城市物理环境课程论文

城市环境与城市绿化关系浅析摘要：我国建筑节能技术正处在发展的初期，建筑能耗很高，能源利用率还很低，随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加，建筑能耗将更加巨大，“城市热岛”现象将更为严重。在这个大背景下，阐述当今城市环境的特点的基础上，论述了城市气候环境与城市人工环境条件对城市绿地景观设计的影响，阐明如何适应城市环境特点，如何改善当前城市环境是今后绿地景观设计发展的重要方向。并探讨了城市建筑实行屋面绿化，可以人幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积、美化城市、改善城市气候环境的作用。关键词：城市环境微气候环境绿色缓冲区屋面绿化节能技术TherelationshipbetweentheurbanenvironmentandurbangreeningAnalysisHejiantao(Xi'anUniversityofArchitectureandTechnology,Xi’an710055)Abstract:China'sbuildingenergy-savingtechnologyisintheearlystagesofdevelopment,buildinghighenergyconsumption,energyefficiencyisstillverylow,withasharpincreaseintheurbanizationprocessofChina'srapiddevelopmentandtheconstructionarea,buildingenergyconsumptionwillbeevengreater,"urbanheatisland"phenomenonwillbecomemoreserious.Underthisbackground,describesthecharacteristicsoftoday'surbanenvironment,basedonthediscussionoftheimpactofurbanclimateandenvironmentalconditionsontheartificialurbanlandscapedesignofurbangreenspace,toclarifyhowtoadapttothecharacteristicsoftheurbanenvironment,andhowtoimprovethecurrenturbanenvironmentisthenextgreenlandscapedesignanimportantdirectionofdevelopment.Andtoexplorethecitybuildinggreenroofimplementationcanreducethemagnitudeofhumanenergyconsumption,reducegreenhousegasemissions,whileincreasingurbangreenspaceandbeautifythecity,improvetheurbanclimateeffect.Keywords:Urbanenvironmentmicroclimategreenbuffergreenroofenergy-savingtechnologies0引言随着我国城市化进程的高速发展和建筑面积的急剧增加，建筑能耗将更加巨大，大片的自然生态系统变成密集的建筑群和密封的水泥地面，大气污染、热岛效应、气候变暖等现象日益明显，城市环境已不能满足人们亲近自然，拥抱绿色的需要。同时随着经济的发展和生活水平的提高，人们对大的生活环境也提出了更高要求。城市环境景观成为人们又一个关注的热点，城市环境景观设计也同时被得到重视。城市建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗，减少温室气体的排放，同时可增加城市绿地面积，美化城市、改善城市气候环境。1城市环境的特点城市环境是人类利用、改造自然的产物，它包括自然环境和人工环境两部分。自然环境是指围绕在我们周围的阳光、大气、水、岩石、矿物、土壤、生物等各种自然要素的总和，它是在人类社会出现前就客观存在的。人工改造的环境，是指人类在城市自然环境的基础上，通过长期有意识的社会劳动所创造的环境，如工矿企业、房屋建筑、交通没施等。随着生产力水平的提高，城市人口大量集中，人们原有的生活环境受到破坏，环境恶化、生态失衡成为制约城市发展的突出因素。1.1“热岛效应”明显由于城市的集聚效应，城市中的人类活动强烈地改变了原有的自然条件，破坏了原有的自然生态环境系统。城市“热岛效应”是城市气候最明显的特征之一。由于城市人口的增加，必将排放大量的CO2气体，而CO2是温室气体，它对于温度高、波长短的太阳辐射是一个透明体，但对于从地面反射的长波辐射，不是透明体，从而使大量的长波辐射热在城市空中保持，这种现象通常称为温室效应。况且城市区域内受人工下垫面的反射热尤为突出，所以温室效应现象使得城市区域的气温明显升高，形成热岛现象。1.2空气污染严重由于城市化的发展，城市人口的高速增长，人类对煤、油、天然气等不可再生能源的消耗呈递增趋势．越来越多的CO2、SO2，、NOx排人大气，尤其是SO2气体，分布广，数量多，危害大。