夏季球型乔木对墙体热辐射扰动影响

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目前,关于乔木遮荫对建筑热环境及能耗影响的研究已有很多,但仍缺乏无遮荫条件下乔木对邻近建筑的热辐射影响的相关研究。开展乔木对邻近墙面热辐射影响的研究有助于树种的科学选择与空间配置,这样可以在夏季充分发挥乔木的降温节能的生态效益。鉴于此,本文通过ENVI-met模拟与实测相结合的方法,探讨了夏季无遮荫条件下乔木(桂花)球状冠体对邻近墙面的长波、短波热辐射扰动的影响,主要得出以下主要结论:(1)提出应用ENVI-met模拟得出乔木对邻近墙面长、短波热辐射扰动强度的方法。实测与模拟均证明夏季乔木冠体对邻近墙面会具有热辐射扰动现象。通过对比实测与模拟的结果发现,采用所文所提出的ENVI-met模拟法具有较好的精度,可用来模拟乔木对墙面的热辐射扰动强度。通过模拟分析发现,在无遮阴条件下乔木冠体具有两个作用,首先是通过遮蔽天空中的短波散射辐射来降低相邻墙面的净吸热量,另一方面墙面与乔木冠体间的长波辐射换热替代了墙面与地面等邻近地物表面间的长波辐射换热。(2)利用ENVI-met软件得出的27种情景下乔木对邻近墙面净热辐射扰动强度峰值,通过拟合发析得出不同LAD条件下扰动强度峰值与DC、DW-T间的拟合曲面图,并得出扰动强度峰值与DC、DW-T间的函数关系式。模拟发现乔木邻近墙面在水平向上的扰动强度呈复合函数衰减特征,衰减过程包含三阶段,即快速衰减区(小于5m)、衰减区(5m-10m)和平缓区(大于10米)。邻近墙面竖向的扰动强度与竖向中心距离为线性函数关系,且呈负相关关系。(3)利用ENVI-met软件模拟分析了不同种植方位乔木的热辐射扰动结果,发现正对墙面的植被具有较好的扰动效果,越接近建筑中心,扰动范围越大,其中东西两侧的降温效果最好。除西侧外,其他各侧墙冠距越近,扰动峰值及范围越大,而西侧由于受到长波热辐射的影响,墙冠距越远,扰动峰值越高,但扰动范围随之减少。上述研究方法和结果有助于选择树种、绿化空间设计以及评估乔木对室内制冷能耗的影响等工作。
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