教学组团夏季室外热环境特征与计算模型验证

对湿热地区典型教学组团的夏季室外热环境进行了33 h昼夜连续实测。根据气象参数,行人高度上温度、湿度、风速和湿球黑球温度（WBGT）分布以及典型地表温度等的测试结果,得到湿热地区教学组团夏季室外热环境的主要特征。测试结果表明,组团内的天井、架空、透水砖可有效降低夏季白天行人高度处的空气温度及WBGT,一些建筑设计手法对组团夏季白天室外热舒适的改善效果依次为：架空〉天井〉透水砖路面〉不透水砖路面〉混凝土路面。夜间,各测点的热舒适性基本一致。将测试结果对组团室外风速和WBGT现有计算模型进行验证研究。研究表明,数学公式计算值的相对误差均不超过6%,与实测统计值相吻合。     

夏热冬冷地区大学校园夏季热舒适研究

为探索夏热冬冷地区大学校园室外热舒适环境的空间优化策略，本文以上海某大学为研究对象，对大学校园典型空间形态条件下的气象参数进行现场实测，同时结合大学生受试者的热舒适问卷，利用Rayman软件计算出受试者的生理等效温度(Physiological Equivalent Temperature, PET)。为获得全校园范围的温湿度分布，本研究进行了温湿度移动测量并对数据进行时间修正与空间插值，之后对通过以上方式获取的校园范围温湿度与地表形态特征参数进行相关性分析。结果显示，该大学校园夏季大学生“热中性”的PET值为30.60℃，PET指标与空气温度、相对湿度之间分别呈现负相关与正相关，且空气温度与PET指标的相关程度更高；天空角系数与透水表面比率对空气温度具有显著的正相关，街道峡谷高宽比、建筑密度、平均建筑高度与空气温度之间则出现显著的负相关。以上结果说明进行校园建筑和景观规划设计时可通过合理设计地表形态特征的方式缓解空气温度的上升，以达到提升学生热舒适的目的。该研究可为夏热冬冷地区大学校园室外空间规划提供优化参考，有助于改善校园热舒适环境。     

局地气候区与昼夜城市热岛效应的耦合关系研究

针对局地气候区框架下城市地表热环境昼夜差异研究的不足,本文基于机载LiDAR、IKONOS-2等多源遥感数据实现了局地气候区分类,重点分析了局地气候区与城市地表温度之间的响应关系及其昼夜差异.研究结果表明局地气候区类型地表温度存在显著的昼夜差异.在白天,大型低层建筑区LCZ 8地表温度最高,水体LCZ G地表温度最低.在夜间,裸土／沙土LCZ F为最冷的局地气候区,而水体LCZ G呈现了最高的地表温度.随建筑高度的升高,紧凑建筑类型区和开敞建筑类型区白天地表温度呈现下降的趋势,而夜间则表现出相反的规律.局地气候区类型的热属性在夜间(85.8％)比白天(79.5％)更容易区分.不论白天与夜间,开敞高层建筑区LCZ 4和水体LCZ G分别为建筑类型区和土地覆盖类型区中与其他局地气候区地表温度区分更明显的类型.     

室外热环境评价指标湿球黑球温度简化计算方法

针对室外热环境评价指标湿球黑球温度在实测和数值计算中都比较难获得的问题,在湿热地区广州夏季收集了空气干球温度、湿球温度、黑球温度、相对湿度、风速、太阳辐射和湿球黑球温度等数据,对收集的数据进行相关性分析和回归分析,相关性分析结果表明:空气温度、相对湿度、太阳辐射与湿球黑球温度具有一定的线性相关度,可以采用上述三个气象因子作为湿球黑球温度的简化计算参数;回归分析结果表明:回归的关联式与实测湿球黑球温度的相关性较高,并且满足多元线性回归的各项检验,认为该回归方程具有较高的可信度,可以在城市热环境的实测评价和数值预测过程中,作为湿球黑球温度的简化计算方法应用。     

