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城区与街区尺度碳排放测算方法综述

建筑节能（中英文） 2024年第1期52卷 18-22,77页

作者：周利杰张悦中国建筑集团有限公司北京100029 清华大学建筑学院北京100084

随着中国2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”远景目标的提出,碳排放研究将成为我国未来较长一段时间内的重要课题。城市规划作为实现减排降碳的重点领域,受到社会与学界的广泛关注。为了给规划领域碳减排相关研究提供参考,介绍了国内... 详细信息

随着中国2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”远景目标的提出,碳排放研究将成为我国未来较长一段时间内的重要课题。城市规划作为实现减排降碳的重点领域,受到社会与学界的广泛关注。为了给规划领域碳减排相关研究提供参考,介绍了国内外城区和街区尺度碳排放测算方法,包括基于活动的碳排放测算技术、基于监测的碳排放测算技术以及其他碳排放测算技术,分析各方法的优劣势、适用尺度与适用对象,并阐述了国内外城区建筑碳排放测算模型在工程中的应用,探讨了现有碳排放测算方法存在的不足,提出未来城区尺度碳排放测算的改进建议,旨在为推进城市绿色低碳发展转型、实现“碳达峰”与“碳中和”目标提供支撑。

关键词：碳排放测算城区尺度街区尺度工程应用

机动车禁行区街区尺度污染物时空分布——基于自行车车载走航

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中国环境科学 2023年第5期43卷 2095-2105页

作者：刁伟源孔少飞郑煌徐家平郑淑睿牛真真程溢胡尧祁士华中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 湖北省大气复合污染研究中心湖北武汉430074 江苏省气候中心江苏南京210000 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074

以武汉第七届世界军人运动会期间为研究时段,以机动车辆管控的东湖风景区为研究区域,开展基于自行车车载走航形式的大气污染物浓度实时观测,填补该区域空气质量监测数据空白,为管控措施的效果评估和街区尺度健康风险评估提供精细数据.... 详细信息

以武汉第七届世界军人运动会期间为研究时段,以机动车辆管控的东湖风景区为研究区域,开展基于自行车车载走航形式的大气污染物浓度实时观测,填补该区域空气质量监测数据空白,为管控措施的效果评估和街区尺度健康风险评估提供精细数据.结果表明,走航观测所测得的ρ(CO)、ρ(NO_(2))、ρ(PM2.5)和ρ(O_(3))平均值均高于监测站点,平均超过2.1倍.管控期机动车禁行区ρ(CO)、ρ(BC)、ρ(NO_(2))、ρ(PM_(2.5))和ρ(O_(3))的平均值分别为0.97mg/m^(3),5.6μg/m^(3),57.8μg/m^(3),76.3μg/m^(3)和208.3μg/m^(3),非禁行区分别为1.1mg/m^(3),4.7μg/m^(3),60.9μg/m^(3),72.2μg/m^(3)和197.7μg/m^(3).车群行驶缓慢的地方如路口和信号灯处容易出现高值,ρ(BC)、ρ(CO)、ρ(O_(3))和ρ(PM2.5)可分别高达20.1μg/m^(3),1.8mg/m^(3),282.9μg/m^(3)和106.3μg/m^(3).对应时间省控站点所测得的ρ(CO)、ρ(O_(3))和ρ(PM_(2.5))分别为0.73mg/m^(3),128.0μg/m^(3)和31.0μg/m^(3),明显低估街区尺度上人群污染物暴露浓度.基于TPRS法计算背景浓度,发现管控期CO、NO_(2)、PM1、PM2.5、PM10、O_(3)和BC的背景浓度占比分别为75.9%,63.2%,77.6%,77.5%,78.8%,80.7%和37.4%,在管控后均有所上升.

