一种街区热湿环境优化方法技术

本发明专利技术涉及一种街区热湿环境优化方法，包括三维建模、数据收集、软件模拟、热湿环境评估、优化设计等内容，基于街区形态和热舒适性进行评估，从而获得街区热湿环境的整体评估结果，以提高街区热湿环境为优化目标，结合评估结果，给出具有气候适应性城市街区设计时的具体优化策略和措施，为创建绿色街区提供积极的建议；本发明专利技术能够从多个不同维度客观有效地评估街区热湿环境的优劣，能对街区热湿环境的好坏做出更准确的判断，从而针对性的提出城市优化方法，提高室外热湿环境的舒适性和安全性，有效降低建筑能耗和碳排放量，引导街区的实际开发建设和改造，实现城市绿色可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种街区热湿环境优化方法
本专利技术属于室外环境领域，尤其涉及一种街区热湿环境优化方法。
技术介绍
城市街区是城市居民活动的主要公共空间，也是政治、经济、文化的中心。对城市居民的日常生活、工作有着很大的影响，为了保证和提高市民生活、工作、休闲的质量，拥有良好的城市环境(包括热环境)是必备条件之一。近年来，街区微气候成为人居环境研究的热点之一。城市微气候是指城市覆盖层以下的气候环境，主要包括空气温度、风速、相对湿度和太阳辐射等气象因素，这些构成要素之间相互影响。但是，不合理的城市扩展和开发，给城市环境带来了极大的破坏，尤其是城市气候和生态系统遭到了前所未有的损害。城市的建设使建筑密度不断增大，高层建筑不断拔地而起，由此导致地形、地貌发生了巨大的变化，出现了很多被建筑物围合的封闭空间，减弱了风速，大大降低了热量和污染物的扩散速度，进而形成了高温区。城市建成区内建筑物和沥青柏油路面等人工构筑物日益增多，给人们带来方便的同时，也使城市下垫面的性质和城市热环境发生了巨大改变。城市区域微热环境呈现以下特征：出现城市热岛和热岛环流现象，城市气温明显高于农村；城市绝对湿度的日振幅比郊区大，出现干岛和湿岛现象；城市的雾多于郊区，能见度低，夏季热量难以散发；城市云量比郊区多，城市中下风方向降水量多，出现雨岛现象；太阳辐射量逐渐减少，人工热源逐渐增多，使城市人为热量迅速增加。因此，如何缓解和改善城市热湿环境，已成为城市发展过程中亟需解决的问题。在此背景下，人们对城市热湿环境产生了高度重视，并展开了相关的研究。现有技术中，通常同热环境满意度评估和预测方法，但是需要大量的调研和检测数据，所得到的评估结果并不符合街区实际的热湿环境。因此需要找到合适的方式准确的评估街区热湿环境。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种街区热湿环境的优化方法，以解决上述背景中提出的缺少对街区热湿环境准确评估的问题，根据评估结果提出缓解和改善城市热湿环境的优化策略。同时，在城市设计时结合考虑城市街区微热环境的众多影响因素，引导街区的实际开发建设和改造，从而提高室外热湿环境的舒适性和安全性，降低建筑能耗和碳排放量，实现城市可持续发展，引导城市街区的实际开发建设和改造。技术方案：为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种街区热湿环境优化方法，该方法包括以下步骤：步骤一：建立城市街区三维规划设计模型；步骤二：确定街区空间类型和街区形态；步骤三：利用气象数据确定周围的风值；步骤四：通过CFD模拟分析获取城市风环境；步骤五：分别从热舒适性和街区形态评估街区热湿环境；步骤六：提出城市设计优化策略。本专利技术公开了一种街区热湿环境优化方法，所述优化方法包括基于热舒适性的评估和基于街区客观形态的评估。进一步的，所述基于热舒适性评估的依据是基线情况和设计案例，通过计算基线数据和设计数据的差值，评估城市街区的热湿环境。进一步的，所述基于街区客观形态的评估归纳为四个方面，街区分形维数、建筑密度、街道高宽比以及街区绿化率对街区热湿环境的影响。进一步的，所述基于街区分形维数评估街区热湿环境的方法是依据城市街区和多孔介质的相似性，将街区建筑所围合的空间看成多孔介质，根据分形理论，计算街区的分形维数。进一步的，所述优化方法是在对街区热湿环境进行评估的基础上，结合评估结果，给出具有气候适应性城市街区设计时的具体优化策略和措施。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益的技术效果：建立合理可靠的评估室外环境的方法，保证评估结果的准确性，从而有助于缓解和改善城市热湿环境。在城市设计时结合考虑城市街区微热环境的众多影响因素，引导街区的实际开发建设和改造，从而提高室外热湿环境的舒适性和安全性，降低建筑能耗和碳排放量，实现城市可持续发展。