城市街谷热环境数值模拟及规划设计对策_赵敬源

《城市街谷热环境数值模拟及规划设计对策_赵敬源》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、城市街谷热环境数值模拟城市街谷亦称都市“峡谷”，是指城市覆盖层内相邻建筑物与地面围合形成的类似“峡谷”的空间。街谷热环境亦称街谷微气候，是街谷内影响人体热感觉和热舒适等热生理、心理反应的一系列环及规划设计对策境参数的总称，它是城市热环境的基本构成单元，国内外关于城市街谷热环境的测试或分析研究愈来愈多。[1]城市街谷热环境是自然条件和社会与人工因素综合作用的结果，只有在城市规划设计阶段，积极顺应城市的地域、气候以及城市规模等不同的自然与社会条赵敬源1刘加平2件，巧妙利用街谷的几何尺度、走向、建筑物的密度、街谷内墙地面材料等人工建筑因素，才可以获得较为理想的街谷

2、热环境。为了进一步揭示设计要素对街谷热环境的影响程度，本文在对摘要/利用街谷动态模型，对典型街谷进行了温度场数值模拟。通过大量的数值分析，比较了街谷高宽比、下垫面材料、街谷走向以街谷的三维数学物理过程作详尽分析的基础上，编制了街谷热过程及街谷两侧建筑立面形式等一系列街谷设计因素对其热环境的影模拟程序，并通过测试证实了程序的正确性。在此基础上，选择湿响。模拟结果定量地揭示了各项因素对街谷热环境的影响方式和影黑球温度WBGT和标准有效温度SET分别作为街谷热环境安全性和舒适性的评价指标[2]，通过大量的数值试验，对各项设计要素对响程度，给出了最佳高宽比的推荐范围

3、，并从数据出发，对当前的一些设计思路提出质疑和修正。街谷内热环境的影响作以定量讨论，提出了改善街谷热环境的规划关键词/城市街谷热环境高宽比下垫面材质街谷走向建和设计对策。筑立面ABSTRACT/Bydigitalsimulationofthermalfieldofdynamicmodel1街谷高宽比的影响oftypicalstreetcanyon,theanalysisandcomparisonoflargequantity街谷高宽比直接影响着街谷中各个界面之间的角系数，影响着ofdataconcerningaseriesofstreetcanyondesi

4、gnelementssuchas:height-widthratio,groundsurfacematerials,runofstreetcanyonand街谷中太阳辐射区域，从而直接影响着街谷界面热过程，进而影响formofbuildingelevationatbothsidesofstreet,etc.quantitatively街谷中的热环境，最终对街谷的舒适性及安全性产生影响。displaystheelements’influenceincludingstyleandextentonther-1.1模拟工况malenvironmentofstreet

5、canyon.Givingustherecommendablescope为了更直观搞清楚街谷高宽比影响的具体情况，以下通过数值ofthebestheight-widthratio,itraisesqueryandrevisionbydataregardingcurrentdesignthinking.实验来分析不同高宽比对街谷热环境的影响，建立了高宽比从1∶KEYWORDS/urbanstreetcanyon,thermalenvironment,height-width0.7到1∶1.3的七种街谷模型，具体模拟工况如表1～2所示，模ratio,ground

6、surfacematerials,runofstreetcanyon拟街谷均为东西走向，模拟地点选在西安，模拟所需气象参数取西安市气象台站2006年6月28日的逐时气象数据，不考虑人为产热。1.2模拟结果及分析模拟结果如表3和图1中所示(篇幅所限，只取部分典型时刻的数据进行对比)。模拟结果显示，街谷高宽比对街谷界面温度有很明显的影响。随着高宽比的减少，街谷内壁面、地面对天空的角系数增大，长波散热量增大，造成各界面温度下降，尤其是对地面的影响更加明显，当高宽比从1∶0.7下降到1∶1.3时，地面太阳直射区域温度下降平均4.43℃，最大下降达5.49℃；同时由于

7、高宽比的减少，街谷内地面阴影区的比例减少，太阳直射区域比例增大，因此街谷内的气温和平均辐射的温度并没有同界面温度一样随高宽比成线性变化，而是在高宽比1∶1.1之后出现了拐点(表3)，在模拟实验的七种工况中，高宽比1∶1.1时街谷内空气温度最低，而且标准有效温度SET以及湿黑球温度WBGT也保持最低。可见，高度比的变化带来的是正、负两方面的影响，不应孤立分析，在七种模拟工况中，街谷高宽比在1∶1.1时，街谷内热舒适性最佳。2下垫面材质的影响2.1不同下垫面反射率的影响街谷下垫面反射率对街谷热环境有着重要的影响，它将直接影响下垫面温度，进而影响空气温度、相对湿度

8、以及平均辐射温度，国家自然科学基金资助项目(5060