夏热冬冷地区室外广场空间冬季热舒适研究

随着城市发展及居民室外活动时间不断增多,良好的室外空间环境及热舒适性对居民身心健康具有重要影响。针对关注较少的冬季室外环境热舒适问题,以夏热冬冷地区的重庆三峡广场为例,基于冬季热环境实测和热舒适问卷调查,利用Rayman软件计算PET（生理等效温度值）作为热舒适评价参数,建立TCV（热舒适投票值）、TSV（热感觉投票值）与PET的函数关系式,得到不同室外环境空间的冬季热舒适范围,提出适用于夏热冬冷地区的冬季综合舒适度评价模型。研究成果可为完善夏热冬冷地区的室外热舒适研究提供基础数据参考。     

城市住区热环境效果模拟与生态节能性研究

目的研究城市住区热环境各影响因素的作用和不同环境要素组合对室外热环境的影响,探索有效的空间要素组合状况以达到生态节能的效果.方法根据住区建筑形态构成的典型性选取上海市3个行列式布局住区为研究对象,运用ENVImet数值模拟分析方法,分析夏至日室外热环境的影响要素和作用效果.研究住区不同空间要素组合与热环境的对应关系,从住区整体三维空间构成、建筑形态和绿化形态3个方面比较研究不同要素组合模式的生态节能性效果.结果建筑形态相比绿化而言对住区热环境影响更大,建筑三维形态可以解释空气温度差异的25%,高大乔木可以解释温度差异的13%,其蒸发蒸腾作用和遮挡作用带来的降温效果远优于草坪的降温效果.行列式布局街区建筑高度、形态、绿化的面积、形态等要素组合影响了住区空间气温.结论绿地组合模式与住宅组合空间模式相比具有明显的降温效应,可有效改善住区热环境,提高节能效应.优化城市住区生态节能性空间结构,有效提升空间环境的节能效用.     

城村古建民居的建筑物理环境测试与分析

针对福建省武夷山市城村的古建民居,分别在冬季和夏季进行了室内外建筑物理环境测试.测试内容包括村落室外气象参数、室外风环境、室内热环境和室内光环境等.测试结果表明:城村的主街巷道全年风速适宜,热环境良好.冬季民居大厅白天较舒适,在夜晚偏冷,而卧室全天较为舒适.夏季民居大厅和卧室在夜晚较舒适,而在白天偏热.全年的室内空气湿度都比较高,不利于人体的热舒适.室内平均风速很低,基本无风压和热压通风.大厅采光较为充足,而卧室采光严重不足.相比民居,新宅大厅气温在夜晚较高,新宅卧室气温全天明显较高,而空气湿度则相对较低.针对测试结果,提出了城村民居的改造方案.     

热湿气候盆地区域民居不同尺度中庭夏季热环境实测与分析

适宜尺度的中庭可以起到缓解夏季室外炎热气候影响的作用.为掌握地处热湿气候盆地区域中不同尺度中庭的热环境状况以及为该地区的中庭尺度设计提供参考,以广西东南部传统村落为对象,测绘了20栋民居的中庭,并在夏季典型晴天日选取不同尺度的中庭进行热环境实测,根据测试结果分析不同尺度中庭空间的热环境分布状况.将实测期间的空气温湿度等数据作为计算条件,采用Ecotect软件分析了各中庭夏季的气候适应性状况.基于上述实测和分析结果得到了适应于热湿气候盆地区域的中庭尺度模型,即中庭尺度的宽高比小于1∶1且进深宽度小于3 m,并对该区域中庭的热舒适改善提出建议.     

重庆地区太阳能建筑一体化应用的实测与分析

根据重庆地区的气候特征和太阳能资源分布特点,提出了适于重庆地区的太阳能建筑一体化应用技术思路——太阳能辅助室内通风降温措施,即充分利用重庆地区夏季强烈的太阳辐射,强化烟囱效应,促进建筑内部自然通风,从而改善夏季室内酷暑闷热的热湿环境,达到节能目的,实现太阳能的被动式利用。通过实测分析,在太阳能的热作用下,室内产生了0.16～0.22m/s的风速,同比提高14%～40%,同时室内平均温度比室外的平均温度降低2.6～3.4℃,有效改善了室内热环境舒适状态。     

