校园景观对局地热环境影响研究

热环境设计是校园生态设计的重要内容,直接影响校园环境的舒适性与安全性,对于南方炎热地区更为重要。目前对校园景观更多从空间形式、行为心理等角度进行研究,而忽略景观类型选择与局地热环境的关系。通过在夏季典型日对校园不同景观下垫面周围热环境参数进行测试,定量分析草地、乔木、水体、花岗石铺地、透水砖铺地对环境的热效应,结果表明透水砖在连续晴天状态下并不具有蒸发降温功效,草地和水体对环境具有显著的降温增湿效应,能降低环境温度1.3~3.3℃,增加湿度10%,乔木的遮阳效果是改善热环境最有效的措施,能降低环境温度达4℃,对局地环境的热作用时长不到硬质铺地的1/3。     

城市带状绿地林型与温湿效益的关系

选择典型带状绿地——北京市元大都城垣遗址公园西土城段3种不同林型绿地及草坪作为研究对象,采用小尺度定量测定的方法,每天8:00-18:00,每2h一次,连续7d同步测定4块绿地及对照的温度、相对湿度值.结果表明:14:00-16:00时段刺槐纯林、油松纯林和刺槐—油松混交林降温幅度最大、增湿幅度最小;经SPSS方差分析(Duncan's两两比较,P=0.05),4块绿地间的温度差异均达到显著水平,湿度差异除刺槐纯林与油松纯林两者外,其余均达到显著水平;草坪具有一定的降温增湿效应,但效果不明显;混交林型绿地降温增湿幅度最大,明显优于纯林.     

上海城市居住区绿化缓解热岛效应研究进展

"热岛效应"作为城市建设大规模扩张而产生的热环境现象,已直接威胁城市居住区人们的正常生活与工作,合理绿化是解决这一问题经济有效及符合可持续发展的方法。居住区植物种类、斑块乔木配置、绿地通风状况和绿量的差异都将导致截然不同的降温效果。研究发现:单株植物中蒸腾降温能力较强的基本都属于纸质叶片结构,绿地斑块乔木盖度大小决定了绿化降温效果,大乔木降温效果比草坪高2.2℃,立体绿化可降低室温达0.5℃～5℃,居住区平均温度与乔木面积比例、绿化覆盖率、绿化最大斑块面积呈正相关,与绿化斑块的破碎度呈负相关。并首次讨论了三维绿量及人均绿量与居住区热岛效应的相关性。     

河流廊道绿带宽度对温湿效益的影响

选择北京市北五环清河一侧8段不同宽度绿地作为研究对象,每2h分别对样地和对照处的温度、相对湿度进行同步测定,连续测定7d。结果显示:1)当绿地宽度小于15m时,绿地具有一定的降温增湿效应;当绿地宽度为15~35m时,绿地降温增湿效果较明显;当绿地宽度大于45m时,绿地降温增湿效果明显且趋于稳定。经SPSS方差分析[Duncan’S两两比较(P<0.05)],认为城市河流廊道中可以明显发挥温湿效益的绿带关键宽度为45m左右。2)对3d内8条河流旁侧绿地平均温湿度值进行相关性分析,作出夏季河流旁侧绿地温、湿度关系的回归方程Y(相对湿度)=184.980-3.641x(温度),温度每升高1.0℃,相对湿度降低约3.6%。     

屋顶绿化对室外微气候的降温增湿效果

在高密度城市中,建筑屋顶具有巨大的开发利用潜力,通过结合绿化打造屋顶休闲空间,不仅可以改善屋顶上部微气候,还能有效提高城市绿量。以重庆典型气候条件下绿化屋顶常用的3种屋顶绿化植物为研究对象,采用实测与理论分析相结合的方法,探究不同屋顶绿化植物对周围环境的降温增湿效果。实验结果表明,屋顶绿化的降温增湿作用从正午高温之后持续至次日日出,增湿作用夜间效果更为突出,植物的降温效果在其表面最显著;植物叶面积指数与其反射辐射量呈反向相关。3种植物中,小叶景天综合效果最好,在其表面日间最大降温11.7℃,在300、700mm处夜间分别降温4.64、3.97℃,其最大增湿效果出现在19:00,增湿33.1%。     

