本文是一篇建筑论文，本文基于济南商埠区老旧街区室外微气候环境的研究，从环境舒适度的角度出发，结合环境微气候因子对老旧街区的空间形态的布局进行优化研究，探索街区形态与微气候因素的关系，提出基于改善室外舒适度的街区形态优化策略。
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 城市更新的发展趋势
2019年中央经济工作会议首次强调了“城市更新”这一概念，会议提出“要加大城市困难群众住房保障工作，加强城市更新和存量住房改造提升，做好城镇老旧小区改造，大力发展租赁住房。[1]”2020年中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标规划》，其中明确提出实施城市更新行动。城市更新首次出现在国民经济和社会发展五年规划中，奠定了在“十四五”时期的重要地位。该文件提出，要加快转变城市发展方式，统筹城市规划建设管理，实施城市更新行动，推动城市空间结构优化和品质提升。加快推动城市更新，改造提升老旧小区、老旧街区等存量片区功能。
面对中央关于城市更新的政策要求，充分发挥城市更新在实施国土空间规划、加快促进产业转型升级和结构调整、改善城乡人居环境等方面的重要作用，济南市推出了《济南市城市更新专项规划（2021~2035）》，促进民生改善，提高城市治理水平，推进绿色低碳转变，促进生态文明建设。与此同时，生态宜居理念作为现代城市建设和环境营造的重要思想，已经成为学界和设计界关注的焦点。现阶段“美丽中国”的生态文明建设目标为：“坚持人与自然和谐共生”，不仅将生态文明建设提升到前所未有的高度，更进一步为建设生态宜居的居住环境指明了方向。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》指出：“应深入实施可持续发展战略，完善生态文明领域统筹协调机制，构建生态文明体系，促进经济社会发展的全面绿色转型，建设人与自然和谐共生的现代化”。一系列生态文明建设举措的实施都蕴含着生态宜居的理念，其内核都是形成生态宜居的人类生存空间。因此，生态宜居已经成为现代人居环境建设重要的设计理念之一，面对充斥着各种城市病的城市老旧街区，生态宜居更应该是城市更新的目标之一。
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1.2 相关概念界定
1.2.1 济南商埠区
济南商埠区是指济南市区内的一片区域，行政上属于市中区与槐荫区管理。该区域在1905年11月15日正式开埠，为通商经营区域，当时汇集了众多中国与外国商号，后逐渐衰落，近年来随着城市发展方向改变，又有复兴趋势。其以“一园十二坊”（建筑风貌最为传统）为核心，向外延伸，南至经七路，西至纬十二路，北至胶济铁路，东至纬一路，东西长约2.4公里，南北宽约1.2公里，面积约4.08平方公里。在百年来的发展过程中，商埠区内基本保留了原本的城市格局，并且在发展过程中形成了多种建筑空间格局，空间特征明显，人员密集度高，改善更新需求急迫。
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1.2.2 老旧街区
街区是指城市道路网络为边际组成的范围，是构成城市空间的基本单位[5]。老旧街区是指经历了较长的使用年限，街区面貌老旧，街区内部存在交通堵塞、建筑分布不合理、配套功能落后、公共服务设施匮乏等问题[6]。老旧街区虽然具备一定的服务能力，但已经无法满足居民对生活环境质量的需求。这类地区将是未来一段时间里，城市更新的主要工作对象，同时也是城市社会网络、城市包容性和城市文化的重要载体，承载城市历史或社区记忆的特定空间群落。这类空间的城市更新更能体现一个城市是否真的“以人为本”。
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第2章 微气候研究相关理论总结
2.1 微气候理论研究
2.1.1 国外相关研究
1818年英国学者霍华德出版的《伦敦气候》中首次提出了城市热岛效应（Urban Heat Island,UHL），从此拉开了城市微气候研究的序幕[21-22]。近20年来。越来越多的科研人员投入到城市微气候的研究中。
在2000年之前， Michal Bruse、Herrbert Fleer[23]研究了城市结构内部表面、植物和空气的相互作用的微观模拟，特别是建筑等人工表面与街道峡谷、植被绿化之间的反馈，提出了三维非流体静力模型，即ENVI-met模型。EleonoraSad de Assis与AnésiaBarros Frota[24]利用贝洛奥里藏特市可用的气候数据与热环境的模拟，分析了城市形式（土地使用、类型和建筑配置）对气候变化的影响。LimorShashua~Bar与Milo EHoffman提出了绿色CTTC模型，探求绿色植被对城市热环境的影响，并对特拉维夫都市区靠近地中海海岸的11个小型城市林地的夏季数据进行了模拟，得到符合预期的结果。
在2001年至2010年之间，Eleftheria Alexandri与Phil Jones[25]讨论了在各种气候和城市峡谷的几何形状下，用植被覆盖建筑围护结构对建筑环境中的微气候的热效应，研究了这种温度降低对室外热舒适度和能源节约的影响。D.Pearlmutter、P.Berliner[26]等人基于测量数据构建预测模型，并用此模型预测基于街道阵列上方气候条件的特定街道峡谷内的行人能量交换，从而探索街道几何形态对行人舒适度的影响。C. Ratti、S. Di Sabatino、R. Britter[27]等人通过运用基于DEMs模型的算法计算了城市峡谷的高度和宽度等参数与空气流动的关系。
