建筑因子對城市湖泊溫度效應的模擬研究
——以湖南烈士公園湖泊為例

戴 茜，陳存友，胡希軍，胡穎炫

中南林業科技大學，湖南 長沙 410004

近年來，城市房地產業蓬勃發展，“江景房”、“湖景房”更是大受追捧，導致湖區規劃逐漸趨于失控狀態。湖泊四周被高大建筑群體所包圍，空間擠壓嚴重，形成了獨特的“湖泊盆地”空間特征（陳存友等，2014），這不僅擠壓了湖區的視覺空間，破壞了城市的水域景觀，還削弱了“湖陸環流”作用的路徑、范圍和強度（Samuelsson et al.，2001；金虹等，2016），阻斷了湖泊與周邊陸域的氣流交換，降低了湖泊在改善城市小氣候方面的作用和效能（Sun et al.，2012；Kong et al.，2014；宋曉程等，2011）。因此，如何充分利用城市現有的氣候條件和自然資源，建立人與自然的和諧共存機制，形成良好的人地關系，成為當前城市亟待解決的問題。

城市湖泊水體具有明顯的小氣候效應，目前對城市湖泊溫度效應的影響機制研究主要集中在以下兩個方面，（1）湖泊自身特征方面，采用定點定量測量方式，對湖泊水體的空間布局、深度以及不同面積湖泊濕地對溫度、相對濕度值變化的影響進行了研究（朱春陽，2015；Wu et al.，2014），還有一些學者對湖區的溫度日較差、湖泊對感熱通量的輸送效應等進行了探索（Laird et al.，2009；Adrian et al.，2009）。（2）湖泊溫度效應影響因子方面，一些學者應用CFD（Computational Fluid Dynamics）模擬技術分析了水面植物的遮陽作用、水深、水體尺寸等對水體溫度的影響（張磊等，2007；莊智等，2014；王敏等，2017），探究不同類型的城市水體溫度變化（楊凱等，2004；魏梓興，2004；Hathway et al.，2012）；還有一些學者從市域層面針對建筑因子（如建筑密度、布局）對湖泊溫度效應的影響進行了探討（蘇俊如等，2018；錢杰，2014；張棋斐等，2018）。然而，目前建筑因子對湖泊溫度效應的大多數研究是基于城市大、中尺度層次（如城市中心城區、高密度建成區），缺乏基于中小尺度層次建筑對湖泊溫度效應的詳細變化規律研究。因此，本研究試圖通過 CFD模擬對樣本湖泊及周邊環境的溫度場進行計算分析，并通過改變湖泊周邊建筑相關因子，分析其對城市湖泊及周邊區域溫度的影響機制，剖析建筑因子對城市湖泊及周邊區域的影響機制，對于規范湖區開發建設，發揮湖泊溫度效應的改善作用具有重要意義。

1 研究區域概況

湖南烈士公園位于湖南省長沙市，是目前市內面積最大的綜合性公園。夏季主導風向為東南風，冬季盛行西北風。總用地面積 141.35 hm2，其中水體在整體空間布局上通過大堤將其一分為二，西南部較大水域為年嘉湖（47.85 hm2），東北部較小水域為躍進湖（16.18 hm2）（廖建華等，2013）。以年嘉湖、躍進湖及其周邊400 m范圍用地作為樣本研究區域，區域面積總計331.49 hm2，其中水體面積 72.1 hm2。根據實地研究考察并結合《住宅設計規范》及《民用建筑設計通則》（1－3層為低層住宅，4－6層為多層住宅，7－9層為中高層住宅，9層以上為高層住宅，總高度超過24 m的公共建筑和綜合建筑統稱為高層建筑）得出樣本區域內建筑總量達 470余棟，含低層建筑有128棟，中高層建筑有281棟，高層建筑有61棟（如圖1）。

