湿热地区典型建筑布局对居住小区微气候的影响研究
发布时间：2021-03-05 09:36
居住小区的建筑布局形态是城市空间形态的重要组成部分,对局地微气候环境的形成有着重要的影响。近年来,城市化进程的不断加快导致城市热岛现象的加剧,使得城市居住小区微气候环境恶化这一问题愈来愈受到关注。合理地规划建筑布局形态特征,不仅可以有效地改善居住小区的微气候条件（主要是居住小区的风环境和热环境条件）,缓解城市热岛效应等不利气候现象的影响,还能提高居住小区室外舒适度、降低住宅能耗以及避免极端气候（如热浪等）对城市居民身体健康造成不利影响。因此,研究居住小区建筑布局对局地微气候的影响具有重要的意义。本文以湿热地区典型城市（广州市）居住小区的微气候为主要研究对象。通过阅读国内外相关文献,总结并提取出四种居住小区典型建筑布局形式（行列式、错列式、斜列式以及围合式）,结合城市气候学、传热学、热力学以及计算流体力学（CFD）等学科的基本原理,以广州市夏季典型气象日和极端气象日为气象背景条件,借助三维微气候模拟软件ENVI-met进行微气候数值模拟。通过对人行高度处的空气温度、相对湿度、风速以及标准有效温度SET四项参数进行对比分析,探讨城市居住小区的建筑布局形态特征对局地微气候的影响规律。本文的主...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同下垫面粗糙度的风速高度变化
第二章居住小区建筑布局对局地微气候影响理论17城郊及乡村地区。由以上几点分析可以看出，城市微气候受到城市下垫面形态和属性的显著影响，其主要集中在两个方面：一是地面粗糙度的改变，其影响了城市空间对太阳短波辐射和大气长波辐射的净辐射吸收量以及近地面对风的摩擦效应；二是城市元素（建筑物、植被、水体等）的材料及其性质，其影响了城市空间能量平衡和湿热交换过程。城市微气候的形成不仅受到下垫面的影响，还与背景气象条件有一定地联系，在后续的章节中，将对影响城市微气候的主要因素进行单独讨论。2.1.2城市微气候研究尺度学者Oke[60]通过城市气候的相关研究，界定了城市气候研究涉及的尺度范围，如图2-2所示，该尺度范围大体可分为三层：城市边界层（UBL）、城市覆盖层（UCL）以及城市尾羽层。图2-2大气边界层Fig.2-2Atmosphericboundarylayer城市建筑物屋顶向上到大气积云层中部的高度范围，称为城市边界层（UrbanBoundaryLayer），它与城市覆盖层（又称城市冠层）之间存在着物质与能量的交换，并且受城市周围地理条件、局部大气气候、局部空气质量（污染物性质及其浓度）、城市建筑高度、城市下垫面及其热力、动力性质的影响，层间存在明显地湍流混合作用，属于中尺度气候（Mesoclimate）。城市覆盖层（UrbanCanopyLayer）是指城市地表以上至城市建筑物屋顶的高度范围，该范围内城市气候属于小尺度气候（Microclimate），以住宅区、商业区、街道峡谷区气候为典型，它受人类活动影响最为明显，并且与建筑密
广东工业大学硕士学位论文24体皮肤干裂等现象。城市空气中的相对湿度除受太阳辐射、气温、季节等气象条件的影响外，还与下垫面材料属性、地表径流、植被覆盖、景观水体等规划设计因子有关。通常来说，合理的布置植被与水体都有助于相对湿度的增大，进而改善区域的热环境。2.3建筑布局对微气候的影响居住小区的建筑布局主要通过影响太阳辐射和风，即辐射换热和对流换热，来影响小区内部各物理过程的能量交换，进而影响局部区域的微气候。我国华南夏热冬暖地区，在设计建筑布局时除满足住宅的日照需求外，着重考虑的便是居住小区内部的通风问题，一般来说，为了满足夏季的通风需求，建筑布局多采用相对开阔的模式。城市居住小区的建筑平面布局大致可以分为行列式、围合式、点群式和混合式等四种基本形式，实例如图2-3。(Ⅰ)行列式(Ⅱ)围合式(Ⅲ)混合式(Ⅳ)点群式图2-3城市居住小区典型建筑布局形式实例Fig.2-3Typicalbuildinglayoutformsofurbanresidentialdistrict
【参考文献】：
期刊论文
[1]天空开阔度对城市住宅小区热环境影响的数值模拟[J]. 史兵,汪新,赵冬. 应用力学学报. 2017(06)
[2]6种城市下垫面热环境效应对比研究[J]. 杨雅君,邹振东,赵文利,邱国玉. 北京大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]上海地区住宅建筑布局对室外风环境的影响分析[J]. 胡一东,谭洪卫,邓丰. 建筑热能通风空调. 2017(01)