岭南地区景观要素对建筑架空层热舒适性影响研究

岭南地区建筑架空层因其遮阳通风而具有良好的舒适性,成为人们室外休憩活动的重要空间。为进一步探索架空层舒适性与其周边景观要素之间的关系,本文以广州某大学内架空建筑为研究对象,通过CFD三维模拟软件ENVI-met,模拟不同景观要素变量类型对其架空空间的热舒适性影响,探究景观要素对架空层热舒适性的提升策略。模拟结果发现下垫面为花岗石与透水砖对架空层内的热舒适性影响效果相近且生理等效温度（PET）值最高,下垫面为草地可略微降低架空层PET值,下垫面为水体可有效降低架空层内的空气温度、相对湿度和平均辐射温度,从而大幅降低PET值,提高架空层热舒适性。在植物种植上增加乔木尺寸（HW）、叶面积密度（LAD）值、植物间高宽比（ART）值可以增加架空层相对湿度降低平均辐射温度,改善架空层热舒适性。故选择合理的下垫面材质,增加乔木尺寸、叶面积密度或种植密度可显著降低架空层的PET值,提升架空层热舒适性。     

掘进工作面降温参数拟合分析

为了掌握矿井掘进工作面降温参数变化规律,更好的指导现场实施与应用,以存在高温热害现象的长距离掘进巷道(掘进巷道长度1 000 m)为研究对象,现场实际测定矿井降温系统运行后部分测点风流温度,拟合分析得到了部分参数之间较准确的定量关系。拟合结果表明:赵楼煤矿掘进工作面迎头温度与风筒出口风流温度(干、湿球温度)近似呈线性关系;与空冷器后处理风流温度(干球温度,相对湿度近似为100%)在一定范围内近似呈二次抛物线关系。此外,掘进工作面附近干湿球温度差值较大,最大可达5~7 ℃。风流在回头过程中热湿交换严重,很容易形成放大的回头增热、增湿现象。     

重庆都市区人工湖的热湿效应研究

选择重庆市都市区7个人工湖作 为研究对象,于2 01 2年8、9月采用流动观 测与固定观测相结合的方法进行观测, 并对观测数据进行同时性修订后,采用多 元线性回归方法,建立空气温度（T A）、 湿度（H A）与水体周长（P）、形状指数 （L S I）、水体周边地表温度（T S）以及与 水体距离（D）之间关系统计模型,温度 模型为：TA=18.539+0.3 0 6TS+0.854L SI+ 0.0 03D+0.0 01P;湿度模型为H A=75.6 4- 1.027TS+10.970LSI+0.009D-0.003P。模型 分析结果显示：（1）在水体面积相同的情况 下,形状指数小的水体对周围空气降温效果 更明显;（2）植被相对于铺装地表对水体 周围空气有明显降温效果,改善下垫面性质 可以有效改善水体周围空气热环境。本模 型为城市水体景观规划与建设,改善城市人 居环境质量提供了科学依据。     

草皮水喷法

随着城市建设的加速,大型公共绿地的日渐增多,园林行业及社会公众对草皮的质量要求逐渐提高。大面积草坪在生态效应上虽不能与复层乔灌木群落相比,且养护成本较高,但其整体绿化效果和在某些特殊地面、地形条件下的应用确有不可替代的作用。目前,沪上绿化工程的草坪建植仍大多沿用苗圃营养繁殖或播种繁殖后的草皮块采收移植法,这主要是适应了较低的行业机械化程度与劳动力成本现状。同时,也有部分科研单位与企业开始尝试采用植生袋、喷播、薄膜地毯草     

