摘 要：傳統商業街作爲城市經濟發展的有效組成部分，其物理環境的研究與改善對於提高商業街區內部使用舒適度，以及建築能耗有著重要影響。本文從傳統商業特徵所形成的街谷寬高比例入手，通過調研、分析以及能耗模擬，研究街谷中街道寬度與建築高度，建築自身體型變化對綜合能耗的影響，以及不同朝向商業街的微氣候特徵對於提升空氣質量的，增加舒適度的影響。
關鍵詞：傳統商業街街谷； 寬高比； 非對稱街谷
Based on the traditional commercial street scale changes in the physical environment research
Wu Xiao-dong
（Xi'an Academy of Fine Arts， Xi'an 710065）
Abstract： traditional commercial street as city economic development effective component， its physical environment research and improvement to improve the commercial block internal comfort， and has an important effect on building energy consumption. This article from the traditional commercial feature formed by the street canyon width height ratio of， through investigation， analysis and Simulation of energy consumption， on the street Valley Street width and height of building， building their own body size variation of comprehensive energy consumption， as well as the different commercial street microclimate characteristics to improve air quality， increase the comfort level of influence.
Key words： traditional commercial street Valley aspect ratio asymmetric Street Canyon
1.引言
隨着文化產業的復興與發展，國內較多文化資源豐富的城市開始進行城市的歷史文化挖掘與更新。商業街道是城市最有活力的空間形式和經濟載體。因此，飽含文化與商業氣息的傳統商業街區的改造及復建成爲此類工作的重要部分。在設計與建造的過程中，其內部自身空間形態和佈局將會與建築能耗發生耦合關係並相互作用，通過微氣候的營造以及能耗的合理規避，以實現節能和低碳的目標，並提高人羣在商業街內部的舒適度的同時通過風場的'疏導以降低該區域的污染程度。
2. 傳統商業空間形態特徵
傳統商業街區作爲傳統文化的重要組成部分，空間形態特徵除了滿足當地特有的自然環境要求外，還受到當地的社會人文，風俗習慣等因素的影響，因此具有較爲鮮明的地域建築風格及特徵。在傳統商業街區的特有的物理環境研究中，本文簡化建築元素的複雜性，構建沿街建築物高度H以及街道寬度D的比例爲特徵模型來進行量化參照研究。
2.1 商業寬高比例特徵
蘆原義信在《外部空間設計》一文中定義了構成街道空間的街道底界面的寬度與沿街側界面建築的高度的比值（D/H），其比值是保證街道空間尺度均衡，是體現街道中的人的開放感和圍合感的重要指標。當街道空間D/H小於l時圍合感越強，D/H值越大於1時街道的開放感越強，D/H=l.2～2時，產生舒適的圍合感；D/H大於2時，產生開闊感；D/H>3時，產生空曠感。本文通過調研古城西安、成都、南京、蘇州等地的傳統商業街區的寬高比例（表1），發現傳統商業街區研究數值集中於0.5～1.5範圍內，得出商業街內聚性較好，空間尺度適宜。
3.傳統街區不同形式建築的能耗分析
