建筑对城市能量分配和微气候起着重要作用,探讨建筑三维空间形态与地气能量/微气候关系对气候适应性城市建设具有重大意义.基于ENVI-met的多情景模拟结果和增强回归树量化了建筑三维分形维数和三维形状指数对地气能量指标(净辐射、土壤热通量、建筑储热、感热通量和潜热通量)、空气温度和空气相对湿度的影响.研究结果表明,建筑三维分形维数、三维形状指数与地气能量动态、空气温度和空气相对湿度存在非线性关系.白天,当三维分形维数高于2.4,或三维形状指数低于2.0时,随着三维分形维数或三维形状指数的增加,三维分形维数和三维形状指数与净辐射、土壤热通量、建筑储热、感热通量、潜热通量和空气温度呈现统计负相关.夜间,当三维分形维数高于2.4,三维分形维数与感热通量和空气温度呈现负相关;与土壤热通量和潜热通量呈现正相关.夜间,当三维形状指数小于2.0时,三维形状指数与空气温度、空气相对湿度呈现负相关.当三维形状指数在2.0-2.5时,三维形状指数与感热通量、潜热通量呈现负相关;当三维形状指数高于2.5时,三维形状指数与感热通量、潜热通量不存在统计关系.白天,建筑三维分形维数的增加,净辐射、土壤热通量、建筑储热、感热通量、潜热通量和空气温度分别下降1.0、7.0、15.0、20.0、10.0W/m2,0.2℃.三维形状指数的增加,净辐射、土壤热通量、建筑储热、感热通量、潜热通量和空气温度分别下降0.5、3.0、10.0、10.0、10.0 W/m2,0.05℃.

建筑三维空间形态;三维分形维数;三维形状指数;能量平衡;微气象

李桢;胡聃;赵艳华

中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京 100085;中国科学院大学,北京 100049;中国环境科学研究院,北京 100012;国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室,北京 100012

生态学报

[1]李桢;胡聃;赵艳华-.建筑三维空间形态对地气能量动态、空气温度和相对湿度的影响)[J].生态学报,2022(06):2175-2185

建筑三维空间形态,三维形状指数

地气,空气温度,能量分配,微气候,气候关系,气候适应性,ENVI,met,多情景模拟,增强回归树,三维分形维数,指数对,能量指标,净辐射,土壤热通量,储热,感热,潜热通量,空气相对湿度,非线性关系,白天,别下,0W,能量平衡,微气象

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