城市环境与城市生态

城市生态环境

绪论

学习目的

了解城市环境与城市生态的构成、影响因素和要求，通过功能区、建筑群的合理分布、规划及设计，尽可能地适应气候，减轻对环境的污染及破坏，创造出适宜的城市环境。

主要内容

1.城市热环境

2.城市声环境

3.城市风环境

4.城市大气环境

5.城市生态规划

一、建筑引起的环境问题

比利时莫兹谷事件

伦敦烟雾事件

洛杉矶烟、温室效应、热岛效应……

二、我国城市环境现状

三、城市生态环境举例

1.工厂与其周边建筑的布局关系

2.海边功能区布局关系

3.城市气候条件与功能区布局的关系

C.1 环境工学基本知识

§1-1 生物圈与生态平衡

一、生物圈

1.定义：地球表面全部有机体及其相互作用的生存环境的总合称

为生物圈。

2.范围：海平面以上约15公里

海平面以下约11公里

物种：动物216万种；植物34万种；微生物4万种

3.分类：

1)气圈：约10km，对流层上层

暖层（非常稀薄，基本与人类无关）

大中层（非常稀薄，基本与人类无关）

气平流层（臭氧含量非常高）

对流层（气流活动非常丰富）

2)水圈：

海水

地表水＞97%

总盐水湖

水可用淡水约占

量总水量0.6%

淡水湖

地下水积雪

两极冰川＞2%

3)岩石圈

二、生态系统

1.定义：在一定的空间内，生物之间、生物与环境之间，互相依赖制约并以某种方式进行物质与能量的交换。这种生物

与环境的结合体称为生态系统

2.组成生产者：自养者，绿色植物、菌类

消费者：他养者，动物

分解者：还原者，微生物

非生命物质：各种无机物及自然因素

3.生态平衡

Ⅰ定义：生态系统各组分之间，在一段时间内，在一定的条件下保持着自然的、暂时的、相对的动态平衡，称为生

态平衡。

Ⅱ手段

正反馈：物种在无限制环境下连续以指数形式增长的本能。

负反馈：资源减少、疾病、天敌、环境恶化等限制物种发展。Ⅲ正、负反馈的调节

伐林毁草造田屯土

修建水库、水电站

过度开发造成水源性污染

大量使用化肥、农药

引进新物种

三、城市生态环境的特点

1.人类成为生态系统的主体

2.是一个不独立、不完全的开放系统

3.是一个极不稳定的环境系统

§1-2 环境及环境机能

一、环境

1.定义：某一主体周围对该主体有影响的自然因素的总合。

2.分类

自然环境：客观生存基础

人工环境：物质环境（房屋、桥梁、道路、城市等）

社会文化环境（政治、法律、宗教、风俗等）

二、环境的机能

1.环境中的物质交换

分子扩散；紊流扩散

2.环境中的能量传递

3.环境的自净能力

Ⅰ定义：借助一系列物理、化学、生物过程，被污染的环境一定

程度上都有清除异物恢复原状的能力，称为环境的自净能力。

Ⅱ大气自净方式

紊流扩散

重力吸附作用

雨水冲刷

生物、化学作用

Ⅲ最大自净能力（环境负荷）

环境对异物的最大可容纳量

Ⅳ建筑实例

城市风道的预留

围合式建筑组团的适应性

街道的设计：街道高宽比

街道绿化方式

§1-3 人类活动对环境和气候的影响一、下垫面性质的改变对气候的影响

下垫面：天空大气面对的地表层，能对大气产生影响的表层。

1.植林与伐林

2.建造大型水库

3.海洋石油污染

二、改变了大气成分

1.CO2 浓度升高形成温室效应

2.化工业废气破坏臭氧层

3.光化学污染严重

4.人为尘埃增加

三、人为释放热

C.2城市热环境

§2-1 城市气候特点

1.空气污染严重、日照减弱

2.城市气温升高，形成“热岛”现象

3.市区风向不规则，风速减小，但时有强风

4.雾多、降水多，空气相对湿度小

§2-2 城市热岛现象

一、城市热岛

城市“热岛”效应是指城市内的气温比城市外高，且越接近

市中心建筑稠密区温度越高，等温线图呈现岛性，称其为热岛热岛强度△T=市区气温-郊区气温

二、热岛的成因

1.城市下垫面与郊区的巨大差异是形成热岛效应的重要原因Ⅰ立体化下垫面层大大增加了太阳辐射的接触次数

Ⅱ城市建筑密度大，通风不良，不利于热量散发

Ⅲ城市中不透水面积大，植被水体少

2.市区有大量的人为释放热

3.市区上空的大气污染严重

三、热岛的特征

1.城市规模越大，人口越多，热岛现象越强。△T=

2.0lgN-4.06(℃) 欧洲

△T=2.96lgN-6.41(℃) 北美

2.各地区各季节各时刻热岛强弱不同

Ⅰ冬季热岛效应较夏季强

Ⅱ纬度越高的地区热岛效应越强

Ⅲ夜间热岛效应较白天强

3.存在“临界风速”

§2-3 热岛对环境的影响及对策

一、热岛对环境的影响

1.在城乡之间形成热岛环流，加重空气污染

混合高度Hmin = 50～500m

2.增加城市降水量，降低城市空气湿度，城市极端天气增多

3.酷热天气增多，减少城市霜、雪

二、规划设计对策

1.严格控制城市人口，控制城市规模：最佳城市规模

2.以交通站点为中心，城市均匀分布多个闹市中心，分散人流，减轻热岛

3.“大区大间距，小区小间距”的规划原则

减少太阳辐射吸收量；减少二氧化碳排放量

4.加强绿化改善外部环境

Ⅰ分散式绿化：减弱整个城市的热岛强度

Ⅱ绿化带型：将热岛分割成小块，有效降低混合高度

（宽约150m方可奏效）

Ⅲ结合建筑立体绿化

乔、灌、草合理结合

优先使用当地植物

绿化品种的选择与配置

Ⅰ窗前遮阳:乔木(高杆,丰冠,落叶) ；棚架

Ⅱ墙面遮阳：攀缘植物

Ⅲ屋顶遮阳：轻型浅根植物

3.合理的建筑布局