建筑外墙面热辐射性能对室外温度场的影响

论文摘要

在城市不断发展的今天,室外热环境质量日益成为人们所关注的焦点。随着城市的膨胀,大量建筑被快速建造,摩天高楼林立,绿地面积锐减。城市界面性质的改变使建筑物外表面性能尤其是热辐射性能对室外热环境的影响日益加强。针对这一形势,本文重点研究了广州地区居住小区夏季各种常见墙面材料类型对室外热环境的影响。主要开展了以下研究工作:1.对红外热像仪大角度仰拍的测量方法的准确性进行分析。2.分别对白色马赛克和灰色水刷石墙面建筑的壁面温度,接收或发射太阳辐射和长波辐射的状况,壁面近旁空气温度及其所在环境的温度变化进行24小时连续观测实验。结果表明:建筑外墙面的热辐射性差异能对其室外热环境造成的影响不可忽视。实验中,对比于灰色水刷石粗糙墙面,白色马赛克墙面对室外环境有更强的增温作用。3.基于观测实验数据,分析,总结不同时段内不同墙面热辐射性能对建筑壁面,近旁空气温度变化的影响原因。4.使用CFD软件Fluent系列软件包对理想化的简单建筑群模型进行数值模拟,抽取出建筑外墙面类型分别随建筑密度,建筑容积率,建筑组团方式的变化形成的室外1.5m高处温度场差异。本文通过实际观测和计算机数值模拟手段的结合,较深入地分析归纳了建筑外墙面热辐射对室外热环境,尤其是温度场变化的影响机理特征与规律。为今后建筑小区规划设计提供了具指导意义的参考意见。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 室外微气候的研究现状
• 1.1.2 建筑外界面对城市微气候的影响研究
• 1.1.3 课题研究意义
• 1.2 相关课题国内外研究现状
• 1.2.1 建筑群气温及建筑壁面温度变化的测量与分析
• 1.2.2 建筑群气温及建筑壁面温度变化的数值模拟研究
• 1.2.3 其它相关研究进展概况
• 1.2.4 小结
• 1.3 本课题研究体系
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究方法
• 1.4 小结
• 第二章 广州居住小区室外温度观测实验
• 2.1 观测实验概况
• 2.1.1 广州地区气候特征
• 2.1.2 观测对象确定
• 2.2 测试方法确定
• 2.3 红外热成像拍摄大角度拍摄准确性的对比实验
• 2.3.1 测量方法
• 2.3.2 测量数据分析比较
• 2.4 华南理工大学南秀村室外热环境观测实验
• 2.4.1 观测情况简介
• 2.4.2 测量仪器简介
• 2.4.3 观测方案简介
• 2.5 本章小结
• 第三章 观测实验结果数据分析
• 3.1 实验对象简介与参考气象数据
• 3.2 1.5m 高处风速测试结果分析
• 3.3 建筑壁面温度测试结果分析
• 3.3.1 白色马赛克壁面（红棉苑）温度垂直变化
• 3.3.2 灰色水刷石壁面（西二区）温度垂直变化
• 3.3.3 壁面温度垂直变化比较
• 3.4 建筑近壁面空气温度测试结果分析
• 3.4.1 建筑近壁面空气温度垂直变化比较
• 3.4.2 建筑近壁面温度水平变化比较
• 3.5 1.5m 高处太阳辐射及墙体长波辐射测试结果分析
• 3.6 局部环境空气温度测试结果分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 建筑外墙对小区室外温度场影响的模拟分析
• 4.1 模拟软件Fluent 的简介
• 4.2 模拟体系的验证
• 4.2.1 模拟条件介绍
• 4.2.2 模拟准确度对比分析
• 4.3 温度场模拟
• 4.3.1 模拟工况及解析条件
• 4.3.2 不同建筑壁面类型的屋顶温度比较
• 4.3.3 不同建筑壁面类型的垂直壁面温度分析
• 4.3.4 不同建筑容积率下外墙对小区室外温度场的影响
• 4.3.5 不同建筑密度下外墙对小区室外温度场的影响
• 4.3.6 不同小区建筑布局条件下外墙对小区室外温度场的影响
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 本文主要结论
• 本文存在的问题与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