高热湿工业建筑中人体热耐受的性别差异

为了研究在高热湿工业建筑环境下男性与女性的人体耐热时长和人体耐热极限各生理指标值的差异性,采用高温高湿热环境舱模拟高热湿工业建筑环境,对不同性别受试群体进行生理指标实测,得出不同性别人体样本的耐热时长、口腔温度、心率和失水率等关键生理指标限值以及湿球黑球温度（WBGT,wet bulb globe temperature）值之间的差异.实验结果表明：女性在高热湿工业建筑环境中的耐热、耐湿能力强于男性;当人体达到热耐受极限时,女性身体的热应激反应比男性强烈;在较短时间内,女性个体较男性个体有较好的热调节能力;女性在高热湿工业建筑环境中的失水率指标明显低于男性;女性所能承受的WBGT值比男性高;实验人体样本在耐受极限时承受的WBGT值比ISO7243健康标准中的WBGT限值高6~8℃.     

基于ENVI-met的校园热环境数值模拟研究

城市热环境与人们生活息息相关,研究城市热环境的分布及影响因素可以为热环境的改善和城市景观的规划提供理论支撑。为定量分析绿化设施对室外近地面温度的影响,文章在利用无人机航测数据的基础上,运用ENVI-met对研究区域建立实际和无植被2种方案并进行热环境模拟对比分析。结果表明:无人机倾斜摄影能快速获取研究区正射影像和高精度三维信息,用ENVI-met建模更加灵活,且成本更低;结果与实测的相关系数0.9且均方根误差(RMSE)达0.6℃,模拟结果能够较好地反应研究区温度的分布情况;植被和草坪具有明显的降温效应,无植被情况研究区高温区(36℃)面积增加34%,表征人体热反应(冷热感)的评价指标PMV4.5的面积增加17%;在垂直方向上,植被对近地面的降温效应可伸展至15 m。     

高层住宅区绿化树种对室外热环境影响研究

城市热岛效应引起都市的高温化,降低居住环境的舒适性,而绿化植物能够调节环境温度、增加空气湿度,改善热岛效应。为了探究不同树种对城市热环境的影响,文章采用无人机摄影测量技术和Arc GIS软件对典型高层住宅区进行三维建模,利用ENVI-met模拟了其室外热环境,并与实测的气象数据进行了对比分析,研究了5类常见树种对城市住宅区室外热环境的调节作用。结果表明:对比实测数据与数值模拟结果发现,空气温度与相对湿度的均方根误差分别为0. 83℃和4. 5%,说明模型精度较高,模拟效果良好; 5类树种在7∶00～18∶00间的降温和增湿幅度分别在0. 06～1. 21℃和1. 99%～7. 22%,其中14∶00时梧桐的降温增湿效果最好;不同树种的3D累积节能效益不同,在10∶00～18∶00内,距地面0～2 m处,5类树种3D累积降温幅度为5. 16～8. 48℃,3D累积节能范围为30. 92～50. 89 k Wh。     

街道层峡形态对夏季室外气温及热舒适的影响

为了研究南京典型夏季气候条件下街区层峡形态与室外气温及热舒适度的关系,采用参数化方法衍生设计出16个具有不同层峡形态的中心商业区（CBD）街区模型,利用建筑环境气温预测工具（STEVE Tool）进行数值模拟,计算得到各街区不同位置的24 h实际区域室外气温（θ_a）,并基于θ_a采用RayMan模型计算各街区中不同位置的24 h热舒适度（PET）.通过比较分析各街区不同位置区域室外气温与热舒适度的分布特征,得到街区层峡几何形态对区域室外气温及热舒适度的影响规律.结果表明：街区层峡高宽比与天空视角系数（Ψ_SVF）对区域室外气温及室外热舒适度均起主要的影响作用,但对气温的影响在白天与夜间呈相反趋势,对室外热舒适度的影响趋势全天较一致.     

