室外环境

2024-05-26

室外环境(精选12篇)

室外环境 篇1

城市住宅的室外环境越来越受重视,其设计、建设、运营和管理已成为开发商、设计机构、用户、运管部门共同关心的问题。房地产企业从“卖地段”进化为“卖环境”,设计机构则突破了“绿化+场地+小品”的模式局限,更加注重物质空间形态以及自然、生态、文化的融合。毕竟,人们需要绿色生态的空间环境。

创造合理的建筑群体组合

居住区外部环境由住户小庭院、组团级公共用地和小区级公共活动场地构成,这些空间相互融会贯通,构成了居住区外部环境的物质基础。在居住区规划设计中,创造合理的建筑群体组合不仅能提供良好的外部环境空间尺度,同时也是取得优质景观价值的前提。

首先,要注重室外环境的物质功能设计分析。

在营造景观物质功能方面时,一定要尊重自然,而不是征服自然。自然生态设计的核心思想就是人与自然生态的共生共存、和谐发展。

自然生态与居住区户外环境都必须保持自身的整体性。通过道路、结点空间的合理布局,遵循美的法则来构思,多样统一,考虑主从与重点、均衡与稳定、对比与微差、韵律与节奏、比例与尺度等创作要素,创造一个丰富、有机、完整的户外环境景观,而不是设计住宅单体之外的剩余空间。这样住户就能清晰地认知户外空间,同时户外环境景观对于住户也构成了识别性与归属感,创造出宜人的景观环境,给人舒缓、放松的抚慰,达到以景养心、以境养人的境界。

自然生态包括生态制约要素,即地域气候、地理条件和生态支持要素,应充分利用各种地形环境,创造丰富的外部空间形态,构筑别致特色的景观和生态环境。应注意在生态系统中剔除负面要素,引进正面要素,提高和加强某区域的景观特征。中国清代私家花园中高山、湖滨、竹林、瀑布等美景视点的过渡设计就呈现出相得益彰的特点。

居住区户外环境与生态环境各要素应达到整体协调。局部相加并不应简单等同于局部之和,而应是整体融合和相互渗透。各个要素之间相互作用,联合共生。在过去居住区结构清晰的树形模式之内,人工环境彼此没有联系,与自然环境也关系不大,在居住区户外环境景观设计中应进行修正,采用以传统户外环境体系与自然生态系统各要素相互作用交叉的网络模式,形成多样的交往空间,加强邻里间交往。

其次,要注重室外环境的场所功能设计分析。

在强调景观物质功能的同时还应注重户外环境景观的场所功能,“以人为本”营造具有生活情趣的居住氛围。空间需要人感知其的存在,它和发生在其中的生活内容在空间形式、尺度、比例、质感、等物理性要素上具有某种程度上的相关性。一个空间对某些特定的人群来说是有意义的,它是这些人群的个人生活和社会生活的一部分,意味着某种归属。

“以人为本”的原则在户外环境景观中应体现景观不是单纯的观赏和生态价值,应形成有序的空间层次、多样的交往空间,人与自然的高接触性,处处有“人”的参与,充满活力生机。

“以人为本”应考虑到居住区外部空间的空气、湿热、声、光、水环境等五大环境健康问题。应通过景观的高低、穿插、围合、引进、剔除,以及生态技术等的运用,尽量消除或减轻五大环境的污染。如对小区汽车噪声和尾气的隔绝以及汽车对小区住户日常出入干扰的避免,可以通过人车分行,在车行道两旁种植绿化带;也可以将小区汽车直接停放在小区周边,使其不进入小区内部,实行小区内部步行化,辅助以自行车交通等措施解决。

居住区居民的生活活动一般分为两类,即个人性活动和社会性活动,或必要性活动和自发性活动。社会性活动和自发性活动是居住区外部环境景观设计所期望达到的社区文明目标的重要内容。自发性活动只有在适宜的空间环境中才会发生,而社会性活动则需要有一个相应的人群可适宜进行活动的空间环境,这样的适宜的空间环境,即场所,除了形式、比例、尺度等设计因素外,首先要考虑与这种活动相关的适宜的空间层次构筑。如在半私密空间中幼儿和儿童游戏活动、邻居间的交往活动;在半公共空间中老年人健身、休闲活动,邻里交往、散步,青少年的体育活动;在公共空间中人们交往、购物、散步、休闲活动等。各类户外活动场地应与居住区的步行和绿地紧密联系,其位置和通路应具有良好的通达性,不应成为停车场地或无人问津之地。幼儿和儿童活动场地应接近住宅并易于监护;青少年活动场地应避免对居民正常生活的影响,但也不能偏僻;老年人活动场地宜相对集中,远离车行道。

把握室外环境设计的趋势

室外环境设计将更多地融入生态设计思想。

生态思想的融入,将赋予居住区景观设计更为深刻的内涵,使居住区景观设计研究对象从单纯的物质空间环境走向社会、经济、自然环境协调发展的层面。将城市居住区环境的各构成要素视为一个整体生态系统;使居住区从人工环境走向绿色的自然化环境。基于生态的环境设计思想,不仅仅是追求如画般的美学效果,还更注重居住区环境内部的生态学效益,贯彻“3R”原则。例如绿化不仅要有较高的绿地率,还要考虑植物群落的生态效应,乔、灌、草结构的科学配置;居住区环境的水环境则要考虑中水系统的循环使用等。

室外环境设计范围要扩大。

所有空间环境的构成要素,包括各类园境小品、休闲设施、植物配置以及居住区内部道路、停车场地、公共服务设施、建筑形态及其界面,乃致人的视线组织等,将都在居住区环境景观设计范围之内。居住区环境景观设计不仅体现在各种造景要素的组织策划,而且还参与到居住区空间形态的塑造、空间环境氛围的创造。同时,景观设计将居住区环境视作城市环境的有机组成部分,从而在更大范围内协调居住区环境与区域环境的关系。

要有开放系统的设计观念。

景观设计将不再强调居住区空间环境绿地设置的分级,不拘于各级绿地相应的配置要求,而是强调居住区环境为全体居民所共有,居住区景观为全体住户所共享。开放性的设计思想力求居住区内每户都有良好的景观,“均好性”将成为住宅景观设计的准则。打破小区分级配置绿地的界限,使整个居住区的绿化配置、景观组织通过流动空间形成网络型的绿地生态系统。

在设计中要注重动态的景观效果。

在静态构图上,景观设计将不仅讲求图案的构成美和悦目的视觉感染力,还将更重视造景要素的流线组织,例如以线状景观路线串起一系列的景观节点,形成居住区景观轴线,造成有序的、富于变化的景观序列,如各种绿轴、蓝轴等。这种流动的空间产生丰富多变的景观效应,使人获得丰富的空间体验与情感体验,对构筑居住区的文化氛围和增强可识别性起到积极作用。

室外环境的生态设计,能够完善城市居住区以及城市生态系统,提高城市居住区环境的质量。对于开发商而言,生态环境良好的居住区有着更好的市场前景;对于消费者而言,人们更愿意选择环境优美的住宅,这在房地产开发市场上已得到了验证:营造好环境已经是居住区开发策划的重点,也是市场销售不可缺少的卖点。另一方面,优美宜人的居住区环境作为城市环境的有机组成部分,亦能够提升城市的区域环境质量。室外环境的生态模式,将城市居住区环境设计提高到协调人与环境、人与自然关系的层面。从这个意义上说,室外环境的生态模式,为实现城市居住区环境建设的社会、经济、自然生态系统的统一创造了条件,也是城市居住区环境发展演化的必然趋势。

室外环境 篇2

室外环境设计实习教学大纲

课程名称:室外环境设计实习 课程编号:10020081E 学时/学分:2周/2学分 开课学期: 7 适用专业:环境艺术设计专业 课程类别/性质:专业教育实践/必修

一、课程的目的和任务 1.目的

本实践课程是环境艺术设计专业的一门专业教育实践(专业技能)课。通过室外环境设计实习的锻炼,主要让学生深入了解室外环境景观艺术的构成要素以及景观设计的主要领域。培养独立分析和解决工程实际问题的能力,形成对各种类型室外环境的设计能力,为学生毕业设计和毕业后在环境艺术设计领域从事室外环境设计工作打下良好的基础。

2.任务

(1)通过室外环境实习,使学生对室外环境设计课程中的理论知识有了直观的认识。

(2)通过室外环境实习,使学生深刻理解从基础形态到外部空间环境的构成,再到设计语言点线面生成的立体空间极其相互之间的关系,开拓眼界放宽设计思维。

(3)通过室外环境实习,使学生掌握基于建筑体以外的公共环境设施设计,为学生在处理外部空间环境和实体建筑形态设计方面打下良好的基础.(4)培养学生树立正确的设计思想,实事求是、认真负责的工作作风和运用工程观点解决实际问题的能力,加强理论与实践的联系。

(5)通过查阅技术资料,选用设计方法,搜集数据,分析各种环境小品与不同风格外环境的相互影响,增强学生分析问题、解决问题的能力。

(6)通过编写设计报告,提高学生文字表达能力,掌握撰写技术文件的有关要求。

二、课程的基本要求

针对本课程实践性较强的特点,通过对哈尔滨整个城市环境建设的考察,使学生通过实习教学,能够掌握本课程基本概念和设计原理的实质和要点。

1.要求设计者接收设计任务书后,运用所学知识,经详细、全面考虑,确定设计方案,选用设计方案,认真收集查取相关的设计资料。

2.正确选用设计方法,树立从技术上可行和经济上合理两方面考虑的工程观点,兼顾美观和环境保护的要求,从总体上得到最佳结果。

3.准确而迅速地进行设计主题规划,以确保在规定时间内完成设计任务。

4.课程设计报告的编写,应按照课程设计教学大纲规定及设计任务要求,用精练的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和设计成果,做到设计内容完整,设计合理,叙述层次分明,条理清楚。