城市下垫面的复杂使城市上空气流受阻，抑制了大气的自净能力。大气污染是造成城市气候生态问题的主要原因之一。1.3物种单调人类在城市建设过程中，一方面破坏或摒弃了许多原有的自然植被和乡土植物，另一方面又引进了许多外来植物和建造了许多新的植被类群，直接的或间接的改变了城市植被的组成、结构、类群、动态、生态等自然特性。城市植被结构分化明显，并且趋于单一化，除了残存的自然森林或受保护的森林外，城市森林大多缺乏灌木层和草木层，藤本植物更为罕见。1.4土壤条件较差城市化进程改变了城市环境，也改变了城市植被的生存环境。随着城市规模的不断扩大，原有城市环境遭到了越来越大的破坏，自然植被变得越来越少、钢筋混凝土的高楼大厦越来越多、硬性的建筑铺装越来越多，改变了其下的土壤结构和理化性质以及土壤微生物组成，城市植被处于完全不同于自然植被的特化生存环境中。1.5建筑林立、硬质地面为主（1）由于城市区域所构筑的人工下垫面增加，而绿地面积减少，从而使水不能保持，造成地面湿度减少。另一方面由于地面水较易蒸发，使得空气层中的水分增加，一旦遇冷。空气中的水蒸汽就会冷凝而形成降水。（2）由于城市区域基础设施增加，高楼大厦林立，从而阻碍了自然风流速，风速变小，风向因地而异。2城市绿地对城市环境的作用城市外部空间是由建(构)筑物外表面、绿地、水体、街道、广场以及其他空旷场所构成的。对这些构成要素及其之间的关系进行规划设计，是实施空间控制、调整下垫面形式、调节室外环境的直接手段。可以从调整建筑布局形态改变外部空间形态特征以形成通风廊道，以及改善城市外部空间界面属性从而优化景观结构等方面着手。其中，植被覆盖与微气候环境息息相关。2.1城市绿地能够改善城市小气候。绿地植物对太阳辐射的反射率和吸收率很高，在夏天可以降低气温，同时植物通过叶面蒸发，带走热量，增加周围大气的湿度，在相对湿度不大的情况下，给人以凉爽的感觉。在低温的绿地和吸收太阳辐射后而温度较高的建筑和硬质铺地之间产生温差，形成垂直环流，使在无风的天气能形成局部微风，向建筑群吹进凉爽的新鲜空气。大大加速了污染物的扩散，并减弱了城市的热岛效应。同时城市绿地在冬季和夜晚起保温作用。2.2城市绿地可以净化空气、防风降尘、降低噪音，改善城市生态。我国城市大气污染主要是以SO2、颗粒物质为代表的煤烟污染。而绿色植物能够吸收空气中的有害气体，吸附滞留于空气中的颗粒物，杀灭空气中的细菌，减轻大气污染程度。城市绿地植物通过光合作用，吸收空气中的CO2，释放氧气，提高空气中的古氧量，是城市生态的理想调节器。绿色植物的叶片，生长方向各异，层层错落，能阻碍声波前进，削弱声波的传递能量。3“绿色缓冲区”的微观应用——屋顶绿化“绿色缓冲区”在微观的建筑、街道尺度也有应用。是整体生态建筑观的表现形式。微观尺度的“绿色缓冲区”可以分为3种层面：建筑出口与公共空间之间过渡的绿地、广场空间、建筑内侧的生态边庭空间，以及建筑细部空间。如现代城市建筑中将建筑界面与绿化结合起来的墙体绿化、屋顶绿化等。作为一个过滤层，“绿色缓冲区”不仅能够改善视觉环境，而且植物成为建筑界面和自然环境之间的热缓冲空间，能起到沟通室内外热环境，改善建筑与街道小气候的缓冲与过渡作用。3.1屋顶绿化对周围热环境的影响当平屋面上的找坡层平均厚100mm，再加上覆土厚度为80mm的屋面，其传热系数K<1.5w／㎡．K，若覆土厚度大于200mm时，其传热系数K<1.OW／㎡．k．夏季绿化屋面与普通隔热屋面比较，表面温度平均要低6.3℃，屋面下的室内温度相比要低2.6℃。因此，屋顶绿化作为夏季隔热有着显著效果，可以前省大量空调用电量。建筑屋顶绿化可明显降低建筑物周围环境温度(0.5℃一4.O℃)，而建筑物周围环境的温度每降低1℃，建筑物内部空调的容量可降低6％，对低层大面积的建筑物，由于屋面面积比墙面面积大，夏季从屋面进入室内的热量占总围护结构得热量的70％以上，绿化的屋面外表面最高温度比不绿化的屋面外表面最高温度(可达60℃以上)可低20℃以上。而且城市中心地区热气流上升时，能得到绿化地带比较凉爽空气流的自然补充，以调节城市气候，种植屋面保温效果很明显。不论北方或南方都有保温作用，特别干旱地区，入冬后草木枯死，土壤干燥，保温性能更佳。保温效果随土层厚度增加而增加。种植屋顶有很好的热惰性，不随大气气温骤然升高或骤然下降而大幅波动。3.2屋顶绿化对周围其他物理环境影响(1)绿色植物的光合作用可以将二氧化碳转化为大量的氧气释放出来，还可以吸附空气中的灰尘、烟雾颗粒和诸如SO2、HF、CI2、NH3，等其他危害性物质，并能够使吸附物质随着降雨冲刷一起排走。(2)大面积推广种植屋面就可以在城市的多层次空间减少二次扬尘，减少温室气体的排放，净化空气，这是地面绿化所达不到的效果。（3）种植屋面可以通过绿色植物对光辐射的吸收减少城市建筑中的光污染。(4)屋面种植系统还可以通过植物降低噪音，最大减噪量可达10dB，从而净化小区环境，舒缓人们紧张的精神压力。4结束语今建筑节能工作已在全国启动，节能住宅也是一项正在兴起的崭新事业，体现了建筑节能的前进方向。我们必须跟随世界和中国建筑节能能发展的大趋势和大潮流，抓住机遇，迎接挑战、开拓进取，搞好城市绿化、建筑屋面的节能，改善室内热环境，促进建筑技术和建筑产业的发展，为合理利用资源、保护生态环境、提高人民生活质量而努力。参考文献[1]王频，刘习康，孟庆林.CBD绿色缓冲区应