杨柳青古镇水岸空间夏季热环境特性研究

为掌握古镇水岸空间的热环境特性,以杨柳青古镇南运河沿岸街区为研究对象,通过对环境参数进行现场实测,分析太阳辐射、下垫面类型、空间围合形式、水体布局以及植被组合方式等因素对热环境的影响程度和作用规律。结果显示：杨柳青古镇水岸空间夏季呈现出高温低湿的热环境特征;夏季在有无遮阳条件下的环境温度相差较大,正午时平均辐射温度大幅增加是导致水岸空间舒适度下降的主要原因;绿化组合与建筑阴影在景观要素中的降温效果最好。根据以上结论提出杨柳青古镇水岸空间热环境改善对策。     

水电站地下洞室施工期湿环境机械通风除湿数值模拟研究

大型水电站地下隧道由于结构复杂、埋深大、通风不畅以及施工期长等问题,导致施工期隧道内空气相对湿度过高,严重影响人员健康和设备安全.通过对某大型水电站地下隧道高热湿环境实测调研分析得出:施工期内隧道湿环境相当恶劣,有的区域甚至接近饱和状态,而高湿环境主要是由施工过程中隧道壁面散湿、敞开水源蒸发、施工洒水、人体散湿、外部空气带湿等造成的.针对此问题,重点研究了不同机械通风除湿对其高湿热环境的改善效果.研究结果表明:采用无室外新风的机械通风除湿方式无法改善隧道内的高湿环境,而有室外新风能有效改善隧道内的高湿环境,且室外空气含湿量越小,送风量越大,掌头区除湿效果越好.采用有室外新风的机械通风除湿方式,对一般夏季室外空气温度为24℃~30℃时,建议室外空气相对湿度不超过60%.同时,给出了室外空气温度t=26℃时,不同相对湿度下最佳的机械通风量计算公式,为实际工程中风机变频提供了参考.     

湿热地区村镇老年人的热适应行为特征及个性化差异研究

湿热地区村镇老年人的热适应行为研究对于村镇住宅的节能优化具有重要意义。本文选取广州市花都区炭步镇茶塘村的7户民居作为研究对象,通过实地测试民居的温湿度情况和调查老年人对热环境的主观评价的调研方法,研究了老年人在测试期间的热适应行为特征,并对老年人的热适应行为个性化差异进行讨论。结果表明,夏季期间,村镇老年人主要通过使用窗户、窗帘、电风扇,以及改变活动空间等热适应行为进行个性化热调节。其中,开/关窗、窗帘和电风扇使用频率的分析结果显示出这些热适应行为与性别无关,但存在显著的年龄差异。开/关电风扇的调节行为对住宅室内空气温度无显著影响,但与室内相对湿度负相关。村镇老年人外出率与室内空气温度正相关,而与相对湿度负相关。村镇老年人主观热感觉对其开窗、开电风扇等热适应行为无主要影响,但对其外出率的影响较大。     

夏热冬冷地区住宅建筑新风系统全年运行工况分析

根据夏热冬冷地区的空调期、除湿期和采暖期的划分方法,提出了住宅建筑新风系统全年运行的转换条件,以及新风热湿处理工况要求。并针对该地区气候潮湿、除湿期时间长的特点,认为节能住宅采用温湿度同时监控的独立新风系统,有利于改善室内热环境质量和室内空气质量。     

基于LCZ的湿热地区典型城市局部空间格局特性研究

城市化建设的快速发展使得城市街区尺度区域形成了复杂多样的空间格局, 影响了城市局部区域的微气候特性。本文从量化城市地表要素对局地气候影响的视角出发, 提出了基于街区边界和区域内空间特性指标计算的局部气候分区(Local Climate Zone, LCZ)划分方法, 该方法面向街区单元, 较好地描述了街区尺度局部区域的精细化空间格局。以湿热地区典型的人工生态城区(广州大学城)及典型中心商务区(珠江新城)为例, 利用所提出的LCZ划分法构建了两个案例区域的LCZ分布图, 以及建筑空间形态与下垫面布局特性指标分布图集。从图集对比结果可知, 大学城主要以开敞式中层建筑为主, 而珠江新城则以紧凑型高层建筑为主。城市区域LCZ空间特性参数的可视化表达将为街区小气候分布规律的量化研究和气候适宜型生态城市建设提供数据基础和理论依据。     

