城市模型反射率测量方法与运用

介绍了一种测试城市模型反射率的试验方法。制作10个条形和十字形的城市模型进行测试,观测路面不同反射率对城市反射率的影响,并将实测模型反射率与ASTM E1918-06规范计算结果进行对比。研究发现:瞬时太阳辐射强度变化值在规范允许范围内,模型计算的反射率与ASTM E1918-06测量值的误差在0~0.1之间。当峡谷纵横比(建筑物高度与路面宽度之比)为1.0时,路面反射率从0.15提高到0.65,城市峡谷反射率增幅在0~0.30之间;提高路面反射率并不能有效提高城市峡谷反射率,尤其是纵横比较大的深峡谷。城市峡谷中的多重反射抑制城市反射率的提高。同时,反射路面将给行人增加额外的辐射通量,可能带来热不适感和眩光刺眼等问题。因此,应谨慎看待反射路面作为一个缓解城市热岛效应策略。     

基于多次反射的毫米波被动探测装甲目标辐射特性研究

针对以往毫米波被动探测装甲目标辐射特性研究中忽略了装甲目标面元之间辐射能量的多次反射问题,建立了装甲目标能量多次反射的辐射特性模型。采用射线跟踪方法从理论上推导了多次反射的计算方法并给出了计算步骤,仿真验证了多次反射的正确性及分析多次反射的必要性。为装甲目标的毫米波辐射特性研究提供了新的分析思路及理论依据。     

建筑热反射研究

随着城市化进程的加快,城市变热问题凸显出来。如何改善我们所居住的城市环境,受到有关学者的广泛关注,控制好建筑热环境对提高人们的生活质量和降低建筑能耗大有裨益。文中结合“城市热岛”现象,从建筑的热反射角度分析了建筑物由于自身形式、布局规划以及建筑材料的热工特性而对其他建筑和周围环境的影响,阐述了其带来的环境问题,提出从建筑热反射角度解决热环境问题,为改善城市热环境,解决城市“热岛效应”开创了新的思路。     

高反射红外辐射涂料的制备与性能

选用Al2O3、ZnO和SiO2为耐火骨料,加入4种高反射率材料,分析高反射率材料的含量对反射红外辐射涂料反射率的影响.利用正交试验设计,确定涂料最佳配方.实验结果表明：当加入空心微珠30%、TiO27%、Cr2O311%和ZrO212%时,涂料的热反射率达到92%.     

反射路面对城市峡谷反射率的影响

太阳辐射在城市峡谷内形成多重反射,加剧城市热岛效应。峡谷太阳辐射吸收量与城市结构、墙体和路面反射率及时间显著相关。建立城市峡谷反射率数值模型,评估提高路面反射率能否有效提高城市峡谷反射率,并探讨反射路面对邻近建筑墙体的反射与散射辐射的影响。通过现场观测数据验证数值模型的可靠性。研究结果表明:建筑物高度与路面宽度之比(纵横比)是城市峡谷反射率最关键的影响因素,当峡谷纵横比<1.0时,路面反射作用较为明显;而且,相对于冬季,夏季时峡谷内反射路面能向邻近建筑物反射更多的额外散射辐射,而峡谷走向对额外散射辐射的影响较小。当峡谷纵横比<1.0时,建议采用反射路面缓解城市热岛。     

城市综合体建筑人为排热及热湿气候动态预测

为研究具备复合功能类型的城市综合体内建筑人为排热规律及室外大气动态热平衡情况,建立了针对多种建筑类型及用能形式并存的区域热气候动态预测模型,并以深圳市某实际城市综合体项目为研究对象进行分析.结果表明:典型计算日内,该城市综合体在全天大部分时间段里都存在建筑人为排热,其排热规律主要体现各类建筑空调制冷系统的使用特点;整个计算期间内,建筑人为全热排热量占区域内总全热排热量的比例最大,约为62.1%;城市综合体热岛强度日均值和整个计算期间峰值比单一城市功能区相应值高约0.1~0.45℃,建筑人为排热是城市综合体区域内独特热气候形成的主要影响因素.     

