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深圳市城市自然通风评估方法研究

来源: 中国低碳生态大学联盟案例 发布时间:2014-12-27 11:43

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项目目标

定位于面向深圳城市气象和空间形态特征,建立包含可行技术措施、外围数据支撑体系和评估标准体系的自然通风评估管理办法框架,应用于详细规划、法定图则、城市设计和建筑项目审批等环节,以解决将自然通风的目标和要求落实到城市规划管理框架中的问题,实现在规划项目审批的实际操作层面的有效控制。

技术路线

针对目前城市自然通风评估中缺乏统一规则和标准的难点,同时也针对深圳城市气候特征及其城市空间的实际,进行系统的梳理和研究:

解决模拟过程中的具体操作及模拟结果分析评判主要依靠专家的分散意见的问题,以统一的技术指引保证评判尺度的客观性和连续性;

针对各种初始条件不准确带来的模拟结果与实际情况偏离的问题,解决城市背景风场以及城市空间模型自动生成的技术平台问题。

解决目前自然通风研究分散和自发状态带来的管理问题,实现与城市规划管理体系的紧密衔接。

技术架构

研究中需要解决关于技术方法、评判标准以及技术平台问题的一系列问题,主要研究内容由五个基本部分组成:

日常规划管理工作中对需要通风评估的项目进行筛选的标准及其审批程序;

对通风模拟评估进行过程控制的技术导则;

判定通风评估结果合格的指标体系;

用于通风模拟的城市背景风场数据库平台以及气象数据的选取方法;

用于自动生成评估项目周边城市空间模型的软件平台。

研究成果

在规划建设项目审批管理方法方面,提出根据“项目规模与性质”、“片区空间形态”、“城市背景风环境特点”以及“新区示范”等方面的具体情况筛选确定需要进行通风评估的开发项目,对相关的人员条件、软硬件条件、数据记录条件进行具体要求,从而确定有资格受托进行评估的机构,并通过规定评估“技术细节信息表”的具体内容等办法对评估过程进行有效控制;另外规定了新建项目实测对比、城市背景风场数据库更新以及城市空间数据库更新等相关反馈工作的要求与时间表。将规划管理对城市通风的效能控制指标落实到了具体的实施层面。

对通风模拟评估程序提出合理的技术要求,明确了模拟评估的步骤、需要进行风速分析的目标区域和影响区域范围以及建立空间模型的范围和精度、气象数据的选取、边界条件与初始条件的设置、描述流场的主要数学模型、求解中的网格划分以及计算求解的收敛程度等的要求。

基于结合深圳风能特征和城市建设实际情况,确定了深圳市区范围内进行风环境评估的基准指标、核心控制指标,并提出根据“行人空间使用性质”、“临山傍水的自然环境特点”以及“区域的风环境敏感性”等进行评估范围和风速比指标的修正与权重的具体方法,形成了完善的通风模拟评估的指标体系。

本项目合作单位深圳国家气候观象台研究完成了精度达到1km×1km、包含16风向的风速、风频分布情况的深圳城市高分辨率背景风场数据及图纸,为国内首个达到该精度的高分辨率背景风图纸,是保证通风模拟评估结果准确所必需的场地初始风数据。

在城市空间模型生成方法研究方面,此外,自行研发完成了实现GIS数据向CAD模型数据自动转化的软件,可以快速有效地提供通风模拟所需的城市空间形态和地貌特征的模型,并已获得相应软件著作权。

本项目研究具有先进性、完整性、效能导向以及过程控制的主要优点,

应用实施

自2010年以来,本项目研究成果在光明新区、坪山新区、前海开发区、后海中心区、深圳大学新校区等多个地方进行了推广应用,并对前后海等重点地区的重大项目规划有积极的影响。同时,在2010年开展的《深圳市城市规划标准与准则》修编工作中,本导则是其重要的技术支撑,对深圳市新一轮城市规划技术标准在可持续发展方面的提升与完善起到重要引导作用。

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