5.实习过程中对室外的平面图、立面图、剖面图、透视图、分析图等绘制正确,主要环境小品设施设计基本合理,图面清晰,基本符合规范化要求。

三、课程内容和学时分配 1.课程内容

本实践课程的主要教学内容是通用室外环境设计完成学生对各种不同类型环境小品的使用,使之达到符合各种类型风格环境的要求。

基本内容包括:平面图、立面图、剖面图、透视图、分析图等设计图纸及设计报告的编写等。

2.学时分配

本实践课程的计划学时为2周,共10天,具体学时分配如下: 本科实践教学大纲

(1)室外环境实习的工具、材料及实习前的准备(1天)(2)室外环境实习资料收集(1天)(3)太阳岛公园实习(1天)(4)新市政府广场实习(1天)(5)中央大街索菲亚教堂广场(1天)(6)商业大学实习(1天)(7)居住小区实习(1天)(8)室外环境方案设计(1天)(9)室外环境方案设计(1天)(10)整理实习报告及室外环境速写(1天)

四、建议教材或参考书

教材:《室外环境艺术设计》沈蔚

上海人民美术出版社 2005.6 参考书:

《室外景观艺术设计》韩巍 刘谯 天津人民美术出版社 2003.8 《建筑外环境设计》钱健 宋雷主编 《建筑小环境设计》刘文军 韩寂主编

《建筑设计与城市空间》刘韶军编著,天津大学出版社1999年

《街道环境景观设计》吕正华、马青编著,辽宁科技出版社1999年

五、考核与成绩评定

1.考核方式为考查。

2.成绩评定,本课程为考查科目,成绩为五级分制,由平时成绩、报告成绩二部分组成,其中平时成绩占30%(出勤和课程设计中的独立思考能力及表现占20%、课程设计日志书写占10%)、课程设计报告书写(含制图)成绩占70%。

六、其它说明

对于本课程的教学方法与教学形式的几点建议:

1、教学媒体

若条件允许应尽量安排省外及覆盖全国的优秀城市景观考察。

2、教学过程建议

通过让学生实地观察及参观学习,帮助学生进一步加深对所学内容的理解和巩固,以增强学生在具体实践中的基本技能,提高学生分析和解决实际问题的能力。

室外环境 篇3

本文主要研究气候环境差异对人们进行室外健身锻炼的影响,为室外健身锻炼提供科学的气候环境因素分析。通过对南北方气候环境差异的分析,研究我国气候环境差异对室外健身器材使用者和器材本身的影响,通过分析确定气候环境因素对室外健身的影响,使室外健身环境更加安全、舒适。

关键词:

室外健身 气候环境 气候差异

中国分类号:G818.3

文献标识码:A

文章编号:1003-0069(2015)04-0080-02

随着社会的进步,人们所面临的压力越来越大,室外健身不仅可以满足人们锻炼身体的需要,同时还可以满足人们缓解压力的精神需求,所以良好的室外健身环境至关重要。良好的室外健身环境能增加人们锻炼的效率,满足人们对强身健体的追求。本文根据运动锻炼系统中环境系统分类分析人们在使用室外健身器材中所涉及到的气候环境因素。

1 室外健身的发展及趋势

我国室外健身最早始于80年代初,随着生活水平的提高,人们对于锻炼需求的增加,在小区和街道旁设立固定的室外体育健身器材逐步增加。随着我国工业化进程的快速发展,在城市中,随着人们对于健康生活的追求,锻炼的意识逐步增强,室外健身器材在小区和休闲广场中渐渐普及。很多早期修建的小区并没有健身器材,现在室外健身器材较为普及,因此将室外健身器材新增加到小区内。在新小区和休闲广场在建造时,室外健身器材基本上都有固定的安放位置。根据相应的空间布局,体现在建造图纸上。

室外健身在国外发展较早,其中西方发达国家室外健身发展最早。德国早在1962年制订金色计划针对国内各阶层体育设施不足的情况进行改善,日本在1972年制订计划以完善社会体育环境,其中以社区体育设施建设为重点,英国在1985年制订了社区体育中心发展计划并制定了社区体育的相关标准,美国在1980年对社区体育设施建设提出具体规定。西方发达国家的室外健身器材的规划强调与周围的环境相互融合,国外的室外健身器材经过近六十年的历史,其健身器材本身理论和实际建设方面比中国先进。中国和国外的室外健身器材主要差别在于整体布局和管理模式上,发达国家的室外健身器材大多设立在社区体育中心,采用会员模式,跟中国免费的经营模式有所不同。发达国家对室外健身锻炼尤其重视,使得室外健身的整体发展水平比中国快。

2014年国务院印发了《关于加快发展体育产业促进体育消费的若干意见》其中明确提出要把全民健身上升为国家战略,把体育产业作为绿色产业、朝阳产业进行扶持,把增强人民体质、提高健康水平作为基本目标。意见中鼓励社会力量建设小型化、多样化的活动场馆和健身设施,在城市社区建设15分钟健身圈,新建社区的体育设施覆盖率达100%。由此可见我国对室外健身的重视以及对室外健身器材制造产业的良好前景。

2 室外健身与气候环境的关系

随着国家对于室外健身重视程度的加深,使得室外健身越来越受到人们的喜爱,健身环境作为室外健身的重要因素,显得尤为重要。运动环境是一种复杂的系统,各种环境因素相互作用,影响锻炼的整体效果。在这个整体的社会环境下,人们对于室外健身的环境日益重视。跟室外运动相关的环境因素包括气候环境因素、场地环境因素、声音环境因素等。这几种环境因素是室外健身的重要因素,本文主要分析气候环境因素对室外健身的影响。(表1)

3 气候环境差异

我国南北方气候差异明显,不同地区的气候有很大的差别,对生活有不同的影响。因此气候环境的变化对人和室外健身器材有较大影响。我国亚热带和暖温带的分界线是长江与黄河之间的秦岭淮河为分界线,这也是我国南北方的分界线,分界线往南属南方,往北属北方,南北方差异明显。

我国南北方气温的温差较大,北方地区夏季时间短,温度高且干燥,冬季时间长,温度低,冬夏气温温差较差大。南方地区夏季时间长,温度高且潮湿,冬季时间短,温度较北方温和。我国北方地区纬度高,南方地区纬度较低。北方受冬季风影响较大,因此冬天气温较低,南方地区受冬季风影响较小,因此冬季气温较高。我国夏季时,从东南沿海登陆的夏季风,产生的降水由南向北扩散,南北方在夏季降水量相差较大,南方降水量比北方降水量多,因此气候湿润。我国南方雨季开始于4月结束于10月,北方地区雨季较短,只有7、8月份降水量较多。由此可见我国南北方时候差异很大,因此气候对室外健身和器材的影响较大,针对这种情况分析南北方气候差异对室外健身者和器材的影响。

4 气候环境因素对人的影响

气候环境因素可以分为热环境因素和冷环境因素。在室外锻炼的过程中,人在做运动时,如果在炎热的环境中,人体内存储热量过多,会产生一系列的应激反应。在炎热的环境下,运动会使血管扩张,末梢血流量增加,可使末梢组织热传导值增加5-6倍。在炎热的状态下,人体的排汗量明显增加,以加快体内热量的散发,出汗的速度是有体内温度和体表温度共同决定的,在剧烈运动过程中,汗液的分泌速度非常快。如果人们居住在温度较高的地区,身体会逐步适应高温的状态,身体对于热应激会产生一定的耐力,长时间锻炼,身体对抗热刺激的稳定性趋于平稳,产生热习服状态。热习服的状态下,人们进行运动时心率比正常状态下变化较少,心搏量逐渐增加。我国南方夏天时,各地区的平均气温较高,人们均处于热习服的状态下,进行体育锻炼可以增强中央循环血量和排寒能力,并且使身体容纳更多热量同时增加排汗量。在热习服的状态下,过量运动对人的身体是非常有利。若剧烈运动则会使人体对于原先应有的热应激反应产生一定的抑制,产生脱水现象和热疾病。(表2)

在寒冷的环境下进行运动,人体通过代谢、内分泌系统的应激性会使体内产热增加,通过人体自身调节使血管收缩,减少体内热量流失。在低温的状态下,人体的排汗量明显降低,以减少体内热量的散发,在剧烈运动过程中,汗液的分泌速度增加,但是由于外度气温较低,导致汗液分泌降低,体内应激性降低,使血管收缩,并且产生寒颤现象。(表3)

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在室外进行锻炼的过程中,人在做运动时,如果在冬天北方寒冷的环境中,在进行室外健身时对于抓握类的器械在使用时会影响运动技术的发挥,甚至发生危险。经过对高温和低温状态下人体生理机能变化的分析发现,当气温过高和过低时,人体的各项生理机能变化较大,人们在进行室外健身时不能较好地达到强身健体的目的,甚至容易发生危险。在气候寒冷的地区使用时,健身器材较冷,使用者不能直接对其进行使用,需要佩戴手套等防护措施进行使用。

