[00139072]局地微气候、空气质量调节与城市绿地设计综合技术模型

在本课题的研究中,分两个层面进行研究。在宏观层面,在城市区域尺度范围内,以GIS与遥感影像为平台,通过对城市规划方案进行数据转换,耦合大气中尺度模拟软件GRAPES进行城市局地气候模拟试验,研究同一初始气象条件参数设置下,不同模式与不同规模的绿地空间格局变化而随之产生的局地气候环境变化的相关规律。在微观层面,在城市社区尺度上,研究社区范围（2KM和5KM）内,城市近地面层（1.5M高度）,设置在城市静风条件（当前我们城市气候与雾霾产生的典型城市气候状况）下,使用FLUENT流体力学模拟软件,结合绿地生物特征UDF式,模拟不同绿地格局与绿地率条件下,社区建筑群与绿地之间的局地微气候效应场景,通过模拟,分析总结社区尺度上不同模式与不同规模的绿地空间格局变化下,绿地与建筑群之间微气候环境变化,以及污染物分布的相互作用机制。 在宏观层面的研究中,我们首次跨学科采用气象数值方法来评估绿地布局的气象效应。课题组成员攻关完成从规划方案到GRAPES接口的处理难题。在研究方法上,我们逐渐明确GRAPES等气象模拟软件对于地理学、风景园林、城市规划的适用性以及适用范围。在微观层面的研究中,我们通过多次反复探讨和摸索,进行了跨学科内容和方法的有效融合,首次将绿地作为生物体,将生物体表征引入流体力学的模拟方法。在已有的相关模拟研究中,通常以建筑为主体,或者忽略植物的特性,或者将植物处理为建筑体面。一些较为深入的专题研究中,建议将植物处理为多孔混凝土立方体,以表现叶片的间隙特征,但这只是植物的物理外表特征。在热能传递、流体流动的模拟过程,如何来表述植物的基本生物特性——蒸腾效应。这是一个关键问题,必须要在模拟实验中体现植物的蒸腾效应,这是塑造局地气候的主要因素之一,我们在FLUENT中,首次对植物进行生物性定义,通过UDF 编程描述蒸腾效应,逼真地还原绿地对局地气候场景的影响。