热岛与建筑空间布局研究开题报告
2021-08-08 21:52:09
1. 研究目的与意义
研究目的:
全球气候持续变暖对人类生存环境产生极大影响,给可持续发展构成了严重危胁。中国正处于城镇化加速发展的阶段,需要消耗大量能源及产生大量排放又直接加速全球变暖。而城市热岛是城市人类活动对气温影响的突出表现。缓减城市热岛有利于遏制全球变暖,改善城市气候与城市热环境,有助于减少城市能耗、节约能源。建筑物作为城市空间的基本单元,是市民居住与休憩的重要场所,它的空间形态、分布、性质等影响着城市局部气候要素,也是形成城市热岛效应的主要原因。因此对热岛与建筑空间布局进行广泛而深入的研究成为城市可持续发展的客观要求,也是人类追求适宜生存环境的主观愿望。
意义:
2. 国内外研究现状分析
国内外关于城市热岛问题的研究主要从城市热岛的发生机理与影响因素、城市热岛时空分布特征、城市热岛缓减策略、城市热岛缓减潜能与社会经济评价及热岛模拟五个方面展开。各国学者探讨了建筑空间热岛效应的产生原因、缓减措施,对于建筑形态特征与热岛效应问题之间的关系研究已经比较深入,发展出很多理论和研究方法,但却缺乏一定的系统性和综合性,且由于热岛效应的地域特征明显,研究成果往往普遍缺乏操作性和指导意义。
到目前为止,国内外对城市热岛研究的主要方法有3种,分别为地面气象资料观测法、遥感监测法和边界层数值模式模拟法。地面观测方法主要以有限的城郊固定气象台站资料为基础,配合流动观测资料进行城郊气温及地表温度对比观测。遥感监测则是利用航空航天传感器对城市下垫面温度等进行观测。边界层模式模拟是利用从一维到三维中尺度模式对特定高度下的空间区域的温、湿和风场进行空间数值模拟。通过这三种方法对城市热岛效应展开实证分析,取得明显的进展。但总体而言,对城市热岛效应的特点与成因的研究较多,而对其影响因素及作用机理的研究相对薄弱;有些文献对城市热岛效应的测度仅根据市区和郊区两个测点的数据,样本覆盖面较窄;有的研究时段较短,难以反映其长期的变化状况。这些问题都将影响到城市热岛效应及其影响因素研究的客观性和科学性。
对城市热岛效应近百年研究中来看,早期的研究主要针对城市气候学,缺乏从规划设计与建筑学角度讨论微气候,街区尺度的热岛效应研究缺乏。近年来,热岛效应研究重点己从城市区域转为局部区域,研究内容逐渐与城市布局和城市设计相联系,对建筑规模、建筑密度、人口、下垫面粗糙度、街道设计、视野开阔度等因子作相关性讨论,研究走向定量化。
3. 研究的基本内容与计划
内容:(1).主要对研究背景和意义进行阐述,在对国内外城市热岛相关研究进行综述的基础上,提出本文研究的目的,最后指出本文研究的技术路线,以为后面的研究提供立论基础和思路框架。
(2).研究城市热岛与建筑空间布局的关系,目的是揭示城市热岛产生的空间机理。研究首先将地表空间划分为三个尺度,即城市尺度、街区尺度和建筑单体尺度,然后针对每种尺度下热岛产生与分布机理的影响要素分别进行识别与分析,力求尽量全面的剖析热岛在不同空间尺度下的产生机理,为后续热岛缓减对策的提出奠定理论基础。
(3).在三种地表空间尺度下分别提出城市热岛的规划缓减对策,并在最后建立城市热岛规划缓减的技术流程与对策体系,以期为热岛效应的缓减提供可应用的系统性研究框架。
4. 研究创新点
(l).将规划手段应用到城市热岛的研究中将规划手段作为缓减城市热岛的方法,既使城市热岛问题得到源头控制和系统解决,同时又丰富了规划理念,两者的结合体现了有计划的、理性的人工干预对恢复自然生态系统良性发展的重要作用。
(2).采用多层次空间尺度的分析方法长久以来,有关城市热岛的研究只关注某一空间尺度,缺失全面和系统的分析。本文将地表建筑空间进行划分,力图剖析并阐述不同空间尺度下的热岛特征和规划缓减对策,使对于城市热岛问题的研究更具全面性和综合性。
(3).建立了城市热岛规划缓减技术流程和对策体系建立的城市热岛规划缓减技术流程和对策体系可以应用于不同地区城市热岛问题的实例研究中,为相关研究提供了研究思路和框架,增强了本研究的可应用性。
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