基于物理环境模拟的中高密度绿色住区规划原理与方法

This study, based on the theoretical research of Green Settlements (GS) and the practice of urban residential district construction in North China, focuses on setting a visual model of the physical environment comfort degree and physical space factors (form elements & environment elements) in middle or high density GS by applying physical simulation, computer visualization simulation and other high-tech methods. With analyzing and evaluating of the simulation results, a reasonable factors value range will be determined. And then, an integrative-optimal model of form elements and environment elements of GS will be built based on multiple factors evaluation. According to the high density construction characteristics and requirements of Chinese cities, the study is aimed at establishing the principle of middle or high density GS planning, proposing plan methods and design guidelines in all levels of planning system, and putting forward technical manual for improving environment comfort degree in GS with the promotion and application of ecological technology. It will lay a solid foundation for building a scientific GS planning framework, achieving breakthrough of the theory innovation and improving GS planning methods.

以绿色住区的理论研究为基础，结合我国华北地区城市住区的规划建设实践，应用物理环境模拟、计算机可视化模拟等高新技术手段，建立中高密度绿色住区物理环境舒适度与物质空间要素（形态因子、环境因子）的可视化模型，并进一步对模拟结果进行综合分析评价，确定合理的因子取值范围，建立基于多因子评价的绿色住区形态因子与环境因子整合优化模型。结合中国城市高密度建设发展的特点和需求，构建城市中高密度绿色住区规划原理，提出针对不同规划层面的中高密度绿色住区规划方法和设计导则，并结合生态化技术的推广和应用，提出有利于提升环境舒适度的绿色住区建设技术指南。为构建科学完善的绿色住区规划框架、实现理论的突破创新和规划方法的提升奠定坚实基础。

本研究通过对绿色住区的理论研究进行回顾，提取中高密度绿色住区的影响风光声热环境的形态因子与环境因子。研究选取了天津市主城区及天津中新生态城多个代表性布局模式的中高密度住区进行了实地调研，构建住区的空间模型，利用Ecotect、PHOENICS、Soundplan、ENVI-met等软件进行日照环境、声环境及风热环境模拟及定量分析与评价，总结各类布局下的光环境、风环境与声环境等特点。针对影响物理环境舒适度的不同形态因子，提出相应的空间环境设计策略，使其成为城市中高密度住区建设进程中可实施、可复制、可推广的应用模式。考虑到住区公共空间的重要性，对中高密度住区公共空间的物理环境进行模拟，提出优化策略，为日后高密度城市公共空间规划与建设提供一定的借鉴与参考。.在原课题理论基础上，对基金研究领域进行了适量扩展。主要有以下几点：1）从生态学背景下，考虑到景观格局与生态过程的动态变化对城市物理环境的影响，从宏观的角度对“景区-城区”一体化设计路径探讨，以求降低生态环境改变对中高密度住区物理环境舒适度的影响；2）对紧凑城市发展理念下的土地集约利用发展进行研究，以此为中高密度住区形态规划提供科学依据；3）老旧住区改造是中央城市工作会议提出的工作重点，在研究中扩展了对老旧住区生态化改造的研究，从低影响开发、住区公共空间环境、住区交通及住区绿地空间环境等4个方面对老旧住区改造进行研究，并提出改造策略，为提高老旧住区人居环境质量提供基础；4）住区是城市空间结构中一种特定的功能分区，本研究较少涉及教育园区、工业园区、商业区等其他功能分区的物理环境模拟研究，为了探索其他功能分区的物理环境模拟研究可行性和必要性，研究组分析总结了街区层面的国外绿色街区改造的经验，为未来研究绿色街区的物理环境提供思路。