本文選題：組團(tuán) + 室內(nèi)外�。� 參考：《西安建筑科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：城市大氣污染日益嚴(yán)重,這一現(xiàn)象威脅到終日生活在城市建筑室內(nèi)外空間的人類的健康,則城市環(huán)境問題需要解決控制或降低室內(nèi)外污染物濃度的方式和方法。在研究城市氣態(tài)污染時(shí)既要考慮以室外空間向室內(nèi)正向擴(kuò)散的機(jī)動車尾氣污染物,也要考慮當(dāng)室內(nèi)存在強(qiáng)污染源項(xiàng)時(shí)也會向室外空間逆向擴(kuò)散的廢氣污染物。另外大尺度的城市形態(tài)分析研究依賴于既成事實(shí)的城市空間形態(tài)所建立的邊界范圍,對于每一具體空地塊范圍內(nèi)的規(guī)劃設(shè)計(jì)所要考慮的卻是依據(jù)規(guī)劃生長型城市中最小細(xì)胞元素即組團(tuán)建筑的組合、裂變和演變最終形成最適宜于該地塊的空間形態(tài)設(shè)計(jì)。因此組團(tuán)建筑空間范圍成為規(guī)劃設(shè)計(jì)中首要研究的邊界范圍,但是組團(tuán)建筑空間室內(nèi)外污染物擴(kuò)散影響因素具備了多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。本文以掌握城市建筑室內(nèi)外空間污染物雙向擴(kuò)散特性規(guī)律為目的,以組團(tuán)建筑空間為研究對象,采用了基礎(chǔ)理論分析、實(shí)地測量驗(yàn)證和模擬預(yù)測擴(kuò)展三者結(jié)合的數(shù)值分析方法,主要展開以下相關(guān)研究:首先,依據(jù)建筑功能和污染物源項(xiàng)位置定義了組團(tuán)建筑空間類型;通過對流傳熱傳質(zhì)分析和影響因素指出了室內(nèi)外污染物擴(kuò)散存在環(huán)境參數(shù)的耦合作用,即除了風(fēng),溫度和濕度也會影響污染物擴(kuò)散;在大氣污染擴(kuò)散模式和高架道路污染物擴(kuò)散計(jì)算模式的基礎(chǔ)上建立了考慮室內(nèi)向室外擴(kuò)散氣態(tài)污染物的室內(nèi)外污染物雙向擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型,根據(jù)模型中所涉及和簡化了的室內(nèi)外污染物雙向擴(kuò)散主要影響因素,指導(dǎo)設(shè)計(jì)了不同組團(tuán)建筑空間類型的實(shí)地室內(nèi)外示蹤氣體同步測試,并找到各影響因素的權(quán)重關(guān)系。其次,統(tǒng)計(jì)分析了西安市主城區(qū)內(nèi)40條城市交通峽谷空間的環(huán)境參數(shù)、組團(tuán)建筑形狀因子、葉面積指數(shù)和CO源強(qiáng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),取得了8種實(shí)地測量工況下六個影響因素的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析的權(quán)重及組團(tuán)建筑空間微氣候設(shè)計(jì)方法;并針對生活型街谷空間和工業(yè)生產(chǎn)型空間和單體建筑室內(nèi)外空間,分別在不同季節(jié)采用晝夜連續(xù)性的實(shí)地測試方法,分析了在建筑類型和建筑功能空間不同的情況下,室內(nèi)外污染物雙向擴(kuò)散規(guī)律和基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析的權(quán)重,為數(shù)值模擬邊界條件設(shè)計(jì)了主要影響因素中主要擴(kuò)展模擬參數(shù),如環(huán)境參數(shù)中風(fēng)向、組團(tuán)建筑形狀因子和有無綠化情況。最后,通過實(shí)測與模擬數(shù)值誤差分析,建立了西安地區(qū)室內(nèi)外污染物擴(kuò)散數(shù)值模擬模型,針對7種多元化組團(tuán)布局,依次改變其主要擴(kuò)展模擬參數(shù),以無量綱濃度作為衡量指標(biāo)得出西安地區(qū)的優(yōu)選組團(tuán)方案和單體建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方案建議。
[Abstract]:Urban air pollution is becoming more and more serious, which threatens the health of people living in the indoor and outdoor space of urban buildings all day long. Therefore, the urban environmental problems need to solve the problem of controlling or reducing the concentration of pollutants in and out of the city. In the study of urban gaseous pollution, we should not only consider the vehicle exhaust gas pollutants which spread positively from outdoor space to the interior, but also consider the exhaust gas pollutants that will be diffused in outdoor space when there is a strong pollution source in the indoor. In addition, the large-scale analysis of urban form depends on the boundary range established by the urban spatial form of fait accompli. However, the planning and design of each specific empty plot should be based on the combination of the smallest cell elements in the growing city, that is, the cluster building, and the fission and evolution will finally form the spatial shape design of the block. Therefore, the space scope of cluster-building becomes the most important boundary range in planning and design, but the influence factors of pollutant diffusion in and out of cluster-building space have the characteristics of diversity and complexity. For the purpose of mastering the bidirectional diffusion characteristics of pollutants in indoor and outdoor space of urban buildings and taking the space of grouped buildings as the research object, this paper adopts a numerical analysis method which combines basic theory analysis, field measurement verification and simulation and prediction expansion. The main research is as follows: firstly, the space type of cluster building is defined according to the function of building and the location of pollutant source term. Based on the analysis of convective heat and mass transfer and influencing factors, the coupling effect of indoor and outdoor pollutant diffusion is pointed out, that is, in addition to wind, temperature and humidity will also affect pollutant diffusion. On the basis of air pollution diffusion model and viaduct pollutant diffusion calculation model, a mathematical model of indoor and outdoor pollutant bidirectional diffusion was established. According to the main factors which affect the bidirectional diffusion of indoor and outdoor pollutants which are involved and simplified in the model, the simultaneous measurement of indoor and outdoor tracer gas with different space types of group building is designed, and the weight relation of each influencing factor is found. Secondly, the environmental parameters, shape factors, leaf area index and CO source of 40 urban traffic canyons in Xi'an are analyzed statistically. The weight and microclimate design method of six factors based on BP neural network analysis are obtained under eight field measurement conditions, and the design method of microclimate in building space is obtained, which is aimed at living street space, industrial production space and indoor and outdoor space of single building. In different seasons, the field test method of diurnal continuity is used to analyze the bidirectional diffusion law of indoor and outdoor pollutants and the weight based on BP neural network analysis under the condition of different building types and building function space. For the numerical simulation of boundary conditions, the main extended simulation parameters, such as wind direction, shape factor and greening condition, are designed. Finally, the numerical simulation model of indoor and outdoor pollutant diffusion in Xi'an area is established by analyzing the numerical error of measured and simulated data. According to 7 kinds of multi-group layout, the main extended simulation parameters are changed in turn. Based on the dimensionless concentration, the optimal group scheme and the optimal design scheme of single building in Xi'an area are obtained.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X51;TU-024

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本文編號：1865379