太阳辐射影响下的西安城市广场和街道空间小气候分析研究

发布时间：2017-09-21 13:41

  本文关键词：太阳辐射影响下的西安城市广场和街道空间小气候分析研究

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【摘要】：全球气候变化带来的城市环境矛盾不断凸显,中国快速城市化建设中面临的环境问题日益突出。城市居民追求健康舒适户外环境与城市热岛、雾霾天气等一系列城市气候恶化的负面影响的矛盾日益突出,在大气候背景下与人密切相关的城市局部小气候的问题也尤为突出。从风景园林学科视角研究小气候以改善小气候问题是当今的迫切需求。目前基于太阳辐射视角的小气候研究多集中在绿色建筑设计方面,近年来太阳辐射视角的研究多集中在对室外空间下垫面研究,但缺少西安气候背景条件下的太阳辐射影响的城市户外活动空间小气候分析。风景园林要素的布局作为影响小气候的直接方式相互作用形成生物气候场,其中能量流动过程中对场地范围的小气候产生影响,太阳辐射作为生物气候场的主要能量来源,是高度变化的能量平衡因素,它常常支配着能量平衡。从太阳辐射视角对西安城市广场和街道小气候进行分析对改善西安户外活动空间小气候舒适性有积极意义。本文基础理论研究包括:基本概念研究,小气候气候适应性设计、小气候人体舒适度研究,太阳辐射视角下的小气候研究进展分析。机制研究包括:适用于城市广场街道的太阳罩机制研究,适用于城市广场的潜热显热分区机制研究,适用于城市街道的空气热效应场机制研究。以实测为主要研究方法,测试对象主要包括街道和广场两种户外空间类型。按照广场不同的空间形态分类进行试验方案的构建,以大雁塔南广场、青年路和双仁府街道小气候测试数据为例进行分析。本文结论包括三个方面:(1)利用太阳罩机制分析一天太阳辐射变化对直射区域与阴影区域温度影响状况,划分不同温度区域,判别不同区域随太阳运动温度场变化状况。(2)利用潜热显热分区机制分析广场潜热显热分区温度影响状况,并以冬季测试数据和北广场测试数据作为对比研究,判别不同季节和不同空间形态温度场变化状况差异。(3)利用空气热效应场机制分析街道剖面不同热分区温度差异,判别剖面不同热分区一天内温度变化状况,并对比双仁府测试数据,分析不同街道空间形态与温度变化的关系。最终总结出太阳辐射影响的西安城市广场街道小气候分析方法。
【关键词】：风景园林 小气候 太阳辐射 街道 广场 实测 分析
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU984.1;TU119
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 课题来源11-12
• 1.3 课题研究思路12-14
• 1.4 研究内容14-18
• 1.4.1 研究内容14-15
• 1.4.2 研究目的与意义15
• 1.4.3 研究方法15-17
• 1.4.4 研究框架17-18
• 2 城市户外活动空间小气候研究现状分析18-30
• 2.1 小气候研究18-19
• 2.1.1 小气候的概念界定18-19
• 2.1.2 本文研究小气候的尺度范围19
• 2.2 城市户外活动空间研究19-22
• 2.2.1 城市户外活动空间的概念界定19-20
• 2.2.2 城市广场研究20-21
• 2.2.3 街道研究21-22
• 2.3 太阳辐射影响下的小气候研究22-26
• 2.3.1 城市热环境概念界定22
• 2.3.2 太阳辐射概念界定22-24
• 2.3.3 太阳辐射与城市户外空间形态的关系24-26
• 2.3.4 基于太阳辐射的城市小气候研究现状26
• 2.4 人体热舒适的环境设计26-30
• 2.4.1 气候适应性设计研究现状26-27
• 2.4.2 人体热舒适的环境设计研究现状27-30
• 3 太阳辐射对城市广场街道影响机制研究30-38
• 3.1 空气热效应场机制研究30-31
• 3.1.1 空气热效应场基本概念30
• 3.1.2 空气热效应场的分析方法30-31
• 3.2 太阳罩机制研究31-35
• 3.2.1 太阳罩基本概念31-32
• 3.2.2 本文利用太阳罩机制分析方法32-35
• 3.3 潜热显热机制研究35-38
• 3.3.1 潜热显热基本概念35
• 3.3.2 本文利用潜热显热机制分析方法35-38
• 4 小气候实测研究38-58
• 4.1 城市广场小气候实测研究38-50
• 4.1.1 实验目的38
• 4.1.2 实验时间38-39
• 4.1.3 实验对象39-41
• 4.1.4 实验布点与依据41-44
• 4.1.5 实验仪器44-45
• 4.1.6 实验方法45-46
• 4.1.7 行为注记调研成果46-50
• 4.1.8 实测成果50
• 4.2 西安市街道小气候实测研究50-58
• 4.2.1 实验目的50-51
• 4.2.2 实验时间51
• 4.2.3 实验对象51-52
• 4.2.4 实验布点与测试方法52-55
• 4.2.5 夏季实测数据成果55-58
• 5 大雁塔南广场测试数据分析58-84
• 5.1 利用空气热效应场机制确定分析的生物场的边界58
• 5.2 利用太阳罩机制进行数据分析58-62
• 5.2.1 大雁塔南广场夏季冬季测试太阳视行规律研究58-61
• 5.2.2 Ecotect软件模拟日照分析61-62
• 5.3 依据潜热显热分区机制进行数据分析62-84
• 5.3.1 夏季测试当天太阳辐射变化规律62-64
• 5.3.2 冬季测试当天太阳辐射变化规律64-65
• 5.3.3 利用潜热显热分区机制进行数据分析65-76
• 5.3.4 大雁塔南广场夏季冬季测试数据对比分析76-80
• 5.3.5 Ecotect软件模拟大雁塔南广场太阳辐射分析80-82
• 5.3.6 大雁塔南广舒适度分析及改善策略82
• 5.3.7 大雁塔南广场数据分析结论82-84
• 6 青年路街道测试数据分析84-114
• 6.1 利用空气热效应场机制确定分析的生物场的边界84
• 6.2 利用太阳罩机制进行数据分析84-88
• 6.2.1 青年路双仁府夏季测试太阳视行规律研究84-86
• 6.2.2 青年路双仁府夏季阴影区分布对比分析86-87
• 6.2.3 Ecotect软件模拟青年路双仁府日照时间分析87-88
• 6.3 利用潜热显热机制进行数据分析88-114
• 6.3.1 东西侧剖面 1.5m高温度与全日照温度对比88-101
• 6.3.2 时段温度变化分析101-109
• 6.3.3 Ecotect软件模拟青年路双仁府太阳总辐射量分析109-111
• 6.3.4 青年路舒适度评价及改善策略111-112
• 6.3.5 青年路双仁府数据分析结论112-114
• 7 结论114-118
• 7.1 本文结论114-115
• 7.2 本文创新点115
• 7.3 未来研究的展望115-118
• 致谢118-120
• 参考文献120-124
• 附录124-128
• 图录124-126
• 表录126-128
• 作者在读期间的研究成果128

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本文编号：894844