低碳导向下的街区空间形态设计研究

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低碳城市的空间形态探索——以恩施市为例

低碳城市的空间形态探索——以恩施市为例
范 围与强 度 ,引起 一 个交通 与城 市 形态相 互 影 响 的循 环机 制。
11 经 济 发 展 .
经济 增 长对 城市 形态 的影 响最 为 重要 ,作 为
社 会 经济 发 展 的 产物 ,城 市 的 形成 、 发展 、 变 化都 是 城市 经济 作用 力 的表 现结 果 ,经 济增 长 的
速 度 、特 征 与 方式 , 引起 城 市 扩展 的速 度 与 形 式 空 间 形 态 演 变 机 制 分 析 .
城市 形态 演变 是 有形 的、 可见 的 ,但是 真正
城市 形 态是其 内 在经 济发 展 的外在 表现 ,两
A bs r tact T w arh he t of he Ur t ban pataI s i
是 外在 表象 产生 和存 在 的根据 ,内在 本质通 过 外
a angem entf he r r ort new em ent i t el s n he p oces h nam i ange of h ur r soft e dy c ch e ban An t .
推动 城市 形态 演 变 的动力 既有 内在 的 ,也有
推动城市形态的演变。
14 交 通 方 式 的 变 化 .
交通 方式 与城市 形 态相 互适 应 ,交通 因素所 决 定 的空 间可 达性 是影 响城 市 形态 的重 要外部 动
文 献标
识 码 B
文 章鳊 号 10- 3X ( 00) 2 08 — 4 03 7 9 21 1— 00 0
4绿地楔入原则组团之间保留的水体农田林地湿地等绿色自然隔离地带和生态廊道是低碳城市空间布局结构的重要有机组成同时它也是生物流和能量流的重要通道有利于形成完善的生态绿地系统发挥绿地系统的通风降温降尘减噪净化空气蓄水减灾防灾生物繁衍改善环境质量增加城市开敞空间等综合生态服务功能形成城市与自然协调和谐的城市生态文化为市民创造良好的户外交往休闲游憩活动场地以及动植物的栖息环境

低碳视角的城市空间形态优化路径研究

低碳视角的城市空间形态优化路径研究

低碳视角的城市空间形态优化路径研究[摘要]低碳城市空间形态是低碳城市研究的重要领域。

本文基于城市中碳流动和影响低碳城市空间形态的主要中介要素之间的关系搭建了分析框架,详细探讨了其中的城市碳源、碳汇、热岛、城市规模、土地利用强度和混合度、交通出行方式、建筑群空间关系、低碳政策及其影响评估等要素对碳排放的影响机制及其要素之间的相互关系。

在总结现有研究结论和争论的基础上粗略地提出了低碳城市空间形态的原则,并结合中国城市的特点从城市发展阶段、形态特征和制度要素三个方面展望了中国低碳城市空间形态优化路径的优势与挑战。

[关键词]低碳;城市空间形态;中西方城市1 引言最新的研究进一步证实自20世纪中叶以来,大部分已观测到的全球平均温度升高很可能(90%以上)是观测到的人为温室气体浓度(主要是CO2)增加所致。

城市是人类活动强度最大的区域,其温室气体排放占全球总量的75%[1]。

我国287个地级以上城市CO2排放量占中国总量的58.84%,统计到城镇更高达80%以上[2]。

发展低碳城市已经成为世界和我国城市发展的共识。

建设低碳城市的前提是找到城市碳排放的构成、影响要素及其影响机制。

西方发达国家的城市碳排放主要源于交通和建筑耗能(纽约、东京、伦敦等全球城市的能源消费中建筑和交通的比值占到近90%[3]),而建筑、交通碳排放在很大程度上取决于城市空间形态,因此西方国家的低碳城市空间形态研究十分丰富;而我国城市碳排放主要取决于城市的能源构成和产业结构,因此我国低碳城市研究多侧重于产业结构调整、生活方式转变、低碳技术应用等方面[4][5][6]。