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2.2 微气候与热舒适度
现阶段，人体热舒适的评价主要分为两部分，一部分为环境参数，即温度、湿度、平均辐射温度和风速，另一部分为人体参数，即人体的服装状态和活动水平。除此之外,还有其它一些能引起人体局部不舒适的环境参数，如吹风过程中，头部和脚踝之间较大的温度梯度以及辐射温度的不对称[67]。本文在评价街区尺度城市室外微气候环境时，以微气候的各项指标为热舒适度的主要影响参数，且在计算舒适度时，人体服装热阻等参数设定为统一参数，其他参数忽略不计。
2.2.1 环境参数
（1）空气温度
空气温度是影响热舒适的最主要因素之一,它直接影响人体通过对流及辐射的显热交换。人体对温度变化的感觉十分灵敏，机体的感受器可敏锐的判断冷热环境。
（2）平均辐射温度
平均辐射温度取决于周围表面温度。在实际的生产、生活环境中，空气温度和平均辐射温度并不总是均匀的，人们常常会遇到机体某一部分受冷和受热，比如室内上下温度明显不对称，人体一侧有辐射热源等，所以研究平均辐射温度相对于空气温度的偏差以及不对称受热或散热对人体生理或感觉反应的影响，确定其允许限值是很重要的。
（3）气流速度
空气流动可加快人体的对流散热和蒸发散热，对人体形成一定的冷却效果，在炎热状态下为人体的热舒适提供一定条件。若气流过大，且本身人体温度较低，也会恶化人体热舒适度。
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第3章 济南商埠区街区形态与微气候模拟分析 .......................... 20
3.1 济南商埠区概况 ...................... 20
3.1.1 气候概况 .............................. 20
3.1.2 发展定位 ............................... 21
第4章 济南商埠区老旧街区微气候评价指标分析 ............................ 60
4.1 街区形态参数与微气候评价指标关联分析 ................................ 60
4.1.1 微气候参数与PET相关性分析 ............................................. 60
4.1.2 建筑密度与微气候评价指标的相关性分析 .......................... 60
第5章 济南商埠区老旧街区形态优化策略 ........................ 71
5.1 整体优化原则 ................................... 71
5.1.1 遵循上位规划,采取合理措施 ................... 71
5.1.2 注重综合提升,实行内外兼修 ..................... 71
第5章 济南商埠区老旧街区形态优化策略
5.1 整体优化原则
5.1.1 遵循上位规划，采取合理措施
济南商埠区作为济南市的历史文化名片之一，也需要进行更新改造以符合现代城市化的需求，但因其特殊的历史文化价值，在更新改造时需要结合该区域的历史文化和城市化发展的需求进行综合考虑，对商埠区内部风貌保护区和非风貌保护区采取不同的改造措施。在更新改造中充分考虑商埠区的历史文化价值和城市发展的需求，事项更新改造与保护传统文化的有机结合。
对于风貌保护区，应当采取保护性的改造方式，尽可能保持原有的历史风貌和建筑风格。可采取修缮、重建、重现等手段，保持历史文化的连续性。同时，针对商埠区的建筑老化、损坏等问题，可以通过加固、修复、替代等手段进行维护和保护，以保持商埠区历史文化的原貌。
对非风貌保护区，可以采取更加灵活的更新改造方式。在更新改造中可以充分考虑商埠区的城市化需求，强调功能性、实用性和舒适性等方面的改进。例如，可以通过优化建筑布局改善环境质量，提高商业设施的质量和数量的方式提升商埠区城市化水平，为城市的发展进程做出贡献。
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第6章 总结与展望
6.1 结论
本文基于济南商埠区老旧街区室外微气候环境的研究，从环境舒适度的角度出发，结合环境微气候因子对老旧街区的空间形态的布局进行优化研究，探索街区形态与微气候因素的关系，提出基于改善室外舒适度的街区形态优化策略。
（1）商埠区老旧街区微气候环境现状
经过ENVI-met软件模拟，在设定的夏季基础模拟条件下，在选择的十个地块中，夏季热舒适度均较差。各地块内部空气温度、湿度相差较小，但平均辐射温度较高，热环境较差；除部分多层行列式布局内部风环境较高外，其余空间类型建筑密度较大，风速较低，场地内部存在较大面积的静风区与低风速区。
（2）街区形态与对微气候的影响
通过SPSS对街区形态参数中的建筑密度、建筑容积率与微气候各因素进行相关性分析，得出建筑密度与风速、平均辐射温度成负相关关系，与生理等效温度成正相关关系。降低建筑密度可大幅度提高场地内风速，降低场地内部生理等效温度。
（3）基于改善室外舒适度的街区形态优化策略
基于上文研究，商埠区整体建筑密度过高，因此通过降低地块内的建筑密度，优化内部道路，提高低层通透性等，提高场地内的平均风速；通过为不同空间形态制定相应的绿化策略，减少硬化地面，设置透水地面，优化场地内部材质等，降低场地内的平均辐射温度，从而优化场地内部夏季热舒适度。
参考文献（略）