降低热岛的城市通风廊道研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

城市通风廊道即城市中风的通道,其空间形态可以是点、线、面中的任何一种或者几种相连组成,它充分利用风的特性,利于郊区新鲜洁净的冷空气进入城市,同时降低城市中的污染物浓度,缓解城市的热岛效应,成为城市和区域间的热传递的通道,从而使城市大气循环良性运转。

通风道是人类充分利用城市自然气象条件来改善城市环境的一种方式。

城市通风道的设置主要有以下目的:1.缓解城市的热岛效应由于快速城市化带来的城市下垫面性质与结构的改变、密集的城市建筑,城市人类的经济活动、城市绿化的缺失、城市空气流动受到阻滞等原因,造成城市气温高于郊区的现象。

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2. 国内外研究现状分析

1.国外研究概况国外城市通风道的建设方面:德国的城市通风道建设起步较早,其规划的思想基础主要是Kress的局地环流运行规律,将城市的下垫面分为作用空间、补偿空间与空气引导通道,作用空间是城市中风环境较差、污染较为严重的区域;补偿空间是城市及城市外围郊区中风环境较好、新鲜洁净的冷空气生成区域;空气引导通道主要是把补偿空间的新鲜冷空气引导到作用空间中,在作用空间与补偿空间中起着连接作用,对于空气的阻滞作用较小,即使在静风天气中也不会阻碍补偿空间中的气流向市区的流动。

德国的城市风道研究和建设包括气候再生潜力、不同景观结构的气候效应和根据大量数据确定的气候等级等内容。

Johnson GT通过观测研究表明风向与街道峡谷的走向的夹角较小时,街谷会产生狭管效应,会使气流沿街谷方向流动,同时流动加速,狭管效应会使十字路口的风速明显增大。

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3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容第一章 绪论1.1研究背景1.2研究的主要内容1.3国内外研究现状1.4研究的目的及意义1.5研究的方法及框架第二章 城市通风廊道的理论基础研究2.1相关概念2.2城市通风道的影响因素2.3城市通风道对于热岛效应的影响分析第三章 研究区概况、资料收集处理3.1研究区概况3.2数据处理第四章 北京市热岛效应分析4.1城市热岛现象概述4.2热岛效应的影响因素分析4.3城市热岛空间分布特征第五章 城市通风廊道规划策略5.1北京市风环境现状分析5.2城市通风廊道规划的基本原则5.3城市通风廊道的总体布局及建设策略第六章 结论与展望2.研究计划: 2018.12-2019.1 :开题 2019.1-2019.2:资料检索收集和整理 2019.2-2019.3:完成论文初稿 2019.3-2019.4:根据导师意见完成终稿 2019.4-2019.5:准备答辩

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4. 研究创新点

城市通风廊道的建设可以改善城市的空气动力学,防止废热在城市中环流,有效的缓解城市热岛效应。

以往的城市通风廊道多基于局部环流的城市通风廊道建设理论,结合城市地理环境、气候特征、建筑布局等因素,因地制宜的构建城市的通风廊道并提出相应的管控措施,但通风廊道构建后缺乏对于通风廊道缓解城市热岛效应的效果进行定性评估与验证的程序,通风道研究方法上几乎无一例外地选择了CFD软件模拟方法,然而CFD模拟方法对于计算机计算资源有很强的依赖性,无法应对城市尺度的大面积研究。

本文基于Kress的局地环流理论,结合北京的地形特征、气候特征、土地利用规划等,通过中尺度气象模拟软件(WRF)的应用与城市通风廊道的设计相结合,实现对构建好的通风廊道的通风效果以及缓解热岛效应的作用效果进行模拟及检验并不断地修正城市通风廊道的布局与管制策略,从而充分发挥城市通风廊道对于城市热岛效应的缓解作用。

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