旋喷桩连续施工引起的地表变形现场试验研究

旋喷法作为一种有效的地基加固方法,被应用到基坑、隧道、路基施工等多种工程领域。旋喷桩施工时,高达数十兆帕的注浆压力以及不断注入的水泥浆会对周围土体产生扰动,引起土体变形,危害周边既有结构物的安全。在宁波软土地基上进行了连续旋喷施工试验,研究了连续旋喷施工引起的周围土体的地表变形。采用了全自动全站仪对施工过程中的周边土体进行实时监测。监测结果表明,地表最大水平位移为180.31 mm,地表隆起为179.54 mm。累计地表最大垂直位移与水平位移均随与相邻旋喷桩的距离的增加而减小。在相同距离下,越靠近施工区域中心线,位移越大。基于监测结果,提出了一些减小旋喷桩施工对周边土体影响的方法。     

寒冷地区屋顶绿化夏季冷却效益研究——以西安市曲江创意谷屋顶绿化为例

屋顶绿化在提升城市绿化率与调节建筑微气候方面具有显著优势,逐渐被广泛应用于城市建设当中,但目前我国对于寒冷地区屋顶绿化冷却效益研究仍缺乏定量的数据支撑。因此文中选取西安市曲江创意谷屋顶绿化作为研究对象,采用实地测试的方法对创意谷五种屋顶植物的直接和间接降温效益进行研究。研究发现针茅草直接降温效果最佳,与硬质铺地地表相比实时温度最大差值可达27.4℃,日均降温效益约18℃;杨树的间接降温效果最佳,温度变化幅度在33～38.5℃。最后基于实测数据,从植物配置方式及多要素协调等方面提出当前屋顶绿化优化策略,以期为当前城市的绿化建设提供科学的数据支撑和方法依据。     

基于ENVI-met的道路绿地微气候效应模拟与分析研究

道路是城市的骨架,处于城市形象的五大要素之首。道路绿化诞生之初即源于人们对道路环境的需求,道路绿化是改善道路微气候条件的重要策略。因而,合理地进行道路绿地规划设计,使其生态效益最大化,具有重要的理论和实践意义。论文以城市道路空间微气候为研究对象,运用城市微气候模拟软件ENVI-met,选取1.5 m人行高度的温度、相对湿度、PM2.5浓度作为微气候指标要素,模拟不同道路绿地率、道路绿带断面形式对道路空间微气候的影响,结果表明:第一,增加道路绿地率能改善城市道路微气候效应,起到降温增湿、消减人行道PM2.5浓度的作用;第二,相同绿地率情况下,道路绿带断面设计的绿带数越多,道路绿化降温增湿效果越好。40%绿地率的四板五带式效果最佳,对比无绿化道路温度降低率约为11%,湿度增长率约43%;第三,道路绿带断面设计形式影响了PM2.5浓度在道路空间的分布,导致机动车道PM2.5浓度增加,人行道PM2.5浓度减少,40%绿地率的两板三带式对人行道PM2.5浓度消减效果最佳,对比无绿化道路增减率最大提高了27%。     

垂直农业建筑表皮降温增湿效益研究

近年来用地紧缺、热岛效应、环境污染、供能紧张等城市问题日益凸显,阻碍了城市的可持续发展。垂直农业作为都市农业的一部分,可利用大量城市立面进行农业生产,不仅可降低城市对周边农业的依赖度,同时对城市微环境和建筑室内舒适度改善起到积极作用。目前垂直农业的研究热点主要侧重于垂直农业在城市中的应用和作物生产方面,建筑领域技术人员在垂直农业与微观建筑环境的研究中,特别是在模拟结合实验的研究方面仍然不足。量化垂直农业建筑表皮在夏季高温条件下的降温增湿效益,对于准确评价垂直农业建筑在夏季时的微观热湿环境和综合节能性能具有现实意义。对垂直农业建筑表皮原型模块进行了实验测试,并使用CFD数值模拟方法对其夏季热湿过程进行了模拟。实验和模拟结果都表明所述垂直农业建筑表皮在夏季有很好的降温增湿效益。白天建筑外墙外表面最高温度降低范围为3.4～11.2℃,局部空气相对湿度最大增加2.38%～4.85%。同时实验和模拟结果显著相关,也证明研究中采用的标准植株建模模拟方法的可行性。     