2 研究方法

2.1 樣點與樣線設計

根據樣本區域的布局及通達性原則，在樣本湖泊周邊選擇了4條樣線，其中年嘉湖北側、西側、西南側各1條，躍進湖東側1條。各樣線均呈直線，分別于距離湖泊0、200、400 m處布置樣點，共12個樣點（如圖1）；在每個樣點中心往外延伸20 m范圍，劃定面積為400 m2的樣方區域。對照場地在距離烈士公園湖泊2000 m處的芙蓉廣場周邊，受湖泊溫度效應的影響可以忽略不計（張偉等，2015）。除測量條件一致外，各樣點周邊環境均存在差異性，這是研究湖泊周邊建筑因子與湖泊溫度效應關系的基礎。通過對研究區域 15個樣方中的建筑密度、建筑布局方式、綠地率、綠地組成方式等環境因素進行統計，并對其進行打分（如表1），為樣點差異性分析提供依據，以探索建筑因子對湖泊溫度效應影響的規律性研究。

圖1 研究區域及對照區域Fig.1 Study area and control area

2.2 測定條件及方法

分別于2017年7月14日、16日和18日（晴朗微風或無風）的8:00－16：00，在各樣點選擇樹蔭下空間較為開闊的場地（避免儀器長時間受陽光直射）開展研究，各樣點在整點時同步進行測量。溫度測量儀器選用德國TESTO 08H1溫濕度計，風速測量儀器選用 GM890數字風速儀，測量儀器均在距地面1.5 m處進行連續觀測，整點讀取數據時儀器顯示的數據浮動不能太大（上下浮動0.1 ℃，記錄穩定風速），同步記錄溫度值及風速值，并記錄實時風向（風速盡量低于2 m·s-1時，避免風速過大對溫度產生太多影響）。

表1 樣點區域周邊環境概況Table1 Sample area surrounding environmental general situation

2.3 CFD研究方法

2.3.1 模型建立

本研究主要采用 CFD技術對所建立的樣本模型進行計算機模擬仿真。研究區域內城市湖泊周邊環境是一個復雜的綜合體，包括建筑用地、林地、水體等不同下墊面，由于本研究 CFD模擬對環境因子的研究只集中在建筑因子方面，同時考慮計算機和軟件的限制，因此在建模時對模型進行了合理簡化，如忽略建筑細節的凹凸處，將其形狀簡化為規則的立方體，下墊面除建筑、水體外均統一采用硬質地面。

2.3.2 模型運算

在 AUTO CAD 2018中建立三維模型并導入ANSYS WORKBENCH中的DESIGN MODELER中進行處理，得到流體計算域，并命名不同邊界面。針對研究區域場地大小，計算區域選擇 3350 m×3400 m×400 m，充分滿足了研究區域湖泊溫度效應模擬的需求。采用ANSYS MESHING進行網格劃分，選用非結構網格，網格總數量為739萬，網格質量控制在0.3以上，可以充分滿足湖泊溫度效應的模擬需求。

2.3.3 計算設置

建立數字模型后，針對樣本湖泊及周邊環境的實際情況，對研究對象設定合理的假設：研究區域的氣流為不可壓縮氣流；研究區域的流場為穩態流場；流體為牛頓流體且具有勃性、湍流和非等溫的特點。針對研究區域的流場特點，以ANSYS Fluent 17.0為計算平臺，選擇壓力基求解器，計算方程選用RNG k-ε模型。速度和連續性計算精度為10-3，水蒸氣質量分數、溫度及湍流參數的計算精度均為10-6。地面和建筑物的熱傳導系數為1.5 W·m-2，采用Simple算法進行求解。根據當地夏季氣象參數可知，夏季主導風向為SE。本研究模擬邊界條件包括速度入口、壓力出口，其中入口速度采用指數分布模型，速度隨高度變化的關系如下：

