Analysis of longitudinal distribution law and study on optimization strategy of outdoor air temperature in high-rise residential areas in Xi'an city

As Chinese cities enter the era of stock, increasing attention has been paid to urban environmental issues, and higher requirements have been placed on the thermal environment of urban residential areas. The large area of high-rise residential area in China makes the study of the impact on the outdoor thermal environment of high-rise residential areas have more significant practical significance. The high-rise residential area of Xi'an is taken as the research object. First, this research summarizes the scale and spatial features of high-rise residential areas and buildings in Xi’an, and refines a simplified model, based on which the influence factors of the outdoor temperature field are measured and simulated, revealing the temperature characteristics of high-rise residential areas at various heights. At last, it proposed reasonable optimization strategies to verify the research conclusions. The results are an important supplement to the design methods of high-rise residential areas from the perspective of outdoor environment, and have extensive reference significance and practical value. Studies have shown that, in most cases, the air temperature in high-rise residential areas and near walls of residential buildings in Xi'an increases with the increase in building height; Building height, height variation, and building orientation all have an obvious impact on the outdoor longitudinal temperature change, but the layout and the form of greening has little effect. The top and ground layers and the east façade are sensitive interfaces for temperature changes. Middle and low-rise residential areas are better to be facing south to east, while high-rise residential areas are better to be facing south to west. In high-scattered residential areas, the layout of high north and south should be preferred. In medium- and high-density residential areas, green space can be used to improve the outdoor thermal environment of lower part. As the height of the building increases, heat insulation measures should be gradually increased to cope with the inversion of temperature in the residential area, especially in residential areas with low density, high-scattering height, low-south and high-north layouts, and large orientations towards west. Slab-type buildings should be used as much as possible. Attention should be paid to the heat insulation of slab-type buildings above 5 floors on the north facade and below 5 floors on the south facade.

Man mano che le città cinesi entrano nell'era dello stock, è stata prestata maggiore attenzione alle questioni ambientali urbane e sono stati posti requisiti più elevati sull'ambiente termico delle aree residenziali urbane. La vasta area dell'area residenziale a molti piani in Cina rende lo studio dell'impatto sull'ambiente termico esterno delle aree residenziali a molti piani con un significato pratico più significativo. Il grattacielo residenziale di Xi'an è preso come oggetto di ricerca. Innanzitutto, questa ricerca riassume la scala e le caratteristiche spaziali dei grattacieli e degli edifici residenziali a Xi'an e perfeziona un modello semplificato, in base al quale vengono misurati e simulati i fattori di influenza del campo di temperatura esterna, rivelando le caratteristiche di temperatura di quartieri residenziali a più altezze. Infine, ha proposto ragionevoli strategie di ottimizzazione per verificare le conclusioni della ricerca. I risultati sono un importante supplemento ai metodi di progettazione delle aree residenziali a molti piani dal punto di vista dell'ambiente esterno e hanno un ampio significato di riferimento e valore pratico. Gli studi hanno dimostrato che, nella maggior parte dei casi, la temperatura dell'aria nei grattacieli residenziali e vicino alle pareti degli edifici residenziali a Xi'an aumenta con l'aumento dell'altezza dell'edificio; L'altezza dell'edificio, la variazione di altezza e l'orientamento dell'edificio hanno tutti un evidente impatto sulla variazione di temperatura longitudinale esterna, ma il layout e la forma dell'inverdimento hanno scarso effetto. Gli strati superiore e inferiore e la facciata est sono interfacce sensibili alle variazioni di temperatura. Le aree residenziali di media e bassa altezza sono meglio rivolte da sud a est, mentre le aree residenziali a molti piani sono meglio rivolte da sud a ovest. Nelle aree residenziali ad alta dispersione, dovrebbe essere preferita la disposizione dell'alto nord e del sud. Nelle aree residenziali a media e alta densità, lo spazio verde può essere utilizzato per migliorare l'ambiente termico esterno della parte bassa. All'aumentare dell'altezza dell'edificio, le misure di isolamento termico dovrebbero essere gradualmente aumentate per far fronte all'inversione di temperatura nell'area residenziale, specialmente nelle aree residenziali con bassa densità, altezza di dispersione elevata, layout basso-sud e alto-nord, e grandi orientamenti verso ovest. Gli edifici tipo lastra dovrebbero essere utilizzati il ​​più possibile. Occorre prestare attenzione all'isolamento termico degli edifici del tipo a lastre sopra i 5 piani sulla facciata nord e sotto i 5 piani sulla facciata sud.