关键词：大气污染物武汉军运会自行车车载走航街区尺度时空分布

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基于网格的街区尺度城市绿度度量方法

地球信息科学学报 2022年第8期24卷 1475-1487页

作者：廖周伟关燕宁郭杉蔡丹路于敏姚武韬张春燕邓锐中国科学院空天信息创新研究院北京100101 中国科学院大学北京100049 深圳市城市规划设计研究院深圳518031

本文提出一种基于网格的街区尺度城市绿度度量方法。其以900 m×900 m的网格单元作为以城市主干道划分所形成街区尺度的表征,根据网格单元内植被覆盖度与植被构成之间的关系构建绿度指标。通过与传统的基于植被面积占比的格网法所计算... 详细信息

本文提出一种基于网格的街区尺度城市绿度度量方法。其以900 m×900 m的网格单元作为以城市主干道划分所形成街区尺度的表征,根据网格单元内植被覆盖度与植被构成之间的关系构建绿度指标。通过与传统的基于植被面积占比的格网法所计算的绿度指数进行比较。发现本文方法建立的绿度指标能在街区尺度上提供更加丰富的城市绿度信息,有效地解决了传统方法难以反映的植被覆盖度近似区域因其内部植被构成不同所带来的绿度差异问题。为城市规划、设计以及管理提供了一种新视角。基于该绿度指标,利用Landsat TM/OLI 2009、2015和2019年不同季节的遥感数据分析北京市城市绿化的时空变化特征。结果表明:北京市主城区城市绿化的面积和质量在2009—2019年显著提升,且秋季最为明显。绿化的变化在四环内外呈现出不同的模式。四环内主要为绿化面积的增加,四环外则在绿化面积和绿化质量上都有明显的增长。

关键词：城市绿化街区尺度网格法绿度指标季节变化遥感北京市

街区尺度城市形态因子对建筑能耗影响的模拟研究

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建筑科学 2022年第6期38卷 140-149页

作者：姜之点杨峰同济大学建筑与城市规划学院上海200092 高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室上海200092

已有研究表明,优化城市形态有助于实现建筑节能,但鲜有探讨街区尺度建筑集群能耗的时空分布特征及其与城市形态因子之间的定量关系。研究基于UMI模型对上海市具有不同形态特征的8个典型居住样区进行了能耗模拟与分析。结果显示,城市形... 详细信息

已有研究表明,优化城市形态有助于实现建筑节能,但鲜有探讨街区尺度建筑集群能耗的时空分布特征及其与城市形态因子之间的定量关系。研究基于UMI模型对上海市具有不同形态特征的8个典型居住样区进行了能耗模拟与分析。结果显示,城市形态通过影响建筑通风和遮荫状况,作用于街区内对流及辐射热交换过程,进而导致建筑能耗差异。由样区内建筑分布差异引起的全年总能耗最大差值为3.5×10^(5) kW·h,各样区间的全年单位建筑面积能耗(Energy Use Intensity,EUI)最大差异为16.2 kW·h/m^(2);各项形态因子中,体形系数、建筑密度和天空视域系数与EUI呈正相关;而容积率、平均建筑高度和高宽比与EUI为负相关。从控制单一形态因子考虑,高度增加16 m或密度降低14%可实现5%的建筑节能(以全年EUI为标准)。总体上,中层建筑区的全年总能耗和EUI均处在较低水平,为节能效益最优的城市形态类型。研究结果有利于加深对不同城市设计策略达成建筑节能目标的认识,并为环境可持续城市空间设计提供参考。

关键词：街区尺度局地气候区 UMI模型城市形态全年总能耗单位建筑面积能耗EUI

街区尺度下县城绿色低碳建设水平评价指标体系构建——以成都市金堂县毗河南岸片区为例

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工业建筑 2022年第7期52卷 32-39页

作者：张赫陈思嘉王睿张建勋彭竞仪天津大学建筑学院天津300072

县城作为县域经济社会发展的中心,对推进城乡绿色发展实现碳减排目标具有重要意义,然而,县城缺乏街区尺度的绿色低碳建设水平评价指标体系。通过对目前大城市研究的分析,结合县城特殊性,选取居住型、商业服务型、工业型及混合型四种典... 详细信息

县城作为县域经济社会发展的中心,对推进城乡绿色发展实现碳减排目标具有重要意义,然而,县城缺乏街区尺度的绿色低碳建设水平评价指标体系。通过对目前大城市研究的分析,结合县城特殊性,选取居住型、商业服务型、工业型及混合型四种典型街区类型,从空间、交通、效率、设施和绿化五个方面构建县城街区尺度下低碳建设水平评价指标体系。最后以金堂县毗河南岸片区为例,应用该评价体系对所选取的街区进行评价,识别街区控碳薄弱环节,提出低碳建设导则,为县城低碳规划和建设提供重要反馈和修正依据。

关键词：县城街区尺度低碳建设水平评价指标体系

街区尺度下城市医疗卫生设施空间绩效评价及优化研究 ——以西安市中心城区为例

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街区尺度下城市医疗卫生设施空间绩效评价及优化研究 ...