武汉市高密度居住区夏季室外热环境实测分析

为了研究夏热冬冷地区高密度居住小区夏季热环境的特点,通过对武汉市某高密度居住小区在夏季典型气象日的空气温度,相对湿度以及风速风向进行现场实测,定量的分析了夏热冬冷地区高密度居住小区的热环境现状以及不同的建筑,区域绿化和水体对区域热环境的影响。结果表明:高密度居住区的热环境较一般地带差,且与区域内的建筑布局有关,高密度居住区内空气温度较气象站高出3℃,平均风速低0.5 m/s。位于混凝土柏油路面上的测点上方空气温度整体相对其他测点要高,接着是花岗岩硬质铺地,位于绿化草坪内的温度最低。其次位于围合式建筑布局区域的温度较行列式布局高,当城市下垫面类型相同时,测试区域的绿化遮阳和建筑阴影对热环境的改善作用较为明显。     

公园特征及与水域距离对其夏季温湿 效应影响研究——以苏州工业园区为例

中国城市化进程不断推进,城市热岛效应负面影响越 来越大。城市地区的夏季高温影响着居民健康和舒适性[1]。已 有研究表明,城市公园绿地能有效缓解夏季城市热岛效应。以 苏州工业园区9个不同公园为研究对象,实地观测每个公园下 垫面因子和其特征因子,即下垫面组成比例、周长、面积、周 长面积比、形状指数、分维数、郁闭度、绿地率和与水域距 离,分析它们对微气候效应的影响。结果表明：水域覆盖率对 公园的降温增湿作用正相关性最显著,其对公园降温增湿作用 贡献最大。公园的周长面积比与其降温增湿作用负相关性最显 著,公园的面积与其降温增湿作用的正相关性最显著,公园的 周长面积比对其降温增湿作用贡献最大。公园特征因子和其与 水域距离因子可以解释公园大约69.7%的降温作用,可以解 释公园大约79.4%的增湿作用。     

高压旋喷桩对现役高速公路的加固效果分析

为解决现役高速公路长期变形问题,以连盐高速公路灌云段为对象,采用高压旋喷桩进行路基加固处理。针对高压旋喷桩加固效果,建立ABAQUS有限元三维模型,并采用现场实测数据对模型的合理性进行验证。分析高压旋喷桩桩体弹性模量、桩长、桩直径、桩间距、面积置换率以及公路运营时间对加固效果的影响。研究结果表明:采用高压旋喷桩进行处理,其工后沉降为2~3cm,加固效果明显;桩体弹性模量、桩径、桩间距和桩长、面积置换率均会影响加固效果,但桩体弹性模量影响较小;在面积置换率为8.7%情况下,桩径比桩间距对加固效果的影响大,桩长对加固效果的影响最大;在相同加固桩体处理下,处理时间越早,其运营期总沉降越小,但加固后固结沉降呈现增大趋势。     

水平旋喷拱棚新工艺与载荷试验研究

基于国内水平旋喷技术存在成桩质量差、加固体周围岩土体变形大等问题,以中国京冶工程技术有限公司开发的全方位高压喷射注浆新工法及相应设备为依托,进行了水平旋喷拱棚现场新工艺和载荷试验。新工艺现场施工过程中,孔口止浆器止浆效果良好;养护28 d后隧洞开挖显示,旋喷桩搭接紧密,开挖长度内无搭接裂缝,施工效果良好;清除上覆土层后,可见旋喷桩质地均匀,纵横向搭接良好,桩–桩咬合尺寸约0.2 m;返浆试块的抗压强度约为取芯试块的60%。拱棚结构载荷试验表明,Q–s曲线相对平稳;拱棚结构的破坏主要是由于旋喷桩体搭接处产生裂缝并不断扩展,最终贯通引起的剪切破坏。通过数值模拟与实测值的对比,拱棚结构的竖向位移和水平位移均随荷载的增大而增加,最大位移值均出现在拱顶位置处。     

