街道峡谷中垂直绿化的滞尘效应及应用——以武汉市为例

【目的】城市街道中人群活动密集,其空气质量问题值得关注。为解决街道峡谷内颗粒污染物难以扩散的问题,探究垂直绿化净化街道峡谷空气的能力和策略。【方法】以垂直绿化的滞尘效应为研究对象,通过现场调研与实测、正交实验结合计算机软件数值模拟等方法,定量探讨垂直绿化在街道峡谷形态、相对风向、布局方式等多种因素共同作用下的滞尘效应,并比较各因素的影响强弱。【结果】1）街道峡谷宽度、布局方式与水平向布置密度对垂直绿化滞尘效应影响最强。2）垂直绿化更适宜布置在道路较窄的城市支路以及迎风时长较多的建筑立面。【结论】得出滞尘效应最优的因素水平组合,总结出垂直绿化滞尘效应最佳的设计策略与滞尘能力模型,并评估垂直绿化在武汉市的滞尘潜力,为垂直绿化在街道峡谷中的应用提供理论依据。     

基于大涡模拟的人体呼出气溶胶颗粒运动规律研究

考虑了不同呼吸模式(持续呼气与间歇呼吸)和不同通风情况(通风与无通风),运用大涡模型对坐姿女性人体鼻呼吸产生的气溶胶颗粒的运动规律进行了数值模拟,对比分析了不同工况下的热羽流、呼吸域流场及气溶胶颗粒扩散特性。结果表明:无通风情况下的持续呼气模式与间歇呼吸模式呼出的气溶胶颗粒运动规律很接近;通风情况下间歇呼吸模式呼出的气溶胶颗粒的扩散距离更远,持续呼气模式呼出的气溶胶颗粒的最大浓度更高,而间歇呼吸模式下的吸气过程会回吸总量7%~11%的气溶胶颗粒;在扩散一定时间后,通风增大了气溶胶颗粒的最大传播直线距离,但是短时间内气溶胶颗粒的排除量能达到25%以上。     

燃烧型防暴弹气溶胶颗粒舱室内扩散特性仿真

为了研究各因素对气溶胶颗粒物室内扩散特性的影响,本文以燃烧型防暴弹气溶胶颗粒物为研究对象,建立了一个相对密封的室内环境模型,基于FLUENT平台,运用两相流运动模拟中的DPM模型对防暴弹在室内投放后,主要针对混合通风条件下室内弹体施放后颗粒扩散分布,进行了数值模拟,研究观察室内的颗粒浓度,并着重研究人体呼吸高度(1.1m)处的颗粒浓度。     

垂直绿化对街道峡谷内PM2.5的影响研究

近年来细颗粒物PM_(2.5)引起的空气质量污染问题引起了社会的广泛关注,垂直绿化有较好的细颗粒物沉降效果,有望成为改善空气质量的有效办法。用ENVI-met数值模拟的方法,对不同峡谷街道宽高比、不同垂直绿化布置方式,进行多工况的比较分析,总结垂直绿化对PM_(2.5)影响的一般规律。结果表明,垂直绿化对PM_(2.5)的影响有两种,移除颗粒物和影响颗粒物分布,分别对应垂直绿化滞尘量、PM_(2.5)浓度改变量;街道宽度保持不变时,垂直绿化作为建筑外表皮能有效降低PM_(2.5)浓度;垂直绿化滞尘量随高度的升高而降低。     

垂直绿化对建筑室内热环境的影响研究

通过对比建筑外墙外表面温度实测值和模拟值,验证了在模拟垂直绿化对建筑室内热环境影响时采用改变绿化层模型表面辐射特性这一方法的可靠性。对比相同条件下有垂直绿化和无垂直绿化建筑室内热环境模拟结果得到:垂直绿化对外墙外表面的降温效果与该表面接受的太阳辐射强度有关;不同朝向外墙的垂直绿化降温效果不同,东南西向优于北向,垂直绿化使东南西北向外墙外表面温度平均降低7.0℃、6.4℃、6.8℃和4.8℃于外墙内表面和室内空气,垂直绿化的降温效果比较稳定,不随时间改变;垂直绿化使外墙内表面温度和室内空气温度平均降低1.1℃。     

建筑立体绿化方式和设计高度对三维空间降温潜力的影响

【目的】立体绿化方式和设计高度是影响立体绿化降温强度的潜在指标,但现有研究较少在同一时空维度下对两者进行分析。【方法】借助ENVI-met,对上海市典型单体建筑开展4种立体绿化方式和10种设计高度的多场景微气候模拟与降温潜力三维时空分析。【结果】在三维空间内,立体绿化的降温时段主要集中在午后,其降温强度在太阳辐射累积强度最大时达到峰值。其中,屋顶绿化降温强度随设计高度增加而递减,降温覆盖范围随之变化较小,并多停留在屋面空间;垂直绿化降温强度受设计高度影响微弱,但降温覆盖范围随设计高度增加明显扩大,主要作用在近地面人行空间;前者单位面积降温强度更大,后者在降温累计时长和降温覆盖范围上更优。【结论】屋顶绿化因其在单位面积内具有较高降温强度,宜先行布置;垂直绿化全覆盖模式能够最大化扩展降温覆盖范围;局部垂直绿化在低层建筑或高层建筑底层空间的降温潜力甚微,应考虑其视觉景观效益。     

