垂直绿化对街道峡谷内PM2.5的影响研究——以武汉市街道为例

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近年来细颗粒物PM2.5引起的空气质量污染问题引起了社会的广泛关注,成为亟待解决的主要环境问题,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以对抗细颗粒物污染的有效办法。  本文以街道峡谷这一典型城市微尺度环境作为研究对象,围绕垂直绿化对街道峡谷内PM2.5的影响展开了如下工作。首先,针对街道峡谷内细颗粒物的分布特征、影响因素、垂直绿化类型及其净化空气能力进行总结。其次,实测武汉市街道峡谷细颗粒物浓度,掌握PM2.5浓度分布一般规律,为验证数值模拟可靠性作准备。再次,介绍微气候模拟软件ENVI-met的主要特点及数学模型,对垂直绿化叶面积密度、污染源排放速率等参数进行设定,通过实测数据与模拟结果的比较,验证模拟方法的准确性。然后,用ENVI-met数值模拟的方法,从垂直绿化滞尘量、对PM2.5浓度改变量两个方面评价垂直绿化作用,对不同峡谷街道宽高比、不同建筑相对高度、不同来流风向,进行多工况的比较分析,总结垂直绿化对PM2.5影响的一般规律。最后,将已有结论运用到实际场地中,检验结论的可行性。  结果表明:(1)垂直绿化对PM2.5的作用有两个,移除颗粒物和影响颗粒物分布,分别对应滞尘量和浓度改变量。垂直绿化能有效滞尘,减少排放至外界大气中颗粒物含量,但同时会降低风速阻碍颗粒物扩散,评价其作用时要结合两个数值综合判断。(2)在不同几何结构的街道峡谷和不同风向的条件下,垂直绿化滞尘量不同。宽高比越小,滞尘量越大;递降型的滞尘量大;风向0°时滞尘量大。(3)在不同几何结构的街道峡谷和不同风向的条件下,垂直绿化对PM2.5浓度的影响有所差异。在无“爬墙效应”的位置布置垂直绿化,人行区域PM2.5浓度降低,在“爬墙效应”强度大的位置布置,易引起PM2.5浓度升高,因此建筑外表面流场是判断垂直绿化是否适宜布置的主要参考因素。
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