城市局地尺度热环境时空特性分析及热舒适评价研究
发布时间：2021-04-20 18:45
近年来,城镇化建设的快速发展使得大量自然生态下垫面被人工重铸,城市空间格局发生了重要的改变。在城市冠层内部,高度异质性的下垫面用地结构和类型分布极大影响了城市局地区域的表面能量平衡,进而形成了多样化的局地热环境状态,严重地影响了人们生活空间的热舒适性。因此,能够对城市空间局地尺度的热环境和热舒适状态及分布的时空特性规律进行准确地分析,并通过建立有效地评估计算模型对局地空间热环境和热舒适参数进行量化综合评估是实现绿色生态、环境友好型城区建设的必要手段。本文针对实际城区中复杂多样的空间形态,以局地尺度空间的热环境和热舒适状态的时空特性为研究对象,通过实地测试和数值模拟相结合的方法对局地尺度多样化空间布局条件下的热环境和热舒适水平进行细致探究与评价分析,为进一步提高城市局地空间的热环境舒适性和适宜性提供理论基础和评估工具。本文首先针对移动测试法获得热环境数据的时空异质问题,提出了基于相关性系数法来计算同时性热环境数据的时空修正模型。该模型考虑下垫面环境空间特性以及空间距离尺度对固定气象站与移动位置点之间相关性关系的量化影响;以对多个局地位置点和固定气象站的长期大量现场实测数据为基础,解析得到...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 城区热环境国内外研究现状
1.2.2 城市区域热舒适研究的国内外现状
1.2.3 城市热环境与城市规划建设
1.2.4 国内外研究现状分析与总结
1.3 本论文的主要研究内容及框架
第2章 热环境移动测试时空修正方法的建立与验证
2.1 引言
2.2 热环境移动测试方法及修正模型概述
2.2.1 热环境移动测试数据的时空异质问题
2.2.2 热环境移动测试数据时空修正的基本原理
2.3 考虑下垫面特性的时空修正模型的提出与模型解析
2.3.1 时空修正模型的提出
2.3.2 基于固定气象站与移动位置点的现场实测
2.3.3 基于长期现场实测数据的模型解析
2.4 时空修正模型的对比与验证
2.4.1 时空修正模型的验证方法
2.4.2 用于验证的短期热环境移动测试
2.4.3 时空修正模型的对比验证及结果分析
2.5 本章小结
第3章 局地区域热环境的实测研究与时空特性分析
3.1 引言
3.2 局地区域热环境的现场实测
3.2.1 测试区域概述
3.2.2 局地热环境的现场实测
3.2.3 局地热岛强度的定义
3.3 局地区域热环境参数的测试结果及分布规律
3.3.1 时空修正模型对移动测试结果的应用
3.3.2 区域内实测位置点的局地热岛强度分布规律
3.3.3 局地热岛强度在移动路线上的分布规律
3.4 测试区域整体局地热岛强度空间场的分布特性
3.4.1 空间插值方法的应用与概述
3.4.2 局地热岛强度空间场的时空分布规律
3.4.3 局地热岛强度场与实测数据的对比验证
3.5 城市空间布局对局地热岛强度的量化影响
3.5.1 局地区块划分及下垫面基本特性参数
3.5.2 基本下垫面布局参数对局地热岛强度的量化影响
3.6 本章小结
第4章 城市局地空间人体热舒适特性的实测与分析
4.1 引言
4.2 局地空间人体热舒适实测
4.2.1 测点空间环境及局地气候区归类
4.2.2 室外空间人体热舒适评价指标
4.2.3 测试内容及测试仪器
4.3 局地空间测点的人体热舒适参数结果与分析
4.3.1 受试对象对局地气象环境与总体热舒适的主观响应
4.3.2 局地人体热舒适评价指标的分布
4.3.3 气象参数及热舒适指标的统计区间分布
4.4 局地气候区特性参数对人体热舒适的影响
4.4.1 局地气候区特性参数概述
4.4.2 基于模糊层次分析法的集成特性参数
4.4.3 集成特性参数对局地空间热舒适的量化影响分析
4.5 本章小结
第5章 热环境与热舒适逐时简化模型的建立与验证
5.1 引言
5.2 区域热环境与热舒适逐时简化模型的数值实验
5.2.1 DLEB基准计算模型概述
5.2.2 评价因子的选取及区间划分
5.2.3 基于DLEB模型的数值实验
5.3 逐时简化模型的建立及验证
5.3.1 逐时简化模型的建立
5.3.2 逐时简化模型与基准DLEB模型的对比验证
5.4 逐时简化模型与实测热湿环境结果的对比分析
5.4.1 实测数据及区域概述
5.4.2 逐时简化模型与实测结果的对比分析
5.5 区域热环境及热舒适的综合评价软件集成
5.5.1 评估软件的整体设计需求与设计框架
