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城市绿地风环境模拟与多尺度应用研究综述

汇报人：

2024-01-21

目录

CONTENTS

引言

城市绿地风环境模拟技术

多尺度风环境研究方法

城市绿地风环境优化策略

多尺度风环境应用实践案例

结论与展望

引言

城市绿地作为城市生态系统的重要组成部分，对于改善城市环境、提高居民生活质量具有重要意义。

风环境是影响城市绿地生态效应的关键因素之一，对于城市气候、空气质量、人体舒适度等方面均有重要影响。

因此，开展城市绿地风环境模拟与多尺度应用研究，对于优化城市绿地布局、提高城市绿地生态效应、改善城市居民生活环境具有重要意义。

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国内外学者在城市绿地风环境模拟方面开展了大量研究，涉及数值模拟、风洞试验、现场观测等多种方法。

在多尺度应用方面，研究涉及城市规划、景观设计、建筑设计等多个领域，取得了丰富的研究成果。

未来发展趋势包括：更加精细化的模拟方法、多尺度融合的应用研究、基于大数据和人工智能的智能化决策支持等。

研究目的

研究内容

系统梳理城市绿地风环境模拟的理论基础和技术方法；分析城市绿地风环境模拟在城市规划、景观设计、建筑设计等领域的应用实践；探讨未来城市绿地风环境模拟与多尺度应用的发展趋势和挑战。

通过综述国内外相关研究成果，总结城市绿地风环境模拟与多尺度应用的研究现状和发展趋势，为相关领域的研究和实践提供借鉴和参考。

城市绿地风环境模拟技术

流体动力学原理

风环境模拟基于流体动力学原理，通过数值计算求解流体运动方程，模拟风在城市绿地中的流动和扩散过程。

Fluent是一款功能强大的流体动力学模拟软件，可用于模拟城市绿地中的风环境，提供丰富的湍流模型和边界层处理功能。

Fluent

CFX是另一款流体动力学模拟软件，具有高精度、高效率的特点，适用于复杂城市绿地风环境的模拟分析。

CFX

WindSim是一款专门用于风环境模拟的软件，具有易于使用、可视化效果好的特点，适用于城市绿地规划与设计中的风环境评估。

WindSim

风环境评估

通风廊道规划

微气候调节

灾害风险分析

利用风环境模拟技术，可以识别城市绿地中的通风廊道，合理规划绿地的空间布局和植被配置，提高城市的通风效率。

通过风环境模拟技术，可以对城市绿地的风环境进行评估，了解绿地内风速、风向、湍流等参数的分布情况，为绿地规划与设计提供依据。

风环境模拟技术还可以用于分析城市绿地面临的风灾风险，如风暴、台风等极端天气事件对绿地的影响，为灾害预防和应急管理提供支持。

通过模拟不同植被配置、地形地貌等因素对风环境的影响，可以优化城市绿地的设计，改善城市微气候，提高居民的生活环境质量。

多尺度风环境研究方法

风洞试验

在风洞实验室中模拟城市绿地地形和建筑布局，通过控制风速、风向等参数，研究绿地内部的风场分布和变化规律。

计算流体动力学（CFD）模拟

利用CFD技术建立城市绿地三维模型，通过数值计算模拟风场流动，揭示绿地内部风环境的细微特征。

现场实测

通过布置风速仪、风向标等仪器，对绿地内部及周边的风环境进行实时监测，获取详细的风场数据。

遥感技术

利用卫星遥感或航空遥感技术获取大范围的城市绿地空间分布数据，结合地理信息系统（GIS）分析绿地空间格局与风环境的关系。

区域气候模型（RCM）

运用RCM模拟城市区域气候特征，分析城市绿地对局地气候的调节作用，进而评估绿地对风环境的影响。

通风廊道规划

在城市规划中考虑通风廊道的设置，通过合理安排绿地的布局和形态，改善城市内部的风环境。

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城市绿地风环境优化策略

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绿地空间可达性

提高绿地空间的可达性，方便市民进入绿地空间，享受绿地带来的生态效益。

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绿地空间连续性

通过构建连续的绿地网络，增强绿地空间之间的通风效果，改善城市风环境。

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绿地空间均衡性

在城市中均衡布局绿地，使绿地空间分布更加合理，提高城市整体的通风效果。

植被多样性

通过配置多种类型的植被，形成丰富的植物群落，提高绿地的生态功能，改善城市风环境。

植被结构层次性

根据植被的生长特性和生态功能，合理配置乔木、灌木、草本等植物，形成多层次的植被结构，提高绿地的通风效果。

植被季相变化

考虑植被的季相变化，配置常绿与落叶、速生与慢生植物相结合，保证绿地四季有景、三季有花，同时改善城市风环境。

地形起伏变化

通过设计起伏变化的地形，增加绿地空间的层次感，引导风向和风速，改善城市风环境。

地形与建筑的关系

合理处理绿地地形与周边建筑的关系，避免出现过大的高差，保证绿地与建筑的通风效果。

地形排水设计

在地形设计中考虑排水因素，避免绿地积水现象的发生，保证绿地的生态功能和通风效果。

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多尺度风环境应用实践案例

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利用计算流体力学（CFD）技术对建筑周围的风环境进行模拟，以优化建筑设计，提高室内外舒适度。

建筑风环