本文關(guān)鍵詞：華南城市典型居住小區(qū)空間形態(tài)對微氣候的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：城市空間形態(tài)對城市微氣候有著重要的影響作用。優(yōu)化居住小區(qū)的空間形態(tài)特征,不僅有效改善城市局地微氣候環(huán)境(主要是住區(qū)通風(fēng)效果和太陽輻射),從而有利地緩解城市熱島效應(yīng),還可以提高居住區(qū)的舒適性、降低城市能耗以提高應(yīng)對氣候變化能力。目前我國對于住區(qū)空間形態(tài)特征與城市局地微氣候影響機(jī)制的研究還不太深入,并且缺乏定量的及綜合多因素對微氣候影響的分析方法。本文主要采用數(shù)值模擬研究方法,對在太陽輻射條件下,研究分析住宅小區(qū)空間形態(tài)與局地微氣候適應(yīng)性的影響。以華南地區(qū)(尤其是廣州)夏季典型的濕熱氣候作為氣象背景,選取廣州地區(qū)住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中較為常見的行列式布局建立數(shù)值模型。采用有限體法并借助計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent進(jìn)行相關(guān)模擬。本課題主要研究住宅小區(qū)規(guī)劃幾何構(gòu)造控制參數(shù)(住區(qū)阻塞比、建筑覆蓋密度、群體平均高度、小區(qū)見空率等)對局地微氣候的影響規(guī)律,并且考慮了CFD數(shù)值模擬城市微氣候時(shí)計(jì)算域大小如何確定問題。另外,本文通過采不同工況進(jìn)行了一個(gè)耦合城市建筑、鋪面與周圍大氣的三維CFD計(jì)算模擬。根據(jù)模擬結(jié)果對比分析,從而探討住區(qū)空間形態(tài)特征對城市局地微氣候適應(yīng)性的影響機(jī)理及規(guī)律。本課題研究結(jié)果歸納如下：使用圓柱計(jì)算域模擬城市微氣候問題,模擬結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,其對比表明計(jì)算結(jié)果沒有很大影響,并通過不同尺度計(jì)算域工況進(jìn)行比較分析確定合適尺寸的計(jì)算域,為今后CFD模擬城市微氣候問題計(jì)算域確定提供參考。住區(qū)整體通風(fēng)效果及太陽熱輻射對城市組團(tuán)局地微氣候有很大程度的影響。住區(qū)空間形態(tài)的改變,會導(dǎo)致局地微氣候的變化。組團(tuán)對自然來流風(fēng)阻擋越大,氣流幾乎無法順利穿越小區(qū)以及冠層與上部大氣層之間的氣流交換能力越弱,小區(qū)整體通風(fēng)效果能力就越差,不斷增加能耗甚至影響居民的熱舒適性。建筑群平均高度及見空率越大,住宅小區(qū)內(nèi)鋪面及墻壁面的平均溫度就越高,且室外活動范圍1.5m處的空氣溫度均有所上升。采用適當(dāng)減小群體阻塞率和小區(qū)密度規(guī)劃方案,并且考慮建設(shè)成一個(gè)緊湊型城市空間形式以提供更多的陰影區(qū)域以改善住宅小區(qū)的整體通風(fēng)和熱輻射環(huán)境,從而調(diào)節(jié)小區(qū)的局地微氣候狀況。
【關(guān)鍵詞】：城市居住小區(qū) 氣候適應(yīng)性 局地微氣候 住區(qū)空間形態(tài) 太陽熱輻射
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU984.12;TU119
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-24
• 1.1 研究背景13-15
• 1.2 研究意義15-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及分析17-22
• 1.4 課題來源以及研究內(nèi)容22-24
• 第二章 居住小區(qū)空間形態(tài)對局地微氣候影響理論24-30
• 2.1 城市微氣候的形成及研究尺度24-25
• 2.2 城市局地微氣候的主要影響因素25-27
• 2.3 城市空間形態(tài)與城市微氣候的相互作用27-30