5 气候因素对室外健身器材的影响

5.1 气候因素对器械材料的影响

室外健身器材是在露天环境下使用的健身器材,在南北方气候环境中使用受到温度、湿度和气压等环境因素的影响是不可避免的,这种由于环境因素对室外健身器材的材料影响较大。现在小区和休闲广场上健身器材制造的材料为金属材料和工程塑料。金属材料与其他材料相比密度大、绝缘性能差、耐高温、表面易氧化生锈。在器械制造过程中需用大些抛丸设备将器材抛丸除锈两次以上,采用静电粉末喷涂工艺进行制造。由于长时间暴露在室外,造成的金属腐蚀、结构变形、精度下降和使用寿命减少等变化通常不容易被人们察觉。在温度炎热的地区,健身器材被阳光直接照射使金属器械表面温度过高,影响使用者的正常使用,从而影响使用者的使用效率。由于夏天气温炎热且经常处于阴雨天气,表面容易膨胀掉漆,使用掉漆的器材易对人手部产生划伤等危害,所以在室外健身器材材质的选择上要注意防锈,可选择不锈钢等不易上锈的材质。

5.2 气候因素对功能安全的影响

室外健身器材各个零件之间的连接处相对间隙范围在lOmm以内,由于室外健身器材长时间暴露在室外,饱受雨水等恶劣天气的侵袭,使器械受到长时间腐蚀,尤其是器械与地面固定的螺丝和器械各零件的联接处受到的影响最大,会产生器械与地面固定不稳和器械反应灵敏度下降等现象,这些不安全因素,会严重影响室外健身器材的功能,导致使用者在使用室外健身器材时发生安全事故,达不到健身的效果。因此在室外健身器材的设计中,应充分考虑气候因素对室外健身器材的影响,对于裸露在室外环境中的器械易于受环境因素影响的部位,例如零件联接处和固定螺丝等部位设计相应的顶盖,以达到保护的作用,减低室外健身器材安全事故的发生同时提高室外健身器材的使用年限。

5.3 气候因素对使用年限的影响

室外健身器材的正常使用寿命不低于十年,但是由于常年暴露在户外,导致健身器材受雨水霜降影响,导致现在小区内的室外健身器材的使用寿命不足八年。健身器材在设计时要根据使用地不同的气候差异进行有针对性的设计,从材料、加工工艺、结构、防护等方面进行分析,使健身器材能够在不同的气候环境下正常安全地运作,同时应该注意后期维护。器材在使用过后应及时维修,以降低室外健身器材长期在室外风吹雨淋造成的器械损坏,延长健身器材的使用寿命。通过后期维护为使用者创造安全、舒适的环境。

6 结论

本文以气候环境差异对室外健身者和健身器材的影响作为主要研究对象,通过对高温和低温对人体各项生理机能的影响,分析出气候因素对室外健身人群的影响,通过气候对健身器材的材料、功能、使用年限的影响的分析,满足使用者对于安全、舒适的追求。

谈医院室外环境绿化设计 篇4

一、绿地布局及植物选择

医院要创造良好的环境, 植物无疑是同患者进行交流的最好景观。绿色是生命的象征, 绿色植物向我们显示出生命的绵延悠长, 给人生机勃勃的感受;绿色植物的观赏特性可以创造优美的景观环境, 有利于患者心情的平静和身体的康复, 树叶的摇曳、色彩、阴影及光线的变化都会引起患者的注意, 带给他们身体的轻松与心情的愉悦;园林植物四季色彩的变换, 还可以让患者感受生命的律动和季节的变换;高大的树木可以激发人们产生一种生命的永恒感。

新鲜的空气是患者康复最基本的条件, 医院增加绿地, 同时也增加了新鲜空气。一般来说, 医院的绿地分为3个层次:全院性防护林圈、中心绿化园林、立体化系统。

园林植物的功能不仅在于制造新鲜空气, 它还具有杀菌消毒、净化空气、降风除尘、增加空气湿度、调节气温、减少噪音的作用。前苏联科学家曾对植物杀菌素做过研究, 有些树种如桉树、肉桂、柠檬等树体内含有芳香油, 具有较强的杀菌能力, 侧柏、柏木、圆柏、欧洲柏、铅笔柏、雪松、盐肤木、大叶黄杨、七叶树、合欢、刺槐、紫薇、悬铃木、石楠、木槿、广玉兰、枇杷、火棘、麻叶绣球、女贞等具有杀灭细菌、真菌和原生动物的能力, 这样能减少病原体的传播和医院中的交叉感染, 有效地起到净化空气的作用。

医院这一特殊环境对植物的要求也是特殊的, 尤其在有呼吸系统疾病患者的医院中不宜栽植有飞毛、特殊气味及能够引起过敏的花粉类植物。目前研究发现容易引起花粉过敏的植物主要有楝属、白蜡树属、大麻黄属、臭椿属等。

在树种的选择上一般可以参照以下方法:

1.适地适树。选择树种必须根据植物对环境条件的适应性来分别处理。应多选乡土树种, 粗生粗长树种, 它们适应性强, 成活率高, 能达到良好的绿化效果。2.选择无毒无污染树种。为了创造洁净、清新、安全的环境, 不宜选有飞絮飞毛、落叶较多和有毒的树种, 要选滞尘能力强、常绿和无毒的树种。3.不宜选用生长慢、树条脆而易折断、一旦被破坏就很难恢复的树种。4.绿化用地很少的医院应多用攀缘植物, 如爬墙虎、牵牛花、凌霄花等。5.绿化基础好的医院, 应在普及绿化的基础上重点提高, 逐步更换一些寿命长、观赏价值高的树种, 如雪松、龙柏、桂花、茶花等。6.有条件的医院如空间允许, 可种些桃、李、梨、葡萄、枇杷等, 既可美化环境, 又能作为园艺治疗来给患者治病, 还能收获水果, 是一举多得的好事。7.栽植时, 最好将乔、灌、花、草、藤、果相结合, 常绿、落叶搭配, 四季有景, 层次丰富。

二、室外功能区园林布置

医院由门诊部、住院部、辅助医疗部门、行政管理部门、总务部门等众多不同部门组成, 这些部门对环境的要求各有不同。入口区与城市道路相连, 规划布局不仅与城市相协调, 还应凸显其严谨。门诊部人流较多, 其景观不仅有美化的作用, 更要疏导人流, 使节奏有序。住院部周围绿地不仅有观赏的功能, 更要有活动、休息、聊天的场地。周围场地较大时, 可选择自然式布局, 使人更有接近自然的感受;场地较小的, 可先考虑规整的布局, 以有利于空间的利用。其他部门的布局形式, 要与建筑风格及周边环境相协调。

(一) 主入口区的绿化环境设计

主入口区是医院景观设计的重点, 它和城市街道相连, 不仅是车辆行人往来的必经之路, 也是人们对医院第一印象的开始。对此一般采用规则式布局为好, 通常可在主入口区摆放雕塑作品、花坛等作为视觉中心, 也作为医院的标志性景观, 有条件的还可设计些水池、假山等增加景观丰富度。但由于主入口是人、车出入的重要场所, 应该有较大的广场面积满足集散功能, 因而能设置的各类小品体积都不宜过大。主入口区的植物景观也应简洁明快, 大方自然。

(二) 门诊部的绿化环境设计

门诊大楼是医院对外的一个主要窗口, 也是医院形象的标志。门诊部是人流量和车流量较大的区域, 安排植物和环境小品时, 不但要达到美化环境的目的, 还应考虑到交通的通畅, 利用绿化带、花坛、假山水、建筑小品等对空间进行分隔, 使人流和车流巧妙地分离, 还要规划一处供外来人员休息等候的区域 (例如可供人休闲的绿色凉亭等) 。

在植物种类和色彩的选择上, 应避免种植过高大和繁密的乔木, 选择适当高度的树木, 在种植的间距和形式上适合地形的高差变化, 这样既不会遮挡人们的视线, 还加速了人的流通。另外, 花卉品种不宜繁多, 色调要简明, 起到点缀环境、烘托医院特殊气氛的作用即可。

(三) 住院部的绿化环境设计

住院部在医院中属综合功能区域, 主要满足患者的治疗、生活及休闲等需求。在绿化环境总体景观设计上应以自然形式为主, 根据具体的环境要求来设计, 满足住院部患者户外休闲和停留的需求;如果他们在室外停留时间相对多一些, 其绿化风格应不同于门诊部外环境的处理手法, 要添加些更具审美和趣味化的园林景观。

在医院规划设计中, 不要盲目追求土地使用效率而忽视绿化。《综合医院建筑设计规范》中明确规定新建医院的绿化率应大于35%, 改扩建医院绿化率不小于30%。同时, 尽量将医院建筑中关系非常紧密的门诊部、医技部、住院部三者相连, 如果这三者是分散的, 最好有风雨连廊相接。绿化环境设计要做到疏密有致, 把建筑集中布置, 既便于患者就医, 又有利于将来发展, 同时腾出大片绿地, 有利于规划园林, 进行室外绿化环境设计。

三、结束语

室外环境 篇5

人来自于自然,接近自然。我们生活在现代大都市中,失去了明媚的阳光,潺潺的流水等自然美景,大多数人从心底深处渴望要回归大自然、接近大自然。因此,环境亲和性设计必须要以尊重自然条件为前提,打造人与环境相互结合的室外建筑。

1.2遵循人的原则

室外环境 篇6

关键词:室外环境艺术设计;综合性;创造性;教学实践相结合

我国环艺专业的教育问题面临很多,主要是教育的问题,面临教学方面的依托、师资队伍的建设、教育体系的混乱和高校发展的规范;环艺专业的学生面临太多的逆境;那怎么样去改正以及发展呢?

