城市居住小區(qū)室外微環(huán)境模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-17 10:26
【摘要】:近十幾年來,城市建筑和人口密度的逐漸增大,導(dǎo)致城市居住小區(qū)室外微環(huán)境狀況不斷惡化,合理的建筑形態(tài)布局與綠化形式能夠有效提高小區(qū)室外微環(huán)境的人體舒適性。本文選用天津市夏季氣候參數(shù),應(yīng)用室外微環(huán)境模擬軟件ENVI-met對(duì)不同建筑形態(tài)布局和綠化形式以及某實(shí)際住宅小區(qū)的夏季室外微環(huán)境進(jìn)行了模擬研究,對(duì)影響人體熱舒適性的多個(gè)因素:溫度、濕度、風(fēng)速、UTCI等進(jìn)行分析和比較。主要工作及研究結(jié)論如下:總結(jié)了近些年室外熱舒適性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),選用UTCI來綜合評(píng)價(jià)室外微環(huán)境。介紹了居住小區(qū)內(nèi)不同綠地形式和ENVI-met的特點(diǎn)。應(yīng)用ENVI-met對(duì)板式和塔式兩種建筑形態(tài)下三種布局方式的室外微環(huán)境進(jìn)行了模擬研究,結(jié)果表明塔式建筑小區(qū)風(fēng)環(huán)境優(yōu)于板式建筑,而板式建筑小區(qū)內(nèi)的平均溫度和UTCI值均小于塔式建筑,因此板式建筑能夠提供較舒適的室外微環(huán)境。模擬研究不同綠化形式:草坪、灌木、喬木及不同喬木樹種:白蠟、法桐、國(guó)槐對(duì)居住小區(qū)室外微環(huán)境的影響,發(fā)現(xiàn)草坪和灌木綠化對(duì)1.5m行人高度處人體熱舒適性改善效果較弱。而高大喬木的遮蔭作用和蒸騰作用使1.5m行人高度處人體熱舒適性提升較多,較大的樹高、冠幅和葉面積指數(shù)使白蠟相比于法桐和國(guó)槐,對(duì)天津地區(qū)居住小區(qū)室外微環(huán)境改善效果較好。對(duì)天津地區(qū)某實(shí)際小區(qū)的室外微環(huán)境進(jìn)行模擬分析,小區(qū)內(nèi)低風(fēng)速區(qū)域面積較多,風(fēng)環(huán)境質(zhì)量較差。通過改變小區(qū)建筑朝向,將小區(qū)平均風(fēng)速提高了0.16m/s,平均UTCI值降低0.02℃,改善了小區(qū)內(nèi)部的風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化小區(qū)植被,增加白蠟綠化,小區(qū)平均UTCI值降低2.4℃,小區(qū)室外行人熱舒適性得到明顯改善。
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TU984.12;TU119
【圖文】:
動(dòng)控制兩個(gè)相互作用的子系統(tǒng)[59],如圖 2.1 所示。主動(dòng)控制系統(tǒng)包括寒顫熱調(diào)節(jié)反應(yīng)(生熱作用)、汗水水分排出和皮下血流量調(diào)節(jié),被動(dòng)控制系統(tǒng)包括在人體內(nèi)部和表面的傳熱過程。UTCI 在分析過程中考慮了人體表面自由和強(qiáng)制對(duì)流引起的局部熱損失、與周圍物體表面之間長(zhǎng)波輻射、太陽輻射、皮膚水分蒸發(fā)和衣服傳熱。UTCI 模型的假設(shè)條件為:在風(fēng)速為 0.5m/s,環(huán)境輻射溫度為氣溫,相對(duì)濕度為50%的理想條件下,一名體重為 73.5kg,身體脂肪含量為 14%,體表面積為 1.86m2的男性,在戶外以 1.1m/s 行走,產(chǎn)生 135W/m2生理熱量,所感受到溫度為基準(zhǔn),以氣象因素動(dòng)態(tài)修正理想環(huán)境,得出人體實(shí)際感知溫度。
3.2 模擬結(jié)果與分析3.2.1 風(fēng)速圖3.2和3.3分別給出了六種布局形式14:00時(shí)刻1.5m高度處風(fēng)速云圖和平均值?梢钥闯觯迨浇ㄖ慕ㄖ筹L(fēng)面存在大面積低風(fēng)速區(qū)域,較高風(fēng)速只出現(xiàn)在居住區(qū)四周和上風(fēng)向區(qū)域,而塔式建筑的建筑背風(fēng)面低風(fēng)速區(qū)域相對(duì)較少,較高風(fēng)速不僅出現(xiàn)在居住區(qū)四周,居住區(qū)內(nèi)部南北走向道路風(fēng)速同樣較大。由于板式建筑迎風(fēng)面積比塔式建筑大,對(duì)風(fēng)場(chǎng)阻擋作用更強(qiáng),導(dǎo)致板式建筑形態(tài)低風(fēng)速區(qū)域面積較大。另外,可以看出部分受到迎風(fēng)撞擊的建筑左前側(cè)均出現(xiàn)風(fēng)流動(dòng)滯留區(qū),且滯留區(qū)由西向東逐漸增大,與都佳梅[79]模擬現(xiàn)象一致。相同建筑形態(tài)下三種布局形式的平均風(fēng)速?zèng)]有較大差別,但兩種建筑形態(tài)的平均風(fēng)速差別較大。板式建筑平均風(fēng)速為 0.96m/s
