寒冷地区高校校园不同室外空间形态下的热环境长时间尺度测析
发布时间：2021-07-28 12:08
如何缓解热岛效应,改善校园局地热环境是校园规划与设计的重要内容之一。本文以寒冷地区高校校园为例,采用长时间尺度热环境实测方法,进行校园室外空间形态和热环境长时间尺度相关性测析,以期为寒冷地区校园室外空间热环境设计提供指引。结果表明:整个测试时段大面积水体下垫面白天为冷岛夜间为热岛,随着气温的升高白天冷岛效应和夜间热岛效应均变显著,且随着土地的进一步开发,室外空间热岛强度增加; 3种围合式布局空间中四面围合空间内部在白天的8:00-15:00热岛强度最强,4月段平均为0.9℃,5月段为1.4℃,南北西三面围合式布局更有利于全天热岛强度的降低;影响不同室外空间热环境的主导因素有差异,室外空间热环境设计过程中应考虑主导因素的影响,通过有效的规划、建筑和景观等设计手段来提高室外热环境质量。
【文章来源】：建筑科学. 2020,36(08)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
校园鸟瞰图及测点布置
以国家气象站郑州站为基准计算4月段和5月段不同室外空间形态的逐时平均热岛强度，结果如图3所示。选取3种围合式布局内部测点、大面积水体下垫面测点、硬质铺地下垫面测点、东西走向对称式街谷测点和东西走向非对称式街谷测点，来观察热岛强度的逐时变化特征。对比分析7种测点的热岛强度的原因为，7种测点可以简化成不同的开发强度模型，7测点为自然土壤挖掘人工湖，8测点为自然土壤进行铺装混凝土硬化，其余测点均为下垫面硬化和在其周边加建建筑。2个时段内大面积水体下垫面7测点热岛强度最弱，在4月段和5月段日间(8:00–18:00)为冷岛，平均分别为-0.1℃和-0.3℃，夜间(19:00–7:00)为热岛，2个时段分别为0.3℃和0.6℃，随着气温升高从4月到5月日间冷岛效应和夜间热岛效应均变显著。大面积硬质铺地8测点2个时段日间平均热岛强度分别为0.4℃和0.3℃，夜间分别为0.5℃和1.0℃，日间和夜间热岛效应均比7测点高。其余测点中，东西走向对称式街谷且内部绿化13测点4月段日间为热岛效应，5月段为冷岛效应，平均热岛强度值为-0.2℃，炎热时段降温效果明显;四面围合空间内部在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段为0.9℃，5月段为1.4℃;日落后19:00至次日日升时刻7:00东西走向不对称街谷北高南低街谷11测点热岛强度最强，4月段和5月段平均值分别为0.7℃和1.2℃。分析可知，室外空间测点在自然土壤的基础上随着人工化程度的不同，热岛效应增加程度不同，周边布局建筑空间内部热岛效应增加的程度和规律受周边建筑布局和内部绿化的影响。
2个时段内大面积水体下垫面7测点热岛强度最弱，在4月段和5月段日间(8:00–18:00)为冷岛，平均分别为-0.1℃和-0.3℃，夜间(19:00–7:00)为热岛，2个时段分别为0.3℃和0.6℃，随着气温升高从4月到5月日间冷岛效应和夜间热岛效应均变显著。大面积硬质铺地8测点2个时段日间平均热岛强度分别为0.4℃和0.3℃，夜间分别为0.5℃和1.0℃，日间和夜间热岛效应均比7测点高。其余测点中，东西走向对称式街谷且内部绿化13测点4月段日间为热岛效应，5月段为冷岛效应，平均热岛强度值为-0.2℃，炎热时段降温效果明显;四面围合空间内部在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段为0.9℃，5月段为1.4℃;日落后19:00至次日日升时刻7:00东西走向不对称街谷北高南低街谷11测点热岛强度最强，4月段和5月段平均值分别为0.7℃和1.2℃。分析可知，室外空间测点在自然土壤的基础上随着人工化程度的不同，热岛效应增加程度不同，周边布局建筑空间内部热岛效应增加的程度和规律受周边建筑布局和内部绿化的影响。在3种围合式布局空间中，四面围合式空间在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段和5月段热岛强度平均值分别为0.9℃和1.4℃，此时段南北西和南北东三面围合式空间热岛效应相对较弱且差别小，4月段均为0.5℃，5月段南北西围合式空间为0.6℃，南北东为0.5℃。其余时刻，南北西三面围合式布局空间热岛强度最弱，四面围合式空间和南北东围合式空间热岛强度相对较高。统计结果显示3种围合式空间中南北西三面围合式空间更有利于全天热岛强度的降低，四面围合式布局空间最不利热岛强度的降低。南北西和南北东三面围合式庭院，内部热岛效应和太阳高度角密切相关，日出至正午后(8:00–15:00)东向开口的南北西围合庭院，内部热岛效应略强于南北东围合空间，其余时段南北西围合庭院内部热岛效应较弱。
【参考文献】：
期刊论文
[1]风速及风向对城市热岛强度的影响研究[J]. 贺广兴,王先华,孙杰. 环境工程. 2016(07)
[2]广州大学校园夏季室外热环境测试与分析[J]. 李丽,陈绕超,孙甲朋,王伟,周孝清. 广州大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]围合式和半围合式建筑群室外气温计算方法研究[J]. 张宇峰,刘登伦. 建筑科学. 2014(08)