首先教学的依托问题。在经济与科技快速发展的当今社会,从行业建设以及管理得角度来看,建立城市规划设计与环境艺术设计、建筑设计三种层次关系的开发设计人才体系是十分重要的。据资料表明,目前许多高校还并未能够切实地做到这一点,尤其是一些高校将具有工艺美术设计与绘画专业的底子混同于室内设计与环境艺术设计专业教学,赶鸭子上架,这无疑与室外环境艺术设计人才培养需求相距甚远,差距越来越大,人才也就也越来越少,所以教育的依托问题也就成为阻拦设计人才的一块绊脚石。

其次师资队伍的建设问题。我国目前的环境艺术设计人才培养高校都同样面临着师资力量不足与专业教师较少等一些其它问题,环境艺术设计教育的发展关键是教师,教师的专业基础知识、学术水平和科研能力在很大程度上决定教学的质量。环境艺术设计是随着社会的发展而发展,这在客观上要求教学内容要跟上社会发展的节奏。所以教师要不断吸收新知识,不断提升自我创新能力和教学水平,而且这些问题也难以在短时间内解决,故今后很长一段时间会成为限制室外环境艺术设计人才培养发展规范的重要因素。

再次高校理论知识教育缺失的问题。我国艺术设计教育,普遍存在着严重重环境艺术设计专业实践训练轻环境艺术设计理论知识培养的现象。这样的发展态势不但要影响到学生培养,更会影响到教师与一些企业对待艺术设计教育的看法。因此,当前迫切建立一套具备创新型人才培养的室内环境艺术设计教育理论体系以及课程建设教学体系,以加强对环艺专业人才培养,促使室内环境艺术设计教育事业健康、有序的发展。

最后发展规范问题。结合目前我国室外环境艺术设计对专业人才培养方面的总体进程来看,中国的艺术设计教育尚处于发展阶段。这样使得许多缺乏办学条件的院校在并不符合办学资质的情况下盲目跟风,大肆招收环境艺术设计专业学生,造成了对环境艺术设计类人才培养极为不利的影响。

那么高校应该做哪些改善才能更好地培养环境艺术设计类人才呢?

目前,我国高校环境艺术设计人才培养模式已经有了较为卓越的进步,但现阶段仍然存有理论与实际脱节的现象。高校教育对环境艺术设计类人才的培养模式创新与改革已成为掌握室内设计与装饰设计行业发展命脉的重要因素。下面,对高校环境艺术设计类人才培养模式创新方向进行详细的阐述一下。

第一,教学方式进行创新。在以往的课堂教学当中,老师对环境艺术设计专业学生教学通常会通过大量练习来实现对学生专业水平的提高,但是往往枯燥、乏味。然而艺术本是一门美的课程,用反复演算方式进行教学,会完全泯灭了艺术专业教学的优点。环境艺术设计类专业学生的教育教学方式应有其独到之处,应突显出艺术教学的优越性。比如经常带学生参加艺术展览,在课堂上运用多媒体计算机方式以提高课堂教学感染力,提高学生学习兴趣,增加学生阅历。我们要不断改革、创新我们的教育模式,吸收世界先进的教育理念,全面构建具有中国特色的教育体系,进而推动现代环境艺术设计教育的可持续发展。

第二,着重培养艺术赏鉴的能力。在高校环境艺术设计专业学生培养模式中,对学生进行艺术赏鉴能力的培养十分重要。“态度决定一切”这句话表明态度对于结果的重要性。

第三,成立相关环艺工作室。老师在教学过程当中可以通过构建环艺工作室的方式进行教育,通过活动小组和环艺沙龙,让学生在其中交流经验、学习软件,如CAD、ps、3dsMAX、sketchup、Maya等等均可建立不同的环艺沙龙工作室,学生可通过兴趣或者自身不足进行选择性参与,在工作室当中要定期开会,积极交流,让学生能够在校期间尽可能多的参与社会实践,掌握市场信息与流行趋势。

我国高校对环境艺术设计类人才培养模式现状进行阐述,对高校的环艺人才培养模式所出现的问题进行分析讨论,并总结改革方法创新人才培养模式。本人认为在培养模式上的创新应从教学方式、培养重点与结合实践三方面共同革新,希望通过本文能够对相关工作者有所帮助、借鉴,对我国环境艺术设计学教育的发展起到良好的促进作用。

【参考文献】

[1]郝保文.论基础知识、学术水平和科研能力的重要性[J],内蒙古师大学报,1996(04)

[2]陈强,王元汉.培养主观的能动力[J],咸宁师专学报,2002(01)

[3]李建兵.论景观设计之教育体系[J],西南交通大学学报,2005(06)

室外环境 篇7

关键词:既有住宅,植被环境,节能改造技术

实验表明:无论住宅建筑的节能措施做得多好,由于室内外热环境的密切关系以及热量的传递规律,室内热环境受室外热环境影响的波动很大,而一旦打开窗子,室内温度更会急剧变化,这种情况在冬夏两季表现更为突出。例如室外有绿化的房间的室温较无绿化的房间低大约3 ℃[1],且升温速度也低于无绿化房间。此外,建筑附近的叶面蒸腾作用带来的降温效应,还可使墙面温度低于气温大约1.6 ℃[1]。有资料表明,有绿化的居住小区空气相对湿度较无绿化的住宅小区在冬季高10%~20%,在夏季高20%~30%[2]。同时,合理的绿化布局在夏季可引导室内自然通风,将室内多余热气吹走,而在冬季亦能遮挡和减小寒风对住宅的侵袭,以达到降低住宅能耗的目的。

1 植物对环境温度的影响及原理

植物对环境温度的影响主要是通过以下三个方面完成的:1)植物的“蒸腾作用”和“光合作用”。在植物的生长过程中,水分从植物地上部分以水蒸气状态向外散失的过程称为“蒸腾作用”。植物通过蒸腾作用向环境中散失水分、吸收太阳辐射热、降低空气温度同时增加空气湿度,从而起到改善住宅微气候状况的作用。植物吸收太阳光为动力,把空气中的二氧化碳和水合成储存着能量的有机物,且释放出氧的过程,这种现象称为“光合作用”。2)遮阳防辐射作用。茂盛的树木可遮挡80%~90%的太阳辐射热,草地上的草可遮挡8%的太阳辐射热。3)根部能保持一定的水分,可以吸收地面上大量的热而起到降温的作用。研究资料表明[2],当夏季室外气温为27.5 ℃时,草坪表面温度为20 ℃~24.5 ℃,比裸露地面低6 ℃~7 ℃,比柏油路面低8 ℃~20.5 ℃。可见,绿化有明显的降温作用。

2 传统植被设计中存在的问题

2.1 植被种类的搭配设计问题

传统居住区常见的植被搭配模式:1)灌木+草坪:无乔木遮荫,植物长势好,对住宅等的遮挡也少,在夏日无影区,不利于居民活动;2)常绿树木+灌木:能突出冬季特点,因为没有草坪,绿化面积减少,绿量也大大降低;这种搭配模式在传统居住区中比较少见;3)乔木+灌木+草坪:有利于植物群落的稳定,可最大程度的提高叶面积和绿量,增加对微环境的作用;这种搭配模式在既有住宅室外植被环境中也很少见,也存在其植被类型比例随意的缺点;4)草坪:以草坪为主,仅有极少量灌木点缀,绿量小,总体生态效益差。

2.2 植被的空间位置安排问题

1)在将植被作为整体进行考虑时,其空间位置的安排忽视了不同质地的铺地环境对于太阳热辐射的反射作用,从而使既有住宅建筑更多的受到太阳辐射热的影响;2)在将各种植被种类分开来考虑的情况下,既有住宅区植被的空间位置安排不注重高大乔木的遮阳作用的应用,对植被中乔木、灌木种植的位置对于建筑房间内通风效果的影响方式、影响强度研究不够,而导致既有住宅区中各植被种类种植的空间位置仅仅从建筑、小品等的空间尺度和位置、既有住宅区整体规划的景观效果等建筑形式美的角度出发考虑的不利局面。

3 能改造既有住宅室外微环境的园林绿地机制研究

对常见既有住宅居住区几种常见植被搭配设计的测试结果如表1所示。

%

3.1 不同植被搭配类型对降低微环境温度的作用

夏季,居住区绿地具有明显的降温效应(见图1),3种绿地的气温都比非绿地低,尤其是乔灌草型绿地,其日平均气温较之非绿地下降了4.8 ℃;灌草型绿地和草坪型绿地比非绿地下降1.3 ℃和0.9 ℃。同时,这也反映出不同植被搭配模式在降低环境温度方面也存在很大的差异性,其对室外微环境的降温作用从大到小依次为:乔木+灌木+草坪>灌木+草坪>草坪。

3.2 不同植被搭配类型对增加微环境湿度的作用

由图2显示出:1)绿地类型的增湿作用都比非绿地高;2)不同植被搭配设计的绿地模式在降低环境温度的能力上也存在差别。“乔木+灌木+草坪”型绿地的相对湿度最大,与非绿地相比较差别也较大,而“灌木+草坪”型和“草坪”型绿地在增加空气相对湿度方面差异却不大。

综上所述,既有住宅建筑居住区室外3类不同结构类型植被搭配中对室外微环境的降温作用从大到小依次为:乔木+灌木+草坪>灌木+草坪>草坪;3类不同结构类型植被搭配中对室外微环境的增湿作用从大到小依次为:乔木+灌木+草坪>灌木+草坪>草坪;同时,乔木、灌木、草坪三种植被形式的降温、增湿值从大到小依次为:乔木>灌木>草坪;因此,在既有住宅建筑室外植被搭配设计模式改造时,应改造为以“乔木+灌木+草坪”多复层种植结构为主的绿化形式代替单层“草坪”种植结构,提高单位面积绿地上的绿量,进而提高绿地生态效益。同时,在兼顾美学的基础上,应以乔木为主,辅助以灌木和花草。

3.3 植被环境设计的空间位置安排

将植被作为整体进行考虑的空间位置安排与既有住宅建筑立面因此而得到的太阳热辐射的反射热之间的关系及其改造方法在“硬质铺地环境改造”中有详细论述,这里就不赘述了。现主要就乔木、灌木种植的空间位置不同,对既有住宅立面墙体太阳辐射热量以及房间内部的通风关系做详细的分析。一般来说,行列树的布置有利于建筑物的自然通风,这是因为风在两行树之间的夹缝中,通风效果加强。而若将行列树距离建筑一定距离,则不仅有利于单体建筑室内通风,对于建筑群体的通风也是有利的。但当在建筑三面都围上树木时,其通风效果反而会受到影响。若沿着住宅长度方向迎风的一侧种植乔木,并把乔木沿房屋的两端向外延伸,则可进一步加强房间内部的通风效果。另一方面,可将高大的乔木种植在建筑西面,起遮挡西晒的作用(见图3),同时遮挡掉部分太阳辐射热。

参考文献

[1]房志勇.建筑节能技术教程[M].北京:中国建材工业出版社,1997:134,167-168.