垂直绿化建筑室内热环境研究

为研究垂直绿化对重庆地区建筑物夏季室内热环境的影响,对重庆某覆盖有植被的办公楼西向房间进行了CFD模拟分析,通过模拟分析发现,西外墙有垂直绿化可以使房间内部平均温度降低1.5℃,垂直绿化房间室内平均风速要比普通房间低0.12 m/s,夏季垂直绿化降低西外墙壁表面温度最高达到16.8℃,西外墙有垂直绿化的房间夏季室内平均温度低1.4~2.0℃。实测结果与模拟分析的误差小于10%。     

浅析住宅立面的垂直绿化构造技术

垂直绿化作为一种城市绿化方式应用在各种建筑物立面上,不仅能改善城市环境,还可以丰富城市色彩。文章从垂直绿化构造技术着手,分析了现今国内外垂直绿化的主要方式,同时结合了与人们生活息息相关的住宅建筑进行拓展研究,主要从住宅建筑类型进行垂直绿化方式的探讨,总结了不同情况下住宅建筑立面适宜的垂直绿化构造方式,探索了住宅建筑垂直绿化构造技术在今后实践过程中的可行性。     

新回风比例对室内生物污染分布影响的数值分析

采用数值计算方法 ,对带有回风的空调系统中类似SARS病毒颗粒的生物颗粒浓度的分布规律进行了模拟分析。提出了一种计算带有回风的空调系统中污染物浓度的方法 ,基于这种方法 ,比较了不同新风比下的室内生物颗粒浓度和安全距离。结果表明 ,新风比对整个空间的生物颗粒污染物的分布有重要影响。但是 ,全新风时和回风较少时并不存在质的差异 ,两种情况下的污染物平均浓度和安全距离都差别不大。     

垂直绿化改善建筑室内、外热环境效果分析

垂直绿化已成为一种节省空间的节能措施。为研究夏热冬暖地区垂直绿化改善室内热环境和周围热环境的效果,对用爬山虎绿化的建筑的内外壁温及建筑周围室外温度进行实测分析;并用CFD模拟了有、无绿化房间的辐射温度,室内空气温度,PMV、PPD热舒适性指标进行对比分析。测试结果表明,垂直绿化建筑周围热岛效应仅为0.9℃;不同朝向的有绿化墙壁比没绿化的壁面温度有不同程度的降低。效果最好的外壁温平均降低了6.8℃,内壁温平均降低了1.72℃。CFD模拟结果显示,绿化后房间空气温度和辐射温度的平均值分别降低了0.4℃和1℃;PMV-PPD也有改善,而且舒适指标的最大值也减小了。分析可得垂直绿化是一种绿色有效、主动的隔热节能方式。     

建筑立面绿化技术浅析

建筑立面绿化作为城市垂直绿化的主要类型,不但具有生态学方面的意义,还具有改善立面景观、丰富建筑形态的功效。本文将建筑立面绿化技术分为地面种植、人工地盘水平种植和人工地盘垂直种植三类,并分别加以论述,以期加强大众对建筑立面绿化的整体认识。     

Indoor airborne bacterial communities are influenced by ventilation,occupancy, and outdoor air source

Architects and engineers are beginning to consider a new dimension of indoor air: the structure and composition of airborne microbial communities. A first step in this emerging field is to understand the forces that shape the diversity of bioaerosols across space and time within the built environment. In an effort to elucidate the relative influences of three likely drivers of indoor bioaerosol diversity – variation in outdoor bioaerosols, ventilation strategy, and occupancy load – we conducted an intensive temporal study of indoor airborne bacterial communities in a high‐traffic university building with a hybrid HVAC (mechanically and naturally ventilated) system. Indoor air communities closely tracked outdoor air communities, but human‐associated bacterial genera were more than twice as abundant in indoor air compared with outdoor air. Ventilation had a demonstrated effect on indoor airborne bacterial community composition; changes in outdoor air communities were detected inside following a time lag associated with differing ventilation strategies relevant to modern building design. Our results indicate that both occupancy patterns and ventilation strategies are important for understanding airborne microbial community dynamics in the built environment.     

垂直绿化 ——建筑表皮的生命符号

随着垂直绿化技术的日益成熟,其 在建筑立面设计中的运用也更为广泛。本文 通过资料收集整理,对垂直绿化节能效果的 实验数据进行了归纳,探讨了垂直绿化与建 筑设计相结合所展现出的建筑表皮在构图、 色彩、光影上的独特表现力,并对不同的垂 直绿化类型及设计要点进行了梳理总结。     

外墙窗户面积及位置对建筑外立面火蔓延的影响

搭建20层的全尺寸办公建筑三维模型,通过设置不同窗户面积、窗户位置研究外窗对建筑外立面竖向火蔓延的影响。研究发现窗户面积较大时,火灾竖向蔓延速率更快,室内温度升高更快,采用大的窗墙比更容易加快火灾在建筑外立面的竖向蔓延。在竖直位置上,随着窗户上移,各楼层的引燃时间均增加。     