[4]教学组团夏季室外热环境特征与计算模型验证[J]. 李琼,孟庆林,赵立华. 土木建筑与环境工程. 2011(03)
硕士论文
[1]广州生活性街谷热环境设计策略研究[D]. 杜晓寒.华南理工大学 2014
[2]天津大学校园夏季室外热环境研究[D]. 陈铖.天津大学 2014
本文编号：3307889
【文章来源】：建筑科学. 2020,36(08)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
校园鸟瞰图及测点布置
以国家气象站郑州站为基准计算4月段和5月段不同室外空间形态的逐时平均热岛强度，结果如图3所示。选取3种围合式布局内部测点、大面积水体下垫面测点、硬质铺地下垫面测点、东西走向对称式街谷测点和东西走向非对称式街谷测点，来观察热岛强度的逐时变化特征。对比分析7种测点的热岛强度的原因为，7种测点可以简化成不同的开发强度模型，7测点为自然土壤挖掘人工湖，8测点为自然土壤进行铺装混凝土硬化，其余测点均为下垫面硬化和在其周边加建建筑。2个时段内大面积水体下垫面7测点热岛强度最弱，在4月段和5月段日间(8:00–18:00)为冷岛，平均分别为-0.1℃和-0.3℃，夜间(19:00–7:00)为热岛，2个时段分别为0.3℃和0.6℃，随着气温升高从4月到5月日间冷岛效应和夜间热岛效应均变显著。大面积硬质铺地8测点2个时段日间平均热岛强度分别为0.4℃和0.3℃，夜间分别为0.5℃和1.0℃，日间和夜间热岛效应均比7测点高。其余测点中，东西走向对称式街谷且内部绿化13测点4月段日间为热岛效应，5月段为冷岛效应，平均热岛强度值为-0.2℃，炎热时段降温效果明显;四面围合空间内部在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段为0.9℃，5月段为1.4℃;日落后19:00至次日日升时刻7:00东西走向不对称街谷北高南低街谷11测点热岛强度最强，4月段和5月段平均值分别为0.7℃和1.2℃。分析可知，室外空间测点在自然土壤的基础上随着人工化程度的不同，热岛效应增加程度不同，周边布局建筑空间内部热岛效应增加的程度和规律受周边建筑布局和内部绿化的影响。
2个时段内大面积水体下垫面7测点热岛强度最弱，在4月段和5月段日间(8:00–18:00)为冷岛，平均分别为-0.1℃和-0.3℃，夜间(19:00–7:00)为热岛，2个时段分别为0.3℃和0.6℃，随着气温升高从4月到5月日间冷岛效应和夜间热岛效应均变显著。大面积硬质铺地8测点2个时段日间平均热岛强度分别为0.4℃和0.3℃，夜间分别为0.5℃和1.0℃，日间和夜间热岛效应均比7测点高。其余测点中，东西走向对称式街谷且内部绿化13测点4月段日间为热岛效应，5月段为冷岛效应，平均热岛强度值为-0.2℃，炎热时段降温效果明显;四面围合空间内部在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段为0.9℃，5月段为1.4℃;日落后19:00至次日日升时刻7:00东西走向不对称街谷北高南低街谷11测点热岛强度最强，4月段和5月段平均值分别为0.7℃和1.2℃。分析可知，室外空间测点在自然土壤的基础上随着人工化程度的不同，热岛效应增加程度不同，周边布局建筑空间内部热岛效应增加的程度和规律受周边建筑布局和内部绿化的影响。在3种围合式布局空间中，四面围合式空间在白天的8:00–15:00热岛强度最强，4月段和5月段热岛强度平均值分别为0.9℃和1.4℃，此时段南北西和南北东三面围合式空间热岛效应相对较弱且差别小，4月段均为0.5℃，5月段南北西围合式空间为0.6℃，南北东为0.5℃。其余时刻，南北西三面围合式布局空间热岛强度最弱，四面围合式空间和南北东围合式空间热岛强度相对较高。统计结果显示3种围合式空间中南北西三面围合式空间更有利于全天热岛强度的降低，四面围合式布局空间最不利热岛强度的降低。南北西和南北东三面围合式庭院，内部热岛效应和太阳高度角密切相关，日出至正午后(8:00–15:00)东向开口的南北西围合庭院，内部热岛效应略强于南北东围合空间，其余时段南北西围合庭院内部热岛效应较弱。
【参考文献】：
期刊论文
[1]风速及风向对城市热岛强度的影响研究[J]. 贺广兴,王先华,孙杰. 环境工程. 2016(07)
[2]广州大学校园夏季室外热环境测试与分析[J]. 李丽,陈绕超,孙甲朋,王伟,周孝清. 广州大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]围合式和半围合式建筑群室外气温计算方法研究[J]. 张宇峰,刘登伦. 建筑科学. 2014(08)
[4]教学组团夏季室外热环境特征与计算模型验证[J]. 李琼,孟庆林,赵立华. 土木建筑与环境工程. 2011(03)
硕士论文
[1]广州生活性街谷热环境设计策略研究[D]. 杜晓寒.华南理工大学 2014
[2]天津大学校园夏季室外热环境研究[D]. 陈铖.天津大学 2014
本文编号：3307889
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