[2]郑强,卢圣.城市园林绿地规划[M].第2版.北京:气象出版社,1999:5-6.

[3]李辉,赵卫智,古润,等.居住区不同类型绿地释氧固碳及降温增湿作用[J].环境科学,1999(20):41-44.

室外环境 篇8

关键词:风冷,室外机,气流,短路

风冷热泵机组以空气作为冷热源, 由于空气的比热容小以及室外侧蒸发器的传热温差小等原因, 故所需风量较大, 大部分厂家需1000m3/h/匹, 因而环境空气应保持流畅, 不受阻碍, 并且排出的热风不形成回流。否则将影响热泵型机组的排热与吸热, 进而降低机组效率, 严重时甚至会使机组因高压或低压保护动作而停机。其中又以夏季冷凝器的高压保护问题更为严重。

空调系统的室外机在高层建筑中的放置位置一般有如下三类:建筑外侧、一侧开放的凹陷处 (阳台) 和采光井内。根据已经完成的数百个实际工程的模拟结果, 放置在凹陷处和天井内的室外机热环境的影响因素包括许多与建筑尺寸有关而与室外机组无关的因素, 例如凹陷处的深度、宽度, 天井的尺寸、形状和面积等等, 问题千变万化, 因而不具有一般性的特点。而本研究的主要目的是寻找不同型号机组及其组合对于热环境影响的一般规律, 为室外机的设计和选型提供依据, 因而只考虑室外机放置在平整的外墙面的情况。对于其他不具普遍性的问题将根据个别工程的实际情况进行单独分析。

在夏季供冷情况下, 摆放在下层的室外机组热气排出, 热空气密度比室外机空气小, 将在热压作用下上升, 易被位于上层的机组进风面负压吸入, 使其进风温度升高, 上升的热气流对上层室外机的另外一个影响是气流的上升速度不断升高, 继而在气流通过的区域形成较大的负压, 由于风冷变频空调系统室外机风扇的压头相对较小, 一般不超过60Pa, 该上升气流产生的负压势必会影响风扇对空气的吸入, 使风量降低, 进一步影响冷凝器的换热效率。热气流与上层机组排出的热空气混合, 逐层向上, 层层叠加, 如果机组层数较多, 将形成较大的温度梯度, 使上层温度高于下层温度, 在热压作用下最终导致上层机组的工作环境温度增高, 机组效率降低, 严重时会导致机组频繁停机和启动, 甚至设备保护停机。

现以深圳某大厦空调空调工程案例室外机气流模拟情况进行详细分析。

1 室外机摆放位置概述

本大厦共24层, 为甲级写字楼, 全部采用变频多联中央空调, 共24层。

1.1 1层室外机位置置于建筑物北侧一层地面。

1.2 2~4层室外机放在4层东、西两侧裙楼的露台上。

1.3 7层东、西两侧室外机平台放置5、6层外机;9层东、西两侧室外机平台放置7、8层外机;11层东、西两侧室外机平台放置9、10层外机;13层东、西两侧室外机平台放置11、12层外机;15层东、西两侧室外机平台放置13、14层外机。

1.4 15层及以上室外机均放置于屋顶。

2 模拟条件

2.1 模拟对象为4~15层的西侧设备。本研究选择西侧设备作为研究对象。东侧设备的情况基本相似。4层和7层机组平面如图1所示。

2.2 7、9、11、13、15层布置在设备平台上的所有室外机均接导风管, 将设备上出风引导为侧出风, 排出室外。

2.3 室外计算温度33℃, 无风。

2.4 室外机周围无其他热源和障碍物。

2.5 模拟假定机组连续运行并达到稳定状态。

3 模拟工具

模拟工具包含Fluent及AIRPAK。

Fluent是目前国际上流行的商用CFD (计算流体力学) 软件, 能模拟流动、传热、和化学反应等物理现象。

AIRPAK是Fluent系列中面向HVAC领域的软件。提供的模型有强迫对流、自然对流和混合对流模型, 热传导、流固耦合传热模型、热辐射模型、湍流模型。

4 模拟结果

为了表述方便, 将布置在4层屋面上的室外机依次编号为1~8, 将布置设备平台上的设备在垂直向由南向北依次命名为机组1~4、机组5~8, 将7、9、11、13、15层设备从低层依次编号为1~5, 如图1所示。

通过使用Fluent模拟软件模拟分析, 机组平均进风温度曲线如下图1、图2所示:

由以上图1、图2曲线可以看出, 在模拟工况下, 4层裙楼屋面上的室外机, 由于没有别的热源影响, 摆放在外层的设备进风温度均在33℃左右 (深圳空调夏季计算温度) , 内层的设备由于受外层设备的影响, 中间两台进风温度达38度, 但工况较好, 基本不影响设备正常运行;设备平台上设备工况随楼层增加而进风温度逐渐增高, 运行工况越来越恶劣, 11层、13层部分设备接近最高运行许可温度, 15层有部分设备 (约3台) 超出了设备最高运行许可温度, 已不能正常运行。 (注:机组夏季工况运行温度范围:-5℃~43℃) 。

通过模拟分析, 我们得到整个空间的气流参数, 现截取典型截面, 如下所示:

截面图中, 从温度分析我们可以看出:4层设备的排风通过与空气换热, 温度逐渐由50度降低至38℃左右, 被7层设备进风口吸收, 7层设备排出的热风又被9层吸收, 由于进风温度增加, 导致设备的排风温度也增加, 下层的排风温度增加, 又导致上层设备的进风温度不断升高, 如此恶性循环, 最终导致15层进风温度高达44℃, 设备已超过最高允许进风温度 (43℃) , 机组将保护停机。

从速度上分析, 热风从设备排出后, 速度逐渐降低, 但随着排气越来越热, 上升气流速度越来越大 (热空气密度比普通温度空气小, 会自然上升) , 同时导致外围的新风无法进入, 像一床厚厚的被子包裹在设备外围空间, 最后导致上层设备只能吸收下层设备的排风, 同时排出的空气也无法及时冷却, 导致上层设备进风温度也不断上升, 直至达到设备最高进风温度限值 (43℃) , 无法正常运行。

5 分析结果

从以上模拟结果来看, 造成部分设备工况变差的最根本原因是:布置在4层裙楼屋顶的室外机排风被其上方设备平台上的设备吸入, 发生通风短路而引起的, 设备进风温度随楼层增加而逐渐增加直至超出设备运行最高允许温度。因此, 避免4层裙楼屋面设备排风被平台上设备吸入是解决问题的关键。

建议使用以下办法: (1) 尽量将4层裙楼屋面的室外机布置在其他离平台设备较远的位置。 (2) 4层屋面的室外机排风口处接导风管向外侧排风, 使其排风改变方向, 可以有效减小发生气流短路的情况。

6 结束语

气流短路对室外机运行将会有非常不利的影响, 可能导致数百万或数千万的设备形同虚设, 涉及该类大厦空调室外机通常解决的策略是: (1) 增大百叶间距, 尽量使用15度以下的直百叶, 减小排风阻力, 保证一定的排风速度, 一般控制在5~7m/s, 使排出的热风不被进风面吸入, 尽快将废热排向自由空间; (2) 加大进风空间, 使新风容易进入, 正常情况下, 为保证进排风顺畅, 一般进风速度需控制在1.5m/s左右, 减小进风阻力, 排风速度5.5m/s左右; (3) 加大室外机之间纵向或横向距离, 使排出的热风能在空气中冷却, 吸入温度降低, 减小对上方室外机的影响; (4) 如有条件, 尽量将进、排风口置于不同的建筑立面上, 也就是将室外机置于建筑边角上, 有两面或者三面墙可做百叶。 (5) 如下层有其他散发热源的设备, 减小下层其他散发热源的设备 (如空气源热泵等) 对机组进风的影响, 如有条件可将其他散发热源的设备设置导风罩等, 改变其排风方向, 降低对空调机组的影响。 (6) 如有条件, 尽量将设备摆放在屋顶、避难层、裙楼顶等通风较好的位置, 或者上下层设备置于不同的平台,从根源上降低发生热压效应的可能性。

参考文献

[1]郑国良.CFD技术在室内空气品质预测中的运用[D].山东科技大学, 2009年.