[4]中国南方地区10cm土壤湿度分析[J]. 邓文君,王蓉,王磊,唐滔. 广东气象. 2011(06)
[5]2000～2004年广州市某城区气温变化与居民死亡的关系分析[J]. 曲亚斌,张建鹏,戴昌芳,王立斌,梁辉,何昌云,金晓玲,谭慧嘉. 预防医学论坛. 2009(09)
[6]基于遥感和GIS的城市水体缓解热岛效应的研究——以东莞市为例[J]. 李东海,艾彬,黎夏. 热带地理. 2008(05)
[7]用标准有效温度和不舒适指标研究哈尔滨热舒适状况[J]. 陈莉,李帅,周永吉,张洪梅. 气象. 2008(01)
[8]土壤恒温层温度及深度研究[J]. 刘晓燕,赵军,石成,赵波. 太阳能学报. 2007(05)
[9]城市户外热环境的舒适性研究[J]. 钱炜,唐鸣放,郑怀礼. 重庆环境科学. 2002(02)
[10]天气变化对人口死亡率的影响——以广州市和上海市为例[J]. 王丽荣,雷隆鸿. 生态科学. 1997(02)
博士论文
[1]湿热地区城市慢行空间热环境研究[D]. 蒋毅.华南理工大学 2018
[2]湿热地区城市居住区热环境舒适性评价及其优化设计研究[D]. 李坤明.华南理工大学 2017
[3]湿热地区城市中央商务区热环境优化研究[D]. 王频.华南理工大学 2015
[4]室外微气候对建筑空调能耗影响的模拟方法研究[D]. 杨小山.华南理工大学 2012
[5]高层建筑布局对城市区域热环境影响的研究[D]. 乐地.湖南大学 2012
[6]绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究[D]. 陈卓伦.华南理工大学 2010
[7]夏热冬冷地区基于城市微气候的街区层峡气候适应性设计策略研究[D]. 王振.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]城市形态对微气候的影响分析[D]. 陈彬.天津大学 2018
[2]华南城市典型居住小区空间形态对微气候的影响研究[D]. 赵冬.广东工业大学 2016
[3]深圳滨河住区建筑布局对室外热环境影响研究[D]. 杨召.哈尔滨工业大学 2014
[4]水体对居住小区局地气候调节作用研究[D]. 周浩超.广东工业大学 2014
[5]广州地区建筑组团自然通风影响因子研究[D]. 黄志祥.广州大学 2013
[6]住宅小区热环境数值模拟研究[D]. 赖志平.广东工业大学 2013
[7]住宅小区人行高度风环境数值模拟研究[D]. 龚晨.广东工业大学 2012
[8]建筑区域风环境的数值模拟分析[D]. 曹智界.天津大学 2012
[9]建筑室外风环境和室内通风的试验和数值模拟研究[D]. 王旭.浙江大学 2011
[10]不同建筑布局对室外热环境的影响及节能效果分析[D]. 袁永东.东华大学 2011
本文编号：3064982
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同下垫面粗糙度的风速高度变化
第二章居住小区建筑布局对局地微气候影响理论17城郊及乡村地区。由以上几点分析可以看出，城市微气候受到城市下垫面形态和属性的显著影响，其主要集中在两个方面：一是地面粗糙度的改变，其影响了城市空间对太阳短波辐射和大气长波辐射的净辐射吸收量以及近地面对风的摩擦效应；二是城市元素（建筑物、植被、水体等）的材料及其性质，其影响了城市空间能量平衡和湿热交换过程。城市微气候的形成不仅受到下垫面的影响，还与背景气象条件有一定地联系，在后续的章节中，将对影响城市微气候的主要因素进行单独讨论。2.1.2城市微气候研究尺度学者Oke[60]通过城市气候的相关研究，界定了城市气候研究涉及的尺度范围，如图2-2所示，该尺度范围大体可分为三层：城市边界层（UBL）、城市覆盖层（UCL）以及城市尾羽层。图2-2大气边界层Fig.2-2Atmosphericboundarylayer城市建筑物屋顶向上到大气积云层中部的高度范围，称为城市边界层（UrbanBoundaryLayer），它与城市覆盖层（又称城市冠层）之间存在着物质与能量的交换，并且受城市周围地理条件、局部大气气候、局部空气质量（污染物性质及其浓度）、城市建筑高度、城市下垫面及其热力、动力性质的影响，层间存在明显地湍流混合作用，属于中尺度气候（Mesoclimate）。城市覆盖层（UrbanCanopyLayer）是指城市地表以上至城市建筑物屋顶的高度范围，该范围内城市气候属于小尺度气候（Microclimate），以住宅区、商业区、街道峡谷区气候为典型，它受人类活动影响最为明显，并且与建筑密
