绿化对室外热环境影响的研究

【摘要】：绿化对改善室外热环境质量、提高行人热舒适有重要作用。然而长期以来一直缺乏对绿化如何影响热环境的系统研究,缺少可行的预测手段以及合理的室外热环境评价指标。针对上述不足,笔者开展了以下研究。 首先,论文通过大量现场实测工作,研究了不同绿化形式对室外热环境的影响效果及特点。 其次,建立了同时存在非透明体和半透明体情况下的通用辐射计算体系,解决了传统研究中无法准确模拟三维植物冠层对太阳短波辐射的反射、吸收、透过作用及其与周围环境长波辐射换热的问题。在此基础上结合三维植物冠层流动模拟方法、植物与环境的热质传递模型及地表、建筑等固体表面导热的有限差分计算方法,建立了有绿化情况下室外热环境通用模拟体系。 第三,提出在长短波辐射同时存在情况下利用等效微球描述和计算反映人体辐射热感觉的辐射温度场的方法,提出了利用室外环境参数直接计算湿黑球温度(WBGT)的精确方法。对比研究了不同指标评价相同室外热环境时的差异性,提出以WBGT和有效标准温度SET相结合评价室外热环境的安全性和热舒适状况,并给出相应的简化算法以方便工程应用。 第四,通过大量的数值实验,研究了下垫面反射率、蒸发率等参数对夏季室外热环境的影响,指出单纯提高反射率不一定能改善室外热环境。发现多数情况下树木改善室外热环境的效果最好,但与评价时段、建筑的有无、朝向等因素有关;发现不同树木布置方式会对室外热环境产生不同影响。提出利用有效遮阳绿量的概念以指导绿化改善小区热环境。 本论文为准确预测、客观评价室外热环境奠定了基础,使得模拟指导、优化园林绿化设计以改善室外热环境可行。