夏热冬冷地区城市绿地“冷岛效应”数值模拟研究

发布时间：2020-11-22 03:59

　　 城市绿地不仅有美化城市空间、提供活动空间的社会作用,也具有影响空间微气候的生态作用。相对于城市建设产生的“热岛效应”,这种由绿地产生的微气候影响称为绿地的“冷岛效应”。城市绿地“冷岛效应”能够对绿地以及周边空间产生影响,这种影响会在环境因素的影响下变化。了解绿地“冷岛效应”在相关因素影响下的特征变化与变化规律,对于利用城市绿地对城市微气候环境进行调节,改善城市空间微气候环境具有重要的现实意义。本文以城市绿地“冷岛效应”为研究对象,首先通过文献研究,提出绿地“冷岛效应”的特征受到太阳辐射变化、风环境变化和建筑因素的影响。其次,在因素归纳的基础上,运用数值模拟软件ENVI-met,模拟静风状态下夏热冬冷地区城市乔木绿地“冷岛效应”以日和节气为周期的变化,探究太阳辐射对绿地“冷岛效应”的影响;通过模拟风速方向变化与建筑因素条件以探究风环境与以建筑因素为主的其他环境因素影响对绿地“冷岛效应”的影响。并通过温度、湿度、风速、PMV舒适度指数户外微气候评价指标,对绿地“冷岛效应”的变化规律进行分析与评价。通过模拟结果的分析,得出以下系列结论:1.一定规模乔木为主的绿地“冷岛”对绿地空间与周边空间的温度、湿度、风等气象因素产生一定的影响;2.城市绿地“冷岛效应”特征与变化在太阳辐射因素变化的影响下具有时令性与时间性的变化规律;3.绿地“冷岛效应”对绿地空间和周边空间微气候影响具有两面性。绿地“冷岛效应”的特征与变化在绿地以及周边空间设计布局乃至城市空间规划设计中具有一定的实用价值;4.绿地“冷岛效应”特征与变化受到风环境因素的影响。一定的风速能够增强夏季城市绿地“冷岛效应”的强度。绿地“冷岛”的偏移特征受风向因素的影响。5.绿地“冷岛效应”的特征与变化受到周边建筑因素一定的影响,影响的程度会随着太阳辐射环境与风环境的变化而变化。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X16;TU985
【部分图文】：

151 ENVI-met 三维空间模拟示意图（来源：ENVI-met 官网[78]，作者改绘）Fig 3.1 ENVI-met three-dimensional space simulation sketch模型为 ENVI-met 主要建模模块，是以三维格网的方式将三维模典型分辨率在 0.5-10m。原有的版本软件，对于三维空间格网数

图 4.1 研究实验方案（来源：作者自绘）Fig 4.1 Research experiment project 预研究及其分析前文的论述证明了 ENVI-met 在研究中的可靠性，为了更好地将 ENVI-m用于后续的研究，对 ENVI-met 模拟可靠性进行一定程度的验证。采取定点与数值模拟相结合的方式验证软件的可靠性。.1 研究前期准备

从人体舒适的角度，夏季炎热，冬季干燥，但天气出现降水，冬得湿冷不适。（2）测量地点的选择基于前文的研究成果与软件的本身的特点对于实验验证的绿地需要以下一：1.绿地需要一定的规模。其中乔木区域也需要一定规模，占比超过 50%。2.绿地周围具有典型的城市空间特征。3. ENVI-met 目前不能动态地模拟车辆与人为活动的影响，因此测量中要避免交通与人的活动的干扰。基于以上几点，实验验证的测量区域选取合肥工业大学翡翠湖校区以北的地。绿地位于合肥市经开区，东部为带状绿地，西部为翡翠湖公园。南北区，主要建筑高度在 15 层以上周围空间以硬质铺装为主。绿地周围为沥宽度在 15m 以上。绿地东西长 350m，南北宽 100m，具有一定的规模与且绿地中只有乔木与草地且乔木具有一定的规模（图 4.2）。
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本文编号：2894082