式中，u(x)為基準高度x1處（取氣象高度1.5 m）處的風速；α為依賴于地面粗糙度和大氣穩定度的參數，根據研究區域內建筑高度和建筑密度，本文取為0.25。

來流入口湍動能k和湍動耗散率ε分別采用如下關系式求得：

式中，x為高度；Cμ為常數，取值為0.0845；k為卡門常數，取值為0.4，其余參數含義同式（1）。夏季空氣溫度、水蒸氣質量分數、相對濕度等在各位置的具體參數設置如表2所示。

表2 模擬參數設置表Table2 Setting table of analog parameter

3 實測結果分析

3.1 夏季7月份溫度日變化規律分析

將研究區域與對照區域監測所得的3 d數據進行求平均值處理（如圖2），通過對比分析可知，研究區域與對照場地溫度日變化規律相似，溫度均由8:00開始逐漸升高，并在14:00－15:00達到最高溫，隨后溫度逐漸下降。研究區域的溫度變化幅度為31.67－36.14 ℃，平均溫度為34.75 ℃，對照區域溫度變化幅度為 32.87－38.82 ℃，平均溫度36.70 ℃，整體而言研究區域與對照區域對比呈降溫狀態。兩個區域在12:00－15:00降溫效應較為明顯，其中在14:00兩者差值達到最大值（2.73 ℃）。由此可知，湖泊對周邊大氣有降溫作用。

圖2 7月湖泊降溫效應日變化規律圖Fig.2 Daily variation chart of lake cooling effect in July

3.2 夏季7月份湖泊降溫效應影響范圍分析

在定點實測中，在4條測量樣線上分別按距湖岸0、200、400 m設置3個樣點，以反映湖泊溫度效應的影響范圍趨勢，明確湖泊溫度效應的強弱與距湖岸距離相關。已知對照場地平均溫度為36.7 ℃，各樣線上的 3個樣點的平均溫度分別為34.46 ℃、34.66 ℃、35.14 ℃，通過作差可知（如圖3），7月份湖泊對距湖岸0 m處降溫效應最強，平均溫差為2.24 ℃；對周邊200 m處的降溫作用稍弱，溫差降低2.04 ℃；對周邊400 m處降溫效應最差，溫度降低1.56 ℃。

圖3 7月湖泊降溫效應與距離的關系圖Fig.3 Chart of the relationship between lake cooling effect and distance in July

圖4 實測數據與模擬數據散點圖Fig.4 Scatter chart of measured data and simulated data

4 CFD 模擬結果分析

4.1 模擬結果驗證與分析

通過 CFD得到的模擬實際算例與定點實測同時刻（以夏季7月14∶00為例）溫度進行對比，驗證CFD模擬結果與實測結果的一致性，結果如圖4所示，通過散點圖驗證可得R2為0.580，計算得到均方誤差根為0.876 ℃，其中誤差較大的樣點5與樣點10（如圖5）結果相差較大，這是因為這兩點下墊面為硬質鋪裝，熱容量小，同時活動人群較多，產生了人為熱，而 CFD模擬中忽略了下墊面及人為熱的影響，導致實測溫度偏高。總體而言，CFD模擬結果已經達到了本文預期的要求，與定點實測結果較為吻合，具備合理性和科學性，可以展開湖泊溫度效應的模擬分析。

圖5 CFD模擬與實測溫度對比圖Fig.5 Comparison chart of CFD simulation and measured temperature

圖6 實際算例中1.5 m高度處溫度云圖Fig.6 Temperature cloud at a height of 1.5 m in a practical example

表3 實際算例時溫度云圖讀數表Table3 Reading table of temperature cloud in actual examples

通過CFD對實際算例進行模擬得到1.5 m高度處溫度云圖（圖6），結果表明，研究區域內溫度幅度為30.6－36.8 ℃，且溫度分布呈現明顯的分區，靠近湖泊且位于下風向的區域溫度明顯低于上風向區域（如表3），湖泊對周邊區域呈現降溫效應，具體建筑因子影響分析如下。

