種植屋面對區(qū)域熱環(huán)境的影響預(yù)測研究.pdf

1、伴隨著城市的擴張，城市生態(tài)環(huán)境日益惡化，城市熱島效應(yīng)不斷加劇。種植屋面技術(shù)通過在建筑屋面種植植物，為建筑密集、用地緊張的城市區(qū)域增添綠化，有效地改善了區(qū)域下墊面的熱物理性質(zhì)，是解決現(xiàn)代城市中各種綜合性問題的有效途徑之一。本文針對種植屋面在城市區(qū)域中的應(yīng)用，系統(tǒng)地研究了不同種植屋面類型及布置形式對區(qū)域熱環(huán)境的影響作用。
　　本文從熱質(zhì)傳遞機理、降溫節(jié)能效果和生態(tài)環(huán)境效益等三個方面，較為全面地綜述了國內(nèi)外有關(guān)種植屋面的研究現(xiàn)狀。通過對

2、已有研究的總結(jié)與分析，摸清了課題前沿，明確了采用現(xiàn)場實測與數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，確定了本文的主要研究內(nèi)容。
　　以重慶市四處種植屋面工程實例為對象，采用現(xiàn)場定點觀測的方法，實測了冬季、夏季和過渡季節(jié)典型氣候條件下，簡單式種植屋面和花園式種植屋面室外熱環(huán)境狀況。分析了不同類型種植屋面在不同季節(jié)氣候下對室外熱環(huán)境的調(diào)節(jié)作用，補充了已有研究缺少的關(guān)于花園式種植屋面以及不同季節(jié)條件下的實測數(shù)據(jù)。實驗同時獲得大量相關(guān)有效數(shù)據(jù)，對進一步研

3、究種植屋面對建筑室內(nèi)熱環(huán)境和區(qū)域熱環(huán)境的耦合節(jié)能效益，具有參考價值。
　　在區(qū)域尺度下，首次實測了種植屋面對熱環(huán)境的影響范圍。在夏季工況下，采用定點觀測與移動測試相結(jié)合的方法，實測了以種植屋面為中心，在垂直方向和水平方向上的溫濕度分布規(guī)律。分析歸類了影響區(qū)域熱環(huán)境的眾多因素，量化確定了種植屋面對區(qū)域熱環(huán)境的影響范圍。
　　基于種植屋面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)機理和區(qū)域熱環(huán)境形成原理，建立了種植屋面與區(qū)域熱環(huán)境數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合專用數(shù)值模擬軟件

4、研究了模型的耦合與數(shù)值化方法。針對ENVI-met專用模擬軟件進行校驗分析，確定其最佳初始條件、邊界條件和模擬精度。首次通過實驗數(shù)據(jù)驗證了模型在重慶地區(qū)氣候條件下的適用性。討論分析了數(shù)值模型的局限性。
　　結(jié)合設(shè)計規(guī)范與規(guī)劃指標(biāo)，從氣象因子、區(qū)域規(guī)劃因子和種植屋面因子三個方面，分析了區(qū)域尺度下影響種植屋面熱效應(yīng)的因素的取值。通過變量的組合，設(shè)計建立了29種模擬情形，系統(tǒng)定量地評價種植屋面類型、覆蓋面積、分布方式等因素對區(qū)域熱環(huán)境的