摘要
以大埔县中心城区为例的静风地区盆地小城市，在城市规模扩张的需求与地理环境限制所导致的建设用地供给短缺的矛盾中，城市空间的建设密度逐渐增大且无序，进一步削弱了本就不理想的城市通风能力。城市建设密度的增大，将导致城市风环境恶化、城市热岛效应增强、空气质量下降，城市微气候问题显著。因此，针对该类型城市的风环境研究与适应气候的空间形态优化具有重要意义。 本文通过空间形态量化的研究方法，分析总体研究区域中的容积率、建筑密度、平均层数等空间形态指标，总结得出大埔县中心城区的空间形态类型。结合迎风面密度的研究方法，计算得出反映空间实体对气流阻碍的不同高度范围迎风面密度分布情况，识别出城市的潜在通风廊道。本文在量化分析后，利用CFD模拟软件对核心研究区域中的研究单元进行风环境模拟。将量化与模拟的方法进行叠加，最终构建成本文的基于风环境视角的空间形态量化分析研究体系。 将风环境模拟数据与研究单元的空间形态类型、迎风面密度数值、空间形态指标等相关要素进行耦合分析，证明了反映空间形态的相关要素与大埔县中心城区风环境现状均具有关联性：迎风面密度λf（0?15m）、λf（0?42m）、λf（0?99m）与1.5m高度平均风速比的相关系数分别为-0.59、-0.19、0.07，即裙房层迎风面密度λf（0?15m）与人行高度处空间通风能力关联度最大，有较强的负相关性；迎风面密度λf（0?15m）与1.5m高度平均风速比符合一元线性回归，方程拟合优度R2=0.3507；迎风面密度λf（0?15m）与容积率、建筑密度、建筑平均层数均有关联性，其中与容积率、建筑密度的关联性最强，其对应的回归模型为对数函数，回归方程的拟合优度分别为R2=0.7169、R2=0.6054；通过回归方程的比对可知，当大埔县中心城区研究单元的建筑密度控制在35%以内，容积率小于1.8，平均层数小于7层时，空间形态能确保较好的空气流通。 本文根据量化与模拟分析得出的结果，对研究对象城市的通风廊道划定、存量用地空间更新和增量用地城市设计等三个方面提出针对风环境质量的优化策略。研究摈弃传统的以平面形式表达构建城市通风廊道的经验，基于空间的不同高度迎风面密度数值与流体力学基本原理，提出了识别并构建三维城市空间的多层多级通风廊道系统策略；针对存量用地更新，提出打开城市通风口、降低沿街间口率、街道顺应盛行风向、绿地规模与空间形态相适应、建筑错列布局等优化策略；针对增量用地城市设计，提出利用新区空间增强局地环流、建筑群迎风面适宜朝向等优化设计策略。通过不同层面的策略组合，以期为如大埔县中心城区的同类型静风地区盆地小城市的空间形态研究提供帮助，为气候适应性的城市规划提供一定的参考依据。
NETL