建筑后退湖岸距離：湖泊對周邊區域產生的降溫效應需通過距離傳遞，而研究區域內建筑群體量較大，對風傳遞冷空氣形成了阻礙。在距離湖岸50 m范圍內，多為點群式分布的低層建筑，但仍會阻礙湖泊周邊的水氣輸送，進而影響湖泊對周邊的降溫效應。在研究區域南側及東南側100 m內，建筑緊密排列，對湖泊水氣輸送起到了阻礙作用，而西側300 m范圍內則幾乎無建筑，溫度明顯低于其他離湖岸較近的建筑區域。

建筑高度：研究區域內以中層及中高層建筑為主（如圖1），高層建筑主要分布在東側及西南側，低層建筑主要分布在湖泊周邊區域。來流方向受建筑群的阻擋，建筑越高，受阻擋越嚴重，上風向建筑物周圍風速較低，積溫效應加強。當來流向下風向流動時，南側的中層及中高層建筑群由于夏季建筑底層及地面溫度較高，氣流受熱浮力作用向上流動并在后續來流的推動作用下不斷將下層空氣卷入上空形成渦流，因此在建筑群周邊的空曠地上空氣流湍動性較強，導致局部氣溫升高。總體而言，高層建筑對湖泊降溫效應的消極作用最大，中層及中高層建筑次之，低層建筑最小。

建筑布局：研究區域內建筑布局多樣，下風向區域一部分建筑與湖岸垂直成行列式布局的建筑組團（如圖7a）形成街道效應，有效改善了周邊風環境，溫度在 32.1－34 ℃，為下風向區域的低溫區，由此可知行列式布局的建筑組團增強了湖泊對周邊環境的降溫效應，是湖泊周邊區域建筑群較為理想的布局方式；一部分沿湖岸呈周邊式布局的建筑組團（如圖7b）阻斷了風對湖泊上方冷空氣的輸送，使得冷空氣堆積在建筑附近，周邊溫度會得到短暫降低，但降溫作用很快被下墊面反射的太陽輻射和周邊區域的積溫所抵消，溫度普遍在 34.1－35.8 ℃之間；還有一些布局雜亂無章、間距過小的點群式建筑組團（如圖7c）對湖泊降溫效應的消極作用較大，是下風向所有建筑組團中的高溫區，溫度普遍在35.1－36.1 ℃，這是由于散亂無序的建筑分布導致建筑組團內風環境惡劣，不僅減弱了風帶來的湖泊上方的冷空氣的輸送，而且自身建筑群受太陽輻射影響產生的熱量也不能得到及時疏散，故整體熱環境惡劣。

4.2 建筑后退距離對湖泊溫度效應模擬分析

建筑物后退湖岸的距離對湖泊溫度效應的發揮存在影響，距湖岸距離近的建筑群會阻斷湖陸之間的水氣輸送，減弱湖泊對周邊環境的作用強度，從而減小湖泊對這一方向的作用范圍。針對建筑后退50 m、100 m的情況分別進行進一步模擬分析，其他參數的設置均與實際算例中保持一致，探究建筑后退距離對湖泊降溫效應的影響。

4.2.1 建筑后退湖岸50 m時的模擬分析

在研究區域現實物理模型基礎上，去除了距湖岸周邊50 m范圍內的37棟建筑，其中研究區域東側減少8棟、北側減少2棟、南側減少13棟、西北及西北側減少 14棟，被去除的建筑以黃色標注（如圖8）。

圖7 湖泊周邊3種不同的建筑布局方式Fig.7 Three different architectural layouts around the lake

圖8 建筑后退湖岸距離平面圖Fig.8 Flat map of building receding lake shore distance

圖9 建筑后退50 m時1.5 m高度處溫度云圖Fig.9 Temperature cloud map at a height of 1.5 m when the building recedes 50 m

表4 建筑后退湖岸50 m時溫度云圖讀數表Table4 Reading table of the temperature cloud map when the building recedes 50 m on the lakeshore