5.5.2 综合评估软件的界面及功能
5.6 本章小结
第6章 局地区域热环境与热舒适综合评价技术的应用
6.1 引言
6.2 研究区域概述及评估内容
6.2.1 规划前后的研究区域概述
6.2.2 评估内容及目的
6.3 研究区域规划前后的热环境及热舒适时空特性对比分析
6.3.1 规划前后的空气温度分布及对比分析
6.3.2 规划前后的空气含湿量分布及对比分析
6.3.3 规划前后的风速分布及对比分析
6.3.4 局地热岛强度的时空分布特性及对比评价
6.3.5 热舒适评价指标的时空分布特性及对比评价
6.4 适宜性综合评价结果的空间特性对比分析
6.4.1 规划前后研究区域的适宜性综合评价结果
6.4.2 规划前后研究区域评价指标适宜特性的对比分析
6.5 问题区域的空间分布及对比分析
6.5.1 问题区域的筛选
6.5.2 规划前后问题区域的时空分布及对比分析
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]巴黎气候大会“碳减排”对我国能源政策的启示[J]. 程春育,宋伟,赵树良. 上海管理科学. 2017(02)
[2]热舒适指标在湿热地区城市室外空间的适用性[J]. 李坤明,张宇峰,赵立华,李秀辉. 建筑科学. 2017(02)
[3]不同插值方法模拟四川省逐月降水量的对比分析[J]. 李艳,朱军,胡亚,张恒. 水土保持研究. 2017(01)
[4]重庆永川城区热岛强度特征分析[J]. 冯义龙,邹敏,戴军,王建中. 园林科技. 2016(04)
[5]室外公共空间夏季热舒适性评价研究——以上海当代大中型住宅区为例[J]. 王一,栾沛君. 住宅科技. 2016(11)
[6]基于模糊层次分析法的公路桥梁施工安全风险评价研究[J]. 崔钢,吴凤平,李明孝,王玮. 中国市场. 2016(41)
[7]广州地区校园夏季室外热环境舒适性研究[J]. 赵凌君,李丽,周孝清,陈绕超. 建筑科学. 2016(08)
[8]城市化对云南高原楚雄市近年来城市热岛效应影响研究[J]. 何萍,李矜霄,矣永正,张清艳,刘树华. 干旱区地理. 2016(04)
[9]湿热地区高层住区热环境设计参数对热岛强度的影响研究[J]. 吴杰,张宇峰. 建筑科学. 2016(06)
[10]岭南庭园夏季室外热舒适阈值研究[J]. 肖毅强,薛思寒. 建筑科学. 2016(02)
硕士论文
[1]青藏高原气候舒适性与气候风险组合矩阵分析[D]. 余志康.陕西师范大学 2015
[2]湿球黑球温度对高温环境的适用性及安全热暴露时长的研究[D]. 杨心诚.重庆大学 2014
[3]街区尺度室外热环境三维数值模拟研究[D]. 金建伟.浙江大学 2010
本文编号：3150207
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景、目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 城区热环境国内外研究现状
1.2.2 城市区域热舒适研究的国内外现状
1.2.3 城市热环境与城市规划建设
1.2.4 国内外研究现状分析与总结
1.3 本论文的主要研究内容及框架
第2章 热环境移动测试时空修正方法的建立与验证
2.1 引言
2.2 热环境移动测试方法及修正模型概述
2.2.1 热环境移动测试数据的时空异质问题
2.2.2 热环境移动测试数据时空修正的基本原理
2.3 考虑下垫面特性的时空修正模型的提出与模型解析
2.3.1 时空修正模型的提出
2.3.2 基于固定气象站与移动位置点的现场实测
2.3.3 基于长期现场实测数据的模型解析
2.4 时空修正模型的对比与验证
2.4.1 时空修正模型的验证方法
2.4.2 用于验证的短期热环境移动测试
2.4.3 时空修正模型的对比验证及结果分析
2.5 本章小结
第3章 局地区域热环境的实测研究与时空特性分析
3.1 引言
3.2 局地区域热环境的现场实测
3.2.1 测试区域概述
3.2.2 局地热环境的现场实测
3.2.3 局地热岛强度的定义
3.3 局地区域热环境参数的测试结果及分布规律
3.3.1 时空修正模型对移动测试结果的应用
3.3.2 区域内实测位置点的局地热岛强度分布规律
3.3.3 局地热岛强度在移动路线上的分布规律
3.4 测试区域整体局地热岛强度空间场的分布特性
3.4.1 空间插值方法的应用与概述
3.4.2 局地热岛强度空间场的时空分布规律