本文通過對於構成街區形態框架的單體建築進行研究，評價在街區修復或重建時，選擇能耗較低的建築體型爲目標。以古城西安爲研究地，西安位於寒冷地區，冬季以保溫爲主，主要爲採暖能耗，建築外部熱源的太陽輻射獲得量主要與建築佈局形態，周圍環境長波輻射等相關。建築物內部存在着建築照明、人體，設備等室內熱源與住宅建築室內空氣發生對流與輻射的熱傳遞過程。建築內擾在熱傳遞過程中總是要傳遞到圍護結構的內表面，而室外氣象條件總是首先作用於建築外圍護結構的外表面，建築內擾與建築外擾兩種作用形式是同時存在，獨立傳遞而又相互迭加，相互影響。不同的建築外表面從抵禦內外溫度振幅以及內外界面尺寸方面，就會對建築的全年能耗產生一定影響。本文假定待研究的傳統商業街D/H=1.2，並以此作爲研究傳統商業街的空間物理特徵的基本研究模型，設定商業街東西向，商業建築爲南北向，假設南側建築爲條式建築，北側建築的體形輪廓進行相應變化，由此建立Dest模型建立如圖（圖1）計算能耗特徵的。
擬定（n1）、（n2）、（n3）三種不同外部形態的建築作爲研究對象，通過從圖形變化中可以看出建築物耗冷量指標隨着建築物出風口方向的改變，發生較規律的下降趨勢變化。在建築物耗冷量指標中，當進風口由東邊逐漸過渡到西邊，能耗降低。並且，建築物的進風口開口比例越大，建築物耗冷量指標越大，兩者呈正相關變化。在數據比對中，當建築物的A：Lmid：B相對比例使建築物呈三面圍合式佈置時，由於伸出段對於太陽輻射的相對遮擋，建築物的北向受熱面積最小，且建築物的迎風面面積最小，在建築物的東西向建築中向內的面有永久陰影面的存在，減少了建築物的太陽輻射溫升現象，同時在三面圍合區內，有溫度較低區域的產生，從而促進熱壓風場形成的可能。當建築物相對比例爲Z：1：0.5時（z爲0長度），建築的能耗在耗冷量和耗熱量指標變化趨勢上最穩定，並可以作爲同比情況下最優推薦，圖示n2情況。
4.傳統街區街谷內微氣候特徵
傳統商業街區的構成通常存在若干條路網交織的情況，街谷微氣候的形成與太陽輻射強度所造成的空氣溫度的時間演變和空間分佈、以及街谷內部的氣流狀況與街區的建築密度、建築排列方式有關。並且與街谷的幾何特徵、走向界面朝向、街區下墊面以及來風方向都有較大的關聯。本文通過對西安市回民街（南-北走向、對稱街谷）、書院門（東-西走向、非對稱街谷）兩條傳統商業街的物理環境分析，重點研究以下兩方面內容。
4.1非對稱街谷的物理環境特徵
當選擇建築物相對比例爲Z：1：0.5，商業街外部空間幾何結構則爲非對稱形式。此時，街谷外部大氣平流進入街谷內部時，接近放大的非對稱區域時，峽管狀態突變，會在街谷放大區域產生一個強湍流。三維方向的湍流漩渦將沿着牆面向上部遷移，湍流的輸運作用使得街道峽谷內空氣與外界空氣進行交換，提高污染物的擴散速度，改善峽谷內的空氣質量。因此，沿街建築在局部地區放大，對於提高污染散發速度有利。
4.2不同朝向街谷的物理環境特徵
西安地區城市的傳統街區較多以格網形式存在，會呈現出不同朝向的街谷的工況，在太陽輻射下，處於太陽直射輻射區域的空氣溫度會隨着建築的高度產生較大分層差異，而在建築遮擋區域的街谷部分，因爲空氣溫度增溫熱源爲接太陽散射輻射，並且隨着建築密集程度增多的太陽輻射反射次數的變化，其空氣溫度隨高度分層現象並不明顯。在東-西走向的街區，因爲在夏季和冬季由於太陽高度角的不同，街道南側建築對於街谷的遮擋效應造成街谷中所獲得的太陽輻射在不同時間段存在較大的差異，相應得知，遮蔽效應對於南北走向的街道太陽輻射影響不大。
5.結論
傳統商業街作爲城市經濟發展的有效組成部分，其物理環境的研究與改善對於提高商業街區內部使用舒適度，以及建築能耗有着重要影響。本文從街谷寬高比例着手，通過分析調研，研究在一定寬高比例下，建築體型變化對能耗的影響，以及不同朝向商業街的風環境對於污染物的影響，主要結論如下：
5.1傳統商業街區道路寬度D/建築高度H接近1.2時，對空間舒適度以及減少建築能耗有利。
5.2街道兩側建築佈局採用非對稱形式的幾何結構，街谷內污染物濃度由於湍流作用而大大降低，空氣質量得到較大改善。
5.3南-北走向相對於東西走向的街谷所吸收的太陽輻射量在冬夏兩季的差異小。
參考文獻
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