景墙对园林空间夏季小气候及热舒适的影响研究

论文摘要

随着城市的建设发展,热岛问题逐渐加剧,人们室外活动量的增加使得对园林空间舒适度的要求日益提高。景墙是园林空间中常见的景观小品,承载着多样的功能,是不可忽视的景观要素。景墙通过改变自然因子影响局部空间小气候,进而影响人体舒适度。目前,关于景墙的研究多集中于其艺术造型和文化内涵上,缺少景墙对周围环境产生影响的定量研究。本文采用CFD数值模拟方法和热舒适评价模型相结合,利用PHOENICS软件模拟景墙的不同高度、长度、布局、材质和镂空形式对景墙周边环境小气候及热舒适的影响,明确景墙周边小气候及热舒适的重要影响因素,揭示其对小气候和热舒适的影响规律,为园林空间的景墙设计提供理论指导,同时也为其他园林设计要素对小气候及热舒适影响的研究提供有益借鉴。研究得出以下结论:(1)景墙的高度越高、长度越长,影响的空间范围越大,园林空间的风速降低越明显,温度和UTCI升高越明显。景墙的高度越矮、长度越短,对于夏季园林空间的热舒适越优。(2)景墙与风向夹角越大,园林空间的风速降低越明显,温度和UTCI升高越明显。景墙与风向间的夹角越小,对于夏季园林空间的热舒适越优。(3)景墙材质的改变对园林空间的风速影响较小,对园林空间温度的影响主要体现在材质的导热系数、黑度和太阳吸收系数,木质景墙所处空间的温度最高,其次分别是砖墙、混凝土景墙、石墙,温度最低的是钢材景墙。木质景墙所处空间的UTCI值最高,其次分别是砖墙、混凝土景墙、钢材景墙,UTCI值最低的是石墙。对于夏季,石墙所在的园林空间热舒适最优。(4)不同的景墙镂空形式都会增大园林空间的风速,降低园林空间的温度和UTCI,在不同的范围和高度规律不同。总体上,在不同的范围和高度下,密布式景墙所在空间的UTCI值都最高,其他镂空形式的UTCI值相近。(5)园林空间风速的改变会引起温度的变化,风速越高,温度越低。风速和温度的综合变化会影响园林空间的UTCI值。

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摘要

Abstract

第一章前言

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 研究进展

1.3.1 园林空间

1.3.2 景墙

1.3.3 小气候

1.3.4 热舒适

1.3.5 CFD

1.4 研究内容

第二章理论基础

2.1 离散化方法

2.2 湍流模型

2.3 风梯度理论

2.3.1 对数风剖面

2.3.2 指数风剖面

2.4 热传递

2.4.1 辐射

2.4.2 对流

2.4.3 导热

第三章研究方法

3.1 研究对象

3.2 PHOENICS软件

3.3 模型验证

3.3.1 实测对象

3.3.2 现场实测

3.3.3 模型建立

3.3.4 模拟参数设定

3.3.5 模型验证结果分析

3.4 景墙方案设计

3.4.1 景墙高度方案

3.4.2 景墙长度方案

3.4.3 景墙布局方案

3.4.4 景墙材质方案

3.4.5 景墙镂空形式方案

3.5 景墙模拟方案参数设定

3.6 模拟结果处理

3.7 技术路线

第四章结果与分析

4.1 景墙高度对小气候和热舒适的影响

4.1.1 景墙高度对风速的影响

4.1.2 景墙高度对空气温度的影响

4.1.3 景墙高度对热舒适的影响

4.2 景墙长度对小气候和热舒适的影响

4.2.1 景墙长度对风速的影响

4.2.2 景墙长度对空气温度的影响

4.2.3 景墙长度对热舒适的影响

4.3 景墙布局对小气候和热舒适的影响

4.3.1 景墙布局对风速的影响

4.3.2 景墙布局对空气温度的影响

4.3.3 景墙布局对热舒适的影响

4.4 景墙材质对小气候和热舒适的影响

4.4.1 景墙材质对风速的影响

4.4.2 景墙材质对空气温度的影响

4.4.3 景墙材质对热舒适的影响

4.5 景墙镂空形式对小气候和热舒适的影响

4.5.1 景墙镂空形式对风速的影响

4.5.2 景墙镂空形式对空气温度的影响

4.5.3 景墙镂空形式对热舒适的影响

第五章结论与讨论

5.1 本文主要结论

5.2 讨论

参考文献

附录

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 武文琦

导师: 李俊英,迟翔

关键词: 景墙,小气候,热舒适,模拟

来源: 沈阳农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,建筑科学与工程,建筑科学与工程

单位: 沈阳农业大学

分类号: TU986;TU119

DOI: 10.27327/d.cnki.gshnu.2019.000551

总页数: 84

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