湿热地区大学校园夏季热环境测试与分析

我国湿热地区夏季空气温度和湿度相对较高,太阳辐射强烈,在学生相对集中且户外活动较多的大学校园中,此种气候条件可能会造成学生的身体不适甚至中暑.因此,在校园规划中应考虑景观设计对热环境的影响.本文通过对华南理工大学东湖周围的热环境变量进行测试.包括空气温度、湿度、风速和辐射热以及综合热环境指标--湿球黑球温度,获得了水体、乔木、草地和硬地等设计方法对热环境的影响程度.     

岭南民居室内热环境实测分析

对一古村落民居建筑室内的温度、相对湿度、风速及PMV厂进行了现场测试,分析了岭南地区传统居住建筑室内热环境的影响因素,主要包括建筑布局和局部通风构件设计等.研究结果表明,良好的建筑布局和建筑构件可以有效地改善室内热环境.     

夏热冬冷气候城市公共空间热环境季节特征

城市公共空间热环境是影响人们热舒适程度的重要因素。夏热冬冷气候城市公共空间的热环境在一年内会发生很大变化。在长沙市内选择3个典型公共空间(街道、公园和广场)进行长期热环境参数实测实验。通过对不同季节3个实测点的空气温度、相对湿度、黑球温度和风速4个重要热环境参数进行分析,获得夏热冬冷气候城市公共空间的全年热环境特征。研究结果表明:自然气候决定了城市热环境的基本特征,而城市物理结构是引起室外局部热环境发生改变的重要因素;受植物(乔木)和水体(湘江)的影响,沿江街道在全年大部分时间中空气温度显著较低,相对湿度较高,太阳辐射较弱;广场温度较高,太阳辐射较强。     

温州市灵昆岛区域热环境的模拟初步研究

针对温州瓯江口新区灵昆岛新建规划设计,在城市规划设计阶段分析新建建筑群的热环境变化特征,研究其对周围区域热环境的影响,有效推动灵昆岛城市规划设计进展。应用Sketchup软件建立三维建筑模型,选择合适计算区域,利用PHOENICS计算流体软件进行离散求解并对模拟计算结果进行后处理,分析1.7 m行人高度处的风速和温度,分析区域内热岛效应形成的原因以及热风环境和热环境的分布特征,最后为优化城市区域热环境状况进而改善研究区域内的人居环境,有效降低城市区域建筑能耗提出合理化建议。     

北方地区滨水住宅区设计对夏季热湿环境的影响分析

为了有效分析水体周边热环境中多个因素的影响显著性,将正交试验设计方法与室外热环境数值模拟方法相结合,考虑水体自身状况不变的情况下,重点讨论建筑布局、容积率、岸堤高度、滨水间距和绿化对水体周边热环境中的水蒸气扩散及温度的影响。以住区内行人高度平面的平均值作为分析指标,结果表明:容积率和岸堤高度和绿化对水蒸气扩散的影响最为显著,最小为建筑布局。而对于温度,各因素的影响无明显差距;显著因素中,容积率对水蒸气扩散的线性相关度较高,对温度的线性相关度较低。岸堤高度对水体降温效应的阻碍作用较为明显,对水蒸气扩散的影响相对较小。     

武汉市高密度居住区夏季室外热环境实测分析

为了研究夏热冬冷地区高密度居住小区夏季热环境的特点,通过对武汉市某高密度居住小区在夏季典型气象日的空气温度,相对湿度以及风速风向进行现场实测,定量的分析了夏热冬冷地区高密度居住小区的热环境现状以及不同的建筑,区域绿化和水体对区域热环境的影响。结果表明:高密度居住区的热环境较一般地带差,且与区域内的建筑布局有关,高密度居住区内空气温度较气象站高出3℃,平均风速低0.5 m/s。位于混凝土柏油路面上的测点上方空气温度整体相对其他测点要高,接着是花岗岩硬质铺地,位于绿化草坪内的温度最低。其次位于围合式建筑布局区域的温度较行列式布局高,当城市下垫面类型相同时,测试区域的绿化遮阳和建筑阴影对热环境的改善作用较为明显。     

广州市单体建筑室外微气候热环境研究

为了研究夏季广州市小区单体建筑周围热环境规律,本文以广州大学生活区某宿舍楼单体为研究对象,在其周围选取了具有代表性(不同方位及处于不同周围环境)的6个测点,逐时测量9:26～18:36时间段内的温湿度、风速、下垫面温度及辐射热流密度等热环境参数,通过对数据的整理分析,发现单体建筑周围热环境与太阳辐射强度、风速、风向、建筑遮挡作用、下垫面性质及周围环境等因素存在着一定的关系,辐射热流密度随下垫面表面温度的增大而增大.本文同时关注了热岛现象,为进一步研究小区微气候提供了实验依据.     