建筑布局对住区风热环境的影响分析与优化策略

为了改善住区内部公共空间的热舒适性,通过对天津市中心城区内16个典型住区夏季室外温度和风速空间分布进行比较,分析建筑布局与风热环境的关系,并提出不同类型住区热舒适性优化的空间设计策略。结果表明：在微风条件下,昼间15:00:00左右住区内部空气温度空间差异最大,并且各住区内部都形成低温区,其中多层行列式住区低温区面积较小,平均空气温度比其他3个住区平均空气温度高0.3℃左右;昼间住区内部根据平均辐射温度在空间上分为高温区和低温区2个部分,高温时段所有住区低温区面积小于住区面积的20%;低层小街坊住区平均风速最小,高层高密度住区平均风速最大,风速比相差0.19;高温时段,住区空气温度和风速随建筑密度的增大而减小,住区空气温度和风速随天空视域因子的增大而增大,住区风速随建筑高度的增大而增大;通过加密路网、减小建筑密度、增大东西向建筑围合和增大主导风向建筑间距等方法,可以改善夏季高密度住区室外热舒适性。     

厦门地区典型农村住宅夏季室内热环境实测与分析

实地测试厦门地区具有代表性农村住宅的夏季室内热环境参数,运用统计分析方法对测试结果进行对比分析.结果表明:受测农宅的室内空气温度变化趋势与室外温度变化趋势基本相同,低于室外空气温度,室内空气温度与黑球温度差别小;海拔高度高、建筑密度低的农宅室内空气温度低、热稳定性差,静风状态下的热舒适性较高;混合结构的农宅室内温度比采用传统建材的高,但稳定性更好,建筑材料对农宅室内热环境的舒适性影响相对较大.     

基于绿化指标的城市绿地降温效应研究进展

城市化使城市下垫面属性改变,人工表面取代自然地表,导致室外热环境恶化,其形成的城市热岛效应引发的异常气候问题严重危害人类的生命健康。研究已证实植被可以通过遮荫和蒸腾等作用产生降温的生态效益,但其产生的生态效益与植被的规模或种类或分布方式等之间的联系仍没有明确量化掌握。目前,通过不同指标对绿地特征进行概括,从而精准量化绿地对室外热环境的调节作用已成为研究重点。对绿地面积、绿化覆盖率、绿地率、乔木覆盖率、三维绿量以及天空可视度六种指标调控室外热环境的研究进行综述：首先分析各绿化指标之间的区别,并分别论述各绿化指标与热环境相关研究,总结各指标在量化降温效应的特点及局限性。之后提出绿化指标互补量化研究方法,从三维空间视角为完善绿量指标研究提出三维绿量体以及三维绿量体与热环境关系研究的相关方式,从而精确地对三维绿量在空间中地具体分布进行表达,更加真实地反映绿地的植被特征。根据以往针对三维绿量的研究提出三维绿量阈值,结合三维绿量的空间分布及树种差异性,挖掘影响绿地降温效应的潜在影响因素,以便更好地量化绿地降温效果,充分发挥城市绿地的生态效益。最后论述绿视率这一新的量化指标在量化绿地降温效应的潜力,以期推动绿视率与热环境相关研究。     

自然通风模式下开放式办公室内局部热舒适的数值分析

自然通风研究应该重点关注人员活动区域而非建筑整体的热舒适性。为了对采用自然通风的办公室的局部热环境情况进行探究,以某办公大楼为例,通过基于Fluent模拟和实地测试的方法对其采用窗户自动控制系统进行自然通风的开放式办公室的局部热环境情况进行了数值模拟。根据模拟结果,讨论了在不同的室外气象参数条件及其对应的通风控制模式下,室内人员活动区的室内预测平均评价和吹风感两个指标表现情况。结果表明,现有自然通风控制策略的室外温度选取范围偏低,在室外气温较低或强风的情况下,仍存在室内预测平均评价偏低和吹风感强的风险。研究对建筑窗户通风控制系统的优化设计具有重要的参考价值。     

城市形态空间格局与城市热环境关联性研究——以南京市为例

量化分析城市形态空间格局与城市热环境的关联关系,将有助于提升城市规划与设计中形态管控的合理性,对于改善城市热环境和促进城市可持续发展等具有重要的意义.本文以南京市为案例,对其复杂城市形态的空间格局进行量化,并探究其与城市热环境之间存在的关联性.主要结论如下：(1)空间滞后模型更适用于城市热环境关联的研究,且城市热岛强度(UHII)受到周边区域强度的正向影响.(2)分季节来看,城市形态空间格局对UHII的影响排序为春季>夏季>秋季>冬季.(3)所有的建成环境形态类型和LCZ E(空地)在周边环境中的数量占比在多数季节中均会对城市热环境产生显著的正向升温影响,其中LCZ 8(低层大体量建筑)的数量占比的影响程度最大.而自然环境形态类型则多有利于降温,LCZ G(水体)的作用优于LCZ A(树林).(4)从整体布局上看,周边由单一形态主导的空间格局将有助于带来更低的UHII.(5)以空间格局指标为依据,可以将研究区域分为9类具有相似形态组成结构和周边环境特征的分区类型.不同类型间存在热环境属性差异,应采取差异化的手段对其进行调控.研究结论可为构建气候适应性城市提供参考.     

