湿热地区城市热环境控制性详细规划评估模型及设计方法研究

With the urbanization, urban heat island phenomenon becomes more serious. The summer is hot and long in hot-humid region of China, and the problem of thermal environment is more severe. The previous researches focus on statuses and causes of urban heat island and some improvements, which don’t play a significant role to improve urban thermal environment. The reason is that the control index of regulatory plan and their combinations are little specific responses to urban thermal environment, resulting that it can’t stop the spread of urban heat island at source. . Focused on Guangzhou in hot-humid region of China, the present study is aimed to analyze the relationship between the surface temperature and the planning index in different scales and land use types based on remote sensing data, achieve the key factors of regulatory plan influencing thermal environments; by improving an urban canopy model, we propose a method suitable for simulating urban thermal environment in mesoscale, establish the ways combining the improved urban canopy model with regulatory plan, and put forward some plannings and management suggestions for regulating urban thermal environment based on the control indexes. This study will alleviate urban heat island effect at source, reduce the urban energy consumption, improve the quality of human settlements, and be of great significance to the healthy development of the national urbanization.

城市热岛现象随着我国城镇化发展表现的愈发突出，尤其南方湿热地区夏季高温天气持续时间长，城市热环境问题更为严重。目前研究多集中在城市热岛的现状、成因以及针对现状可采取的改善措施等方面，但对城市热环境改善并未起到明显作用。究其原因，是由于控制性详细规划（控规）指标及其组合配置对城市热环境响应特征的缺失，导致无法从源头节制城市热岛的蔓延。. 本项目以地处湿热地区的广州城区为研究对象，基于遥感数据，通过研究不同尺度和各类用地的地表温度与规划指标间关系，获得影响热环境的控规关键因子及其影响途径；通过改进城市冠层模型，提出适用于中尺度的城市热环境模拟方法，建立控规设计方案与城市冠层模型的结合途径，提出基于控规指标的城市热环境调控规划管理建议。本项目将从源头缓解城市热岛效应，减少城市能源消耗，提高人居环境质量，对实现国家健康城镇化战略具有重要意义。

城市热岛现象随着我国城镇化发展愈发突出，尤其南方湿热地区夏季高温天气持续时间长导致该问题更为严重。目前研究多集中在城市热岛的现状、成因以及针对现状可采取的改善措施等方面，但对城市热环境改善并未起到明显作用。究其原因，是由于控制性详细规划（控规）指标及其组合配置对城市热环境响应特征的缺失，导致无法从源头节制城市热岛的蔓延。.本项目以湿热地区广州中心城区为研究对象，综合运用遥感技术、地理信息系统、现场实测和软件模拟等手段对该问题进行了研究。首先，分析了广州市的热环境特征及各类用地中热源和冷源的贡献率，研究了城区各类建设用地及在划分不同尺度网格时的热环境影响因子及敏感性，获得了不同季节、不同层面上规划设计指标和自定义扩展指标（原规划指标不包含指标）对城市各尺度热环境的影响规律。然后，应用多种统计方法，阐释了控规层面上自身地块关键建设指标和周边地块建设指标对热环境的交互影响机制，确认了控规尺度上热环境评估的地块指标体系。提出“网格化”控规热环境模拟方法，给出相应的天空可视因子、逐时阴影率、太阳辐射吸收系数、热时间常数、遮阳、蒸发等关键网格化指标的计算方法和考虑周边影响的网格“风速比”简化计算模型，进而构建了基于热时间常数CTTC模型的城市控规热环境模型与评估方法，并通过案例验证证实了该方法的可行性。最后，打通了控规与CTTC模型的结合途径：新增了层高、水面率、硬质地表比例、硬质地表中沥青材质比例、硬质地表中透水地表比例、构筑物遮阳覆盖率、每100㎡绿地乔木数量、可绿化屋顶比例、屋顶绿化比例等9项作为控规热环境控制指标，完善了评估体系；同时结合现状用地指标分析和现行政策文件、标准、规范的相关要求，提出了各用地类型热环境指标的控规缺省值和建议值。.本研究成果可用于指导城市控规阶段的热环境调控管理建议，实现了从源头缓解城市热岛效应，减少城市能源消耗，提高人居环境质量，对实现国家健康城镇化战略具有重要意义。