作者：邵柳西北大学

学位级别：硕士

医疗卫生设施作为重要的民生保障设施,是城市走向高质量发展的重要组成部分。在社会公正思潮下,城市医疗卫生设施供给能否满足居民需求已经成为当前研究的核心问题,在微观街区尺度进行医疗卫生设施空间绩效评价对于城市精细化管理和包... 详细信息

医疗卫生设施作为重要的民生保障设施,是城市走向高质量发展的重要组成部分。在社会公正思潮下,城市医疗卫生设施供给能否满足居民需求已经成为当前研究的核心问题,在微观街区尺度进行医疗卫生设施空间绩效评价对于城市精细化管理和包容性发展具有重要意义。本研究基于多源数据,综合运用核密度分析法、人口密度指数法、Ga2SFCA法、双变量空间自相关等方法,构建街区尺度医疗卫生设施空间绩效评价模型,探究城市医疗卫生设施对居民福祉的满足情况。首先系统梳理西安市医疗卫生设施的空间分布特征;其次探究城市人口的空间分布特征和各级医疗卫生设施的空间可达性,在此基础上对医疗卫生设施是否满足居民福祉进行评价,并剖析医疗卫生设施空间绩效格局形成原因;最后,提出适宜性的优化策略,为设施空间布局优化和居民福祉的提升提供理论指导。研究主要结论为:（1）城市医疗卫生设施的空间分布具有明显的圈层递减、空间集聚、分布偏向特征。圈层递减方面,以钟楼为中心向外,医疗卫生设施密度逐渐递减,且距离城市中心越近,递减越快;空间集聚方面,设施在空间上呈现出“核心+块状分布”,各级医疗卫生设施在空间上的分布具有等级差异,其中三级医院的向心性最强,社区卫生服务站的中心性最弱且在空间上分布最为广泛;分布偏向方面,医疗卫生设施空间分布数量上南部高于北部,且整体呈“东北—西南”走向。（2）西安市医疗卫生设施空间绩效具有明显的圈层分异和等级差异特征。基于医疗卫生设施空间绩效评价模型,首先,借助百度热力图通过人口密度指数测度城市人口在空间上的分布,发现人口在空间上具有核心—外围、多核心特征。其次,通过Ga2SFCA对医疗卫生设施可达性进行分析,发现医疗卫生设施可达性有空间异质性和等级差异性,整体可达性南部优于北部,随着设施等级的降低,设施可达性的异质性逐渐减弱,均质性逐渐增强。最后,通过双变量空间自相关评价医疗卫生设施空间绩效,发现评价结果从城市核心到城市外围呈现“合理配置HH—滞后配置LH—超前配置HL—合理配置LL”的圈层分布格局;三级医院、二级医院、基层医疗卫生机构空间绩效评价结果分别表现为圈层式、放射式、镶嵌式的布局特征。政策、人口、土地资源、城市发展、设施可达性等因素对医疗卫生设施空间绩效产生具有重要影响。（3）设施空间布局优化坚持空间分类和设施分级两大优化策略。空间分类重点关注城市错配空间,对于L-H型空间,进行城市更新疏解老城区人口、补充老旧小区设施短板和提升医疗卫生设施服务能力;对于H-L型空间,应注意从科学合理预测人口未来发展趋势和积极承接老城区人口等方面着手,减少医疗卫生资源浪费。针对各级医疗卫生设施提出差别化建议,分别从维持现有服务能力、在城市外围增加大型医疗卫生设施、在城市中心区增补基层医疗卫生机构、适当提升医疗卫生设施等级以扩大服务能力和提升医疗服务质量等方面优化医疗卫生设施布局。

关键词：医疗卫生设施人口空间分布空间绩效评价街区尺度西安

基于自行车车载走航的机动车禁行区街区尺度的污染物时空分布

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中国环境科学 2022年

作者：刁伟源孔少飞郑煌徐家平郑淑睿牛真真程溢胡尧祁士华江苏省气候中心湖北省大气复合污染研究中心中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)环境学院

车载走航方式可以实时快速的刻画出街区尺度的大气污染物时空分布图.在重大活动管控期间，一些重点区域采取车辆禁行措施，限制了机动车车载走航方式开展大气污染监测.自行车车载走航作为一种有效替补手段，其监测数据更能直观评估人群... 详细信息

