水体对居住小区局地气候调节作用研究

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我国城市化进程加快,促使了城市局地气候的改变,城市热岛的现象也越来越受到人们关注。水体作为城市规划中的重要因素,也是城市下垫面其中之一,在影响城市局地气候中起着十分重要的作用。但是,这些自然下垫面如水体,草地等由于城市人口的压力,被一些人工下垫面如混凝土、沙石取代,使得城市气候和郊区气候有很大差异。在城市中增加水体不但能降温增湿,改善局部小气候,也能净化环境,维持生态平衡,给人提供舒适的生活空间。所以,很多学者都投入到水体对居住小区热湿气候的研究中。本文采用数值研究手段,利用流体力学软件Fluent对有关问题进行研究分析,以夏季华南热湿气候为背景,研究广州地区包含水体的典型居住小区(行列式,周围式)的热湿气候。首先利用现有的研究成果,建立典型的居住小区模式,其次耦合太阳辐射模型和对流换热、蒸发换热、辐射换热和风场流动等热湿交换模型,对居住小区不同的工况进行三维的CFD数值模拟。根据模拟的结果对其温度场、湿度场和风场进行了对比分析,探讨水体在居住小区中的调节作用。对研究结果主要归纳如下:太阳辐射对居住小区的影响程度很大,水体对居住小区有降温,增湿调节风速作用,根据离水体远近影响程度有所不同,距离增加其影响越不明显。设置了水体后小区内的舒适性有了明显的改善,水体上方湿度最大,由于风的带动下水蒸气扩散,下风向的建筑群其次。水体作为城市的冷源,在白天升温阶段起到了降温作用,在晚上降温阶段起到了保温作用,调节了小区的局部小气候。水体在城市中的面积占有率越大,其影响程度也呈一定的递增。但是,这也跟小区的布局、主导风向和水体布置形式有关。
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