室外环境 篇9

在有较强来流时,建筑物周围某些地区会出现强风,如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域,则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害,形成建筑周围恶劣的风环境。在一般的气候条件下,他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性;一旦遇到大风,这种影响往往会变成灾害,使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨篷等受到破坏,威胁室内外的安全。

同时,室外风环境深刻影响建筑室内风环境,特别对建筑防风与自然通风有着决定性影响。冬季建筑防风,有效减少气流渗透,降低采暖能耗,而夏季与过渡季节的自然通风则能降低建筑空调能耗。

因此,在设计阶段,对建筑物的室外风环境作出评价,分析建筑之间位置关系对室内外风环境的影响尤为重要。

本文主要针对某项目建筑群采用了专业的流体力学软件Stream对其室外风环境进行模拟,本项目地块周边风环境状况主要考虑建筑对原有风环境的改变情况以及建筑本身对其内部自然通风是否创造了有利条件,从室外风场分布情况及其对室内环境影响两方面内容通过流场、风速、风压三个因素进行分析评价。考察其是否满足DBJ/T 14-082-2012《绿色建筑评价标准》第4.1.15项的要求。

DBJ/T 14-082-2012《绿色建筑评价标准》第4.1.15项规定:居住区风环境有利于冬季室外行走舒适及过渡季、夏季的自然通风(一般项B类)。具体要求为:建筑周围人行区距地1.5m高处,风速小于5m/s,风速放大系数小于2,寒冷地区冬季除迎风面之外的建筑物前后压差不大于5Pa。

1 室外风环境模拟建模

STREAM是由日本Cradle公司开发地热流体分析软件,因其功能全面、计算迅速、应用范围广泛且操作简单,已广泛应用于各个行业。在建筑领域,STREAM主要应用于室内外环境模拟、城市热岛模拟、高大空间气流场模拟、空气污染分析、数据中心热分析、无尘室气流控制分析、厂房内的温度和流动分析等。本文采用Stream软件对项目周边风环境进行模拟。

首先,为保证数值模型中所模拟的边界层具备真实大气边界层风场的自平衡特性,即平均风速、湍动能等重要来流特征参数穿越没有任何障碍物的空计算域不发生改变,对数值模型中网格的离散、湍流模型中参数的确定、来流边界条件的给定以及壁面参数的设定等诸多数值影响参数进行遴选。通过这一系列数值参数的协调,从而使这一采用计算手段对建筑物风环境进行数值模拟的重要前提条件得以满足。

其次,对影响钝体建筑结构绕流计算结果最为关键的因素如湍流模型的选取、非线性对流项离散格式等进行了仔细考虑,以尽量减少数值计算误差,提高数值计算结果的精度。设置计算域计算步数为1000次,终止标准按连续性方程与动量方程残差为0.001以下,能量方程残差为1.0e-6以下,并经过了网格独立性验证。

1.1 物理模型

本文根据建筑总平面图以及其他相关资料建立室外风环境模拟模型。模型外场尺寸选择主要考虑各个风向条件下,风经过建筑后,紊流能充分发展,以确保模拟的准确性。因项目最高楼高度为94.3m,根据相关工程经验并做模拟试算后,确定设置外场计算尺寸为5550(10L)×3470(10W)×1000(10H)(长×宽×高),较为合适。模型及网格效果分别如图1,网格已经过独立性检验。

1.2 紊流模型

模拟中采用标准κ-ε模型联合控制方程求解计算域内的流场,其控制方程为:

该式中的φ可以是速度、湍流动能、湍流耗散率以及温度等。

1.3 参数设置

1.3.1 来流边界条件

建筑来流方向风速为均匀分布,不同高度平面上的来流风速大小沿建筑高度方向按梯度递增。模拟分析时按大气边界层理论设置来流风速,不同高度处,风速的计算公式如下:

式中Vh——高度为h处的风速(m/s);

V0——基准高度h/h0处的风速(m/s),一般取10m处的风速;

n——指数,根据GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》,密集建筑群的城市市区,指数为0.22。

1.3.2 出流边界条件

建筑出流面上空气流动按湍流充分发展考虑,边界条件按自由出口设定。

2 数值模拟工况

该建筑群位于山东省济南市,南依泰山,北跨黄河,属于暖温带气候区,由于所处的地理位置,形成了夏热冬冷、四季分明的大陆性季风气候。济南地区不同季节风向多变,雨量不均。最不舒适的室外风环境易出现于冬季,而适宜自然通风的季节主要是过渡季和夏季。因此本文根据GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中附录A气象参数和《中国建筑热环境分析专用气象数据集》中典型气象年的参数,主要模拟了冬季、夏季及过渡季三个工况。

各工况的具体参数设置如表1所示。

其中工况1主要分析冬季最盛行风情况下该项目周边人行区域风速是否小于5m/s。根据人体舒适性对风速和温度的联动感受,气温越低,人对风速的容忍性越小。反之,气温越高,人体对风速的容忍极限越大。工况2和工况3主要分析夏季、过渡季主导风向平均风速条件下建筑周边的风速分布以及建筑前后压差是否有利于自然通风。

3 室外风环境模拟分析

3.1 工况1(冬季盛行风)

模拟冬季盛行风情况下建筑周边流场分布状况时,设定风向为E,风速为2.9m/s。截取1.5m高度处流场、风速、风压进行分析,主要说明目标建筑周边风速大小及相对变化情况。

3.1.1 流场分析

图2为冬季盛行风时项目周边距地1.5m高度处流场分布情况。图中可见:当E风发生时,由于受到建筑物的阻挡而流向建筑物的两侧,风绕过建筑物后,在建筑背面形成负压区,局部形成两个方向相反的涡流气流,最后气流比较均匀流出,整体未出现无风区,不会影响周边空气品质。

3.1.2 风速分析

图3为冬季盛行风发生时,项目周边距地1.5m高度处风速大小分布云图,不同的颜色代表不同的速度大小区域。由图可见建筑周边风速最大值为2.95m/s,未出现速度大于5m/s的区域。冬季局部楼之间形成峡谷效应,此部位的风速增大,最大值2.48m/s,未超过5m/s,不会对行人活动带来不利影响。不仅如此,由于已有建筑对东向寒风的阻挡作用,参评建筑北向、南向行人主入口由于处于涡流区域,风速较小,这在冬天将会形成一个非常温暖的向阳广场,符合行人舒适度要求。根据模拟结果显示,建筑物周围人行区距地1.5m高处最大的风速为2.95m/s,风速放大系数为1.02。

3.1.3 风压分析

图4,5分别为冬季盛行风发生时迎风面和背风面压力云图,不同的颜色代表不同的压力大小区域。由图可见建筑周边迎风面建筑物前后压差最大压力为4.37Pa,参评居住建筑前后压差最大为2.78Pa,其他方向建筑物前后压差均小于5Pa。

3.2 工况2 (夏季盛行风)

模拟夏季平均风速情况下建筑周边流场分布状况时,设定风向为SW,即西南风,风速为2.8m/s。截取1.5m高度处流场、风速、风压进行分析,主要说明规划区风速大小、相对变化情况及建筑立面风压分布情况。

3.2.1 流场分析

图6为夏季盛行风(SW)时平均风速条件项目周边距地1.5m高度处速度场。图中可见:由于受到建筑物的阻挡而流向建筑物的两侧,风绕过建筑物后,在建筑背面形成负压区,局部形成两个方向相反的涡流气流,最后气流比较均匀流出,整体未出现风速超过5m/s的情况,不至影响行人区舒适性水平。

3.2.2 风速分析

图7为夏季盛行风向SW时平均风速条件下项目周边距地1.5m高度处风速分布情况,颜色用以区分速度大小。图中可见:风速最高点发生在建筑物迎风面拐角附近区域,在拐角处气流发生分离,所形成的漩涡从墙面剥离,风速变化较大,最大为2.99m/s,参评建筑周边风速未有出现超过5m/s的情况,符合行人舒适要求。夏季沿主要道路的气流顺畅,通风效果好。根据模拟结果显示,建筑物周围人行区距地1.5m高处最大的风速为2.99m/s,风速放大系数为1.07。

3.2.3 风压分析

图8,9分别为夏季盛行风发生时迎风面和背风面压力云图,颜色用以区分大小。图中可见:参评建筑楼前后压差最大为6.97Pa,平均压差为4.16Pa,有利于室内利用自然通风。

3.3 工况3 (过渡季盛行风)

模拟过渡季盛行风向平均风速情况下建筑周边流场分布状况时,设定风向为S,即南风,风速为3.75m/s。截取1.5m高度处流场、风速、风压进行分析,主要说明规划区风速大小、相对变化情况及建筑立面风压分布情况。

3.3.1 流场分析

图10为过渡季盛行风向S时平均风速条件下项目周边距地1.5m高度处流场分布情况。图中可见:由于受到建筑物的阻挡而流向建筑物的两侧,风绕过建筑物后,在建筑背面形成负压区,局部形成两个方向相反的涡流气流,最后气流比较均匀流出,整体风速未出现超过5m/s的情况,具体的速度分布见图11。

(过渡季盛行风)

(过渡季盛行风)

3.3.2 风速分析

图11为过渡季盛行风向S时平均风速条件下目标项目周边距地1.5m高度处风速分布情况,颜色用以区分大小。图中可见:风速最高点发生在建筑物迎风面拐角附近区域,在拐角处气流发生分离,所形成的漩涡从墙面剥离,风速变化较大,最大为3.97m/s,在项目参评建筑周边风速均未超过5 m/s,符合行人舒适要求。