• 第三章 小區(qū)空間形態(tài)對局地氣候調(diào)節(jié)作用研究30-44
• 3.1 控制方程組30-32
• 3.2 熱輻射數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)32-38
• 3.2.1 熱輻射理論32
• 3.2.2 傳熱和輻射模型32-33
• 3.2.3 DO輻射模型及壁面邊界33-36
• 3.2.4 FLUENT軟件及太陽加載模型36-38
• 3.3 大氣流動數(shù)值模擬方法38-41
• 3.3.1 直接數(shù)值模擬方法(DNS)38-39
• 3.3.2 大渦模擬方法(LES)39
• 3.3.3 雷諾平均模擬方法(RANS)39-41
• 3.4 控制方程的離散和求解41-44
• 3.4.1 控制方程的離散41-43
• 3.4.2 離散方程的求解43-44
• 第四章 數(shù)值模擬方法驗(yàn)證44-57
• 4.1 計(jì)算域及湍流模型驗(yàn)證44-51
• 4.1.1 概述44-45
• 4.1.2 計(jì)算模型的確立45-47
• 4.1.3 模擬結(jié)果對比分析47-50
• 4.1.4 結(jié)論50-51
• 4.2 輻射模型驗(yàn)證51-55
• 4.2.1 概述51-52
• 4.2.2 計(jì)算模型確立52-53
• 4.2.3 模擬結(jié)果對比53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 第五章 CFD數(shù)值模擬城市微氣候的計(jì)算域確定57-74
• 5.1 單體建筑物計(jì)算域確定57-63
• 5.1.1 模擬方案設(shè)計(jì)57-58
• 5.1.2 計(jì)算模擬設(shè)置58-59
• 5.1.3 結(jié)果與分析59-63
• 5.2 群體建筑計(jì)算域確定63-73
• 5.2.1 模擬方案設(shè)計(jì)63-64
• 5.2.2 計(jì)算模擬設(shè)置64-65
• 5.2.3 結(jié)果分析65-73
• 5.3 本章小結(jié)73-74
• 第六章 住宅小區(qū)形態(tài)對局地微氣候影響研究74-119
• 6.1 布局空間形態(tài)對微氣候影響的機(jī)理及評估方法74-77
• 6.1.1 住區(qū)室外通風(fēng)效果評估74-76
• 6.1.2 住區(qū)室外熱輻射評估76-77
• 6.2 計(jì)算模型的建立77-89
• 6.2.1 居住小區(qū)模型布局形式77-79
• 6.2.2 模擬氣象條件79-80
• 6.2.3 計(jì)算域確定80-81
• 6.2.4 網(wǎng)格劃分81-84
• 6.2.5 邊界條件84-87
• 6.2.6 模擬材料參數(shù)確定87
• 6.2.7 收斂控制標(biāo)準(zhǔn)87-89
• 6.3 住區(qū)阻塞比對小區(qū)室外通風(fēng)效果分析89-99
• 6.3.1 小區(qū)建筑阻塞比模擬工況確定89-90
• 6.3.2 模擬結(jié)果分析90-99
• 6.4 建筑覆蓋密度對小區(qū)室外通風(fēng)效果分析99-107
• 6.4.1 小區(qū)覆蓋密度模擬工況確定99-100
• 6.4.2 模擬結(jié)果分析100-107
• 6.5 建筑群體平均高度對小區(qū)熱環(huán)境影響107-113
• 6.5.1 建筑群體平均高度模擬工況確定107-108
• 6.5.2 模擬結(jié)果分析108-113
• 6.6 見空率對小區(qū)熱環(huán)境影響113-118
• 6.6.1 建筑群見空率模擬工況確定113-114
• 6.6.2 模擬結(jié)果分析114-118
• 6.7 本章小結(jié)118-119
• 結(jié)論與展望119-122
• 1.本文的主要結(jié)論119-120
• 2.展望120-122
• 參考文獻(xiàn)122-127
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果127-129
• 致謝129

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：252509