某校園建筑風(fēng)熱環(huán)境數(shù)值仿真及分析評價
發(fā)布時間:2017-03-30 10:11
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【摘要】:隨著我國城市化進(jìn)程的加快,大量建筑群拔地而起,城市環(huán)境狀況每況愈下,熱島效應(yīng)日趨嚴(yán)峻。對于現(xiàn)代中國,建筑小區(qū)是城市建筑群的主要形式,建筑小區(qū)室外風(fēng)環(huán)境和室外熱環(huán)境狀況對小區(qū)微氣候具有重要影響,同時也影響居民的安全性和舒適性。如何為建筑小區(qū)內(nèi)居民創(chuàng)造良好的室外風(fēng)熱環(huán)境是建筑環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點問題之一,然而鑒于影響風(fēng)熱環(huán)境的因素多而復(fù)雜,如風(fēng)速大小及方向、植被綠化、水體分布、太陽輻射強(qiáng)度、空氣溫濕度、建筑表面及下墊面材料、地面長波輻射強(qiáng)度、人為因素產(chǎn)熱等,國內(nèi)對建筑室外風(fēng)熱環(huán)境影響的研究側(cè)重點都不同,本文針對大學(xué)校園風(fēng)熱環(huán)境進(jìn)行了綜合模擬研究和分析,主要研究工作如下。由于研究城市小區(qū)風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境狀況的方法主要有:實地測量,風(fēng)洞試驗和計算機(jī)數(shù)值模擬三種方法。計算機(jī)數(shù)值模擬方法因其不受建筑形狀影響、計算周期相對較短,費(fèi)用低廉,可以比較準(zhǔn)確的模擬建筑室外風(fēng)環(huán)境,并且模擬結(jié)果比較直觀等優(yōu)點得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文基于前人研究的成果和大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù),確定了人行高度1.5m處的室外風(fēng)環(huán)境及熱環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)的模擬結(jié)果提供理論支撐,基于湍流的標(biāo)準(zhǔn)κ一ε數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用CFD軟件對濟(jì)南某大學(xué)校園建筑群室外風(fēng)環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬,主要研究了夏季及冬季工況下建筑周圍樹木對室外風(fēng)速分布、壓力分布的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)建筑周圍樹木可以有效減低建筑周圍風(fēng)速,尤其是在離地高度3m-9m之間,樹木對風(fēng)速的削弱作用非常明顯。本文模擬分析了下墊面反射率和建筑周圍樹木對室外熱環(huán)境的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)樹木對室外風(fēng)速、風(fēng)壓及空氣溫度都有很大影響。不同下墊面反射率對熱環(huán)境的影響差異顯著,地面反射率增大對地表附近風(fēng)速影響不大,但能使地表附近空氣溫度有所下降。而對于離地面較遠(yuǎn)的上空區(qū)域,增大地面反射率會提高空氣平均輻射溫度。同時,在地面反射率相同的情況下,當(dāng)建筑周圍種植樹木時,地表以上空氣溫度要略低于建筑周圍無樹木的情況。本文運(yùn)用CFD軟件模擬建筑群的風(fēng)熱環(huán)境,可以為已建成小區(qū)局部風(fēng)熱環(huán)境不合理區(qū)域提供有效的分析、評價,為決策者提供對應(yīng)的改善措施,同時也能為城市規(guī)劃設(shè)計者們在規(guī)劃建設(shè)小區(qū)初期對其周圍風(fēng)熱環(huán)境狀況提供參考,并為今后對于小區(qū)風(fēng)熱環(huán)境狀況的研究提供一定借鑒。
【關(guān)鍵詞】:熱島效應(yīng) 室外風(fēng)環(huán)境 室外熱環(huán)境 數(shù)值模擬 風(fēng)速分布 壓力分布 溫度分布
【學(xué)位授予單位】:山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU984.14;TU119
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 選題背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
- 1.3 本課題研究內(nèi)容14-15
- 第二章 建筑室外風(fēng)環(huán)境研究的理論基礎(chǔ)15-23
- 2.1 湍流流動特點15
- 2.2 風(fēng)環(huán)境研究方法15-16
- 2.3 風(fēng)環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)16-18
- 2.4 風(fēng)環(huán)境數(shù)值模擬湍流模型18-20
- 2.5 風(fēng)環(huán)境計算控制方程20-21
- 2.6 本章小結(jié)21-23
- 第三章 建筑室外熱環(huán)境研究的理論基礎(chǔ)23-31
- 3.1 熱環(huán)境的影響因素23
- 3.2 熱環(huán)境研究方法23-24
- 3.3 熱環(huán)境評估標(biāo)準(zhǔn)24-27
- 3.4 熱環(huán)境計算控制方程27-30
- 3.5 本章小結(jié)30-31
- 第四章 風(fēng)環(huán)境模擬及分析評價31-45
- 4.1 濟(jì)南市地理位置及氣候條件31-32
- 4.2 物理模型的建立32
- 4.3 計算網(wǎng)格的劃分32-33
- 4.4 計算邊界條件的設(shè)定33-34
- 4.5 模擬結(jié)果分析34-43
- 4.6 本章小結(jié)43-45
- 第五章 熱環(huán)境模擬及分析評價45-51
- 5.1 熱島效應(yīng)簡介45
- 5.2 物理模型的建立及計算網(wǎng)格的劃分45
- 5.3 計算邊界條件的設(shè)定45-46
- 5.4 模擬結(jié)果分析46-50
- 5.5 本章小結(jié)50-51
- 第六章 結(jié)論與展望51-53
- 6.1 本文主要結(jié)論51-52
- 6.2 今后工作展望52-53
- 參考文獻(xiàn)53-57
- 致謝57-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況59
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 宋明潔;劉剛;卜雪e
本文編號:276855
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/276855.html
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