區域內溫度幅度為 30.8－36.9 ℃（如圖 9），溫度幅度與實測溫度相比有所下降，區域內平均溫度下降0.67 ℃。與實際算例進行對比（如表4）分析，結果表明，上風向區域在去除50 m范圍內建筑后，該區域內溫度下降明顯，特別是低溫區下降了1 ℃，400 m處的測點溫度下降了1.2 ℃。由此可知，當上風向區域建筑布局過于緊密時，僅小幅度改變臨湖一側建筑后退距離，即可增強湖泊對上風向區的降溫效應，同時還增大了降溫效應的水平影響范圍。下風向距離湖泊50 m區域內建筑呈點狀分布，雖然區域下降溫度幅度較小但對于整體區域溫度依然有所變化。湖泊周邊50 m范圍內主要為點狀分布的低層公共服務建筑，這些建筑去除后，建筑周邊積溫效應減弱，年嘉湖與躍進湖中間的帶狀綠地溫度明顯下降，同時由于水體對高溫空氣的緩解作用僅僅停留在水體上方，水體的比熱容大于陸地，升溫較慢，因此水體上方溫度明顯低于周邊區域。

4.2.2 建筑后退湖岸100 m時的模擬分析

實測研究表明，夏季湖泊對周邊200 m范圍內的溫度效應較強，考慮到現實中湖區規劃的經濟因素影響，在研究區域現實物理模型的基礎上，去除了距湖岸周邊100 m范圍內的85棟建筑，其中研究區域東側減少40棟，北側減少2棟，南側減少23棟，西側及西北側減少20棟（如圖8黃色及紅色建筑）。

圖10 建筑后退100 m時1.5 m高度處溫度云圖Fig.10 Temperature cloud map at a height of 1.5 m when the building recedes 100 m

圖11 建筑高度為原來的1/2的三維模型圖Fig.11 3D model map with half building height

圖12 建筑高度變為原來1/2時1.5 m高度處溫度云圖Fig.12 Temperature cloud map at a height of 1.5 m with half building height

表5 建筑后退100 m時溫度云圖讀數表Table 5 Reading table of the temperature cloud map when the building recedes 100 m on the lakeshore

圖10所示為建筑后退100 m時1.5 m高度處溫度云圖，去除距湖岸100 m范圍內所有建筑后，溫度幅度為30.7－37.1 ℃，與實際算例相比，整體變化幅度較小，但局部溫度因建筑布局的改變發生了變化（如表5）。其中，上風向區域由于東側區域臨湖一側去除了 40棟建筑，使得許多閉合的建筑群被打開，建筑群對來流的阻礙作用減弱，湖泊周邊區域變得空曠，溫度較實際算例明顯下降，且通過樣線3上的3個測點可知，距離湖泊越近，降溫效應越強。下風向區域由于其建筑去除數量較后退50 m時更多，且區域內建筑布局形式多樣，錯落排布，區域內建筑布局發生了改變，風速得到提升，來流帶來的灼熱空氣在建筑間空曠地帶穿過直達湖泊上方，在被下風向迎風面的建筑阻礙后，來流向建筑底部流動，使得溫度更高的熱空氣在此積聚，部分灼熱空氣與湖泊所帶來的降溫相抵消，溫度略有上升，故其下風向高溫區比實際算例的溫度略高。湖泊水體上方及周邊區域臨湖一側零星低層建筑被移除，使得上風向區域許多建筑群的圍合布局被打破，但湖泊對周邊的降溫效應較強，未被來流帶來的灼熱空氣完全抵消，湖泊區域溫度下降。

4.3 建筑高度對湖泊溫度效應模擬分析

建筑對來流具有阻礙作用可能造成區域溫度變化，針對建筑高度變為原來的1/2、2倍時的情況進行模擬分析，其他參數設置與實際算例中保持一致，探究建筑高度對湖泊溫度效應的影響機制。