车载走航方式可以实时快速的刻画出街区尺度的大气污染物时空分布图.在重大活动管控期间，一些重点区域采取车辆禁行措施，限制了机动车车载走航方式开展大气污染监测.自行车车载走航作为一种有效替补手段，其监测数据更能直观评估人群的大气污染暴露风险.本研究以武汉第七届世界军人运动会期间为研究时段，以机动车辆管控的东湖风景区为研究区域，开展基于自行车车载走航形式的大气污染物浓度实时观测，填补该区域空气质量监测数据空白，为管控措施的效果评估和街区尺度健康风险评估提供精细数据.结果表明，走航观测所测得的ρ(CO)、ρ(NO)、ρ(PM)和ρ(O)平均值均高于监测站点，平均超过2.1倍.管控期机动车禁行区ρ(CO)、ρ(BC)、ρ(NO)、ρ(PM)和ρ(O)的平均值分别为0.97 mg·m、5.6 μg·m、57.8 μg·m、76.3 μg·m和208.3 μg·m，非禁行区分别为1.1 mg·m、4.7 μg·m、60.9 μg·m、72.2 μg·m和197.7 μg·m.车群行驶缓慢的地方如路口和信号灯处容易出现高值，ρ(BC)、ρ(CO)、ρ(O)和ρ(PM)可分别高达20.1 μg·m、1.8 mg·m、282.9 μg·m和106.3 μg·m.对应时间省控站点所测得的ρ(CO)、ρ(O)和ρ(PM)分别为0.73 mg·m、128.0 μg·m和31.0 μg·m，明显低估街区尺度上人群污染物暴露浓度.基于TPRS法计算背景浓度，发现管控期CO、NO、PM、PM、PM、O和BC的背景浓度占比分别为75.9%、63.2%、77.6%、77.5%、78.8%、80.7%和37.4%，在管控后均有所上升.本研究验证了自行车车载走航方式对于填补机动车禁行区和街区尺度大气污染物浓度监测方式的有效性，相关方法和数据可为同类型活动期间大气污染管控措施效果评估和人群健康风险评价提供借鉴和参考.

关键词：大气污染物武汉军运会自行车车载走航街区尺度时空分布

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街区尺度济南市中心城区可持续发展评估

街区尺度济南市中心城区可持续发展评估

作者：梅宇昂山东建筑大学

学位级别：硕士

随着世界城市的快速发展,逐渐暴露出城市在可持续发展水平上的一系列问题和挑战,发展不平衡、资源利用效率低、环境污染、城市灾害、社会矛盾激增等问题层出不穷,这些问题不仅影响到城市的稳定发展,而且也影响到居民的生活和幸福感。因... 详细信息

