【摘要】：舒適的校園環(huán)境能為師生的日常生活和教學(xué)活動(dòng)提供良好的使用條件,大學(xué)校園功能分區(qū)較多、居住密度較大、人員活動(dòng)復(fù)雜多變,因此,對(duì)校園風(fēng)熱環(huán)境的研究至關(guān)重要。本文以濟(jì)南某大學(xué)校園為例使用CFD的模擬與風(fēng)洞試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比并對(duì)校園熱環(huán)境的評(píng)價(jià)和優(yōu)化進(jìn)行了模擬研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,分析了《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《城市居住區(qū)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和WBGT熱舒適性評(píng)價(jià)系數(shù)用于室外風(fēng)熱環(huán)境評(píng)價(jià)的不足,并總結(jié)了本研究用于校園風(fēng)熱環(huán)境的評(píng)價(jià)體系。其次,根據(jù)Jonas Allegrini的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行PHOENICS模擬的模型驗(yàn)證,確定模擬實(shí)驗(yàn)的湍流模型和邊界條件,在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源下通過(guò)GCI(網(wǎng)格獨(dú)立性指數(shù))對(duì)比確定了網(wǎng)格精密度,確保了PHOENICS模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。第三,使用Google Sketchup和AutoCAD軟件建立了包含建筑群、道路、綠化、水環(huán)境、山體和30m地勢(shì)高差地塊在內(nèi)的三維校園模型。應(yīng)用PHOENICS模擬分析了不同因素對(duì)校園建筑和主要區(qū)域風(fēng)熱環(huán)境的影響。研究發(fā)現(xiàn):大學(xué)校園風(fēng)熱環(huán)境基本滿足《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)校園環(huán)境的要求,由于地勢(shì)變化的原因,校園人行高度處平均風(fēng)速和溫度分布隨著地勢(shì)高度變化出現(xiàn)分層現(xiàn)象。冬季主導(dǎo)風(fēng)向下校園內(nèi)中心綠化區(qū)域平均風(fēng)速小于2.6m/s,校園內(nèi)無(wú)高速風(fēng)場(chǎng)。校園主要建筑前后壓差在2Pa~4Pa范圍內(nèi),有利于冬季的防風(fēng)節(jié)能效果。夏季和過(guò)渡季校園內(nèi)平均風(fēng)速小于3.0m/s,在主導(dǎo)風(fēng)條件下校園建筑50%以上可開(kāi)啟外窗室外表面的風(fēng)壓大于0.5Pa,有利于室內(nèi)自然通風(fēng)。夏季高溫區(qū)域主要集中在戶外操場(chǎng)和校園廣場(chǎng),溫度最高達(dá)37℃,另外,校園建筑外表面溫度明顯高于周?chē)h(huán)境溫度。校園的中心綠化區(qū)對(duì)背風(fēng)面的建筑群起到了一定的降溫作用,校園人行高度處平均氣溫為30℃~35℃,室外熱舒適性評(píng)價(jià)系數(shù)22℃WBGT24℃。最后,提出使用建筑遮陽(yáng)、屋頂綠化和地面綠化分隔帶的方法來(lái)改善校園建筑外表面和水泥地面的外表面溫度,并通過(guò)模擬的方法驗(yàn)證了屋頂綠化對(duì)校園建筑外表面溫度的影響和綠化分隔帶對(duì)戶外操場(chǎng)、校園廣場(chǎng)周?chē)h(huán)境溫度的影響。為使用CFD方法對(duì)校園風(fēng)熱環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)化提供了大量的參考數(shù)據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TU984.14;TU119
【圖文】：

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ统叽缡疽鈭D

研究區(qū)域的衛(wèi)星地圖和三維模型對(duì)比圖（其中，a為衛(wèi)星地圖，b為使用GoogleSketchUp建立的三維模型俯視圖）

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2739653