4.3.1 建筑高度為原來的1/2時的模擬分析

在現實物理模型的基礎上，將所有建筑高度降低為原來的 1/2，模擬研究建筑高度和湖泊溫度效應的關系，降高后的三維模型如圖 11所示。在研究區域建筑整體高度降低為原來的1/2后，溫度幅度為30.3－36.7 ℃（如圖12），與實際算例相比，整體溫度有所下降。降低建筑高度，湖泊降溫效應顯著（表6）。其中，上風向區域與實際算例相比，高溫區、低溫區以及湖泊周邊區域溫度都明顯下降，這是因為降低了上風向區域的建筑高度后，建筑群對來流的阻擋作用減弱。下風向區域降溫效應同樣顯著，這是由于北側本身以低層建筑為主，在其基礎上再降低其高度，建筑的增溫效應得到進一步削弱，故湖泊的降溫效應得到進一步加強。較實際算例相比，湖泊區域高溫區下降約0.7 ℃，低溫區下降了0.2 ℃。

表6 建筑高度變為原來的1/2時溫度云圖讀數表Table6 Reading table of the temperature cloud map with half building height

表7 建筑高度變為原來2倍時溫度云圖讀數表Table7 Reading table of the temperature cloud map with double building height

4.3.2 建筑高度為原來的2倍時的模擬分析

在現實物理模型的基礎上，將所有建筑高度增加1倍，模擬研究建筑高度和湖泊溫度效應的關系，增高后的三維模型如圖 13所示。在研究區域建筑整體高度增加 1倍后，研究區域內的溫度幅度為30.8－37.4 ℃（如圖 14），與實際算例相比，湖泊水體上方及岸邊溫度變化較小，但上風向區域和下風向區域溫度變化特別明顯（如表7）。其中，與實際算例相比，上風向區域高溫區上升了0.8 ℃，低溫區上升了1.2 ℃，說明當增大了上風向區域的建筑高度后，建筑群對來流的阻擋作用整體加強，使得建筑周邊積溫現象更加嚴重，對周邊熱環境的消極作用影響更大。下風向區域湖泊增溫更為明顯，這是由于上風向建筑群對來流的阻礙作用增強，使得進入下風向建筑群的風速明顯衰減，同時北側臨湖的低層建筑占據了湖岸一半長度，增高1倍后使得湖泊對北側的降溫效應減弱程度更大。與實際算例相比，湖泊水體上方及周邊區域溫度略微上升，湖泊水體上方整塊均勻分布的溫度布局被打破為兩大分區，臨近建筑的一側湖泊上方溫度明顯增高，說明臨湖的建筑高度對湖泊溫度效應的影響非常明顯，由此可知湖泊降溫范圍和幅度與臨湖建筑高度呈負相關。

圖13 建筑高度為原來的2倍的三維模型圖Fig.13 3D model map with double building height

圖14 建筑高度變為原來2倍時1.5 m高度處溫度云圖Fig.14 Temperature cloud map at a height of 1.5 m with double building height

4.4 建筑布局與建筑間距對湖泊溫度效應模擬分析

由定點實測及對實際算例的 CFD模擬可知，建筑群的布局對湖泊溫度效應的影響很大，其中行列式布局優于周邊式，最次為較為雜亂的點狀式布局。根據研究紅線內區域大小，在現實物理模型的基礎上，在盡可能不減少建筑數量的同時，加大各建筑之間的間距（將建筑間距設置為原來的2倍），加大間距后的三維模型如圖15所示。