上海村镇居住建筑夏季风扇用能模式研究

本文通过CFD模拟,研究风扇对上海村镇居住建筑室内热环境的改善效果与节能潜力、居民对夏季自然通风与风扇结合的接受度及适用范围。研究结果表明:夏季利用风扇可以提高上海村镇居住建筑室内风速、降低室内温升并改善室内热场分布,结合自然通风可在一定程度上代替空调进行降温。当室外温度超过29.8℃时,风扇和自然通风将无法保证室内人员舒适度,建议开启空调进行降温;风扇在空调开闭情况下较单用空调制冷可分别节能13.5%~14.5%和93%~94%。     

空调房间热环境模型综合评判

引入模糊数学理论,对影响建筑室内热环境的主要环境参数（温度、风速、相对湿度、平均辐射温度）作了大量的调查与实验,建立了室内热环境模糊综合评判模型,并据此评价了几种空调环境。结果表明,模型较好地反映了人员的热感觉,可定量给出室内环境的PMV值。     

绿化率与居住区竖向微气候环境相关性研究

基于人们对居住环境舒适度要求的提高及生态节能的需要,绿化率对居住小区的热舒适性尤为重要。文章以西安居住区为研究对象,应用ENVI-met数值模拟软件对小区风环境和热环境进行了模拟,得出了3种绿化率条件下不同竖直高度上的温度和风速比。研究对高层居住区的规划和建筑设计提供了数据支撑。     

高层建筑对周围低层建筑的风环境影响研究

高层建筑的出现会改变其周围风环境,为研究高层建筑对周围低层建筑风场的影响,建立CAARC标准模型进行模拟并与风洞实验结果对比,验证选用的湍流模型、边界条件和建模方法的有效性;为重点研究高层建筑布局和高度的影响,将统计样本按照建筑布局分为4类并结合规范选取3种建筑高度进行数值模拟,分别得到居住区内风速、风速比分布图以及典型测点的最大风速曲线。通过对比居住区内最大风速、最大风速比和典型区域风速变化曲线发现:高层建筑邻近街道区域风速明显增大,迎风面拐角处风速增大现象尤其明显;高层建筑布局对风场分布形态有重要影响,对居住区最大风速影响不大,而高层建筑高度的影响与之相反。给出了当前边界条件不同高度比下的最佳高层分布情况。     

建筑架空高度及风向对行人区微气候的影响评估

来流风向与建筑设计对建筑小区内的微气候有重要影响。建筑架空作为亚热带常见的设计之一,已被证明于高密度城市里可改善建筑周围行人区的低风速境况。然而,该设计对其周边微气候(风环境和热舒适)的影响程度并未深入量化分析。本文通过计算流体CFD,探究四种不同架空高度及3种风向对架空建筑周边行人区微气候的影响程度。CFD模拟选用DDES模型,并将CFD预测与风洞试验进对比,两者相关系数为0.96。同时,室外热舒适性选用生理等效温度(PET)作为指标进行评估。结果表明,建筑侧面高风速区随架空高度与建筑高度比h/H的增大而呈缩小趋势。当来流方向与建筑成90°时,架空下行人区的风速显著偏低且体感更热,这不利于改善亚热带城区夏季风环境和行人热舒适。本文给出了DDES模型用于分析建筑架空高度和风向对影响行人区风环境和热舒适的参考,对未来城市微气候设计有指导意义。     

低气压环境下空气流速对人体热感觉影响的研究

通过问卷调查的形式,研究了20名处于不同大气压力环境中受试者的热感觉和风速期望随空气流速变化的情况,进而分析了不同大气压力环境中,空气流速对用风速期望进行评价的吹风感和人体平均热感觉(MTS)的影响.研究表明:低气压环境下人体对空气流速变化的感觉不如常压下敏感,人体在较高温度下对风速变化的感觉不如较低温度下敏感.在20～22 ℃时,低气压环境下微风速(<0.2 m/s)范围内的风速变化对身着厚重衣物的受试者的热感觉影响十分微小.     

大型高层住宅小区室外风环境模拟分析

使用计算机模拟技术对大型住宅小区室外风环境的特点进行了模拟分析;着重对影响人居环境的住区室外风速分布以及建筑外立面的风压分布等特性进行了模拟计算;研究了此类建筑室外风环境优化设计的关键因素;研究结果表明,首层架空以及周围开敞式设计可以有效引导外部气流深入小区内部,从而改善小区的室外通风和热环境。     

传统岭南庭园水体周边热环境模拟研究以余荫山房为例

“水”作为重要的造园要素之一,对调节庭园微气候起着不可忽视的作用。本次研究期冀通过现代方法尽量真实的描述岭南庭园空间环境特征,探索岭南传统庭园中水体的微气候效应,传承蕴藏其中的生态智慧。以广东四大名园之一余荫山房为研究对象,借助微气候模拟软件ENVI—met,对其夏季热环境进行数值模拟,分析温度、湿度、风速、平均辐射温度等气候要素的空间分布特征和时间变化规律,在此基础上选用标准有效温度综合评价夏季庭园室外热环境质量。研究表明,水体在白天对庭园中近地面空气有一定的降温增湿作用,园中水体与植物相结合的空间室外热环境质量最高。故在庭园设计中重视理水的作用,可以更有效的改善夏季庭园热环境,营造舒适的室外活动场所。     