3.4.3 局地热岛强度场与实测数据的对比验证
3.5 城市空间布局对局地热岛强度的量化影响
3.5.1 局地区块划分及下垫面基本特性参数
3.5.2 基本下垫面布局参数对局地热岛强度的量化影响
3.6 本章小结
第4章 城市局地空间人体热舒适特性的实测与分析
4.1 引言
4.2 局地空间人体热舒适实测
4.2.1 测点空间环境及局地气候区归类
4.2.2 室外空间人体热舒适评价指标
4.2.3 测试内容及测试仪器
4.3 局地空间测点的人体热舒适参数结果与分析
4.3.1 受试对象对局地气象环境与总体热舒适的主观响应
4.3.2 局地人体热舒适评价指标的分布
4.3.3 气象参数及热舒适指标的统计区间分布
4.4 局地气候区特性参数对人体热舒适的影响
4.4.1 局地气候区特性参数概述
4.4.2 基于模糊层次分析法的集成特性参数
4.4.3 集成特性参数对局地空间热舒适的量化影响分析
4.5 本章小结
第5章 热环境与热舒适逐时简化模型的建立与验证
5.1 引言
5.2 区域热环境与热舒适逐时简化模型的数值实验
5.2.1 DLEB基准计算模型概述
5.2.2 评价因子的选取及区间划分
5.2.3 基于DLEB模型的数值实验
5.3 逐时简化模型的建立及验证
5.3.1 逐时简化模型的建立
5.3.2 逐时简化模型与基准DLEB模型的对比验证
5.4 逐时简化模型与实测热湿环境结果的对比分析
5.4.1 实测数据及区域概述
5.4.2 逐时简化模型与实测结果的对比分析
5.5 区域热环境及热舒适的综合评价软件集成
5.5.1 评估软件的整体设计需求与设计框架
5.5.2 综合评估软件的界面及功能
5.6 本章小结
第6章 局地区域热环境与热舒适综合评价技术的应用
6.1 引言
6.2 研究区域概述及评估内容
6.2.1 规划前后的研究区域概述
6.2.2 评估内容及目的
6.3 研究区域规划前后的热环境及热舒适时空特性对比分析
6.3.1 规划前后的空气温度分布及对比分析
6.3.2 规划前后的空气含湿量分布及对比分析
6.3.3 规划前后的风速分布及对比分析
6.3.4 局地热岛强度的时空分布特性及对比评价
6.3.5 热舒适评价指标的时空分布特性及对比评价
6.4 适宜性综合评价结果的空间特性对比分析
6.4.1 规划前后研究区域的适宜性综合评价结果
6.4.2 规划前后研究区域评价指标适宜特性的对比分析
6.5 问题区域的空间分布及对比分析
6.5.1 问题区域的筛选
6.5.2 规划前后问题区域的时空分布及对比分析
6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]巴黎气候大会“碳减排”对我国能源政策的启示[J]. 程春育,宋伟,赵树良. 上海管理科学. 2017(02)
[2]热舒适指标在湿热地区城市室外空间的适用性[J]. 李坤明,张宇峰,赵立华,李秀辉. 建筑科学. 2017(02)
[3]不同插值方法模拟四川省逐月降水量的对比分析[J]. 李艳,朱军,胡亚,张恒. 水土保持研究. 2017(01)
[4]重庆永川城区热岛强度特征分析[J]. 冯义龙,邹敏,戴军,王建中. 园林科技. 2016(04)
[5]室外公共空间夏季热舒适性评价研究——以上海当代大中型住宅区为例[J]. 王一,栾沛君. 住宅科技. 2016(11)
[6]基于模糊层次分析法的公路桥梁施工安全风险评价研究[J]. 崔钢,吴凤平,李明孝,王玮. 中国市场. 2016(41)
[7]广州地区校园夏季室外热环境舒适性研究[J]. 赵凌君,李丽,周孝清,陈绕超. 建筑科学. 2016(08)
[8]城市化对云南高原楚雄市近年来城市热岛效应影响研究[J]. 何萍,李矜霄,矣永正,张清艳,刘树华. 干旱区地理. 2016(04)
[9]湿热地区高层住区热环境设计参数对热岛强度的影响研究[J]. 吴杰,张宇峰. 建筑科学. 2016(06)
[10]岭南庭园夏季室外热舒适阈值研究[J]. 肖毅强,薛思寒. 建筑科学. 2016(02)
硕士论文
[1]青藏高原气候舒适性与气候风险组合矩阵分析[D]. 余志康.陕西师范大学 2015
[2]湿球黑球温度对高温环境的适用性及安全热暴露时长的研究[D]. 杨心诚.重庆大学 2014
[3]街区尺度室外热环境三维数值模拟研究[D]. 金建伟.浙江大学 2010
本文编号：3150207
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