Investigation of indoor air pollutant dispersion and cross-contamination around a typical high-rise residential building: Wind tunnel tests

The dispersion of air pollutant in complex building environment has become of great concern as more and more people live in large and crowded cities. The present work is aimed at investigating the indoor air pollutant dispersion and possible cross-unit contamination with typical high-rise residential building design in Hong Kong. Experiments were performed in a boundary layer wind tunnel for a 1:30 scale model that represented a 10-story residential building in prototype. Tracer gas, simulating exhausted room air, was continuously released from three different floor levels, and its concentrations on the adjacent and opposite envelope surfaces were measured using fast flame ionization detectors, while the pressure distributions along building facade were also measured and examined under a typical incoming wind profile. By analyzing the pressure and concentration distribution, the risk of air cross-contamination was evaluated under two wind directions. The experiment results illustrated that, in the so-called re-entrance spaces, the pollutant can spread in both vertical directions, not only in the upward direction that was found under buoyancy effect, but also in the downward direction. Furthermore, dispersion can also occur in the horizontal direction, indicating a potential risk of cross-contamination in the horizontal adjacent flats could not be overlooked as well. The study on this physical process is directly useful for the purpose of prevention and control of infectious diseases outbreak in the residential environment. In the long run, the wind tunnel test data will serve to develop computational tools to assist natural ventilation design for high-rise buildings.     

寒冷地区建筑立体绿化设计策略探讨

建筑立体绿化不仅能够大大拓展城市绿化空间,缓解城市热岛效应,还可以改善建筑周边气候,增进人与自然的关系,起到美化建筑的作用。以山东地区某协同创新中心办公楼为例,通过借助PHOENICS软件,模拟对比分析屋顶绿化和垂直绿化的降温效应,并结合地域特征、建筑功能和建筑造型等因素,积极探索建筑与立体绿化的融合设计方法,提出适宜的建筑立体绿化的优化设计策略,为设计师在实际工程中进一步推动建筑立体绿化的广泛应用提供理论支持。     

Vertical greening systems and the effect on air flow and temperature on the building envelope

The use of horizontal and vertical greening has an important impact on the thermal performance of buildings and on the effect of the urban environment as well, both in summer and winter. Plants are functioning as a solar filter and prevent the adsorption of heat radiation of building materials extensively. Applying green façades is not a new concept; however it has not been approved as an energy saving method for the built environment. Vertical greening can provide a cooling potential on the building surface, which is very important during summer periods in warmer climates. In colder climates evergreen species create an external insulation layer and contribute to energy savings and loss of heat. In this study an analysis of the effect on air flow and (air and surface) temperature of vertical greening systems on the building level is presented. An experimental approach was set up to measure the temperature (air and surface) and the air flow near and on different types of green façades and a living wall system to evaluate the influence of wind velocity and its effect on the thermal resistance. A comparison between measurements on a bare façade and a plant covered façade has taken, in the beginning of autumn, to understand the contribution of vegetation to the thermal behaviour of the building envelope.     

高层建筑水平悬挑遮阳板风荷载的风洞试验研究

高层建筑悬挑遮阳板等小尺寸构件直接承受风荷载作用,在强风作用下的安全性备受关注。相对于建筑的整体尺寸,悬挑遮阳板很小,难以在缩尺模型上直接模拟,因此在实际工程的风洞试验研究中常常被简化或者忽略。研究中利用3D打印技术制作了精细化的有悬挑遮阳板的高层建筑风洞试验模型,并在打印遮阳板模型时直接预留测压管道,分析了水平悬挑遮阳板的风压分布规律及遮阳板对建筑立面风压的影响,并对基于建筑立面风压的悬挑遮阳板风压估计方法的估算误差进行了评估。研究结果表明：高层建筑水平悬挑遮阳板的最不利净风压的最大值出现在顶层遮阳板处;水平悬挑遮阳板的存在能较大程度地削弱建筑立面上的最不利负风压;悬挑遮阳板最不利风压可利用其上下两侧附近建筑立面测点的风压差近似估计,但对于建筑立面边缘附近的悬挑遮阳板端部以及建筑底部附近的最底层悬挑遮阳板上的最不利风压,这种方法的估算误差较大。     

珠江三角洲地区村落热环境模拟研究

现阶段珠江三角洲地区村落的规划布局形式、建筑形式和下垫面结构形式都在传统形式的基础上发生了变化。本文采用微气候模拟软件ENVI-met,对珠江三角洲地区典型村落进行热环境模拟。模拟结果表明在村落规划的过程中增加村落建筑密度和调整村落内部主要街巷的走向,使其平行于主导风向,对于村落热环境的营造是有益的。     

晋城市经济适用住房方案设计构思

阐述了晋城市经济适用住房的项目概况,提出了该经济适用住房的规划设计理念,从规划设计、道路交通、功能空间布局、竖向规划和绿化景观规划等方面对规划设计方案进行了介绍,分析了该住房的平面、立面设计,从而保证建筑与环境的和谐共生。