自然条件下合肥地区住宅室内热舒适研究

为研究合肥地区住宅室内热舒适环境,文章通过对该地区住宅在夏季、冬季自然条件下室内热舒适度测量,利用国际热舒适评价指标PMV-PPD及室内热环境评价方法,评价合肥地区住宅自然条件下的室内热环境现状,以分析改善室内热舒适质量。     

细水雾室外环境降温效果的数值模拟

利用CFD 软件Fluent的Realizable k-ε模型和离散相模型对不同液滴粒径的细水雾室外环境降温效果进行数值模拟,模拟了夏季室外大空间环境中的细水雾弥散输运过程和传热传质特性,获得细水雾气液两相流动的流场、温度场和湿度场的分布情况,并对某工况的降温效果进行人体舒适度指数预报.模拟结果表明,小粒径液滴主要在射流的起始段和过渡段中蒸发,大粒径液滴在射流的核心区与回流区中蒸发;增大液滴直径后,细水雾的蒸发时间延长,细水雾降温效果增强,降温影响空间扩大.不同身高的人群均可以感觉到明显的降温作用;增大液滴直径后,细水雾增湿范围扩大,增湿幅度基本不变,不会造成局部环境相对湿度的明显增加;细水雾室外环境降温可以有效降低人体舒适度指数,有效改善室外环境质量.     

编竹夹泥墙民居室内热环境与围护结构热特性分析

编竹夹泥墙民居是巴渝地区传统民居的重要类型.为了解编竹夹泥墙民居夏季室内热环境特点,在重庆松溉古镇选择了一典型户进行实地测量分析,并以30℃为适应性舒适温度上限进行评价.结果显示,民居室内全天低于30℃的累积频率为70％,但热环境昼夜表现差异较大:日间较差,室内温度低于30℃的累积频率仅为46％;而夜间较好,低于30℃的累积频率达到90％以上.分析其围护结构热特性,编竹夹泥墙和冷摊瓦屋面都较轻薄,隔热性能和热稳定性都较差,热性能仅达到《农村居住建筑节能设计标准》的56％和14％,但轻薄的围护结构具有良好的散热性,可有效提高建筑的夜间降温能力.吊脚楼形式令室内热环境更易受室外环境的影响,但与良好的微气候相结合,有利于调节室内热环境,有效解决湿热地区非空调的建筑夜间舒适性问题,突出反映了该类民居与当地湿热气候相适应的特征.     

住宅建筑自然通风对室内热环境的影响

针对自然通风对住宅室内热环境的影响,选取室内热环境状况较为恶劣、风资源贫乏的重庆市住宅为例,通过i d图分析了自然通风在改善住宅建筑热环境,提高人体热舒适的可行性;并通过对典型居民住宅的现场实测数据,进行了室内平均预测投票预测不满意百分比热舒适评价。研究结果表明:即使在风资源贫乏的城市,住宅建筑良好的自然通风既能大量地节约建筑能耗,也能够极大地改善室内热环境,尤其是过渡季节及夏季阴雨天气。     

不同季节飞机客舱环境的主客观实验研究

通过在真实MD-82飞机客舱环境实验平台上模拟短途飞行,将客观环境参数测量与对受试人员的主观问卷调查相结合研究不同季节下舱内热舒适和空气质量.其中,客观测量参数有:噪声、照度、舱壁和舱内空气温度、空气流速、CO2及悬浮颗粒物浓度.两组志愿者(普通乘客和乘务人员)分别在春季(过渡季)与夏季填写有关舱内热舒适和空气质量调查问卷对舱内环境进行反馈.通过客观参数测量和问卷调查结果,对机舱环境参数进行评价,并研究不同季节时不同中国人群的热舒适区域.     

