城市人居环境及多尺度气候环境分析-顾兆林

陕西省环境科学学会年会
Xi’an Jiaotong University
❖城市人居环境及城市气候环境
城镇化-我国现代化的标志
Xi’an Jiaotong University
城镇化是我国经济社会发展的必然趋势，也是工业 化、现代化的重要标志。
《中国城市发展报告》: 2007年末我国城镇化水平 达到45%，2011年已经超过50%。
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城市人居环境 及多尺度气候环境分析
西安交通大学 人居环境与建筑工程学院
顾兆林 2012-09-22
陕西省环境科学学会年会
目录
Xi’an Jiaotong University
❖城市人居环境及城市气候环境 ❖城市人居环境科学与国家需求 ❖城市气候环境的中尺度分析与城市气候环境图 ❖城市冠层气候环境的小（微）尺度分析
主要致使原因
城市气候未融入 城市规划
人居环境 科学研究
城市人居环境科学研究的迫切性
Xi’an Jiaotong University
吴良镛院士所倡导的 人居环境科学，是城乡规 划学、建筑学、地理学、 环境学等学科的综合性、 交叉性学科群。
它以人类聚居环境为研究对象，从各分支学科方向 探讨人与环境之间相互关系以及相互作用的机理。
近年来，虽然环境学科、气候学科、城市规划学 科和建筑学科开展了城市人居环境质量、特别是气候 环境的相关研究工作，但由于:
现有分析城市人居环境质量的环境、气象和城市 基础建设相关数据不足；
现有监测数据尺度较大，数据格式多样，数据质 量不高；
各数据间缺乏相应的关联标准。
造成研究工作难以取得突破性进展和应用性推广。
城市气候环境所造成的问题，它不仅严重 影响到人们居住环境的舒适性和身心健康，还 会造成城市对能源和资源消耗的增加。
我国是一个应对气候变化能力相对较弱的 发展中国家，随着城市化进程的不断加快以及 居民用能水平的不断提高，城市人居环境会面 临更加严峻的挑战。
城市气候环境问题的原因
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建筑能耗已经与工业能耗、交通能耗成为我国能源 消耗的三大行业领域。
建筑用能总量已超过全国能源消费总量的1/4，随 着人民生活水平的提高，将增加到1/3以上。
城市人居环境
Xi’an Jiaotong University
根据2011年度国家最高科学技术奖获得者吴 良镛院士提出的人居环境科学理论体系、住建部 人居环境评价指标以及我们的相关研究：
人居环境
城市气候环境
热湿 环境
建筑 风环境
城市 水环境
太阳 辐射
原因
原因
城市环境问题
热岛
近地层逆温
污染物超标
极端天气
消费活动
城市气候环境质量问题
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“热岛”效应
近地层的逆温层
大气污染物浓度长期超标
气象灾害以及极端气候事件
城市气候环境质量问题
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人居环境是指人类聚居生活的场所，是 以人为中心，由人-建筑-环境构成的地表空 间，是建筑学尺度和地理学社会空间尺度的 综合概念。
人居环境≠自然生态环境
城市气候环境
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人居环境
城市气候环境
热湿 环境
建筑 风环境
城市 水环境
太阳 辐射
城市气候环境变化是人类经济社会活动 及生态环境对城市人居环境影响的集中 表现和综合表征。
缺乏与城市用地布局、空间结构以及建筑设计建 立直接的联系。
缺乏从城市规划的角度将城市气候融入空间规划， 达到改善人居环境的目的。
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❖城市人居环境科学与国家需求
城市人居环境科学
城市环境问题
热岛
近地层逆温
污染物超标
极端天气
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源自文库
Xi’an Jiaotong University
综合调查是城市人居环境科学研究的重要基础
在城市－社区－建筑多尺度上，迫切需要开 展城市人居环境质量的综合调查：
获取城市人居环境自然本底情况和基础科 学数据； 综合分析城市人居环境质量与自然、地理 因素、城市规划与建筑布局及人为活动等因 素的影响。
城市气候环境规划
城市环境问题
热岛
近地层逆温
污染物超标
极端天气
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主要致使原因
城市气候未融入 城市规划
人居环境 科学研究
城市规划 气候环境耦合
城市规划是改善城市气候环境的重要手段
Xi’an Jiaotong University
城市空间规划必须与城市气候环境规划相结合， 才能保证城市人居环境的健康发展。
气候环境是城市人居环境的核心要素
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城市气候环境包括热湿环境、城市与建筑风环境、 城市水环境、太阳辐射等。
城市气候环境以城市所处地理背景和气候区域为 基础，影响着城市人居环境的热舒适性、城市空气品 质等要素。
城市环境问题
生产活动
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为广泛开展和提升城市人居环境质量的综 合研究提供基础依据。
城市气候环境图从城市气候学的角度，分析 城市区域气候特点并将其结果用于城市规划、环 境保护及生态环境建设，是目前国外城市规划对 环境影响评估的先进手段。
城市气候环境图与规划建议图是城市规划的 重要依据和人居环境质量的基础图集。
城市人居环境科学研究现状
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城市环境问题
热岛
近地层逆温
污染物超标
极端天气
主要致使原因
城市气候未融入 城市规划
城市规划现状缺乏对气候环境的结合
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城市的盲目扩张和无序发展造成目前城市人居环 境质量问题，与城市规划中存在的问题密切相关。
传统城市规划主要考虑风向、风频的影响。
缺乏城市真实环境下中观、微观层面上的风环境 控制。
城市规划和建筑布局不仅影响到城市建筑的风 环境和污染物的扩散，同时对城市人居环境的热舒 适性产生重要影响。
通过合理的空间规划、建筑设计、交通布局和 生态环境改善等手段，可以减缓和适应城市气候变 化，营造健康的人居环境。
城市气候环境图
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城市气候环境图是科学指导城市规划的重要手段