随着我国低碳城市的进一步发展,低碳城市空间形态的减排潜力将日益凸显,通过合理规划、设计、营运和物业管理,城市甚至可以减少50%的温室气体排放量[7]。

2 低碳城市空间形态的影响要素与研究框架当前研究发现,城市空间形态与碳排放并不存在直接的关系,而是通过中介要素与碳排放产生关联[8],相关的中介要素包括城市规模[9]、能源传输[10]、城市用地(密度与土地混合利用度等)[11]、气候与城市热岛效应[10-11][12]、交通能耗[13]、碳汇和碳捕捉等[14]。

低碳城市街区形态导控方法研究综述

低碳城市街区形态导控方法研究综述

中图分类号 TU-024 文献标识码 A 文章编号 1003-739X (2018)09-0008-04 收稿日期 2017-09-17摘 要 由碳排放所引起的气候变暖是人类当今面临的重大威胁。

城市是全球碳排放的主要区域之一,减少城市碳排放是建筑师的责任,也是目前相关研究的前沿热点。

城市街区是构成城市整体空间的“细胞”,是城市系统实现低碳目标的基础空间单元,也是低碳城市设计的重要内容。

该文从城市街区碳排放计算与评估、碳排放与街区形态关联性、低碳绿色街区形态设计策略与导控方法等相关方面,对目前已有的低碳城市街区形态导控方法进行梳理与分析,并总结了这些方法的不足之处、提出进一步研究的可行方向。

关键词 低碳 城市街区 形态导控Abstract The global warming caused by carbon emissions is a major threat to mankind today. The city is one of the major areas of carbon emissions. Reducing the carbon emissions of the city is the responsibility of the architects and also a hot topic of relevant researches. The urban block is the "cell" of the overall urban space, which is the basic space unit of the urban system to achieve the low carbon target and the important content of the low-carbon city design. From four aspects as carbon emission control and assessment, the relationship between carbon emission and urban block morphology, the design strategies and control methods of low-carbon and green urban block morphology, we sort out and analyze the current control methods of low-carbon urban block morphology, then point out their shortcomings. At last we propose a possibility of future research.Keywords Low-carbon, Urban block, Morphology control methods夏 冰 | Xia Bing 张 焕 | Zhang Huan低碳城市街区形态导控方法研究综述Literature Review on the Morphology Control Methods of Low-carbon Urban Block1 低碳城市街区形态导控方法的研究意义城市碳减排是我国当前所面临的重大问题。

低碳导向下的城市空间规划策略研究_0

低碳导向下的城市空间规划策略研究_0

低碳导向下的城市空间规划策略研究摘要:伴随着我国社会经济的不断发展,城市化进程的加快,一方面,提高了人们的生活水平,另外一方面,由于城市的发展是以牺牲环境为代价,进而也出现了一系列的环境问题。

因此,在城市规划的过程中,应该全面的认识到环境的问题,并且采取有效的方法进行城市空间的规划设计。

关键词:低碳导向;城市空间规划;策略前言1 当今城市碳排放的现状在当今城市化发展下,大气的含杂质气体越来越多,对人们健康也会产生一定的影响,尤其是二氧化碳的排放量日渐增加,对大气的破坏也越来越严重。

二氧化碳的排放主要由城市和农村人们的生活、生产和工作中而产生的,据统计,农村二氧化碳的排放量占23%左右,而城市二氧化碳的排放量可达到77%,是农村的3倍左右,其一是城市人口密度要比农村人口密度大,其二是城市化发展的交通、产业、居民生活等都会产生大量的二氧化碳气体,这也是城市二氧化碳排放的主要三个源泉,据统计,因交通工具而排放的二氧化碳气体占总排量的38%,因工业生产而排放的二氧化碳气体占总排量的35%,人们生活排放的二氧化碳气体占总排量的27%,尤其是化学燃料会造成更多的二氧化碳排放,也就是说城市能源消耗占总消耗量的75%左右,能源消耗相当于农村的三倍,而我国正处在发展中,能源消耗的问题也严重制约了我国社会经济的发展,再加上城市化的迅速发展,我国将面临着环境、社会等多种压力,很难进一步促进城市化的发展建设[1]。