根据模拟结果显示,建筑物周围人行区距地1.5m高处最大的风速为3.97m/s,风速放大系数为1.06。

3.3.3 风压分析

图12,13分别为夏季盛行风发生时迎风面和背风面压力云图,颜色用以区分压力大小。图中可见:项目参评建筑楼前后最大压差为10.33Pa,平均压差为6.56Pa,有利于过渡季室内利用自然通风。

4 结束语

本文主要对建筑群室外风环境状况进行模拟,在夏季、过渡季、冬季盛行风向平均风速三个工况下对建筑周边人行区域风环境的舒适性进行分析,得出以下结论。

(1)舒适性:夏季、过渡季、冬季评估工况条件下,建筑周围人行区距地1.5m高处最大的风速为3.97m/s,风速小于5m/s;最大风速放大系数为1.07,风速放大系数小于2;项目地区冬季迎风面建筑物前后压差最大压力为4.37Pa,参评居住建筑前后压差最大为2.78Pa,其他方向建筑物前后压差均小于5 Pa,不影响行人舒适要求。

(2)自然通风:项目主楼朝向有利于室内利用自然通风;夏季、过渡季盛行风向平均风速条件下该项目参评建筑前后压差分别为4.16,6.56Pa,室内可利用自然通风。

(3)达标判断:根据上述分析,所参评项目整体满足DBJ/T 14-082-2012《绿色建筑评价标准》第4.1.15项的相关要求,即居住区风环境有利于冬季室外行走舒适及过渡季、夏季的自然通风。

摘要:利用Stream数值模拟软件对某高层建筑群的室外风环境进行了模拟,并分析了冬季、夏季以及过渡季室外风环境的流场、速度分布场以及风压分布场对建筑的影响。结果表明,冬季建筑周围人行区距地1.5m高处最大的风速为3.97rr/s,最大风速放大系数为1.07,冬季迎风面建筑物前后压差最大压力为4.37Pa,建筑前后压差最大为2.78 Pa,其他方向建筑物前后压差均小于5Pa,不影响行人舒适要求。夏季、过渡季盛行风向平均风速条件下建筑前后压差分别为4.16Pa、6.56 Pa,室内可利用自然通风。

关键词:数值模拟,室外风环境,舒适度评价

参考文献

[1]DBJ/T 14—082-2012,绿色建筑评价标准[S].

[2]GB 50352-2005,民用建筑设计通则[S].

[3]GB 50009-2001,建筑结构荷载规范[S].

室外环境 篇10

关键词:空调室外机,格栅种类,格栅百叶角度,数值模拟

1 引言

为保证建筑有良好的外观, 一般采用百叶窗隐藏空调室外机, 但由于百叶窗的存在, 空调夏季运行环境变得比较恶劣, 作为冷凝器工作的室外机不能良好、充分地与周围环境中的冷空气换热, 回风温度较环境温度高, 使得室外机与环境的换热越来越困难, 进而影响整体空调系统的工作效率, 导致COP (Coefficient Of Performance, 性能系数) 值降低。同时为了获得相同的制冷效果, 还会导致耗电量的增加。在某些极端场合, 可能因过高的环境温度而触发压缩机的安全保护装置, 造成空调设备运行的中断[1]。在不断增加的建筑能耗中, 空调能耗约占55%, 在整个建筑能耗中所占的比例最大。研究表明:当室外机作为冷凝器使用时, 其进风温度每升高1℃, 空调系统的COP会降低约3%, 当进口温度超过45℃时将会严重影响空调系统的正常运行[2,3]。如何能满足建筑立面的美观要求又能确保空调效果, 室外机出口的格栅起了很重要的作用, 格栅的形状类型将直接影响机组的通风与换热性能。

程卓明, 黄钊, 马勇利用Fluent软件对空调室外机夏季运行环境进行了数值模拟研究, 侧重点在不同百叶窗安装开度下的空调运行环境特性研究[4], 得出当百叶外部向下倾斜时, 室外机的运行环境随百叶开度的减小而变好;与百叶外部向下倾斜相比, 向上倾斜时的室外机运行环境更好。姜晓东, 苏秀平用CFD技术对空调室外机性能做了相关研究, 侧重点在格栅孔隙率的变化对室外机的影响[5], 用孔隙率表示格栅流通面积的大小, 格栅的孔隙率定义为流通面积与格栅总面积的比值, 得出增大格栅的孔隙率会改善室外机的气流组织, 有利于降低盘管的进口温度, 从而提高空调系统运行的经济性和可靠性。当孔隙率大于0.6时, 盘管的进口截面上的平均温度低于38.3℃, 最高温度低于47.4℃, 从而能够满足该空调系统的可靠运行。总的来说, 格栅的研究目前大多集中在格栅孔隙率、百叶倾斜方向、对空调室外机性能影响、优化吸排风速度等方面。而格栅种类及格栅不同的百叶角度对传热效果也有很大的影响, 所以有必要进行这两方面的研究。

保证室外机格栅美观的同时, 让室外机的热量最大限度通过格栅散发出去, 解决格栅对热量散发的阻碍作用, 用Fluent软件对不同种类的格栅以及格栅不同百叶角度两种情况下的场流、温度场进行了数值模拟, 对模拟结果分析得出了最佳的格栅类型以及百叶角度。为设计人员设计格栅结构提供参考依据, 为工程的实际应用提供理论参考和优化指导, 对系统COP的升高、能耗的降低有重要意义。

2 研究对象

目前市场上格栅种类主要有, S型、flat (直板) 型、岗型格栅, flat型格栅主要是考虑气流更容易顺利排出。S型格栅的设计原因大多是为了防雨, 更多的是考虑美观的因素。而岗型格栅由于格栅的厚度较大, 影响美观而且成本较高, 现实中较少采用。因此, 本文只对建筑立面常出现的S型、flat型格栅进行研究, 其结构见图1。

本文就图1两种不同的格栅进行研究, 分析比较格栅的散热、气流组织影响效果。同时, 针对散热效果好的格栅, 进行不同百叶角度对冷凝器平均温度影响的研究。

3 模拟实验

本文是对多联机室外机室格栅处的气流温度场模型进行了数值模拟, 需要采用适当的湍流模型模拟湍流流动才能实现对研究问题的完整描述, 便于进行数值求解, 清楚的模拟出气流组织形式, 在数学模型基础上假定一些边界条件, 对其进行研究。

3.1 模拟内容

研究内容是针对两种不同种类的格栅, 以及格栅百叶角度的不同, 对冷凝器侧的气流进行的模拟。HVAC 领域的流动问题满足连续性方程, 动量方程和能量方程[6,7], 通常用不可压粘性流体流动的控制微分方程, 模拟时要求采用的软件能体现出具体的气流流动方向。本文采用的CFD模拟技术[8]里的Fluent软件, 用于计算复杂几何条件下流动及传热问题, 后处理模块有三维显示功能来展现流动特性, 适合分析本文的湍流形式的气体数值模拟。因此, 选用Fluent[9]进行模拟。

研究采用Mini ARU0141WS的室外机, 尺寸为950mm×1 380mm×330mm, 侧出风, 制冷量为14 000W, 第一部分研究不同种类的格栅对冷凝器散热的影响效果;第二部分研究格栅不同百叶角度对冷凝器散热的影响效果。格栅间距是固定值, 为100mm, 格栅厚度为50mm, 由于室外机室的空间有限, 室外机是侧向放置, 由导风罩将气流引致格栅处排向外界。

3.2 模拟方法

3.2.1 数学模型

对于本文所描述的流场采用的控制方程如下, 质量守恒方程:

uixi=0.

动量守恒方程:

(ρuiuj) xj=Ρxi+xj[ (μ+μi) (uixj+ujxi) ]+ρβ (Τ-Τ) gδ2i.

紊流能量传递方程:

(ρujΚ) xj=xj[ (μ+μiδk) ×Κxj]+μi (uixj+ujxi) -ρε-βguiδΤΤy.

紊流能量耗散方程:

(ρujε) xj=xj[ (μ+μiδs) ×εxj]+C1Κμiuixj (uixj+ujxi) -C2βε2/Κ.

能量守恒方程:

(ρujΤ) xj=xj[ (Κcpμ+μiδΤ) ×Τxj].

上式中, ui=CμρK2/ε;i=1, 2, 3;j=1, 2, 3;u为速度, ρ为密度, μ为分子粘性系数, K为紊动能, ε为紊动能耗散率。

本文采用稳态的湍流流动进行分析, 基本控制方程组由雷诺时均N-S方程, 连续性方程, 能量方程组成, 基于有限体积的数值离散格式对方程组进行求解, 湍流模型采用k-ε模型, 温度场方程为:

(ρuϕ) x+ (ρvϕ) y+ (ρwϕ) z=x (Γϕx) +y (Γϕy) +z (Γϕz) +S.

