城市中心风环境与空间形态耦合机理

本书研究以南京新街口中心区为例，在其2008年空间数据的基础上利用墨菲指数界定法确定其边界范围，得到如图2-2所示的南京新街口中心区的边界范围。中心区总用地面积约为566.33 hm2，南北两端距离约为3 856 m，东西两端距离约为3 185 m，总体呈现以“十字”骨架为主体，以网状结构为支撑的“十”字形空间形态。

该边界范围内的中心区空间即是本书风环境模拟研究的核心区域。为了保证模拟结果的真实性，在已有的中心区边界范围的基础上，建模区域仍需要进一步扩大。因为城市中心区一般是处于城市中心的高密度区域，其周边城市空间一般也处于中高密度，当风经过这些周边区域时，由于摩擦力作用会存在风速的衰减以及局部风向的改变。因此，在实际城市空间的风环境模拟当中，建模区域应该大于核心研究区域，以保障边界条件中的风在到达核心区域时更为接近实际城市空间中的风条件。

图2-2　南京新街口中心区边界范围

*资料来源：作者自绘(www.xing528.com)

图2-3　南京新街口中心区的建模区域

*资料来源：作者自绘

本书建模区域在中心区边界东西南北端各至少扩大一个街区，形成一个完整的矩形区域，总用地面积约为1 768.90 hm2(图2-3)。利用AUTOCAD软件对平面的建筑进行简化，并按照实际高度拉升形成3DCAD模型数据。建筑简化则首先将建筑轮廓上的细部忽略或者合并，尽可能简化为由基底向上拉升到实际高度的规则体块，诸如公共建筑细部复杂的凹凸、居住建筑的阳台轮廓等均可忽略简化为规则形态，而高层建筑屋顶会有局部层数变化，也可合并为统一高度。其次公共建筑、高层裙房的形态一般都较为复杂，应尽量简化为直角四边形或三角形的组合，圆形或椭圆形高层则可简化为近似的多边形。同时，相对体量较小且对城市空间影响不大的建筑物可选择忽略，密度较高的成片的低层建筑物可进行合并，保留其主要的街巷空间简化为几个较大的建筑体块。在研究核心区域和外围的建模区域的建筑简化中应区别对待，研究核心区域内的建筑简化应不影响中心区的空间结构和布局特征，较小影响街区的围合关系、开敞空间的形态以及重要公共建筑的形态等，而外围的建模区域内的建筑简化则应尽量以简单的几何体块来描述外部区域的粗糙度，尽量减少不必要的建筑体块。通过模型简化可以大大地减少3DCAD的数据量，这将进一步提升软件风环境模拟的效率。