天津大学硕士开题报告(4)

　　本文以天津大学校园为研究对象，对其夏季室外热环境进行研究。研究主要采用理论分析，现场实测和计算机仿真模拟三者结合的研究方法，系统研究了夏季校园景观设计因子对室外热舒适的影响。本文的研究成果可以用于校园微环境及景观规划设计、评价及优化。
　　本章内容主要有三部分，第一部分是关于城市热环境研究现状，分别从城市微气候、热岛效应和人体热舒适三个角度进行了分析；第二部分是城市绿化和室外热环境的关系，将城市绿化分为公园与绿地、树木与植物、屋顶绿化、路面铺装、反射率等五个方面，分别讨论它们对城市热环境的影响；最后一部分是关于计算机模拟在城市热环境方面的发展，包括模拟必要性、模拟软件和模拟案例，说明室外热环境计算机模拟具有一定的可行性。

　　研究方法：

　　本文将采用文献研究、场地实测与计算机仿真模拟相结合研究方法，并在热舒适层面上评价校园的景观设计方案。
　　（1）文献研究阅读国内外关于城市热环境、热舒适以及计算机仿真模拟等领域的文献，力求对该研究课题有一个整体的把握，以保证本研究具有一定的前瞻性和创新性。
　　（2）现场实测现场实测是为了测试校园环境中行人高度的微气候环境参数，对夏季校园室外热环境特征有所把握，并对主要的两个设计因素一一水体和绿化进行分析。此外，这些参数还将用于之后的计算机模型校准。
　　（3）计算机模拟使用ENVI-met室外热环境模拟软件对提出的景观设计优化方案模拟计算。
　　（4）定性与定量分析比较相结合对模拟结果进行对比分析，提取主要参数值及热舒适指标SET*,与原有方案比对，优化规划方案中的室外热环境设计。

　　6、研究条件和可能存在的问题。

　　本文采用现场环境测试和计算机模拟相结合的方法，对夏季天津大学校园的室外热环境状况进行了分析和研究。测试时间在六月最热日的11:00到15:00测试期间的最高温度、风速和相对湿度分别达到37.7 0C , 1.8m/s和65%,所有测试点的SET*均超过人体舒适温度26摄氏度，现场测试的结果说明夏季中午的校园环境的热舒适性较差，校园环境绿化没有充分发挥其改善热环境的作用。

　　7、预期的结果。

　　（1）空间形态模拟方法空间形态模拟方法是通过描述各种空间环境的设计因素，达到对室外热环境的模拟和预测。与单纯的输入参数数据的方法相比，这种方法能够同时考虑环境设计的参数数值、空间功能和美学意义。这种模拟方法不需要密集的数据支持，尤其适合方案设计的初期阶段。空间模拟还可以提供直白的可视化结果，便于建筑设计师和规划师的使用。除此之外，模拟还可以量化微观环境，软件的模拟结果可以对三维环境中的每一个坐标点进行详细的参数模拟，量化环境设计因素对热环境的影响。

　　（2） ENVI-met软件的模拟校准模拟校准的目的是为了量化模型条件设置对ENVI-met的精度影响，并能够反映真实的环境条件。条件设置包括垂直网格、嵌套网格和边界条件，并校准它们在行人高度的模拟精确度。校准结果说明模拟建筑高度是影响垂直网格设置的主要因素；在合理的模拟时间内应争取设置较大的嵌套网格；对于以温湿度为主的研究宜选用开式边界条件，对于以风环境为主的研究宜选用闭式边界条件。进过校准的ENVI-met模型与实测参数进行比对可以验证校准的精确度。

　　（3）现有绿化环境的降温潜力地面绿化中的树木绿化率可以反映出现有绿化环境的降温潜力。无绿化方案的树木绿化率比现有方案低13.86%,模拟温度预计会增加2.1 摄氏度，在现有树木绿化率的基础上增加21.64%,温度预计降低0.4摄氏度，在此基础上增加屋顶绿化后，模拟温度并没有降低，模拟结果说明随着绿化率的增加，温度不会无限制的降低，只会无限趋近于某一值。除此之外，屋顶绿化由于受到建筑结构负荷和高度的限制，对地面温度影响甚微。因此在改善夏季室外热环境中，地面绿化应优先考虑。

　　8、论文写作进度安排。

　　2015.05-2015.06  环境绿化对室外热影响资料查询
　　2015.06-2015.07  对模拟软件ENVI-met进行校验和敏感性分析
　　2015.07-2016.02  天津大学教学区的室外热环境参数展开实测
　　2016.02-2016.06  提交论文初稿
　　2016.07-2016.08  确定论文终稿
　　2016.08-2016.09  论文答辩