城市规划CFD模拟设计的数字化研究(3)

在此次研究中，通过数字城市模型在CFD中的模拟计算，使我们可以对与城市密切相关的风速、温摹⒎射温度、大气压等一系列气候因素的进行更深一步的评定分析。一方面，对于城市的通风、热辐射、舒适度等问题可以进行细致的分析和评定，能够提出更好、更合理的解决办法。另一方面，应对城市不同的地域和气候特点制定相应的设计标准和城市设计导引，总结城市建设战略发展南虻慕崧郏对城市市域和市区的空间、绿地布局等提出建议，给城市的规划管理部门提供参考意见。以利于加强对城市建设的指导，创造出更加和谐、舒适城市人居环境。

该项研究是武汉市总体规划修编中的专题研究项目，在此感谢武汉市总体规划修编中心的大力支持。

图4 风速图

Fig4 speed

图5 空 气 龄 图

Fig.5 Mean age of airs picture

 

 

 

 

表：区域分级依据   Tab: area classification gist

等级	建筑密度	容积率	人口毛密度 （人／ha）	绿化程度
一 级	10%以下	0.5以下	200以下	很好
二 级	10%—20%	0.5—1.0	200－400	好
三 级	20%—30%	1.0—1.5	400－600	一般
四 级	30%—40%	1.5—2.0	600－800	较差
五 级	40%以上	2.0以上	800以上	差

 

参考文献（References）

1. 汪光焘，王小云，苗世光，余勇，现代城市规划理论和方法的一次实践－佛山城镇规划的大气环境影响模拟分析，城市规划汇刊[J]，2005/6， 18－22

2. Kazuya Takahashi, Harunori Yoshida, Yuzo Tanaka,et al. Measurement of thermal environment in Kyoto city and its prediction by CFD simulation . Energy and Buildings. 2004/08

3. 白虎志、任国玉、方锋，兰州城市热岛效应特征及其影响因子研究[J]，气象科技，2005/12

4. 胡文斌、孟庆林、华贲，远程CFD仿真及在建筑设计中的应用[J]，计算机仿真，2005/02

5. 王宝民、刘辉志、桑建国等，北京商务中心风环境风洞实验研究[J]，气候与环境研究，2004/04

6. 李才媛，彭春华，赵勤炳等. 武汉市2003年盛夏异常高温特征分析[J]. 华中师范大学学报（自然科学版），2004[9]：379～382

7. Airpak Tutorial guide, Flunet,2003

8. Airpak users guide, Flunet,2003

9. Airpak Release Note, Flunet,2003

 

 

 

 

作者简介：

余庄（1951.10—），男，华中科技大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师

非中国城市规划学会会员

联系方式：武汉华中科技大学建筑与城市规划学院  邮编：430074

电 话：027—87556040   传 真：027—87543156

E-mail：zyu@hust.edu.cn

张辉（1980.8—），男，华中科技大学建筑与城市规划学院硕士研究生

非中国城市规划学会会员

联系方式：武汉华中科技大学建筑与城市规划学院  邮编：430074

电 话：027—87556040   传 p：027—87543156

E-mail：zhhust@163.com

---

国家自然科学基金资助项目“夏热冬冷地区基于节能及气候适应性的城市设计策略研究”（编号：50578067）。

^*武汉市总体规划修编的专题研究项目

图3 温 度 图

通过在CFD中的模拟计算，得出城市在受到一定气候影响中的温度、风速、大气压和太阳辐射情况，通过综合分析这些模拟计算结果，最终得出有科学依据的城市规划布局与城市气候之间的关系。以武汉市夏季白天为例，模拟城市在西南主导风向作用下的温度情况。通过模拟计算出的温度图（图3），可以明显看出，在夏季白天主导风向情况下，武汉市热区域分布构成以市区为主，面积大、分布集中的多中心城市热区域的主要特征。市区被长江、汉江分割形成三镇（汉口、汉阳、武昌）四片（汉口、汉阳、武昌、青山）的多中心结构。针对汉口主城区而言，大面积城区温度高，武昌和汉阳城区部分地区温度高，其它地区温度相对较低，明显形成了城市的“热岛效应”。从速度图和空气龄图（图

4、图5）分析来看，风在城市周边地区速度较高，气流通过很快，由此说明夏季白天气流在城区周边的滞留时间较短；而通过主城区时，速度有明显下降，空气龄指数相对较大，说明滞留时间长。在部分城区由于其街道布局与风向一致，空气龄指数相对较小，通风顺畅，利于空气质量的改善。