2 城市发展与城市碳排放的关系通过上述数据表明,城市碳排放量主要由城市居民生活、生产、工作而产生的,而城市化的不断发展也就说明城市规模在不断的扩大,城市人口量也在不断的增加,而城市人口的增加与城市碳排放成正比例,也就是说城市化发展规模的不断扩大也导致城市碳排放量在逐渐的增多,碳排放水平也在逐渐升高;合理的城市土地利用制度,主要是提高城市土地的利用率,并对城市土地进行限制,也能限制城市碳排放量,保持或降低碳排放水平,因此说,土地限制的越严格,对城市碳排放水平的限制就越高,能充分降低城市碳排放水平;城市空间布局以及城市交通的规划,从某种意义上讲能正确引导城市居民多以公共交通为主要出行形式,降低了私家汽车的出行量,也就降低了城市碳排放水平,另外,合理的城市空间规划不仅表现在交通上,还注重城市绿化,众所周知,植物在生长过程中能吸收大量的二氧化碳,而通过增加城市绿化面积可以吸收更多排放的二氧化碳,对降低大气二氧化碳的含量有着重大的作用[2]。

低碳理念下北京老城区街道空间微气候环境优化研究

低碳理念下北京老城区街道空间微气候环境优化研究

低碳理念下北京老城区街道空间微气候环境优化研究随着城市化的快速发展,老城区的街道空间微气候环境问题日益突出,给居民的生活和健康带来了诸多不利影响。

为了改善老城区的空间微气候环境,减少碳排放,推动低碳发展,北京积极开展了相关研究。

北京老城区街道空间微气候环境主要存在以下问题:高温热岛效应、空气污染、降水不足等。

随着大量高楼大厦的建设和汽车的增多,城市表面的热辐射增加,导致周围环境温度升高,形成高温热岛效应。

同时,机动车尾气排放和工业废气排放等污染物进一步加剧了空气质量问题。

由于建筑密集、空地稀少,老城区的蒸发量较低,导致降水不足。

为了解决这些问题,北京采取了一系列措施进行空间微气候环境优化。

首先,通过增加绿化覆盖面积,引入大量树木和植被,提高老城区的植被覆盖率,减少热辐射,降低温度。

其次,加强机动车尾气排放的治理,推广电动汽车和公共交通工具的使用,减少污染物的排放。

此外,通过改善城市水系,增加水体的蒸发量,提高降水量。

最后,加强建筑节能措施,优化建筑立面设计,减少能源消耗,降低碳排放。

通过这些措施,北京老城区的街道空间微气候环境得到了明显改善。

绿化覆盖率的提高使得老城区的温度明显降低,热岛效应得到缓解。

机动车尾气排放的治理减少了空气污染,提高了居民的空气质量。

水体的蒸发增加使得城市的降水量有所增加,缓解了降水不足的问题。

建筑节能措施的实施减少了碳排放,推动了低碳发展。

然而,北京老城区街道空间微气候环境优化仍面临一些挑战。

首先,老城区的土地紧缺和建筑密集使得绿化覆盖面积的扩大存在一定困难。

其次,机动车数量众多,治理尾气排放需要较大的投入和管理成本。

此外,老城区的基础设施建设和建筑节能改造需要大量资金和技术支持。

综上所述,低碳理念下北京老城区街道空间微气候环境优化研究取得了一定的成果,通过增加绿化覆盖面积、治理尾气排放、改善水系和推行建筑节能措施等措施,老城区的空间微气候环境得。

