【摘要】：當(dāng)前我國正處于城鎮(zhèn)化深入發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,城市的高速發(fā)展導(dǎo)致了城市人口的過度集中和土地資源的稀缺,未來高層建筑的建設(shè)依然是城市發(fā)展的必然趨勢。城市的快速發(fā)展滋生的城市環(huán)境問題眾多,城市風(fēng)、熱環(huán)境作為人們對城市環(huán)境最直觀的感受歷來受到人們的關(guān)注,且隨著可持續(xù)發(fā)展理論的貫徹執(zhí)行,人們對自己所居住環(huán)境的認(rèn)識(shí)和要求也逐步提高。因此,將高層建筑的發(fā)展與城市環(huán)境問題結(jié)合起來研究對城市未來的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)值模擬分析方法集高精度、低成本、適用性廣等優(yōu)點(diǎn)在科學(xué)研究中受到廣泛的應(yīng)用。本文運(yùn)用基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的數(shù)值模擬軟件,在僅考慮太陽輻射和自然對流的情況下,模擬高層建筑的不同分布方式對建筑室外風(fēng)、熱環(huán)境的影響,結(jié)合國內(nèi)外高層建筑分布的現(xiàn)狀特征(以武漢市為例),設(shè)置高層建筑簇群式和條帶式兩種典型布局方式,并通過增加建筑的數(shù)量和升高建筑的高度,得到一共18組對比方案。通過對建筑室外人行高度處(距離地面2 m)風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境模擬結(jié)果的對比分析,得出以下主要結(jié)論:1.在兩種不同分布方式下,風(fēng)敏感系數(shù)和熱島強(qiáng)度值隨著建筑高度的升高和建筑數(shù)量的增加呈現(xiàn)相同變化趨勢;2.在總建筑面積保持不變的情況下,增加建筑數(shù)量降低建筑高度有利于營造良好的風(fēng)環(huán)境,升高建筑高度減少建筑數(shù)量則有利于營造良好熱環(huán)境。以上結(jié)論可為城市建設(shè)、高層建筑布局規(guī)劃提供一定的參考和優(yōu)化建議。此外,相較于其他的已有研究,本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:1.將城市風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境結(jié)合起來進(jìn)行研究,拓展了研究方向;2.脫離了住區(qū)的研究背景,本文的研究針對城市中高層建筑比較密集的商業(yè)街區(qū)和城市中心區(qū);3.模擬中加入總建筑面積的影響因子,在不影響高層建筑優(yōu)秀的土地使用效率下,探討對室外風(fēng)熱環(huán)境的影響,并且提出對城市高層建筑布局的優(yōu)化建議;4.提出風(fēng)敏感系數(shù)的概念,可作為未來高層建筑布局管控的參考指標(biāo)。
【圖文】：

以下是我國部分區(qū)域高層建筑布哈爾濱為研究對象，通過統(tǒng)計(jì)哈爾濱市區(qū)007 年），得出各類高層建筑總體布局呈現(xiàn)式；哈爾濱的高層建筑條帶式布局主要以成的，而簇群式則主要是指城市中心區(qū)內(nèi)分散布局和插建的單幢高層建筑（圖 2-1）郭恩章[21]針對高層建筑分布現(xiàn)狀中存在的格局應(yīng)為：1.條帶式高層建筑分布區(qū)，分條帶式高層建筑分布區(qū)；2.簇群式高層建和二級(jí)簇群集聚區(qū)；3.杜絕分散布局的單

質(zhì)量-動(dòng)量守恒定律，能量計(jì)算方程，組分濃度和湍流量計(jì)算方程等）和物理定律（熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論）融合起來，模擬能量平衡和溫度場的時(shí)空變化。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)依據(jù)軟件的模擬能力和模擬對象的范圍，，分為大尺度（整個(gè)城市）、中尺度（局部區(qū)域）及小尺度（建筑群）三類，不同的研究尺度關(guān)注的對象及建立的數(shù)學(xué)、物理模型也不盡相同（圖 2-2）[25]。在大、中尺度的城市風(fēng)、熱環(huán)境研究領(lǐng)域，國外學(xué)者 Oke[26]等人經(jīng)過大量的研究，指出了居住區(qū)模式對室外氣溫的影響關(guān)系，基于改善城市熱環(huán)境的角度對城市形態(tài)和居住區(qū)模式提出新的見解；Hartranft[27]等人指出不同的土地利用模式對城市微氣候具有顯著的影響作用；2003 年，Voogt 和 Oke[28]指出城市風(fēng)、熱環(huán)境也會(huì)影響到城市景觀，并提出其影響機(jī)制；同年，另一位學(xué)者 Atkinson[29]以一塊 20 km2大小的城市區(qū)域?yàn)檠芯繉ο�，提出�?jì)算其中的熱島效應(yīng)的模型。總的來說，他們的研究主要針對整個(gè)城市氣候或者城市局部片區(qū)等大、中尺度方面的研究，而未考慮從小尺度方向討論建筑周圍風(fēng)、熱環(huán)境的研究。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TU971;TU119.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2671549