随着城镇化快速发展，城市人口过度集聚，使得城市开发建设强度加剧，造成了城市持续雾霾，空气污染、城市内部通风不畅等诸多城市气候环境问题。城市风环境是气候环境中同城市规划联系最为密切的内容，城市通风廊道构建属于目前城市规划研究中亟需探讨的前沿问题，在市级国土空间规划中，“提出通风廊道的格局和控制要求，发挥生态化功能，体现城市空间品质”。既往研究在城市建筑群通风，城市街区通风方面虽然取得了众多研究成果，但是在不同尺度城市空间与风环境优化策略研究方法存在不足，且对城市市域、建成区和城市新区的空间分布规律研究不深入，从城市规划视角研究城市风环境方面处于起步阶段。 本研究依托国家基础专项课题以及科技支撑计划，基于多学科融合技术及理论，从多尺度空间出发，研究构建城市通风系统规划框架，并依托地理信息系统平台和CFD数字模拟技术，在大量现场实测数据的基础上，开展西安市多尺度空间风环境规划实证研究。具体研究主要从四个方面展开： 首先，通过对城市风环境数据的挖掘，利用西安市建成区108个站点进行移动观测的数据和西咸新区内沣西新城的秦皇路-世纪大道街区进行公共空间微气候环境与使用者实地调研，归纳出西安市域的主导风向且通风作用呈现逐步减弱。 其次，研究通过WRF模式耦合城市冠层模型，模拟得出西安城市规划合理，大风道设计模拟结果一致，一级风道增加了城市各个功能片区与自然之间大气流通，但是一级风道和二级风道关联不足；在关中地区的山水文化格局下，提出城市风环境空间分布呈现两楔多廊道式结构，提出在西安建设两级风道，两级补偿区的通风策略。 第三，研究为城市通风廊道建设提供设计方法和方案验证方法，并评估建成区通风潜力，风道设计模拟结果一致，结合GIS最小路径计算的结果校核，建成区内存在6条主要的城市建成区通风廊道。二级通风线网要考虑小区的整体布局和建筑成本拆迁，风速有所改善。 第四，通过CFD模拟技术分析城市西咸新区规划方案，提出构建西咸新区的5条通风廊道，落实城市通风口的总体布局，增加城市通风换气频率。通过模拟分析沣河等滨河通风空间，归纳总结出以控制城市空间形态布局为手段的通风廊道管控措施，尝试提出城市风环境优化的设计模式和控制方法。 综上所述，本文基于构建不同尺度空间的城市风环境模型，通过对西安城市不同尺度下解析城市通风潜力评估，为城市规划建设提供理论依据和数值方法；并构建城市通风系统，提出多尺度空间下市域、建成区和新城区的城市风环境优化策略，最终从适应气候变化和提高人居环境质量的视角出发，制定出基于风环境优化的城市空间优化策略和方法，提升城市空间品质。 |
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