基于街廓的城市空间物质形态的定量分析与关键指标研究

当前，城市微气候质量受到普遍关注，与其直接相关的是中观层面的城市形态。现行的规划设计和管理指标体系中，以控规控制地块容量，辅以城市设计导则优化城市空间，然而很少考虑城市形态对微气候的影响和微气候质量的优劣对城市形态的反馈，仅在日照时数上有所体现；而且非量化的控制条例在实践中收效甚微。因此，从提升城市环境质量的角度出发，结合微气候研究领域中对城市街廓空间形态的相关成果，建立城市空间形态的量化指标体系，对获得优质城市空间非常重要。本项目以街廓为切入点，以改善城市微气候质量和空间感知质量为目标，探讨用参数化模型描述城市空间形态的途径；采用街廓分类、定量分析、微气候模拟等方法，建立起街廓形态的参数化模型、关键指标以及两者之间的函数关系；并通过类型样本的实证对比和计算机自动模拟进行充要性验证。研究成果能为城市规划设计和管理提供科学依据和手段，不仅对城市建设有指导意义，而且对城市研究有方法论的价值。

当城市空间逐渐成为人们主要生活空间时，它的质量成为人们重点关注的对象。城市空间主要由物质空间和非物质空间两部分构成，本研究关注的是城市的物质空间。城市物质空间的质量主要从身体感知和视觉感知两个方面去考量，前者关注的是物理环境，而后者关注的是视觉感知。当前，城市环境质量受到普遍关注，环境科学家的研究证实了调整城市中、微观物质形态有助于改善城市微气候环境。然而在现行的规划设计指标体系中，很少考虑城市形态对微气候环境的影响。为此，本研究从提升城市环境质量的角度出发，研究城市物质形态与城市微气候环境的关联性和与城市空间感知的关联性。本项目以城市街廓形态为切入点，结合微气候研究领域中对于城市街廓空间形态方面的相关成果，研究了可与城市微气候环境对接的城市空间形态的表述方式和量化指标体系，探索了城市肌理形态和城市微气候环境及空间感知的关联性，为改善城市微气候质量及空间感知质量打基础。.本项目以中观城市形态为基础，以城市街廓为切入点，首先分别以城市的肌理形态和物质空间形态为对象，探索了城市街廓肌理或城市物质空间与城市微气候环境之间的关联性的要点。其次研究了城市街廓肌理和城市物质空间的量化方法，建立了以改善城市微气候质量和空间感知质量为目标的城市街廓形态的参数化描述模型，其中包括街廓肌理形态的量化描述、街廓空间形态的量化表述、以及关键指标与街廓形态变量之间关系的量化描述。最后验证了城市肌理形态和空间形态量化的可行性，并尝试性地完成了由量化指标控制形态生成的模拟。.本研究以城市街廓形态为基本单元建立了参数化描述模型，实现了对中观层面的城市空间物质形态特征的计量化描述的目标，并搭建了城市形态空间和微气候两个领域之间共同研究的平台。提出以改善城市微气候质量和空间感知质量为目标的关键指标以及它们在具体形态上的控制机制，并提出合理的关键指标的取值范围，为城市形态的计量化控制提供可操作的依据。引入计算机动态模拟技术运用到对城市感知的定量表述中，尝试性地基于GIS平台研发了用于城市空间物质形态生成模拟和分析的软件，完成了计算机辅助城市规划和管理的路径研究。.本研究证实城市中观物质形态的量化研究揭示了城市物质空间的量、形关系，是建筑学和城乡规划学科的基础研究。基于物质形态的量化模型能够清晰和准确地反映城市或建筑形态变化分别对微气候的具体因素和空间感知的影响程度，从科学的角度理解形态学的机理。