城市住區(qū)室外熱環(huán)境數(shù)值模擬的研究論文

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1、論文作者簽名:粵尊血了指導教師簽名:一輛手共-論文評閱人1:評閱人2:評閱人3:答辯委員會主席:委員1:委員2:委員3:答辯日期:浙江大學碩士學位論文城市住區(qū)室外熱環(huán)境數(shù)值模擬研究致謝論文付梓之際，已至春天，也即將是我畢業(yè)的日子?；厥走^往，在浙大的二年半光陰恍若朝夕，卻是人生中難忘的一段時光，它讓我擁有了一段增長學識和了解專業(yè)的美好時光，也給了我在挑戰(zhàn)中努力前進的勇氣和自信。在求學生涯即將告一段落之際，謹向二年半來對我傾注了無數(shù)心血的老師、同學、父母表示衷心的感謝!特別感謝導師王偉武副教授，給予我的諄諄教誨和無微不至的關懷，使我在各方面都獲得了提高和進步。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)

2、度、忘我的敬業(yè)精神使我深深敬佩。他無私地傳授我們?yōu)槿?、治學的道理，將使我今后的人生受益匪淺。論文從選題到構思，至最后完成都傾注著導師的心血，在此，謹向導師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意!感謝師兄金建偉、李國梁，師姐張雍雍，同門姜方鑫，大量辛苦的實驗和基礎數(shù)據(jù)整理在他們幫助下才得以順利完成，還要感謝師弟楊華杰、陶偉等對我生活和學習上的關心和幫助。我很慶幸能和你們共同度過這段美好的時期，和大家共同分享了研究生階段的點點滴滴，我將永遠懷念與大家在一起的口子。尤其要感謝我最親愛的父母，他們對我無私地付出，在艱難的時刻，總是有他們堅定地支持和安慰。在今后的歲月里，我將懷念在浙大度過

3、的這段寶貴時光，時刻心懷感恩之心，踏實地走好人生的每一步。再次衷心地感謝父母、老師、同學、好友，感謝每一位給予我?guī)椭完P懷的人!最后，向幫助過我的朋友們表示感謝，并向百忙中評審本論文的各位專家、教授表示深深的謝意!邵宇翎2012年3月于浙大紫金港浙江大學碩士學位論文城市住區(qū)室外熱環(huán)埃數(shù)值模擬研究啟左氣蓋.日幼日本項目受國家863計劃支持，即國家高技術研究發(fā)展計劃，NationalHigh一幾ehResearchandDevelopmentprogramofChina(863program)，項目編號:ZOO7AA12Z232。浙江大學碩士學位論文城市住區(qū)室外熱環(huán)境數(shù)值模擬

4、研究摘要本文試圖在前人基礎上，運用CFD技術進行住區(qū)室外熱環(huán)境的數(shù)值模擬研究，定量分析了不同影響因子和不同建筑布局形式對城市住區(qū)熱環(huán)境的影響情況，本文重點介紹了以下幾個方面:首先，闡述本次研究的背景、目的、意義，由于城市人口的快速增長導致了住房需求的急劇膨脹，住區(qū)的建設得以快速發(fā)展，這種趨勢不僅使城市大范圍的熱環(huán)境惡化，因此研究城市熱環(huán)境對于降低小區(qū)內的熱島強度，實現(xiàn)小區(qū)熱環(huán)境的優(yōu)化，達到提高居民的熱舒適度，節(jié)約建筑能耗以及將來的住區(qū)的規(guī)劃等方面都具有指導作用。其次，對住區(qū)熱環(huán)境數(shù)值模擬的軟件與理論進行介紹。本次研究是運用CFD技術對建筑外部的空氣流動情況進行模擬和預測，

5、具體闡述了計算流體力學的一般的求解過程，并羅列了模擬時運用的相應參數(shù)，為下面的具體操作提供理論支撐。再次，采取垂直和水平同步觀測方法，實測了2009年夏季杭州城西某高層住區(qū)的室外近地面氣溫、下墊面表面溫度和近墻面氣溫狀況，揭示了高層住區(qū)室外熱環(huán)境的三維空間分布規(guī)律。結果表明:在靜風或微風條件下高層住區(qū)在不同時段在不同方向的建筑體界面上的熱環(huán)境三維分布存在明顯差異。在垂直方向上，建筑體的遮陽作用是導致高層住區(qū)夏季晝間室外空氣溫度三維分布差異的最主要因素;在2一18層，東、南面近墻面氣溫約在12:00左右達到最高值，西、北面近墻面氣溫約在下午14:00達到最高值。在水平方向上

6、，近地面氣溫和下墊面表面溫度同時受不同下墊面特征與建筑體遮陽作用影響。上述規(guī)律可以為我國夏熱冬冷地區(qū)高層住區(qū)的生態(tài)低碳節(jié)能的規(guī)劃設計與建設提供科學依據(jù)。最后，選取杭州城西三個現(xiàn)實住區(qū)為模擬區(qū)域，應用多天夏季室外水平與垂直氣溫觀察數(shù)據(jù)及CFD技術量化模擬了夏季不同建筑布局形式住區(qū)室外熱環(huán)境的三維分布規(guī)律，比較了無風與微風條件下只考慮導熱、同時考慮導熱和自然對流兩種情形下三種不同建筑布局形式住區(qū)的室外熱環(huán)境空間分布特征。結果表明，住區(qū)內部的室外熱環(huán)境受住區(qū)下墊面分布、太陽輻射和建筑物表面熱物理屬性等諸多因素影響，同時考慮導熱和自然對流條件下室外模擬溫度比僅考慮導熱浙江大學碩士

7、學位論文城市住區(qū)室外熱環(huán)境數(shù)值模擬研究條件更接近于現(xiàn)實室外熱環(huán)境，即分別相差約為1一3℃。在相似的下墊面特征、太陽輻射和建筑體表面熱屬性情況下，通常室外熱環(huán)境在水平方向上建筑間距與建筑高度比值越小，各熱源之間的干擾就越多，建筑物之間空氣溫度越高，在垂直方向上隨著高度的變化室外熱環(huán)境逐步由下墊面導熱的影響為主轉變?yōu)樘栞椛渑c自然對流為主的影響，縱向氣溫變化約為2一2.5℃，并且同時考慮導熱和自然對流條件下比僅考慮導熱條件的縱向氣溫變化要少2’C。點式高層布局住區(qū)的室外熱環(huán)境優(yōu)于圍合高層與行列式多層布局住區(qū)。關鍵詞:室外熱環(huán)境;實