随着世界城市的快速发展,逐渐暴露出城市在可持续发展水平上的一系列问题和挑战,发展不平衡、资源利用效率低、环境污染、城市灾害、社会矛盾激增等问题层出不穷,这些问题不仅影响到城市的稳定发展,而且也影响到居民的生活和幸福感。因此,城市的可持续发展研究逐渐成为国内外的热点问题。本文以山东省会济南为研究对象,基于联合国可持续发展目标(SDGs)中的可持续城市和社区(SDGs11)中提出的发展要求,从中提取了 5个评价指标对济南市中心城区2016和2020年的街区尺度可持续发展水平进行了评估,并探究了其变化。文章首先利用各个街区的已开发土地百分比和人口密度,探究济南市中心城区在2016-2020年的城市化状况。然后分别基于OSM道路数据和POI数据构建OD成本距离矩阵,并结合距离衰减规律计算得到了各个街区的可步性指数;基于高分影像数据,结合人口分布数据计算得到了中心城区各个街区的人均土地消耗,并使用全局空间自相关的分析方法计算各个街区的已开发土地聚集度;利用土地利用数据、土壤数据、坡度数据等基于SCS模型计算了各个街区在极端暴雨条件下的地表径流;利用近地PM2.5数据统计了各个街区的PM2.5浓度状况。基于以上可持续评价结果,本文利用系统聚类研究了济南市中心城区可持续发展的空间模式。论文最后利用回归分析统计了可持续发展评价结果与城市化指标之间的关系,探究了城市化水平对可持续发展造成的影响。得到了如下结论:(1)济南市中心城区在2016年至2020年间城市化进程不太显著,已开发土地面积和人口密度上升幅度不大。已开发土地百分比和人口密度最高的街区均集中在中部老城区及东部与之毗邻的CBD附近的两个街区。2016至2020年间城市净新增已开发土地在长清附近较为明显。中部老城区内南部的5个街区的人口密度上升最明显,此外东部新城人口密度提升显著大于西部新城,人口重心有向东偏移的趋势。总体而言,中心城区4年间城市化速度不快,西部长清附近净新增已开发土地较多,但人口中心向东偏移。(2)2020年相比2016年济南市中心城区的环境质量和基本服务显著提高,但是城市灾害风险增加。2016年济南市中心城区各个街区的可持续发展特征较为简单,可分为5个类别,老城区的基本服务最丰富、人均土地消耗最少,但同时城市聚集性最低、地表径流和大气污染最严重,其他街区随着距这三个街区的距离的增加基本服务、地表径流和大气污染也逐渐减少,城市聚集性和人均土地消耗逐渐增加。2020年需要用12类特征描述不同街区可持续发展水平模式,除街区步行指数外其他指标出现了较强的空间差异。总之,一般来讲正向指标越好的街区其负向指标也会越差。(3)由相关性分析得知城市居民和城市服务设施更喜欢“扎堆”聚集在已开发土地占比较高的区域,这种聚集效应是导致城市形成和不断扩大的基本因素,但是会在一定程度上影响新开发街区发展速度,造成基础服务设施短缺、难以吸引人口和影响城市可持续水平的问题。将街区的已开发土地百分比和人口密度控制在合理区间,能够有效提高城市的可持续发展水平。

关键词：济南市中心城区城市可持续发展可持续发展目标11 街区尺度回归分析

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街区尺度气象和污染物传输的耦合模式模拟

街区尺度气象和污染物传输的耦合模式模拟

作者：张欢中国气象科学研究院

学位级别：硕士

城市内部复杂的建筑布局和热力结构的差异,导致城市地区的气象特征和污染物传输特征极为复杂。本研究通过耦合中尺度气象模式（WRF）、计算流体动力学模型（STAR-CCM+）和粒子扩散模式（FLEXPART）,研发了街区尺度气象和污染物追踪的耦... 详细信息

城市内部复杂的建筑布局和热力结构的差异,导致城市地区的气象特征和污染物传输特征极为复杂。本研究通过耦合中尺度气象模式（WRF）、计算流体动力学模型（STAR-CCM+）和粒子扩散模式（FLEXPART）,研发了街区尺度气象和污染物追踪的耦合模式模拟系统（S-TRACK）,并利用该系统分析2019年冬季中国一个城市区域内的风环境特征和污染传输特征。研究发现,复杂的建筑布局会改变风场的结构,从而对污染物的传输产生影响。由于密集建筑的拖曳作用,建筑区域内部的风速小于背景风速。当主导气流的方向与建筑排列方向一致时,区域的通风效果会更好。建筑的迎风面多为辐散区,背风面多为辐合区,这一点对于高层建筑来说更为明显。在探究区域内不同污染等级期间的污染特征时,发现监测站点东北方向的大气污染对该位置处的潜在贡献较大,而西南方向的潜在贡献较小。基于每条道路的交通源均匀分布且交通强度相同的假设下,用停留时间分析的方法估算了四条道路在街区尺度环流影响下对某特定地点的潜在贡献率。结果发现,贡献率随受体点的高度变化而变化。由于气流普遍呈现向上运动,四条道路的最大潜在贡献率出现的位置位于一定的高度上,这一高度通常与该位置与交通源的距离以及背景风场有关。同时,还对比分析了在不同风向下,某一条道路对该受体点的潜在贡献。结果发现,南北风向下的潜在贡献的差异较大,主要是由于道路与受体点的相对位置造成的;东西风向下的潜在贡献差异较小,可能是由于受体点上风向的建筑密度差异造成的。此外,还计算了冬季以烟囱为例的点源对区域的贡献,发现随着排放源高度的增加,其对区域的贡献逐渐减小,40米高度以下及2米高度以下的贡献占比也越来越少。S-TRACK系统的建立和实际应用结果有助于了解城市地区的风环境特征和污染源的影响,对合理规划城市布局、控制空气污染和改善城市生活环境具有重要意义。

关键词：街区尺度耦合模式风环境大气污染