附图说明图1是本专利技术的优化方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的阐述。如图1所示，本专利技术的一种街区热湿环境优化方法，包括以下步骤：步骤一：建立城市街区三维规划设计模型；步骤二：确定街区空间类型和街区形态；步骤三：利用气象数据确定周围的风值；步骤四：通过CFD模拟分析获取城市风环境；步骤五：分别从热舒适性和街区形态评估街区热湿环境；步骤六：提出城市设计优化策略和措施。本方案公开了一种街区热湿环境优化方法，包括基于热舒适性的评估和基于街区客观形态的评估。基于热舒适性评估的依据是基线情况和设计案例，通过计算基线数据和设计数据的差值，优化城市街区的热湿环境。基线情况被定义为实际的城市环境与城市设计所确定的完全相同的情况。PET模型中涉及的其他参数，如温度和湿度，都是据此确定的。在这种情况下，PET值表示为PETbaseline。设计案例被定义为实际的城市环境与城市设计所确定的环境完全相同的案例。计算PET所涉及的其他参数与基线情况保持一致，这种PET被称为PETdesign。基于热舒适性的城市环境评估体系不只是关注PET的绝对值，而是关注PETbaseline和PETdesign的差值。PETbaseline和PETdesign区别是前者使用行人风条件进行计算，后者使用气象环境风条件。因此，ΔPET＝PETbaseline-PETdesign是反映风对热舒适影响的正确指标，即从热舒适的角度能客观评估街区风环境。基于街区客观形态的评估归纳为四个方面，街区分形维数、建筑密度、街道高宽比以及街区绿化率对街区热湿环境的影响。基于街区分形维数评估街区热湿环境的方法是依据城市街区和多孔介质的相似性，将街区建筑所围合的空间看成多孔介质，根据分形理论，计算街区的分形维数。随着分形维数的增加，街区内部街道的连通性增强，从而使得街道内风的流动阻力相应减小，风速增大，以及热环境更为均匀。街区的建筑密度是指街区的空地率与建筑密集程度，建筑密度影响着街区热、光、声环境的舒适性，高密度建筑区域内会有高温、低湿度和低风速的特征。通过控制街区建筑密度可以控制街区微气候环境，建议街区的建筑密度指标可以控制在30％左右取值。街道高宽比主要影响着街区内部太阳辐射区域，进而影响街区中的热环境，最终对街区内部的舒适性产生影响，应适当地增大道路宽度或降低建筑高度，减小街道高宽比，增大天空视角系数，可使街区内部空气流通更加通畅，使得街道内平均相对湿度相对更低，且温度下降得更快。街区绿化主要包括乔木、灌木、草坪等，能够吸收空气中有害的气体和杂质，不仅能对环境起到美化的作用，而且对街区微热环境能够起到一定的调节作用，包括降温增湿、防风导风、净化空气削弱噪音等作用。因此，为使得街区内部温度分布更为均匀，提升室外热舒适度，应根据街区实际情况在道路两旁及建筑密集区增加街区绿化率。街区热湿环境优化方法，是基于热舒适性和街区形态的评估结果，针对性的提出气候适应性和低能耗目标的城市街区的城市设计优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种街区热湿环境优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：建立城市街区三维规划设计模型；/n步骤二：确定街区空间类型和街区形态；/n步骤三：利用气象数据确定周围的风值；/n步骤四：通过CFD模拟分析获取城市风环境；/n步骤五：分别从热舒适性和街区形态评估街区热湿环境；/n步骤六：提出城市设计优化策略和措施。/n

【技术特征摘要】
1.一种街区热湿环境优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：建立城市街区三维规划设计模型；
步骤二：确定街区空间类型和街区形态；
步骤三：利用气象数据确定周围的风值；
步骤四：通过CFD模拟分析获取城市风环境；
步骤五：分别从热舒适性和街区形态评估街区热湿环境；
步骤六：提出城市设计优化策略和措施。


2.根据权利要求1所述的一种街区热湿环境优化方法，其特征在于：包括基于热舒适性的评估和基于街区客观形态的评估。


3.根据权利要求2所述的一种街区热湿环境优化方法，其特征在于，所述基于热舒适性评估的依据是基线情况和设计案例，通过计算基线数据和设计数据的差值，评估城...

【专利技术属性】
技术研发人员：王登云，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32