城市節(jié)能措施對城市快速發(fā)展有重要影響,城市綠化作為降低建筑冷負(fù)荷的有效措施,一直備受人們關(guān)注。然而目前缺乏一種針對某一綠化形式對區(qū)域熱環(huán)境和建筑能耗影響,并將總體思路應(yīng)用于具體場地或建筑的量化措施的研究,這將在城市規(guī)劃階段對建筑周圍綠化無法準(zhǔn)確設(shè)計。本文基于計算流體力學(xué)（CFD）軟件PHOENICS和建筑能耗模擬（BES）軟件EnergyPlus,建立BES與CFD耦合思路,定量分析了建筑周圍及小區(qū)內(nèi)樹木對熱環(huán)境及住宅能耗的影響。文章重點開展了以下研究:（1）詳細(xì)介紹了PHOENICS和EnergyPlus軟件的理論基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)模型,建立了研究所需耦合模擬策略。利用實驗對降溫模型和氣流模型進行驗證,驗證結(jié)果表明本研究的數(shù)學(xué)模型可以準(zhǔn)確預(yù)測區(qū)域熱環(huán)境。（2）根據(jù)樹冠高度、葉面積指數(shù)（LAI）和基礎(chǔ)布局,利用控制變量法設(shè)置不同工況,對比分析了白天時間段兩個時間點10點和13點,樹冠中心高度與人行高度處微氣候環(huán)境的變化,分別從空氣溫度、相對濕度和風(fēng)速來分析樹木特性對小區(qū)熱環(huán)境的影響,并對小區(qū)熱環(huán)境的熱舒適進行評價分析。結(jié)果表明兩個不同時刻下,不同樹冠高度、LAI和基礎(chǔ)布局對空氣溫度、相對濕度、... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽位置[68]

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖2.2單表面陰影計算[68]其中，SP為投射表面，RP為接收表面假設(shè)SP表面的坐標(biāo)為（X，Y，Z），RP表面的坐標(biāo)為（X’，Y’，Z’），則：cosaZXX（2-15）cosbZYY（2-16）式中，21cossinCSCSa，321sinsincoscosCSCSCSb為入射角，為Z軸與該表面的傾角，CS1、CS2、CS3分別為法線與X、Y、Z的夾角余弦值。（3）熱平衡方程房間的熱平衡包含房間空氣熱平衡、外表面熱平衡和內(nèi)表面熱平衡。其中，室內(nèi)空氣熱量是由室內(nèi)對流換熱、滲透和鄰室空氣傳熱和空氣散失量組成，熱平衡公式見2-17。syszpzzipiNizsiiiNiNizhQTmTATQTTCmTCdtdTCslsurfaceszones)()()(inf111z（2-17）式中，QslNi1和)(1zsiiiNiTTAhsurfaces分別為房間空氣和表面對流換熱產(chǎn)生的能量；)(1zzipiNiTTCmzones為鄰室空氣傳熱量；)(infzpTTCm為滲透量；sysQ為空氣系統(tǒng)散失量。外表面熱平衡方程見2-18。

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文15后，替換EnergyPlus氣象文件中原溫度、濕度和風(fēng)速值形成新的氣象文件并導(dǎo)入EnergyPlus軟件，進行模擬。第四步是將模擬完成后的建筑表面溫度提取，并與上一次建筑表面溫度對比，如果誤差均在10％之內(nèi)，則完成本次循環(huán)。否則重復(fù)第二步和第三步。由于PHOENICS軟件更新邊界條件的時間步長較長，約1h，模型還需對提取的溫度濕度和風(fēng)速求平均值。在每個計算時間步輸出建筑周圍平均溫度、濕度和風(fēng)速值給EnergyPlus。EnergyPlus則在每個計算時間步輸出建筑表面溫度給PHOENICS。整個過程為循環(huán)耦合，直至表面溫度差值在允許范圍內(nèi)終止循環(huán)。圖2.3耦合模擬流程

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本文編號：2974855