通风方式和风速对综合管廊温湿度场的影响

通过数值模拟方法,对青岛某综合管廊200 m长热力舱在3种通风方式(自然进风+机械排风、机械进风+自然排风、机械进风+机械排风)下和不同进风速度(3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 m/s)下,冬季温度及夏季相对湿度分布特性进行对比分析。结果表明:机械进风+自然排风方式下,进口速度为3.0 m/s时,沿综合管廊长度方向温度明显升高。机械进风+机械排风方式下综合管廊内温度最低,机械进风+自然排风稍高,两者温度最大相差1.8 K。机械进风+机械排风方式下,随着进风速度的增大,同一截面上的平均温度降低。进风速度的增大也使综合管廊内壁的表面传热系数增加,综合管廊内的温度降低。机械进风+自然排风方式下,进风速度4.0 m/s时,综合管廊入口段相对湿度较低,中间段及出口段的相对湿度处于较高状态,同一截面竖直方向出现相对湿度分层,下部的相对湿度高于上部。3种通风方式下,进风速度4 m/s时,综合管廊沿长度方向相对湿度均呈现上升趋势,但在后半段趋于平缓。改变通风方式对除湿效果的影响不大。机械进风+机械排风方式下,不同进风速度下在130 m后综合管廊的相对湿度趋于一致。相同通风方式下,随着进风速度的增加,温度分布越均匀,而相对湿度的均匀性则越差。在进风速度相同时,不同通风方式下温湿度均匀性由优到劣依次是机械进风+机械排风、自然进风+机械排风、机械进风+自然排风。3种通风方式下,温度不均匀系数最大相差为15.6%,相对湿度不均匀系数最大相差为13.9%。     

石灰-粉煤灰-煤矸石混合料强度和水泥改性后抗冻性能试验北大核心

为研究石灰-粉煤灰(二灰)-煤矸石混合料在公路基层及底基层的适用性,在对煤矸石化学成分、颗粒级配和耐久性试验研究的基础上,设计8组混合料配合比,测试了每组配合比下试件的无侧限抗压强度,试验结果表明:8组配合比均满足规范中公路基层及底基层对强度的要求,并且当煤矸石粒径为5~10 mm+10~25 mm,石灰、粉煤灰、煤矸石含量分别为10%、15%、75%时,其无侧限抗压强度最大。在此配合比的基础上,通过对掺入水泥改性混合料试件的质量损失率、强度损失以及抗冻系数的抗冻融试验表明,水泥可有效改善二灰煤矸石混合料的7 d无侧限抗压强度以及抗冻性,并且随着水泥掺量的增加,改善效果越明显。当水泥掺量为4%时,二灰煤矸石混合料的强度和抗冻性都能满足规范要求。     

川西林盘冬季微气候变化研究

林盘是川西平原上最重要的传统 型农村聚落单元，同时也是兼具重要生态 价值和美学价值的乡村景观。林盘改善着 居住的微气候环境，满足了当地居民的气候 需求，然而，其生态价值却一直为研究者所 忽视。因此，本文对成都市郫县三道堰镇 12个郁闭度相似的林盘样地开展了冬季微 气候（光照、风速、温度和空气相对湿度） 的研究。12个林盘按照骨干乔木的分布方 式被划分为环绕、居中、单边和零散4种类 型。同时在林盘的外部、边缘及中部选择 测量点进行测量，对比分析得出了林盘冬 季微气候变化的趋势和规律，并比较了不 同面积与植物分布类型对林盘冬季微气候 的影响。结果表明：林盘内外温差会随着林 盘面积的增大而变小，相关性分析表明三组 温差（△T1=T外-T边，△T2= T边-T中，△T3= T外-T中）都与林盘面积呈强负相关关系；零 散分布型林盘保温效果最明显；光照强度 基本呈现出I外>I边>I中的趋势；光照强度与 林盘面积的变化无相关性，而是受到乔木 冠层郁闭度和群落垂直结构的影响；风速 基本上呈现出W外>W边>W中的现状，零散型防风效果最好、单侧型最差；空气相对湿度基本 上呈现出H边≥H中>H外的状况，并与林盘面积呈现正相关关系，同时植物零散分布型内外相 对湿度差最大，增湿效果最明显。本研究期望能为林盘保护提供基础的数据，并为营造生态 可持续的四川地域性景观提供灵感。