基于空间封闭度的城市通风廊道构建——以衡阳县城为例

作     者：向艳芬 郑伯红 郭睿 江燚晗 Xiang Yanfen;Zheng Bohong;Guo Rui;and Jiang Yihan

作者机构：中南大学建筑艺术学院长沙410075 江西省国土空间调查规划研究院南昌330008 

出 版 物：《热带地理》 (Tropical Geography)

年 卷 期：2023年第43卷第8期

页      面：1523-1535页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 08[工学] 081303[工学-城市规划与设计(含：风景园林规划与设计）] 0813[工学-建筑学] 0833[工学-城乡规划学] 083302[工学-城乡规划与设计] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51478470) 湖南省研究生科研创新项目(CX20220123) 

主　　题：城市通风廊道 空间封闭度 最小成本路径 PHOENICS模拟 衡阳县城 

摘      要：南方季风气候夏热冬冷的特殊性,让人们意识到城市在夏季应加强自然通风,冬季则需抵御寒冷的冬季风,而构建城市通风廊道不仅有利于缓解城市夏季的热岛效应、减轻大气污染,还能减少冬季风的侵袭。当前城市风环境研究一般选用数值模拟的方法,其可实现不同情境下的城市风环境模拟研究;但也存在短板,特别是在城市总体规划等大尺度的设计方案初期,受计算机性能限制需要花费大量的时间和精力。文章以湖南省衡阳县城为研究对象,提出通过规则建模的方法建立城市3D模型,并利用ArcGIS空间叠加构建城市空间封闭度综合评价模型。通过该方法计算出城市的潜在通风廊道,并与PHOENICS模拟的风速云图进行验证,结果基本吻合,验证了模型的可行性。研究发现:在设计初期阶段应考虑城市风环境变化,选择规则建模不仅有利于方案的快速建模,还能快捷构建规划方案的通风廊道;城市通风廊道的构建需要考虑多项城市要素,根据风道的不同作用空间在规划方案中构建了8条一级通风廊道和14条二级通风廊道,并比较PHOENICS的风速云图和综合评价结果,证明了由建筑、路网、水体、绿化系统所构建的廊道系统能较好地与通风廊道相重叠,并证明了风口、开敞空间、水域、道路和建筑的优化措施能有效改善规划方案的通风能力;对比单因子与多因子的评价结果,进一步论证了单一标准评价的局限性,而多因子评价更适合复杂的城市风环境;空间封闭度模型不仅考虑了地形高差,还考虑了建筑环境因子(天空开阔度、绝对粗糙度、迎风面积密度、平均高度、建筑密度),为城市通风廊道构建提供了一种更加便捷有效的新方法,有利于城市的绿色低碳建设。