將研究區域內建筑間距擴大2倍后，整體溫度幅度為31.2－36.9 ℃（如圖16），與實際算例相比，整體溫度幅度有所提升，這是因為建筑間距的增大使得建筑影響的范圍擴大，許多受湖泊降溫效應影響、溫度相對較低的空曠地帶被建筑所影響，導致部分區域溫度有所上升。具體表現為，上風向區域建筑數量最多，與實際算例相比溫度整體變化較小，其中上風向水體周邊區域溫度下降0.6 ℃，這是由于上風向區域建筑間距增大，風環境得到改善。下風向區域建筑密度較上風向區域小，但在增大了建筑間距后受建筑負面影響區域增多，導致區域溫度有所上升，而由于間距增大后空氣的流動性增強，區域高溫區較實際算例有所下降。湖泊區域則由于建筑間距的增大，使得建筑離湖岸的距離變小，湖泊東側受上風向建筑的影響增大，使得高溫區上升了1.4 ℃（如表8），而湖泊水體上方的低溫區下降了0.8 ℃，帶狀區域的建筑原本是低層單棟建筑，因此改變建筑間距，對其影響較小。由此可知，在不減少湖泊周邊區域的建筑數量，不控制建筑高度的前提下，單一地增大建筑群中建筑之間的間距，雖然會增大建筑群對周邊區域的輻射影響范圍，使得建筑群對來流的阻礙作用相對增強，原空曠區域的溫度也會受建筑的顯著影響而升溫，高溫區域面積相應增加，但由于增大間距能增強空氣流動性，風環境得到有效改善，湖泊對離岸距離較小的區域的降溫效應依然存在。

圖15 建筑間距為原來2倍的平面圖及三維模型圖Fig.15 Plan and 3D model map with double the original building spacing

表8 建筑間距變為原來2倍時溫度云圖讀數表Table8 Reading table of the temperature cloud map with double building spacing

5 結論

采用實地測量和模擬分析交互驗證的方法，較為全面地探析了建筑因子對城市湖泊降溫效應的影響，綜合相關的模擬結果及分析，得出如下結論：（1）湖泊周邊建筑是影響夏季湖泊降溫效應的因素之一，且主要呈消極作用，是由于建筑會降低來流風速，且建筑表面對太陽輻射的吸收和反射較強，會抵消湖泊溫度效應帶來的降溫作用；（2）在不改變建筑密度、建筑布局的前提下，僅小幅度改變建筑后退距離，去除距離湖岸近的建筑或建筑群，雖不能增大湖泊降溫效應的影響范圍，但在湖泊周邊近距離范圍內仍存在降溫效應；（3）夏季湖泊溫度效應的影響范圍與作用強度與周邊環境建筑的高度有明顯的關系，湖泊周邊建筑高度的增加（尤其是距離湖泊距離小的建筑），不僅會提高建筑周邊的溫度，也會提高湖泊上方的溫度，進而影響湖泊的降溫效應；（4）建筑間距的增大，會導致受建筑影響的高溫區面積增大，說明改變建筑間距的同時，也需減少建筑數量才能對湖泊溫度效應產生良性作用。

6 存在的問題與展望

本研究通過定點實測與 CFD模擬分析相結合的方法研究了建筑因子對城市湖泊溫度效應的變化規律，通過改變建筑后退湖岸距離、建筑高度以及建筑布局探討了各因子對湖泊溫度效應的影響。研究表明應用 CFD技術研究中尺度下的城市湖泊水體小氣候是可行的。在研究過程中，仍然存在著許多能力范圍外的問題，需在今后的深入研究中進一步完善，如（1）本研究在定點實測過程中僅選取了湖南烈士公園湖泊區域一個樣本區域，缺乏多個樣本區域的對照，在今后研究中需展開多樣本湖泊研究，得到更可靠的普適性規律。（2）由于計算能力有限且本研究區域建筑及周邊環境復雜，在CFD模擬中對計算模型進行了大幅簡化，將模擬條件設置為陰天，簡化了太陽輻射條件的設置；在下墊面設置中，統一設置為地面，忽略了綠地及道路的影響。在以后的城市湖泊研究中，應盡可能地完善相關參數，使得CFD模擬逐漸由理想模型走向現實環境，使模擬結果更加符合實際，為城市湖區規劃提供更加準確的參考。