街道峽谷形式和表面材料影響城市熱島效應的機制.pdf

1、由于城市人口迅猛增長、城市面積規(guī)模日益擴張使得原有的植被、水體為主的下墊層被密實的混凝土所取代，加上城市人為熱量排放的增加加劇了城市熱島效應的形成。城市熱島效應不僅降低了城市居民生活的舒適度，還危害到人類健康和經(jīng)濟發(fā)展。本文采用試驗和數(shù)值模擬相結合的研究方法，對反射涂料降低城市熱島效應的可行性展開深入研究，以期能夠尋求一種緩解城市熱島效應的工程措施。通過本文的研究，得到以下主要結論:
　　(1)為了建立街道峽谷模型反射率的測量理論

2、和方法，通過野外試驗分別對不同形狀街道模型和平板的反射率進行測量，并將試驗結果與美國材料與試驗協(xié)會ASTM E1918-06規(guī)范進行對比。結果表明:太陽輻射瞬時強度值變化在規(guī)范允許范圍內，模型測量值與ASTM-E1918A計算結果的誤差在0-0.08之間，驗證了方法可靠性。
　　(2)為了揭示街道峽谷反射率的變化規(guī)律及受控機理，通過室外試驗觀測了不同反射路面、墻體對街道峽谷模型反射率的變化規(guī)律。試驗結果發(fā)現(xiàn):當街道高寬比為1.0時

3、，無論是反射墻體還是反射路面，路面（墻體）反射率從0.15提高至0.65，街道峽谷反射率從0.15升高至0.35。提高路面（墻體）反射率并不能有效提高街道峽谷反射率，尤其是高寬比越大的深峽谷，峽谷中的多重反射抑制了反射率的提高。
　　(3)為了查明街道模型反射率與分形維數(shù)的關系，通過MATLAB圖形處理計算模型的盒維數(shù)和室外試驗觀測了不同形狀布局的街谷模型反射率。研究表明:街道峽谷模型反射率和計盒維D值具有良好的遞減線性相關性。分

4、形維數(shù)可以很好地描述城市空間結構演變規(guī)律和時空特征，同時也可作為影響街道峽谷反射率提高的關鍵參數(shù)。
　　(4)為了科學評估反射路面對城市熱島影響和工程意義，建立了一維無限街道峽谷數(shù)學物理模型，以數(shù)值模擬的方法量化反射路面對鄰近建筑環(huán)境額外的輻射吸收量。模擬結果顯示:當街道高寬比＜1.0時，提高路面的反射率才能有效提高城市峽谷反射率，建議采用反射路面緩解城市熱島效應。但即使在高寬比較低的街道采用反射路面，也將給行人增加了一個相當大的