夏热冬冷地区热桥对低层建筑能耗的影响

考虑土壤温度以及辐射换热对热桥能耗的影响,利用THERM建立二维稳态热桥传热模型,基于有限元法得出墙体的温度分布及热流密度,进而得出墙体的传热系数值。根据等效传热系数法将该传热系数作为墙体的平均传热系数代入Design Builder中计算建筑的冷、热负荷,与不考虑热桥时的建筑冷、热负荷进行对比得出热桥对建筑能耗的影响。以夏热冬冷地区4个典型城市南昌、成都、武汉、上海为例,分析了某二层居住建筑中热桥对低层建筑能耗的影响。模拟结果表明:夏季墙体平均传热系数增大27.02%～30.28%,建筑冷负荷增大3.36%～4.63%;冬季墙体平均传热系数增大20.81%～25.00%,建筑热负荷增大6.49%～7.76%。同一季节与城市下建筑负荷变化与墙体平均传热系数变化成正相关。相同变化量下土壤温度对墙体平均传热系数的影响大于室外空气温度。     

彩色路面反射率和内部温度的室内测试分析

为准确评价彩色路面材料的反射性能,以双辐射传感器为基础,测试了室外路面反射率,分析了太阳入射强度、传感器高度、入射角度、测点周边环境对反射率测试结果的影响;针对反射率室外测试受环境影响显著的问题,开发了反射率和温度的室内测试系统,对6种常见颜色路面材料的反射率和内部温度进行了测试,并与水泥混凝土、沥青混合料进行了对比. 结果表明:太阳入射强度、入射角度对路面反射率室外测试影响极大,强度越大、入射角度越大,反射率测试结果越大;红、黄、蓝、绿4种彩色路面材料的反射率为20%~25%,高于开级配沥青混合料5.8%、密级配沥青混合料5.4%、多孔水泥混凝土16%,略低于密实水泥混凝土32%的反射率;相同辐射条件下,彩色路面材料内部温度普遍低于沥青混合料和多孔水泥混凝土,绿色路面材料具有最佳的降温效果.     

城市微环境的热评估方法研究

在中、微观尺度的热环境模拟仿真中,逐小时气象数据的获取常需花费较大的人力物力.选择SOLWEIG模型,探索在气象数据部分缺失的情况下,结合空间几何信息和气象观测数据,对城市局部地区热环境的评估方法进行研究.以武汉市夏季为例,使用2组真实数据、拟合数据,模拟区域内平均辐射温度日平均值分布情况,同时对基于2组数据的模拟结果进行定性和定量的对比分析研究.研究表明,该方法缓解了逐小时气象数据缺失时的困难,在计算精度上偏差量小、偏差点数量少.最后验证了该模拟方法的有效性,为城市微环境的热评估提供了一种便捷有效的评估方法.     

百叶外遮阳太阳散射辐射计算模型及程序实现

窗户外部的遮阳系统可以减少进入室内的太阳辐射得热量。目前,在计算遮阳系统对太阳辐射的遮挡作用时,仅仅从几何角度上考虑遮阳构件对直射辐射的减少作用,没有考虑对散射辐射的影响,但在实际中,遮阳构件的存在,对散射辐射的影响不能忽略,特别是对于百叶类型的遮阳构造,由于其布置较为紧密,对直射辐射遮挡较多,进入室内的太阳辐射主要为散射辐射,因此建立详细的散射辐射计算模型。可以正确反映和评估其遮阳效果,并为计算遮阳构件对建筑能耗的影响提供基础。通过分析散射辐射入射到百叶遮阳板上的光学特性,建立用于计算太阳散射辐射透过和反射的数学模型,并根据该模型得到用于计算机编程的算法。该模型和算法可以应用于不同的百叶遮阳系统,为建筑能耗模拟中考虑百叶遮阳板对空调能耗的影响提供理论基础。     

基于空间句法的城市空间结构及其优化研究——以徐州为例

基于空间句法理论及其方法,对徐州城市句法集成轴线与全局吸引子耦合关系进行探讨,研究徐州城市空间结构特征。发现徐州城市空间的句法集成轴线与全局吸引子布局有较强的相关关系;老城区内部全局吸引子主要沿智能度较高的全局轴线布局;在运动经济的影响下,部分全局吸引子在老城区内呈现块状布局特征;全局吸引子在分区的布局主要沿老城区延伸轴线周围分散布局,其分布类型较为单一。最后针对全局吸引子与句法轴线协同布局中存在的问题,提出了优化方案与对策。     

基于整合策略的城市火车站地区规划的设计

火车站站前广场是城市重要的交通功能片区,承担着人口疏散和空间缓冲的功能。为提升这一地区的门户功能,以合肥市火车站片区为例,基于整合策略,分析其现状和问题,探讨火车站站前片区的设计手法。在原有的城市肌理上,梳理形成“一带、一核、六片区”的功能结构,加强火车站站前广场片区与城市其他区域的联系,制定实施性强的规划,指导火车站地区的建筑设计、空间设计及道路规划,从而实现破碎的城市肌理的整合,以期对该区域的综合管理和未来规划起到借鉴作用。     

城市地下空间资源质量三维精细化评价

为了考虑地下空间的立体化利用行为,提出城市地下空间资源质量三维精细化评价方法. 通过建立链式游程编码数据结构,构建数据结构与体素空间的映射关系,实现多源评价数据的压缩存储与集成. 整合评价过程的各要素,基于ArcGIS Engine开发城市地下空间资源质量三维精细化评价系统. 以重庆市渝中半岛作为工程应用,开展该区域60 m深度内的地下空间资源质量三维精细化评价,分析该区域地下交通线路的建设风险. 结果表明,重庆市渝中半岛地下空间被精细地划分及评价,得到区域资源质量的立体分区,给出地下交通线路建设潜在风险的详细信息. 提出的评价方法实现了城市地下空间资源质量三维精细化评价,可为城市地下空间开发提供决策支持.     