重庆市中低海拔村镇旅游区住宅热湿环境实测与热舒适研究

通过问卷调研与现场实测的方法,分析了重庆市中低海拔村镇旅游区住宅各季节的热湿环境特性,并进行了热舒适研究.对比国家现行相关规范中的热舒适限值与实测值,发现旅游区夏季和过渡季温湿度范围偏离限值较小,冬季偏离限制最大.通过大样本问卷调查与实测进一步得到如下结论:各季节预测平均投票数PMV的修正值PMVe分别为夏季+0.67,过渡季+0.32,冬季-1.20;热感觉投票值TSV分别为夏季+0.63,过渡季-0.64,冬季-1.53;夏季和过渡季的热舒适度较高,冬季最差.根据APMV、PMVe与TSV值对比发现,影响夏季、过渡季和冬季热舒适性的最不利因素分别为:室内温度、室内湿度、室内温度.因此,为提高村镇旅游区住宅热舒适度,可采取的措施为:夏季通风降温,过渡季在外墙中加入防潮材料建立防潮层,冬季采用"空气源热泵+太阳能房"或在条件允许时采用地表水源热泵.     

住宅建筑中庭内自然通风的数值模拟

为了研究自然通风对住宅建筑中庭内环境以及住户的影响,以南向水平进入中庭的室外气流为研究对象,在夏季气候条件下,应用RNG,κ-ε湍流模型,对中庭内热环境和风环境用数值方法进行了模拟,并结合自然通风原理对计算结果进行了分析.研究表明,中庭外窗的充分开启,使得中庭内有较好的热环境和令人满意的风场,既提高了住户居住的舒适性环境,又达到了建筑节能的效果.     

城市空间水体热环境效应研究——以重庆市主城七区为例

水体作为地表热环境的重要敏感因子,对缓解热环境效应具有重要作用。基于2003、2011和2019年土地覆被数据与热环境指数数据,以重庆市主城七区为例,将景观格局与热环境相结合,利用空间分析和相关性分析探究地表重要覆被对水体降温能力的影响以及水体对热环境效应的具体调控机制。结果表明：(1)水体相比裸地、植被、建成区覆被类型,其热环境指数处于最低水平,与热环境效应呈显著的负相关性,有良好的降温效果,且单位水体比单位植被降温作用更强;(2)水体与植被之间存在相互作用,且随着植被比例增加,水体的降温效果越差;在非城市用地中,植被的降温效果最好,随着城市发展密度的增加,水体的降温效果也逐渐增强,超越植被调节热环境的能力;(3)水体自身热环境与水体形状指数无关,与面积、长度、宽度、深度因素有关,且在一定范围内,随着面积、长度、宽度和深度的增加,降温效果有所提升;(4)随着缓冲距离的增大,水体的降温效果逐渐下降,河流的最佳降温范围为200 m左右,水塘和水库的有效降温范围在300 m左右。为促进城市热环境的改善,未来应因地制宜利用城市空间增加绿化、加强水体循环等机制来缓解城市热环境效应,实现城市生态...     

夏热冬冷地区村镇住宅热环境与热舒适研究

为了详细了解夏热冬冷地区村镇住宅热环境状况和居民热舒适水平,分别在2006年冬季和2007年夏季对湖南某典型村镇住宅热环境与居民热舒适进行了现场调查.调查总户数85户,131人.调查结果表明,村镇居民在夏季和冬季对室内温度的满意度分别为71.6%和80%,对相对湿度的满意度分别为75.4%和80%;夏季仅有48.1%居民对室内风速感觉满意,因此有必要在夏季加强通风设计.夏季服装平均热阻0.31 Clo,可接受热舒适操作温度范围为15.65～30.14 ℃,冬季服装的平均热阻2.15 Clo,可接受热舒适操作温度范围为8.41～15.65 ℃,全年可接受的热舒适操作温度范围为8.41～30.14 ℃.     

深埋防护工程区划及热舒适模型

为了更好地指导深埋防护的热工设计,通过对影响防护工程热工和热舒适特性相关因素的分析,计算了全国151个主要城市的热工分区指标值,建立了寒冷、干燥、潮湿、热湿4个深埋防护工程的热工区划;基于热工分区和热舒适适应性模型理论,提出了适用于防护工程的热舒适模型。基于热舒适模型, 减小了设计温度与室外空气温度、地温的差值,有利于降低采暖和制冷能耗。通过对典型城市的应用分析表明,采用热舒适模型,新风能耗节能率为6%,围护结构节能率在寒冷地区为20%,具有较好的节能效果。