CTTC模型的实验验证与研究

发布时间：2020-01-18 09:23

【摘要】：城市热环境中的下垫面表面温度、空气温度是影响城市热岛强度及建筑能耗的重要因素。本文以实验验证为主要技术手段，结合理论研究，，对计算表面温度的STTC模型、计算空气温度的CTTC模型进行理论研究与实验验证。主要开展了以下工作：（1）对STTC模型进行理论分析，提出综合温度热扰项中的太阳辐射照度、空气温度时刻点值与时刻内均值两种不同计算方法，并选取混凝土路面、瓷砖地面对这两种计算方法进行实验验证，结果表明：当选取1.5m高度处空气温度，太阳辐射照度、吸收率取时刻内均值时理论模型计算结果最为准确。（2）遵循原作者思路，提出没有建筑影响的室外空旷环境下的理论模型，即原始图景CTTC模型，在此基础上，对模型中净长波辐射影响空气温度是否呈指数衰减规律进行比较分析，并讨论背景温度的取值方法，通过混凝土路面、瓷砖地面上方空气温度实验数据对其进行实验验证，结果表明：采取原作者背景温度计算方法与净长波辐射散热项直接影响空气温度组合的计算方法最为准确。（3）对CTTC模型发展过程中的理论冲突点进行总结，包括太阳辐射热扰处理方法异同，地面向天空长波辐射换热的不同计算方法，净长波辐射散热项影响空气温度变化是否呈指数衰减规律等；同时基于传热学原理，提出进一步的理论改进，包括热惯性中CTTC值应采用面积加权计算，应加入墙面与天空的长波辐射作用两部分。通过半围合式、围合式庭院建筑热环境测试实验对理论冲突点、改进进行验证，结果表明：当同时考虑墙面与地面热扰作用且CTTC值采用面积加权计算时，结果最为准确；净长波辐射项中不同计算方法之间计算结果差值不明显。综合以上实验验证结果，当平均误差（RMSE）要求在2.2℃以内时，STTC模型可用于预测低纬度湿度地区混凝土、瓷砖下垫面的表面温度；原始图景下平均误差要求在3.0℃以内，半围合式庭院、围合式庭院平均误差要求分别在1.2℃、0.5℃以内时，CTTC模型可用于预测低纬度湿热地区建筑室外空气温度。
【图文】：

剖面图,城市热岛,剖面图,幅度

题背景全球气候状况也日6~2005计未来1]。1833测，发现高，并把同规模、5~1.0℃[市热岛被覆盖空候变暖及生日益受到关年全球的变20 年仍有3 年，英国气现伦敦市中心把这一现象纬度城市均3]。Oke 基于岛效应出现带空洞、城市态环境恶化注。联合国变暖趋势为有每年 0.1℃气候学家 L心气温比郊称为“热岛均存在热岛于北美的城带来很多负干岛、城市化，人们对国政府间气候为 0.74℃，5℃的增长，2Luke Howar郊区各月平均岛强度”[2]。岛效应。一般城市热岛数据负面影响，比市霾岛等现舒适、自然候变化委员50 年间全球21 世纪末，rd 对伦敦城均气温分别。此后，国般百万人口据，将城市比如加强了现象[4]。然、环保的认员会（IPCC球变暖趋势几全球平均地城区和郊区的别高 0.5℃-1国内外的大量口的大城市市热岛空间结了城市夏季高认识逐渐深）第四次评几乎是过去地表气温可的空气温度1.5℃，城乡量研究结果，城区平均结构剖面图高温的酷热深评去可度乡果均图热

模型图,街谷,二维,模型

利用该 CTTC 模型计算二维街谷区域内的空气温度（二维街谷模型如图1-4 所示），主要的输入参数为 Tb(t)、 ( )sol T t、CTTC、 ( )lw T t、 ( )penI t ，在不同的时期不同的学者对各个参数的计算方法有过不同的改进。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU111.2

【参考文献】