253.2.2 溫度和相對(duì)濕度圖3.4和3.5分別給出了六種布局形式14:00時(shí)刻1.5m高度處溫度云圖和平均值?梢钥闯,板式建筑三種布局形式區(qū)域內(nèi)的平均溫度比塔式建筑低,板式建筑三種布局形式的平均溫度為 30.40℃,塔式建筑三種布局形式的平均溫度為 30.57℃,二者相差 0.17℃。兩種建筑形式的平均溫度最大值均為 30.92℃,由于建筑布局的東面和南面沒有其他建筑物的遮擋,溫度最大值主要位于建筑區(qū)域的南部和東部,不會(huì)影響到多數(shù)行人的舒適性感受。板式建筑區(qū)域內(nèi)最低溫度為 29.64℃,塔式建筑區(qū)域內(nèi)最低溫度為 30.02℃,二者相差 0.38℃。板式建筑區(qū)域內(nèi)風(fēng)速偏小
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TU984.12;TU119
【圖文】:
動(dòng)控制兩個(gè)相互作用的子系統(tǒng)[59],如圖 2.1 所示。主動(dòng)控制系統(tǒng)包括寒顫熱調(diào)節(jié)反應(yīng)(生熱作用)、汗水水分排出和皮下血流量調(diào)節(jié),被動(dòng)控制系統(tǒng)包括在人體內(nèi)部和表面的傳熱過程。UTCI 在分析過程中考慮了人體表面自由和強(qiáng)制對(duì)流引起的局部熱損失、與周圍物體表面之間長(zhǎng)波輻射、太陽輻射、皮膚水分蒸發(fā)和衣服傳熱。UTCI 模型的假設(shè)條件為:在風(fēng)速為 0.5m/s,環(huán)境輻射溫度為氣溫,相對(duì)濕度為50%的理想條件下,一名體重為 73.5kg,身體脂肪含量為 14%,體表面積為 1.86m2的男性,在戶外以 1.1m/s 行走,產(chǎn)生 135W/m2生理熱量,所感受到溫度為基準(zhǔn),以氣象因素動(dòng)態(tài)修正理想環(huán)境,得出人體實(shí)際感知溫度。
3.2 模擬結(jié)果與分析3.2.1 風(fēng)速圖3.2和3.3分別給出了六種布局形式14:00時(shí)刻1.5m高度處風(fēng)速云圖和平均值?梢钥闯觯迨浇ㄖ慕ㄖ筹L(fēng)面存在大面積低風(fēng)速區(qū)域,較高風(fēng)速只出現(xiàn)在居住區(qū)四周和上風(fēng)向區(qū)域,而塔式建筑的建筑背風(fēng)面低風(fēng)速區(qū)域相對(duì)較少,較高風(fēng)速不僅出現(xiàn)在居住區(qū)四周,居住區(qū)內(nèi)部南北走向道路風(fēng)速同樣較大。由于板式建筑迎風(fēng)面積比塔式建筑大,對(duì)風(fēng)場(chǎng)阻擋作用更強(qiáng),導(dǎo)致板式建筑形態(tài)低風(fēng)速區(qū)域面積較大。另外,可以看出部分受到迎風(fēng)撞擊的建筑左前側(cè)均出現(xiàn)風(fēng)流動(dòng)滯留區(qū),且滯留區(qū)由西向東逐漸增大,與都佳梅[79]模擬現(xiàn)象一致。相同建筑形態(tài)下三種布局形式的平均風(fēng)速?zèng)]有較大差別,但兩種建筑形態(tài)的平均風(fēng)速差別較大。板式建筑平均風(fēng)速為 0.96m/s
253.2.2 溫度和相對(duì)濕度圖3.4和3.5分別給出了六種布局形式14:00時(shí)刻1.5m高度處溫度云圖和平均值?梢钥闯,板式建筑三種布局形式區(qū)域內(nèi)的平均溫度比塔式建筑低,板式建筑三種布局形式的平均溫度為 30.40℃,塔式建筑三種布局形式的平均溫度為 30.57℃,二者相差 0.17℃。兩種建筑形式的平均溫度最大值均為 30.92℃,由于建筑布局的東面和南面沒有其他建筑物的遮擋,溫度最大值主要位于建筑區(qū)域的南部和東部,不會(huì)影響到多數(shù)行人的舒適性感受。板式建筑區(qū)域內(nèi)最低溫度為 29.64℃,塔式建筑區(qū)域內(nèi)最低溫度為 30.02℃,二者相差 0.38℃。板式建筑區(qū)域內(nèi)風(fēng)速偏小
【參考文獻(xiàn)】
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1 徐志華;馮武軍;張映冰;牟溥;;高層樓群近地風(fēng)環(huán)境對(duì)人居生態(tài)的影響以及利用景觀建筑設(shè)計(jì)措施緩解[J];北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年S1期
2 劉政軒;韓杰;周晉;張聰;張國(guó)強(qiáng);;基于風(fēng)速比和空氣齡的小區(qū)風(fēng)環(huán)境評(píng)價(jià)研究[J];建筑技術(shù);2015年11期
3 王金杰;鐘金;;青島某住宅小區(qū)熱環(huán)境數(shù)值模擬研究[J];四川建筑科學(xué)研究;2015年04期
4 秦文翠;胡聃;李元征;郭振;;基于ENVI-met的北京典型住宅區(qū)微氣候數(shù)值模擬分析[J];氣象與環(huán)境學(xué)報(bào);2015年03期
5 王漢青;肖凌云;王lǚ
本文編號(hào):2759310
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