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《华南理工大学》 2010年
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绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究

陈卓伦  
【摘要】: 湿热气候控制了我国东部沿海大部分经济发达省市,这些地区城市化发展迅速,人口众多,由于气候变化等原因而引起住宅小区室外微气候恶化的现象越来越严重。本文针对这一地区常见的两类四种住宅组团布局形式,系统地研究不同绿化体系及其设计参数、组合方式等对室外热环境质量及建筑能耗的综合作用。笔者重点开展了以下研究: 1)住宅区室外热环境现场实测、夏季居民室外热舒适调查问卷以及建筑单体能耗调研测试分析。以广州某典型住宅小区为例,采用现场定点观测及流动测量相结合的方法,研究其夏季室外热环境变化规律;通过现场进行热舒适问卷及同步观测微气候参数的方法,测试该小区内主要休憩场所内人群的热舒适状况,总结分析不同热舒适预测指标在湿热气候的适用性;以华南理工大学东湖广场及励吾科技楼为对象,采用定点观测的方法,测试夏季室外温湿度沿高度方向的分布规律;以广州某典型住宅小区为对象,通过现场访问及调研的方法,获得逐月用电记录,分析景观设计指标的变化对建筑全年用电量的影响。现场测试及调研的结果为校验微气候流体力学模拟软件ENVI-met在湿热气候的适用性、室外热环境耦合模拟方法的提出以及住宅组团景观设计因子量变模拟分析提供了依据。 2)微气候流体力学模拟软件ENVI-met在湿热气候条件下的理论检验及实验校核(Verification Validation, VV)、敏感性分析。以广州为例,对ENVI-met软件的边界条件类型以及垂直网格形式进行了理论检验,并以住宅区室外热环境测试实验为对象进行了实验校核。同时,对软件自带的绿化植物种类、下垫面构造以及水体形式进行了敏感性分析。从而得到在湿热气候条件下进行微环境模拟时,该软件的模拟精度、最佳边界条件类型、垂直网格形式,以及适用于湿热地区景观绿化量变分析的植物种类、材料及构造。 3)结合不同功能的数值仿真软件,提出住宅组团热环境及建筑能耗耦合动态模拟分析方法,实现从热安全、热舒适及能耗三个尺度来评价景观绿化设计因子对组团微气候的影响。根据CFD软件ENVI-met及能耗模拟软件EQUEST对输入输出量的要求,说明了热环境模拟用典型气象日、极端气象日以及能耗模拟用微气候典型气象年数据的选取生成方法,并以广州为例进行了差异性分析。经过检验,该组团热环境及建筑能耗耦合模拟方法具备广泛的适用性,可在湿热气候的其它地区以及其它气候特点不同的地区推广使用。 4)采用住宅组团热环境及建筑能耗耦合动态模拟分析方法,对湿热气候典型城市广州的行列式、围合式住宅组团进行数值仿真模拟分析,定量地总结绿地率、水体覆盖率等景观设计指标、绿化类型及其组合方式、景观绿化带的分布形式这几个常用的景观设计因子对住宅组团微气候的影响规律,得到其与室外热环境参数(温度、风速、热强度指标HI、平均辐射温度MRT以及标准有效温度SET)的相关系数。根据这四个住宅组团景观绿化设计指标的耦合模拟结果,经回归得到了绿地率、乔木占地率、草地占地率及水体占地率等绿化体系设计中常用的四个参数与室外热环境评价指标(HI、MRT、SET)之间的关系式;发现各组团形式中,绿地率的回归公式与室外热环境评价指标模拟值的确定系数最大,吻合度较好,可用于工程设计对热环境评价指标的快速计算。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU111

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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