低碳节能小城镇的生态环境和建筑景观规划格局分析

　　引言
　　
　　当前，大多城市规划研究者都关注于大城市居住区规划设计中，对小城镇居住区的规划建设还处于起步阶段[1,2]。小城镇居住区的绿色生态建设和区域规划设计把生态思想融入到设计的理念之中，将人以及自然当成是一个综合的生态体系，包括生态规划建设、可持续的选址、合理的土地利用和适宜的功能分区等各个方面，达到低碳节能的效果。传统方法中，对小城镇居住区的规划设计主要采用建筑模型规划设计方法，没有很好地给出一个有效的数学模型，不能实现对低碳节能区域规划的定量分析，由于采用经验模式，导致城镇居住区的规划效果不好[3]。

　　针对上述问题，本文提出一种基于光照和碳排放自回归分析的小城镇居住区规划设计模型，对小城镇的生态环境和建筑景观规划格局进行分析，采用功能分区合并技术，设计碳排放量的自回归分析模型，通过数学建模的方法分析小城镇的生态功能、道路系统、景观生物廊道、绿地分布情况的关系格局，实现小城镇居住区规划设计低碳节能的目的，达到绿色生态、宜居生活的效果。

　　1 小城镇居住区低碳节能规划设计策略与总体模型构建

　　随着城镇化建设的推进，对小城镇居住区的规划设计的重心转到低碳节能和绿色环保化建设中。所谓的城镇居住区的碳节能规划设计是指在城镇的全寿命周期内，在满足自身的基本功能的前提下，最大限地节能、节地、节水、节材与环境保护。并坚持一定的人文建设和发展。具有低碳节能效果的小城镇居住区规划设计模型需要既要有良好的生态环境，又有丰富的人文环境，具有低碳环保的物质层面和人文积极向上的精神层面[4-7]。

　　综上所述，以某小城镇的居住区规划设计为例，给出小城镇居住区的初步规划模型如图1所示。

　　图1中，以某市郊区的小城镇规划设计为例，城镇居住区面积约100 hm2，建筑面积 48×104m2，规划区域主要分为生活区和活动区、绿色生态区、商业区等四大区域，生活区和商业区通过充满绿化建设的功率巧妙地连接在一起，另外还包括了居民健身娱乐区，主要包括多功能体育中心、网球训练中心、方便快捷的多功能图书馆等。由此建筑区域设计，该小区获得了国家“2013年中国人居环境范例奖”。本文以此为研究模型，进行数学模型构建，分析小城镇居住区的低碳节能数学仿真模型，提高区域设计和城镇居住区的规划设计水平，通过量化分析为居住区的规划设计提供指导。

　　2 小城镇居住区低碳节能规划格局分析数学模型构建

　　2.1问题描述

　　在本文设计的考虑低碳节能效果的小城镇居住区规划设计中，碳排放量和绿色生态的氧释放量也是重要的参考指标。这一重要的形成条件是需要进行绿色生态景观设计，居住区建筑规划设计中，楼部分底层架空港式，利于形成生物廊道，同时富含了环境空间的层次。设计模型如图2所示。

　　城市绿化景观分析的主要目的是评估居住区绿化空间分布状况及其动态变化，本文提出一种基于光照和碳排放自回归分析的小城镇居住区规划设计模型，对小城镇的生态环境和建筑景观规划格局进行分析，采用功能分区合并技术，设计碳排放量的自回归分析模型，基于统计分析，对各类绿地的面积及其覆盖率进行定量计算，景观格局进行空间布局设计。

　　本文采用基于绿化斑块合并技术的城市绿化景观格局分析策略，实现对城市绿化景观的光谱特征信息提取和绿化廊道分区处理，并实现与地理信息系统的有机融合，实现算法改进。

　　2.2考虑碳排放量和释氧功能的规划设计模型

　　在绿色植物进行碳吸收释氧的过程中，每天不同时间段内进行碳吸收释氧能力不同，绿地与水系以点、线、面相结合的布局模式，采用自回归空间特征信息多维搜索，得到碳排放量收缩的迭代方程描述为：【1】

　　
　　pi —绿色植物的瞬态碳吸收释氧速度。在进行小城镇居住区的绿化建设中，需要同时考虑如生态价值、经济价值，以及使用价值等因素。

　　小城镇居住区的绿化植物整体碳吸收释氧的能力是在绿化植物单片叶面碳吸收释氧能力分析的基础上，通过对于植物作用面积的积分得到的，计算公式为：Q=P?ILAI (4)综合考虑上述各因素，基于光照和碳排放自回归分析，得到设计的小城镇居住区规划设计图如图3所示。最后通过测试居住区的碳排放量和节能量，进行仿真实验，验证本文模型的优越性。
　　
　　3 仿真测试与性能分析
　　
　　为了测试本文模型设计的小城镇居住区的低碳节能性能，进行仿真测试。仿真测试中，通过采集居住区的温度和光照强度，以及二氧化碳的排放量和居住区绿化的释氧量进行定量分析，在设计的小城镇居住区中，分10个测试点进行观测时，各测试点的分布图如图4所示。

　　测试的第二个指标是居住区的光照强度，得到仿真结果如图5所示。分析可见，本文设计规划的小城镇居住区，日照机会增加一倍，光照、温度和湿度宜人，环境居住的满意度平均提高40%，城镇的碳排放量减少46%，通过合理规划选址，合理的土地利用，适宜的功能分区和绿化生态建设，完成固碳释氧的功能，净化空气，达到改善人居环境，提高人们生活质量的目的。
　　
　　4 结论

　　本文提出一种基于光照和碳排放自回归分析的小城镇居住区规划设计模型，城镇居住区低碳节能规划设计的基本设计策略包括小城镇居住区可持续发展的建筑规划选址、合理的土地利用、适宜的功能分区、安全便捷的交通系统。本文设计的小城镇居住区的绿地系统由自然绿地、居住绿地、活动绿地、庭院绿地组成。通过数学模型构建和案例分析，得到本文模型得到的居住区规划是的居民满意度平均提高40%，城镇的碳排放量减少46%，实现了低碳节能的效果。

　　参考文献：

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