低碳城市空间形态规划研究的开题报告

低碳城市空间形态规划研究的开题报告

低碳城市空间形态规划研究的开题报告一、研究背景随着全球气候变化和环境问题的日益突出,低碳城市的建设已成为当前城市发展的重要议题。

城市空间形态在低碳城市建设中具有重要的作用,可以通过规划和设计来优化城市结构,提高资源利用效率,降低能源消耗和减少碳排放,从而实现可持续发展。

目前,国内外已经涌现出了大量低碳城市空间形态规划的研究成果。

但是,这些研究缺乏具体的案例分析和实践经验,并且缺乏系统性和可操作性,无法有效指导城市实践。

因此,需要开展一项深入的研究,探讨低碳城市空间形态规划的原理、方法和具体实践案例,为城市管理者提供可行的建议和参考。

二、研究目的本研究旨在探讨低碳城市空间形态规划的理念、方法和应用,为城市空间规划的低碳化提出可行的实践建议。

具体研究目标如下:1. 掌握低碳城市空间形态规划的基本概念、原理和方法。

2. 搜集国内外低碳城市空间形态规划的案例,分析不同规划方案的优缺点和应用情况。

3. 探索低碳城市空间形态规划与城市可持续发展的关系,分析其在资源利用、能源消耗和碳排放等方面的影响。

4. 提出基于低碳城市空间形态规划的城市管理和发展策略,为城市空间规划的低碳化提供可行的实践建议。

三、研究方法本研究采用文献资料分析、案例研究和问卷调查等方法进行研究。

1. 文献资料分析。

通过查阅国内外学术期刊、图书、政策文件和专业报告等资料,收集相关的低碳城市空间形态规划理论和实践成果。

2. 案例研究。

在国内外选择一些具有代表性和创新性的低碳城市空间形态规划案例进行研究,对不同的规划方案进行评估和比较。

3. 问卷调查。

通过对城市居民和相关从业人员进行问卷调查,了解不同群体对低碳城市空间形态规划的认知和态度。

四、预期成果本研究预期通过对低碳城市空间形态规划的深入研究和分析,提出可行的实践建议和策略,为城市管理者提供指导性的决策支持,进一步推动低碳城市的建设和发展。

具体预期成果如下:1. 形成低碳城市空间形态规划的理论模型和方法体系。

131.低碳导向的城市空间形态优化设计探讨——谈深圳低碳城市空间形态研究

131.低碳导向的城市空间形态优化设计探讨——谈深圳低碳城市空间形态研究

低碳导向的城市空间形态优化设计探讨——谈深圳低碳城市空间形态研究苏茜茜,龚迎节摘要:低碳城市已经成为全球城市转型发展、塑造可持续未来的重要导向坐标,城市空间形态作为低碳城市规划的重要方面,对城市碳排放有着至关重要的作用。

本文基于城市中碳流动和影响城市空间形态的中介要素之间的关系搭建分析框架,结合深圳市相关研究实践,选取部分要素展开论述,分析了当前城市空间形态在影响碳排放方面存在的主要问题和原因,并提出优化路径,包括:建立城市中心与绿色交通枢纽相互耦合的多中心组团结构,从系统上改善交通出行方式;实行适度紧凑、较小尺度的街区模式,促进短路径出行;加强城市各类功能的有效混合,减少不必要的长距离交通;分层次完善公共资源的完备性,加强与慢行网络、公交站点良好衔接,提高可达性,为城市规划提供参考。

关键词:低碳城市,城市空间形态,空间结构,交通系统,用地布局,公共资源1背景与意义城市是人类经济活动的中心,也是地球能源消耗的主体。

2015年,中央城市工作会议提出要提高城市发展的宜居性,推动形成绿色低碳的生产生活方式和城市建设运营模式。

2017年,住建部提出开展生态修复、城市修补的“城市双修”工作要求。

建设低碳城市,能够有效缓冲气候变化,提高城市生态环境质量,谋求城市新兴竞争力,是城市转型发展塑造可持续未来的必然方向。

城市空间形态对低碳城市建设在很大程度上起到基础性作用。

欧美发达国家对低碳城市空间形态的研究较多,主要因为这些国家的城市碳排放源于交通和建筑,而这两个要素很大程度上取决于城市空间形态。

而我国很多城市的碳排放主要取决于能源和产业结构,因此国内对城市空间形态与碳排放的研究较少,随着低碳城市的进一步发展,城市空间形态的减碳能力将日益凸显,逐渐成为城市碳排放的研究热点。

深圳是全国首个低碳生态示范市,在低碳发展道路上一直先行先试。

随着经济快速增长,全市能源消耗量呈逐年递增的趋势,其中交通领域已成为全市碳排第一大部门,约占总量的30%,而交通碳排与城市空间形态有密切的关系。

以低碳为导向的城市设计策略研究共3篇

以低碳为导向的城市设计策略研究共3篇

以低碳为导向的城市设计策略研究共3篇以低碳为导向的城市设计策略研究1以低碳为导向的城市设计策略研究在现代城市化进程中,人类所面临的最大挑战之一是如何建设低碳城市,实现经济、社会和环境的协调发展。

