基于ENVI-met的居民小区温湿度模拟及其随SVF变化分析开题报告
2022-01-12 22:28:46
全文总字数：5203字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
城市的迅速发展极大影响了我们生活居住的环境变化，由城市生活活动所产生的城市热岛效应以及城市污染问题日益引起学者和公众的关注。不论是城市规划对城市下垫面的改造活动还是工业发展中的生产活动，都是引起局地小气候形成的重要原因。为了在城市规划时为居民构造更舒适的生活环境，研究城市居住区的温度、相对湿度的变化规律（包括时间变化和空间变化）是十分必要的。在城市居民居住区，建筑物形态结构也大大影响了其温度和相对湿度的变化，其中SVF(Sky View Factor，天空开阔度)是国内外学者常用的研究建筑物形态参数，由于其能够影响到达地面的太阳辐射和风速进而影响近地层温湿状况。故研究SVF对其温度和湿度的影响，可以帮助我们为城市建筑规划中为提高人体舒适度提供较好的方案。国内外研究现状
| 国外：Oke研究了SVF的计算方法并将其与城市热岛效应联系起来研究了二者的线性关系；Unger基于Szeged城区3D建筑物数据估算出SVF，并发现其与夜间的热岛强度呈线性负相关;Carolina利用ENVI-met模拟了亚热带城市圣保罗建筑物密度不同的两个居住区的微气候模拟，并于实测数据结合对比分析，该模型能取得较好模拟效果；Ferdinando基于ENVI-met研究了城市微气候变化和户外热环境。 国内：史兵等研究了天空开阔度对城市住宅区热环境影响的数值模拟，得到小区室外1.5米高度处平均温度随天空开阔度的增大而上升；章勇对ENVI-met模拟地表温度可行性进行了研究，认为其是有效可靠的；秦文翠等利用ENVI-met对北京典型住宅区进行了微气候数值模拟分析。 国内外大多数学者都认为天空开阔度与近地层温湿有关，且利用ENVI-met对城市微气候的模拟结果是可靠的。 |
2. 研究的基本内容
| 研究城市温湿变化的主要方法一般有实地气象观测、通过遥感监测以及计算机模拟三种方法。ENVI-met是德国Micheal Bruse开发的一个城市微气候仿真软件，可以根据研究区域的实际具体情况来模拟城市微气候要素，具有不同尺度的空间网格分辨率和10s的时间解析率，是国内外气象和建筑规划领域学者采用最多的微气候模拟软件之一。 本研究准备以南京市浦口区南京信息工程大学的人才公寓为研究对象，根据卫星影像和实地考察计算出多个研究点的SVF值，并设置自动气象站进行温湿观测；利用ENVI-met建立3D建筑模型模拟该小区冬季的气温和相对湿度的时空变化；比较在不同天气状况下的微气候模拟结果与实际观测结果的符合度，并进行参数优化；比较分析计算得到的SVF和用ENVI-met模型模拟得到的SVF；利用ENVI-met的模拟数据定量研究分析温湿度随SVF的变化。 |
3. 实施方案、进度安排及预期效果
| 实行方案： 1、在研究区选择SVF不同的点进行温湿变化进行观测； 2、计算各研究点的SVF值； 3、根据该小区的实际建筑环境进行3D建模及研究区域格点的SVF值分布； 4、利用ENVI-met模型模拟研究区域格点温湿变化； 5、比较分析观测数据和模拟数据，优化模型参数得到最优模型； 6、利用ENVI-met模型的模拟数据分析不同天气状况下的SVF与小区室外温湿环境的定量关系； 进度安排： 2019.01查阅文献，搜集资料，完成SVF的计算 2019.02 对研究区域进行3D建筑建模，完成其温湿度的模拟 2019.03结合观测数据和模拟数据对模型进行校准，优化模型参数，得到较好的模拟模型，并利用模拟数据不同天气下分析城市住宅区温湿随SVF的变化 2019.04 撰写论文 预期效果：利用ENVI-met模拟居民小区建筑周围的温度和湿度的变化，分析不同天气下SVF变化对住宅小区的室外温湿环境的影响，探究它们之间的定量关系，并完成撰写论文报告。
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4. 参考文献
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