大型城市河流对城市气候影响的实测研究

为得到夏季城市河流对热气侯的具体影响,采用定点观测方法,以松花江哈尔滨段为研究对象,在夏季最热月份展开为期一个月的实测,得出夏季各下垫面及大气温度的变化规律及各辐射通量的变化关系．数据分析显示：白天地表温度明显高于其他下垫面温度及大气温度．晴朗天气,地表温度比江面上空大气温度约高14qc,固定测点处水温低于河道上方的环...     

实际薄膜干涉的若干问题讨论

由于实现薄膜表面的反射率差别很大,研究薄膜干涉方法应该有所区别,当薄膜表面的反射率大时,只考虑薄膜产生双光束干涉是不严格的,必须考虑多光束干涉,采用复振幅叠加方法得到反射光和透射光形成干涉条条纹对应光强分布公式,然后研究了多光束干涉对条纹的可见度和锐度的影响,当单色光斜入射薄膜表面时,其反射光和折射光都是部分偏振光,因此精确计算实际薄膜干涉结果时应考虑其偏振特性的影响,通过利用菲涅尔公式研究了偏振特性对薄膜干涉结果的影响。     

实际薄膜干涉的若干问题讨论

由于实际薄膜表面的反射率差别很大,研究薄膜干涉方法应该有所区别.当薄膜表面的反射率较大时,只考虑薄膜产生双光束干涉是不严格的,必须考虑多光束干涉.采用复振幅叠加方法得到反射光和透射光形成干涉条纹对应光强分布公式,然后研究了多光束干涉对条纹的可见度和锐度的影响.当单色光斜入射薄膜表面时,其反射光和折射光都是部分偏振光,因此精确计算实际薄膜干涉结果时应考虑其偏振特性的影响,通过利用菲涅尔公式研究了偏振特性对薄膜干涉结果的影响.     

城市绿地生态环境规划决策支持系统的研究与实现

以哈尔滨市为例，采用遥感和地理信息系统相结合的方法来评价城市绿地信息．使用航空像片提取城市绿地相关信息，结合评价模型，进行局域绿地评价；使用卫星图像，经过密度分割、多光谱合成、温度反演等过程，获得哈尔滨市地表辐射温度专题图和绿地分布专题图等，用于区域绿地评价；使用组件式开发方式构建了本系统．本系统模拟和表达了城市绿地系统的空间分布与结构、城市热力场空间格局、绿地系统与热岛效应的空间关系，为城市绿色生态体系建设和规划决策提供所必要的信息．     

微山金源居住区景观空间规划

生态居住区是目前城市生态建设发展中的重要组成部分,城市居住区景观空间规划是结合园林造园手法以及模仿自然环境的景观空间布局,充分利用各种植物的生物学特性,运用生态学知识以及多种技术手段,营造生态结构复杂、物种丰富、植物群落稳定的居住区生态环境。本文运用生态设计理念,以打造＂健康生态＂、＂品质高档＂、＂适宜人居＂的精品城市社区为目标,将居住区规划为＂一轴、三区、四心,多廊＂的空间布局结构,通过城市景观界面及社区内部景观两部分景观空间规划、道路规划以及绿化系统规划,将微山金源居住区打造为人与自然协调相处的生态居住区。     

极端热湿地区围护结构热湿耦合传递模型

极端热湿地区常年高温多雨,为了准确预测围护结构内的温度和湿度分布,模拟高温、高湿和高太阳辐射对围护结构的影响,建立了适用于极端热湿地区的围护结构热湿耦合传递模型,在边界条件中加入太阳辐射和雨水负荷对传热传湿的影响,考虑了随材料含湿量不断变化的材料物性参数。为了求解模型,提出了基于计算机软件COMSOL的模型求解方法,利用MATLAB计算方程组不断变化的系数,并确定了软件容差和网格的设置条件：相对容差推荐设定在0.001,绝对容差设定为0.000 1,网格按极细化划分。通过对比HAMSTAD标准实例验证了模型的准确性。