低碳城市的建设需要以可持续发展为导向,采用创新的设计策略和技术手段,减少碳排放和资源消耗,最大程度地保障人民居住环境和健康。

城市规划是低碳城市建设的第一步。

城市规划需要考虑到环保、节能和生态平衡等因素,以确保城市的稳定发展。

此外,城市规划还应该注重人文景观和人居环境的营造,为居民提供更好的生活体验。

采用以低碳为导向的城市规划策略,可以有效地实现城市的可持续发展。

城市交通是城市碳排放的主要来源之一。

因此,城市交通系统的设计也是低碳城市建设的重点。

减少私家车的使用是一个有效降低碳排放的手段。

城市交通系统应该推广公共交通、鼓励步行和自行车出行,并提供相应的基础设施和服务保障。

同时,城市交通系统应该利用清洁能源,尽可能的减少尾气排放和噪音污染,以保障市民的身体健康。

城市建筑也是低碳城市建设的重要领域。

建筑能耗占城市能耗的相当大部分,因此采用低碳建筑技术是降低城市碳排放的关键。

采用高效节能的建筑材料,构建合理的供暖与通风系统,安装太阳能发电系统等都是有效的手段,同时也能为居民节省能源成本。

城市绿化和环保也是低碳城市建设的重点领域。

城市的绿化水平对于降低碳排放和提高城市环境质量有着重要的影响。

采用智能绿植管理、提高植被覆盖率和推广透水铺装等,都能够提高城市的碳吸收能力和生态平衡水平。

同时,加强城市环境监控和管理,减少空气和水污染,也是保障居民身体健康的关键措施。

在实现低碳城市建设的过程中,政府、企业和市民都需要发挥积极的作用。

政府要制定相应的政策法规,推广能源节约和环保意识,提高公众的认识和参与度,同时加强科技创新和人才培养,推动低碳城市建设步伐。

企业要集中科技创新和自主创新力量,推广低碳技术和绿色生产,提高企业的环保水平和社会责任。

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低碳导向下的街区空间形态设计研究晁军;马子茹【摘要】目前宏观的低碳城市研究是对城市的经济、社会、环境等方面提出的总体发展目标,想要落实到具体操作,缺乏相关指导.通过提取低碳街区相关形态因子,并利用控制变量法对其进行模拟分析.最终得出体形系数、被动空间、容积率、建筑密度、街区朝向等对街区能耗影响的量化关系,为城市规划师在设计初始阶段提出低碳参考建议.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)007【总页数】3页(P5-7)【关键词】低碳;街区;形态因子;控制变量法;能耗【作者】晁军;马子茹【作者单位】北京建筑大学建筑与城市规划学院,北京 100044;北京建筑大学建筑与城市规划学院,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】TU984.13化石能源的利用给人类的经济和生活带来了较大的便利,但与此同时,也导致了温室效应。

我国的二氧化碳排放量更是久居不下。

目前城市方面的相关研究多为宏观的城市层面的低碳目标管理性指标研究和微观单体建筑层面的低碳技术研究。

缺乏中观层面的低碳街区设计研究。

城市街区尺度是建设低碳城市的关键层面,是微观层面建筑低碳技术研究的综合和提升,也是宏观层面城市低碳战略的具体实施,起着承上启下的关键作用[1]。

1 街区尺度和空间形态对碳排放的影响1.1 街区尺度的限定城市街区作为城市建设的关键层面,是落实城市建设目标的基本单元。

对于街区的解释,未有明确的定义,维基百科将其定义为是城市规划的一个重要元素,一个街区是四周由街道所围绕的最小区块,其内涵盖建地、建筑物等。

也有学者通过道路交叉口和街区边长对其进行定义。

本文所指的街区为城市街区,是指由城市街道(或者道路)围合而成的城市用地集合,内部包含建筑、绿化、设施等。

城市道路包括城市主干道、次干道、支路,以及一切城市级别的能够构成网络系统的道路。

不同的城市尺度关注的能耗问题不同,大的城市层面更注重理论和整体把控,社区街区层面更注重一些规划指标的把控来从设计层面影响能耗。

具体的建筑单体层面更注重通过建筑节能技术和设备来达到降低能耗的目的。

1.2 街区空间形态对碳排放的影响街区空间形态通过气候对街区能耗产生影响包含直接和间接两个过程,直接影响过程,主要是建筑表面可达的日照情况,城市区域高耸的建筑物相互遮挡,使建筑被一定程度剥夺了获得太阳得热的权利;另外作为障碍物,建筑对风的渗透产生了直接影响。