广东工业大学硕士学位论文24体皮肤干裂等现象。城市空气中的相对湿度除受太阳辐射、气温、季节等气象条件的影响外，还与下垫面材料属性、地表径流、植被覆盖、景观水体等规划设计因子有关。通常来说，合理的布置植被与水体都有助于相对湿度的增大，进而改善区域的热环境。2.3建筑布局对微气候的影响居住小区的建筑布局主要通过影响太阳辐射和风，即辐射换热和对流换热，来影响小区内部各物理过程的能量交换，进而影响局部区域的微气候。我国华南夏热冬暖地区，在设计建筑布局时除满足住宅的日照需求外，着重考虑的便是居住小区内部的通风问题，一般来说，为了满足夏季的通风需求，建筑布局多采用相对开阔的模式。城市居住小区的建筑平面布局大致可以分为行列式、围合式、点群式和混合式等四种基本形式，实例如图2-3。(Ⅰ)行列式(Ⅱ)围合式(Ⅲ)混合式(Ⅳ)点群式图2-3城市居住小区典型建筑布局形式实例Fig.2-3Typicalbuildinglayoutformsofurbanresidentialdistrict
【参考文献】：
期刊论文
[1]天空开阔度对城市住宅小区热环境影响的数值模拟[J]. 史兵,汪新,赵冬. 应用力学学报. 2017(06)
[2]6种城市下垫面热环境效应对比研究[J]. 杨雅君,邹振东,赵文利,邱国玉. 北京大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]上海地区住宅建筑布局对室外风环境的影响分析[J]. 胡一东,谭洪卫,邓丰. 建筑热能通风空调. 2017(01)
[4]中国南方地区10cm土壤湿度分析[J]. 邓文君,王蓉,王磊,唐滔. 广东气象. 2011(06)
[5]2000～2004年广州市某城区气温变化与居民死亡的关系分析[J]. 曲亚斌,张建鹏,戴昌芳,王立斌,梁辉,何昌云,金晓玲,谭慧嘉. 预防医学论坛. 2009(09)
[6]基于遥感和GIS的城市水体缓解热岛效应的研究——以东莞市为例[J]. 李东海,艾彬,黎夏. 热带地理. 2008(05)
[7]用标准有效温度和不舒适指标研究哈尔滨热舒适状况[J]. 陈莉,李帅,周永吉,张洪梅. 气象. 2008(01)
[8]土壤恒温层温度及深度研究[J]. 刘晓燕,赵军,石成,赵波. 太阳能学报. 2007(05)
[9]城市户外热环境的舒适性研究[J]. 钱炜,唐鸣放,郑怀礼. 重庆环境科学. 2002(02)
[10]天气变化对人口死亡率的影响——以广州市和上海市为例[J]. 王丽荣,雷隆鸿. 生态科学. 1997(02)
博士论文
[1]湿热地区城市慢行空间热环境研究[D]. 蒋毅.华南理工大学 2018
[2]湿热地区城市居住区热环境舒适性评价及其优化设计研究[D]. 李坤明.华南理工大学 2017
[3]湿热地区城市中央商务区热环境优化研究[D]. 王频.华南理工大学 2015
[4]室外微气候对建筑空调能耗影响的模拟方法研究[D]. 杨小山.华南理工大学 2012
[5]高层建筑布局对城市区域热环境影响的研究[D]. 乐地.湖南大学 2012
[6]绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究[D]. 陈卓伦.华南理工大学 2010
[7]夏热冬冷地区基于城市微气候的街区层峡气候适应性设计策略研究[D]. 王振.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]城市形态对微气候的影响分析[D]. 陈彬.天津大学 2018
[2]华南城市典型居住小区空间形态对微气候的影响研究[D]. 赵冬.广东工业大学 2016
[3]深圳滨河住区建筑布局对室外热环境影响研究[D]. 杨召.哈尔滨工业大学 2014
[4]水体对居住小区局地气候调节作用研究[D]. 周浩超.广东工业大学 2014
[5]广州地区建筑组团自然通风影响因子研究[D]. 黄志祥.广州大学 2013
[6]住宅小区热环境数值模拟研究[D]. 赖志平.广东工业大学 2013
[7]住宅小区人行高度风环境数值模拟研究[D]. 龚晨.广东工业大学 2012
[8]建筑区域风环境的数值模拟分析[D]. 曹智界.天津大学 2012
[9]建筑室外风环境和室内通风的试验和数值模拟研究[D]. 王旭.浙江大学 2011
[10]不同建筑布局对室外热环境的影响及节能效果分析[D]. 袁永东.东华大学 2011
本文编号：3064982
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