，武漢市熱區(qū)域分布構(gòu)成以市區(qū)為主，面積大、分布集中的多中心城市熱區(qū)域的主要特征。市區(qū)被長(zhǎng)江、漢江分割形成三鎮(zhèn)（漢口、漢陽(yáng)、武昌）四片（漢口、漢陽(yáng)、武昌、青山）的多中心結(jié)構(gòu)。針對(duì)漢口主城區(qū)而言，大面積城區(qū)溫度高，武昌和漢陽(yáng)城區(qū)部分地區(qū)溫度高，其它地區(qū)溫度相對(duì)較低，明顯形成了城市的“熱島效應(yīng)”。從速度圖和空氣齡圖（圖

4、圖5）分析來(lái)看，風(fēng)在城市周邊地區(qū)速度較高，氣流通過(guò)很快，由此說(shuō)明夏季白天氣流在城區(qū)周邊的滯留時(shí)間較短；而通過(guò)主城區(qū)時(shí)，速度有明顯下降，空氣齡指數(shù)相對(duì)較大，說(shuō)明滯留時(shí)間長(zhǎng)。在部分城區(qū)由于其街道布局與風(fēng)向一致，空氣齡指數(shù)相對(duì)較小，通風(fēng)順暢，利于空氣質(zhì)量的改善。