气候响应的高密度城区城市设计图谱方法研究

项目名称： 气候响应的高密度城区城市设计图谱方法研究

项目编号： No.51208361

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 杨峰

作者单位： 同济大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 气候响应的城市设计研究是应对现代高密度城区气候恶化的重要途径。项目针对城市设计和气候学学科交叉中存在的障碍，提出建立基于实证模型和空间分析技术的高密度城区微气候图谱方法，使设计师能借助GIS平台方便快捷地进行气候响应的城市设计及策略研究。研究试图回答"如何既快速又准确地将关键城市形态参数，以及受其影响的微气候参数在数字空间中图谱化？"这一问题，基于城市气候学理论模型，应用城市形态测量学和空间分析技术，计算关键的城市形态参数并以此为虚拟城市平面的栅格图像赋值，生成形态参数图谱；进而依据实证分析确立的多变量回归方程，结合控制变量，基于形态图谱叠合生成微气候参数图谱。经由验证数据及数值模拟校验的微气候图谱可快速计算并可视化城市形态调整所产生的城区微气候参数变化，使设计师在设计中可根据既定热舒适和节能目标，对方案进行调控。方法基于GIS平台，便于设计师使用，将有力推动气候响应的城市设计研究。

中文关键词： 微气候图谱；城市设计；实证模型；形态分析；热舒适

英文摘要： Climate-responsive urban design strategies are important in lowering building cooling energy consumption, improving thermal comfort and thus creating dynamic and user-friendly urban spaces. Based on previous work, the project aims at establishing a microclimate atlas method basing on empirical modeling and spatial analysis techniques. The key question is: How to compute and map the critical urban morphological parameters and the microclimate parameters that are influenced by them, in dense and complex urban area? The study first choose the key morphological parameters based on previous work and a review on advances in urban climatology research, then compute and map the parameters in digital urban spaces using urban morphometric and GIS Spatial Analyst extension tools. The resultant morphology maps are then overlaid based on coefficients determined by the empirical models, to generate the microclimate atlas. The empirical models and the atlas are cross-compared and validated by field-measured dataset and numerical modeling. The finalized atlas system can rapidly calculate and visualize thermal variation caused by urban design variations, thus can be an useful method and tool in climate-responsive urban design.

英文关键词： thermal atlas；urban design；empirical model；morphological analysis；thermal comfort