北方滨水区街区形态对城市微气候的影响

为了有效分析水体周边热环境中多个因素的影响显著性,将正交试验设计方法与室外热环境数值模拟方法相结合,考虑水体自身状况不变的情况下,重点讨论建筑布局、容积率、岸堤高度、滨水间距和绿化对水体周边热环境中的水蒸气扩散及温度的影响。以住区内行人高度平面的平均值作为分析指标,结果表明:与水蒸气质量分数相比,由于温度受环境的综合作用更强,其变化规律不尽相同。随着远离水体的距离增加,水蒸气质量分数呈下降趋势,而温度呈现上升趋势。岸堤高度对水体降温效应的阻碍作用较为明显,对水蒸气扩散的影响相对较小。采用板式和点板式建筑布局的滨水建筑区域更利于水体对局地热湿环境中湿度的调节,容积率较低且中部具有较为宽敞通风廊道的滨水布局更利于水体对滨水建筑区温度的调节。     

冷凝释放热对周围环境及自然通风的影响研究

本文以分体式空调的室外机为对象,采用CFD方法,使用FLUENT软件模拟了不同的环境风速条件下,不同热释放率的室外机周围的速度场、温度场,分析室外机释放的冷凝热对建筑周围热环境的影响。还模拟了室外机置于建筑迎风面、背风面和无室外机散热影响情况下某大开口单体建筑的自然通风情况,分析通风过程中的速度、温度以及压力分布情况,研究冷凝热释放对自然通风的影响。室外机组的尺寸为900mm×900mm×300mm,距建筑外墙的距离为0.2m,距地面0.5m。由模拟结果可以看出由于热浮力的作用,热气流有明显的上升趋势,并逐渐向外墙面贴附,且影响范围很大。热空气的上升运动不仅与室外机的热释放率有关,而且与室外环境的风速也有关系。本文首次采用热污染边界层的概念来定义室外机冷凝热释放的影响范围,并对室外机的安装布置提出合理化建议。     

基于热环境模拟分析的滨河住区建筑布局研究

城市河流对住区热环境具有显著的改善作用。以深圳气候条件为参考,探讨河流与建筑布局对滨河住区热环境的影响,对改进滨河住区布局,提高住区热环境舒适性有重要作用。研究运用CFD模拟技术方法,分析在不同建筑布局模式下,基于河流影响的住区温度、相对湿度和风速的变化情况;以标准有效温度SET*为评价标准,探讨滨河住区建筑布局与热舒适的关系;基于河流产生的良好微环境气候效应,对住区建筑布局提出优化方法,为营造生态、舒适的滨河住区环境起到重要作用。研究表明,减小建筑面向盛行风的垂直投影面积、创造利于河流风向的通风降温廊道、以及营造相应的住区开敞空间等,是改善滨河住区热环境舒适性的主要建筑布局方法。     

室外热环境研究中景观水体动态热平衡模型及其数值模拟分析

为解决室外热环境数值模拟研究中水体边界条件设定的问题,借鉴水库和湖泊水温分布的计算方法,并根据室外景观设计中的水体特点,对水面蒸发换热项和对流换热项进行了修正。建立了室外热环境研究中水体温度的动态热平衡模型,编制了水体温度分布的数值计算程序,并使用该程序分析了水面植被遮挡系数、水体深度及水面尺寸等因素对水面温度的影响。数值分析结果表明:1)由于存在蒸发现象,水面温度一般低于空气温度,而当水面有漂浮植被时,水体表面温度会显著降低;2)水体表面温度随水体深度的增加而减少,但当水体深度超过4 m后,影响变得较小;3)水面尺寸对水面温度的影响比较小,只要水体深度设计适当,室外环境中的水体可以获得较低的表面温度。     

广西桂林龙胜地区干栏式建筑热舒适度的研究

随着对民族特色建筑的研究逐渐增多,对传统建筑研究的重要目的之一在于验证建筑物空间和形态与地区气候条件之间是否具有良好的适应性。通过对广西桂林地区少数民族干栏式建筑和普通居住建筑建筑参数、气象数据的实地测量,采用Design-Builder模拟软件对其建立模型,并进行CFD仿真,模拟得到建筑物内部的热环境以及全年室内温度,最终计算得出建筑物内部全年热舒适度指标。经对比仿真结果得出,干栏式建筑内部热环境和热舒适度指标明显优于普通居住建筑,干栏式建筑更加符合广西地区气候。