玻化微珠保温砂浆的吸放湿及导热性能

针对湿热地区潮湿气候作用下建筑保温砂浆受潮的规律,采用天平称重法对玻化微珠保温砂浆进行了自然状态吸放湿实验,并采用热湿气候风洞实验法对其质量平衡含湿率进行测定,进而采用平板法对其湿平衡状态下的导热系数进行了一系列测试分析。结果表明,在南方地区潮湿气候条件下玻化微珠保温砂浆质量平衡含湿率约为3．55％;湿平衡状态下玻化微珠保温砂浆导热系数修正系数在1．04～1．11之间,平均值为1．08,考虑受潮现象的复杂性,建议在实际建筑工程节能设计时,该修正系数宜取1．10。     

微控制系统在多功能温室大棚中的应用

温室大棚不受地域和环境温度的限制在现代农业技术中越来越重要，提出了一种利用微控制系统(μCS)实现对多功能温室大棚温度、湿度等实施有效检测和控制的方法，以达到棚内空气温度和湿度可调，土壤湿度以及营养成分可控的目的，创造适应不同植物生长需求的环境．介绍了底层硬件的选择、软件的设计、系统的组建以及系统的特点．     

冬季城市湿环境测试研究

为了掌握城市冬季空间湿环境分布特征,在冬季晴朗微风的天气条件下,以汽车流动观察法,用自记式温/湿度计分别在昼间和夜间测试了西安城区280个点的温度和相对湿度值,对测试数据进行时间修正后,绘制出城区等湿度线.分析调查结果后发现:西安冬季存在弱"干岛"效应,昼间的干岛强度约为0.3(g/kg.干空气),夜间则为0.4~0.5(g/kg.干空气);受下垫面性质影响,空气含湿量在空间分布上存在南郊大于城市中心和北郊;但在时间分布上没有出现明显的"干岛"和"湿岛"昼夜交替现象.受城市"热岛"造成的城市空气温度分布影响,空气相对湿度具有明显的由市区向郊外逐渐增大的趋势.     

基于ANSYS APDL的CCD元件温度场仿真与分析

针对CCD图像传感器,分析其结构原理及特点,建立数学模型.根据其工作环境,利用APDL二次开发语言完成CCD元件在高斯连续激光温度场数值模拟计算与分析,得到激光功率相同而时间不同的温度场分布.通过与试验结果的对比,验证模拟计算分析光学元件温度场的准确性,为CCD元件最优设计提供参考.     

广府传统三间两廊天井空间风热参数特性现场研究

天井是南方湿热地区传统建筑适应气候、构建人居意向和横纵空间组织的重要元素。作为连接室内外的热缓冲空间,在遮阳和通风等方面具有良好的气候适应性,其风热环境特性对于传统建筑活化利用、保护修缮等具有重要意义。以广州市花都区茶塘村一座典型广府式“三间两廊”传统民居为研究对象,采用网格布点与局部布点相结合的方法,在夏季典型气象背景下,对天井内部、沿廊、厢房、厅堂区域共32个测点进行风热环境参数(空气温度、黑球温度、风速)现场测试。结果显示,天井空间在11:00和14:00时,热压通风作用最大;天井空间纵向呈从高到低风热参数波动范围逐步减小的趋势,2.5 m及以上高度的风热参数受室外参数影响大;风速在天井纵面分布中有对角两极化的现象;开向巷道的户门启闭对2.5 m内天井空间风场影响大,对温度场影响不明显;除厅堂外,天井空间与连廊、厢房空间的风热参数具有显著的正相关关系。本文结果为研究、保护广府传统建筑提供一定的辅助依据。