哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
在能源高效利用的需求下，清洁能源在能耗较大的住区环境中愈发受用。作
为微气候环境的重要组成部分，风环境与光环境是住区空间环境的两个重要影响
要素，得到国内外相关学者的重点关注。然而现阶段规划师在开展住区规划制定
和设计时，对规划要素如竖向高度层面的风环境和光环境考虑较少，相关理论研
究和实践结合也不够紧密。由于风-光环境对规划要素的需求存在许多矛盾之处，
且现阶段研究中较少触及风-光两方面在住区层面耦合的话题。因此，本文以高层
住区冬季室外风环境和光环境为研究对象，重点通过协调风-光环境在竖向层面上
的耦合关系，以减少能源消耗，提高住区节能效益。
本文主要应用文献研究、定性定量相互结合、数值模拟、统计分析等科学方
法。前两章的基础研究部分，总结了住区规划要素、住区节能与风-光环境之间的
关系，梳理了城市风-光环境问题、评价方法和指标，选取了适合本文的耦合研究
方法。第三四章的核心研究部分，首先开展了哈尔滨市2011年-2020年近十年新
建高层住区调研工作，利用SPSS软件总结现状高层住区的常见布局分别为行列
式、周边式及混合式。结合相关规划条例以及调研结果的统计分析，创建工况总
高度为10F-26F共17个行列式高层住区模型。其次利用风环境模拟软件Phoenics
对17个工况的迎风面风速和风压差进行风环境模拟，利用光环境模拟软件Ecotect
Analysis对工况的南立面太阳辐射获得量进行光环境模拟，并进一步总结归纳模拟
结果，进而得出住区风-光环境竖向变化的规律。最后，总结了住区竖向风-光环境
随着高度变化产生的正相关耦合、负相关耦合及无耦合关系等相关关系，并从住
区竖向层面、建筑本身以及建筑周边环境等方面提出了基于住区风-光环境耦合的
住区节能规划设计建议。
为探究住区竖向风-光环境变化规律和竖向高度变化对风-光环境耦合关系的
影响，本文通过对比归纳，得出不同高度住区中最优的风-光环境利用模式。通过
住区竖向风-光环境耦合研究，揭示风环境与光环境利用潜力，有助于哈尔滨高层
住区的节能建设，为碳中和战略规划提供理论基础。
关键词：哈尔滨高层住区；节能；竖向风环境；竖向光环境；耦合分析
I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
Underthedemandforefficientenergyuse,cleanenergyisincreasinglyusedin
residentialenvironmentswithlargeenergyconsumption.Asanimportantpartofthe
microclimateenvironment,windenvironmentandlightenvironmentaretwoimportant
influencingfactorsofresidentialspaceenvironment,whichhavereceivedtheattention
ofrelevantscholarsathomeandabroad.However,atthisstage,whenplannerscarryout
theformulationanddesignofsettlementplanning,theypaylessattentiontoplanning
elementssuchaswindenvironmentandlightenvironmentattheverticalheightlevel,
andtherelevanttheoreticalresearchandpracticearenotcloselyintegrated.Duetothe
manycontradictionsinthedemandforplanningelements