即考虑太阳辐射和风对建筑采暖和制冷负荷的直接影响。

街区微气候对能耗产生影响是间接影响过程。

主要考虑城市表面通过太阳辐射被加热,表面温度发生变化加热空气,引起的微气候环境中的流体变化,以及空气温度的改变的过程,需要考虑这些综合变化对建筑采暖和制冷负荷的影响[2]。

我们可以利用形状因子描绘城市形态并建立其与气候和能耗相互作用的模型。

主要从城市气候资源进入到街区的可能性和街区对气候资源接收的可能性两个方面进行描述。

城市气候资源进入到街区的可能性可以用街区建筑密度、容积率来表示。

街区对气候资源的接收能力可以用体形系数和被动空间这两个形状因子来描述。

1.3 提取相关形态因子与建筑相关的两个形态因子为体形系数和被动空间。

热能工程师经常用到体积系数这个参数。

建筑物越紧凑,通过其围护结构散失的热量越少。

描述了建筑物围护结构的表面积与其体积之间的关系。

该比率说明了通过自然通风和阳光与外界环境相互作用的潜力。

被动空间是指距离围护结构6 m以内可以利用自然通风和采光的区域。

这是描绘建筑物被动系统利用(自然采光和通风,被动获取太阳能)潜力的一个重要参数。

与街区对太阳辐射和风的接收潜能相关的形态因子为街区建筑密度和街区容积率。

街区建筑密度描绘了街区建筑的疏密程度。

提供了风和太阳能获得的潜力。

街区容积率描绘了在不同的建筑面积指标下,街区的三维疏密程度。

2 建立空间形态基本型2.1 典型街区形态示例为了理解形态与环境及节能效果上的影响,首先确定街区基本形态。

我们对北京地区的典型街区形态进行了调研,最后总结为行列式、庭院式和点群式三种街区基本型(如图1所示)。

2.2 建立街区形态基本型不同类型的城市建筑及其组合模式,具有不同的空间形态结构特征,相应带来不同的阳光遮蔽效果以及对风的“引导”或“挤压”作用。

一般为了便于比较,通常是以同样大小的研究区域和总建筑面积等为前提,并通过对城市各种建筑组合方式进行抽象简化,形成若干个基本类型(如图2所示),并将其用几何参数表示出来。

这种简化处理,可以使计算分析与建立模型更加简洁,利于形成模式化的参考资料,并且容易实现在进入对复杂的真实城市形态研究之前,便捷的建立起形态参数与能耗特征之间的关系。

借助建筑组合模型的类型划分并结合一些先进的模拟分析工具,可以使我们对城市肌理气候作用的研究进入一个定量化的阶段。

3 街区空间形态对碳排放影响的模拟分析3.1 形态布局对街区能耗的影响模拟利用控制变量法,保持非形态因素和其他形态因素的不变(如表1所示),进行不同布局之间的横向对比。

首先是三种布局的碳排放对比模拟分析:庭院式、行列式、点群式。

从图3中可以看出三种布局中,点群式的街区能耗总负荷最低,相对应其被动空间和体形系数也是最低的。

三种布局的被动空间和体形系数大致变化趋势是一致的;因设定的地区为北京,从图4中可以看出,其街区能耗冷负荷的变化不大,主要是热负荷的变化引起的街区能耗总负荷的变化。

表1 街区类型对能耗影响模拟的数值限定街区类型庭院式行列式点群式不变指标非形态指标U值人数最高/低温度HVAC1.88 W/(m2·K)20 m2/人26 ℃/18 ℃混合模式形态指标街区面积街区建筑面积街区容积率街区建筑密度建筑层数200m×200 m86 400 m22.1627%8层变化指标被动空间258 048259 200199 296体形系数0.330.280.213.2 街区容积率对街区能耗的影响模拟为了分析街区容积率对能耗的影响,采用控制变量法,以点群式理想模型为对象进行模拟分析。

