基于数值模拟的室外热环境实测测点温度表现度研究

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实测法是室外热环境研究中应用最普遍的方法之一,实测得到的数据是相关研究开展的基础,完善的实测方法对数据的准确获取至关重要,实测中测点的合理布置也有助于得到有代表性的数据。目前对于热环境实测部分的研究存在不足,学者们大多注重对实测数据的规律分析而忽略实测过程本身,导致这部分显得略为零散和简单,在实测中对于测点的选择与布置也具有一定的随意性。本文对现有热环境实测方法进行梳理并对实测测点进行研究,基于空气温度这一重要热环境参数定义实测测点温度表现度,以居住区公共绿地和绿化道路为例,研究不同因素对实测测点温度表现度的影响。首先,对近十年室外热环境相关研究进行文献调研。基于文献中实测内容的相关描述对前期准备工作和实测过程进行初步梳理,总结得到三类现有测点布置方式,即基于周围具体环境条件进行某些因素对比的控制变量测点布置法、基于预先试测或结合数值模拟结果的综合测点布置法和基于集总参数法的中央测点布置法。总结实测影响因素中的人为可控因素和客观气象因素,重点分析实测过程的防辐射措施,从安装方式和通风手段两方面提出改善建议。其次,对实测测点温度表现度进行定义,提出实测测点温度表现度是代表某个温度场范围的一个参数,为测点所处位置沿温度变化梯度上同一等值面上的范围,分析实测测点表现度的影响因素,并进行测点温度表现度实测实验,确定后续模拟采用的水平分辨率。最后,对居住区公共绿地和绿化道路热环境进行数值模拟,根据模拟结果计算出实测测点温度表现度,分析不同形式下测点温度表现度的变化规律,研究公共绿地中不同植物种类和种植密度以及绿化道路中不同道路材质、宽度和绿化形式对实测测点温度表现度的影响。得到主要结论有:(1)公共绿地中不同的植物种植密度会对测点温度表现度产生较大的影响,均匀种植方式下的测点温度表现度小于单侧线性种植的测点温度表现度;(2)公共绿地种植广州地区常见的人面子和榕树这两种植物时,当种植密度在3棵、4棵和5棵/100m~2时,测点的温度表现度一般为7m-8m;(3)在绿化道路中,道路材质和宽度对测点温度表现度的影响较为显著,当道路绿化形式为榕树加鸭脚木、榕树加草、榕树鸭脚木加草时,对测点温度表现度的影响不显著。
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