城市熱島效應分析及其對建筑空調采暖能耗影響的研究.pdf

1、本文圍繞天津市熱島效應這一主線，將研究工作分成三大部分： 第一，通過在天津市南開區(qū)布置9個空氣溫度監(jiān)測點，采集不同下墊面的空氣溫度數據，并據此分析了空氣溫度與其人為影響因素之間的相關關系，得出了影響測點空氣溫度單個因素的最相關半徑和多個因素綜合最相關半徑。認為測點處的全天和白天平均空氣溫度與其300米范圍內的人為影響因素相關性高，而夜晚平均空氣溫度則與其250米范圍內的人為影響因素相關性最高； 第二，根據T.R.Oke的

2、城市能量平衡原理和Monin-Obukhov大氣近地層相似性理論，建立了城市空氣溫度計算模型，編制了城市逐時空氣溫度計算模擬程序。對天津市西青氣象站、天津市二中、天津市第二南開中學和天津市第八中學四個測點的空氣溫度進行模擬計算，將結果與實際觀測數據進行對比分析，驗證了計算模型的可信性。之后，運用該模擬程序，對可能影響空氣溫度的五個因素進行正交實驗分析。模擬計算結果的方差分析顯示：蒸發(fā)率對城市空氣溫度的影響最為顯著，對日平均、白天平均、夜

3、晚平均氣溫的影響均屬于高度顯著；反射率對于夜晚氣溫的影響趨于不顯著，白天反射率作用比較明顯，對日平均氣溫反射率作用高度顯著；白天地表粗糙度的作用明顯，夜晚粗糙度的作用減?。恍顭嵯禂祵τ谌掌骄鶜鉁囟?，作用不明顯，但夜晚蓄熱系數的作用明顯顯現；人為排熱是影響氣溫的直接因素，其在不同時段下均將對氣溫產生較顯著影響。 第三，為長期監(jiān)測天津市熱島效應，以天津市和平區(qū)為中心發(fā)散狀布置了多個空氣溫度監(jiān)測點。通過對各監(jiān)測點收集的2003-20

4、04年空氣溫度數據進行分析處理，獲得了天津市冬夏季熱島強度分布規(guī)律和特點。根據我國當前的建筑規(guī)范設計了辦公、住宅建筑模型，利用觀測點的實測溫度數據，對所建立的模型建筑的空調采暖能耗進行了動態(tài)模擬計算，得出了天津市熱島強度對辦公、住宅類建筑空調、采暖能耗及全年能耗的影響趨勢和大小。對天津市中心城區(qū)而言，由于熱島現象，辦公建筑空調能耗增加率為17.5％/℃；住宅建筑空調能耗增加率為10.2％/℃。辦公建筑采暖能耗減少率為6.22％/℃；住宅