街区的非形态指标:墙体材料、室内人数、设备、温度需求等保持不变;还需控制相关的形态指标也保持不变,例如街区面积、街区建筑密度,建筑基底面积等等。

取容积率在0.5~4.5之间的10个值分别进行模拟(见表2)。

模拟其街区能耗负荷的变化,得出形态因子容积率的变化对街区能耗的影响趋势,最终得出低碳导向的街区容积率取值。

表2 街区容积率对能耗影响模拟的数值限定街区类型点群式不变指标非形态指标U值人数最高/低温度混合模式1.88W/(m2·K)20m2/人26 ℃/18 ℃HVAC形态指标街区面积建筑密度基底面积200 m×200 m27%10 800 m2变化指标容积率0.51.01.51.8922.533.544.5层数24678911131517建筑面积21 60043 20064 80075 60086 40097 200118 800140 400162 000183 600街区能耗31 02325 09124 83924 80115 6398 78321 48621 12122 81424 599通过以上分析可以发现(如图5,图6所示),当容积率发生变化时,被动空间与容积率成正比变化。

而体形系数随着容积率的增长先呈现较快的下降,后趋于平稳。

其他相关形态因子保持不变。

分析容积率和体形系数与街区能耗负荷的关系发现,街区容积率和体形系数的变化对街区冷负荷的影响不大,街区能耗总负荷与街区热负荷的变化趋势保持一致。

因为相关模拟为寒冷地区,气候设定为北京,寒冷地区采暖能耗占比较高,而且与容积率、体形系数关系密切。

从图6中可以看出,随着容积率的增加,街区能耗总负荷先是变化平稳;当容积率达到1.89接近于2时,街区能耗负荷发生滑坡式下降;当容积率上升到3时,能耗负荷增长,但是仍低于容积率为1.89时,且街区能耗负荷后来保持平稳。

且当容积率大于1.5时,体形系数变化也比较平稳。

3.3 街区建筑密度对街区能耗的影响模拟通过控制变量法,保证其街区非形态因素和主要的形态因素保持不变,变化的只有街区建筑密度及其体形系数(如表3所示)。

通过模拟当街区建筑密度分别为27%,22.5%,18%时的街区能耗总负荷及其冷热负荷的变化,分析其变化趋势。

表3 街区建筑密度对能耗影响模拟的数值限定街区类型条式不变指标非形态因素U值人数最高/低温度混合模式1.88W/(m2·K)20 m2/人26 ℃/18 ℃HVAC形态因素街区大小容积率总建筑面积被动空间200 m×200 m2.1686 400259 200变化指标建筑密度/%2722.518建筑层数/层81012体形系数0.280.270.23通过图7~图9可以看出,随着建筑密度的减小,体形系数也逐渐减小,但体形系数的变化趋势较慢,同时引起街区能耗总负荷的增加,但相对整体街区能耗总负荷的数值而言,变化的范围较小。

且随着街区建筑密度的增加,冷负荷增加速度超过热负荷。

4 结语通过以上的对比分析可以看出,不同形态布局对街区能耗产生的影响较大,且以点群式的能耗最低,其次为行列式,这种影响其实是不同的体形系数和被动空间的变化引起的,所以其街区总能耗与被动空间和体形系数成正比的变化趋势;容积率对街区能耗产生的影响也相对明显,尤其是在容积率为1.89~3之间明显能耗较低;街区建筑密度的变化对街区能耗负荷总的影响不大,但呈现微弱的负相关关系。

通过以上的总结,我们在今后的街区规划中应利用好街区容积率和被动空间、体形系数对街区能耗负荷的影响。

且在北京寒冷地区应着重考虑降低其街区能耗热负荷。

若其他变化条件许可,应着重利用容积率在1.89~3之间,且在一般的规划设计中,这个范围的容积率也较为经济。

若要降低其街区能耗热负荷应尽量保证较小的被动空间和体形系数。

街区建筑密度对街区能耗的影响不大,可相对灵活布置。

希望通过以上的分析,可以为低碳街区设计提出一些参考建议。

【相关文献】[1] 夏冰,张焕.低碳城市街区形态导控方法研究综述[J].华中建筑,2018(9):8-11.[2] 黄媛.夏热冬冷地区基于节能的气候适应性街区城市设计方法论研究[D].武汉:华中科技大学,2010.。

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