3.2.2 边界条件

为求解上述方程, 采用如下假设边界条件:忽略外界风速影响, 认为周围环境无风;模拟夏季室外工况, 工作温度为35℃, 工作压力为101 325 Pa;室外机设定为内热源[10], 不考虑压缩机及除冷凝器之外的室外机各部件的影响, 内热源定义为QvVQv=Q0+Ρ。其中, Qv为室外机排热量, Q0为制冷量, P为输入功率;冷凝器出风口采用fan边界条件, 即气流经过风扇排出大气是有一个压力的升高过程;冷凝器回风面采用多孔介质的边界条件, 即在冷凝器回风口处有一个压力的降低程;空气密度满足不可压理想气体定律, 考虑重力的影响。

4 模拟结果与分析

应用Fluent软件对两种不同种类的格栅进行模拟, 采用以上数学模型、假定的边界条件研究两方面的内容。针对MINI ARU0141WS户式多联机侧出风的形式, 一方面是研究S型、flat型两种不同种类的格栅对冷凝器表面平均温度的影响;另一方面是研究格栅百叶角度的变化对冷凝器表面平均温度的影响, 研究格栅内外两侧的流场和温度场。

4.1 空调格栅种类的模拟结果及分析

对空调室外机不同种类格栅的流场模拟结果如图2所示, 采用S型格栅, 发生了高温输出气流再次吸入现象, 而且局部回流严重;采用flat型格栅, 输出的气流未再吸入。对空调室外机不同种类格栅的温度场模拟结果如图3所示, 对应S型格栅冷凝器的平均温度在50℃以上, 而对应flat型格栅冷凝器的平均温度小于38℃。

由以上结果得知, 在相同的工况环境下, 空调室外机格栅采用flat型的排风流动阻力系数小, 不易发生回流现象, 冷凝器的温度也相对较低, 能够确保空调经济运行。而S型的格栅发生排风回流现象严重, 使得冷凝器的平均温度较高, 使得空调负荷增加, 不能保证其经济运行。

之所以出现上述结果, 原因包括S型格栅自身有角度的弯曲, 导致气流在进出格栅时都会受到影响, 局部阻力损失较大, 出风阻力较大, 使室外机室的热气流不能顺利排出, 甚至会引起吸排风短路现象, 从而导致室外机室内的温度升高。而对于flat型格栅, 在气流流经格栅时同样会有阻力损失, 但局部阻力损失较小, 热空气可顺利排出, 使冷凝器平均温度不至于过高而影响正常运转。由以上分析得出, 对于室外机室的格栅, flat型格栅的散热效果优于S型格栅。

4.2 格栅百叶角度的模拟结果及分析

对以上两种不同种类格栅的流场、温度场模拟结果得知, 不同种类格栅的出风效果不同, 对冷凝器的散热效果影响也不同。由上述分析可知, flat型最为理想。为了更详细的分析flat型格栅对冷凝器散热效果的影响, 选用不同百叶角度的格栅进行研究, 从而得出最优的百叶角度, 将选取6种不同的角度进行模拟研究。

选取连续3层楼层作为研究对象, 百叶角度分别为0°、10°、20°、30°、40°、50°的flat型格栅在同一室内外工况和环境下进行模拟, 结果见图4。

冷凝器平均温度随格栅角度变化的模拟结果如图5所示, Flat型格栅百叶角度在小于30°时, 冷凝器平均温度低于38°, 变化幅度不是很大, 相邻室外机气流没有发生高温再吸入现象;而百叶角度在大于30°时, 发生了排风再吸入现象, 导致热交换器的平均温度高于43°, 室外机室外侧的环境温度放生了显著恶化, 甚至会导致高温停机现象。

出风量随格栅角度变化的模拟结果如图6所示, 随着格栅角度的增大, 室外机出风口风量呈不断下降趋势, 格栅角度为50°时的风量, 相对于格栅角度为0°的情况, 风量减小了10.5%。

格栅百叶角度在大于30°时, 室外机出风明显向下倾斜, 格栅的横向截面覆盖率变大, 使出风阻力变大, 对于多楼层建筑, 上层室外机出风容易被下层室外机吸入, 造成楼层间的热风再吸入现象, 从而导致出风量减小, 冷凝器平均温度急剧上升, 甚至超过43°, 室外机室外侧的环境温度放生了显著恶化, 导致高温停机现象。

5 结语

本文采用计算流体力学软件Fluent对两种格栅作了模拟计算, 分析了格栅种类及格栅百叶角度对某空调室外机的流场和温度场的影响, 得出如下结论。

(1) S型格栅由于出风阻力较大, 一部分出风气流无法有效排出室外机室, 造成热风再吸入现象, flat型格栅的排风流动阻力系数小, 不易发生回流现象, 冷凝器的平均温度也相对较低, 能够确保空调经济运行。

(2) 由于格栅对出风气流的阻力作用, 室外机风量随格栅角度的增加而逐渐减小, 格栅角度为50°时的风量, 相对于格栅角度为0°的情况, 风量减小了10.5%。当格栅角度超过30°后, 热风再吸入现象开始严重, 冷凝器平均温度高于38°, 并呈显著上升趋势。因此, 建议采用的格栅角度在30°以下。

参考文献

[1]吴兆林, 高涛, 孙稚囡.高层建筑分层设置多联机室外机吸排风气流模拟及优化[J].暖通空调, 2008, 38 (1) :7~10.

[2]周天泰, 林章, 杨小玉.低层住宅空调冷凝器送风及换热的数值研究[J].制冷学报, 2002, 23 (1) :45~48.

[3]Abdollah Avara, Ehsan Daneshgar.Optimum place-ment of condensing units of split-type air-conditioners by numerical simulation[J].Energy and Buildings, 2008 (40) :1268~1272.

[4]程卓明, 黄钊, 马勇.百叶窗开度对室外机运行环境影响分析[J].暖通空调, 2009, 39 (1) :133~35.

[5]姜晓东, 苏秀平.格栅孔隙率对某空调室外机性能影响的CFD研究[J].制冷与空调, 2010 (4) , 25~29.

[6]王福军.计算流体动力学分析-CFD软件原理与应用[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[7]傅德熏, 马延文.计算流体力学[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[8]潘冬玲, 刘义军.CFD模拟技术在暖通工程的应用[J].广西轻工业, 2009 (8) :27~28.

[9]陶文铨.数值传热学[M].西安:西安交通大学出版社, 2001.

室外储藏洋葱有招 篇11

2. 科学晾晒 收获后应进行晾晒,方法是将洋葱斜向排列,使后一排茎叶正好盖在前一排的葱头上,以免葱头受阳光直接暴晒。2~3天翻1次,一直晒到叶子发黄,约需4~6天。

3. 鳞茎编辫 晾晒后,将葱叶编成长约1米的“辫子”,两条“辫子”结在一起成为一挂,每挂约60个葱头。编好的“辫子”还需晾晒5~6天,晒到葱头充分干燥,颈部完全变成皮质时为宜。晒“辫子”期间应避免受雨淋,否则容易腐烂。

4. 精心储藏

①室外码垛堆藏。选地势高燥、空气流通、排水良好的地块储藏。将充分晾晒的洋葱先上小垛,垛用木檩等垫起高30~50厘米,垛上面铺秫秸,将葱头辫子一层层码好,垛高1米、宽两米左右,顶部用苇席等盖好防雨。等葱头充分干燥后再上大垛。大垛高1.5米、长8.3米、宽1.2~1.5米(两条辫子长),每垛可储藏洋葱5000千克。垛的南北向垒两行间距0.66米、宽1米的土埂,铺上木檩,并垫秫秸20厘米做底,将充分晾晒的葱头辫子头朝外、梢朝内一层层码放,而后四周用两层苇席围住,用绳子横竖扎紧。垛的顶上先铺稻草,再压土,抹泥,防止阳光暴晒和雨水渗入。最好在晴天清晨进行码垛,这时气温低,可以降低垛内温度,避免白天操作时葱头被晒烫而发热腐烂。垛后如有连续降雨或阴天,待天气晴朗时,可留1层席,其余席子揭起晾晒,而后封严。在码垛、搬运和倒垛时,须轻拿轻放,以免造成机械损伤。垛好后只要不是漏雨就不要倒垛。

②室外堆藏或囤藏。a.堆藏。选室外通风干燥处,四周用玉米秸秆等围成栅栏,宽1~1.3米,高1.5~2米,长随储量而定,底部做土埂,铺玉米秆,将充分干燥的葱头装入,码成拱形垛,中间高于四周,上面铺玉米秆或苇席,下雨前盖薄膜。也可选地势高燥的场所,地面垫麦秸高约20厘米做底,将充分晾晒的葱头扎成小把,堆成拱形垛,四周围上席子,顶部放麦秸,再抹泥防雨。底部直径两米,高1.33米的圆形垛可储洋葱头700~1000千克。b.囤藏。将晾干的葱头留茎两厘米,先小堆暂储于通风、凉爽、干燥的空屋,10月初于室外建囤,即用苇席围成圆筒形,下垫木棍铺秸秆把做底,上放干燥葱头,每30厘米厚铺1层秸秆隔开,以便于散热、除湿、透气。这样一层层码好直至满囤,以后每隔16~20天倒囤1次,倒囤2~3次后,天气已寒冷,再用稻草覆盖,封囤防寒。

室外环境 篇12

1方案设计

为研究植生混凝土对室外热环境的影响, 本课题组选取龙岩龙西小区进行实验, 在小区内部分路面铺设植生混凝土, 并在上面种植植物, 通过与普通水泥混凝土路面进行试验比较, 分析其对室外热环境的影响。本课题设计试验方案如下:

1.1配制相同抗压强度的两组混凝土, 其中一组为植生混凝土, 另一组为普通混凝土;

1.2使用两组不同混凝土铺设两条试验路面, 其中植生混凝土铺设路面种植耐践踏、生命力强的狗牙根, 另一条路则铺设普通混凝土;

1.3选取1月份、4月份、7月份及10月份作为不同季节的代表, 进行试验路面的温度测试, 以分析不同季节、不同气候条件下植生混凝土对室外热环境的影响。

1.4在每个试验段中心位置取点并放置百叶箱, 用美国Onset生产的型号为UX100-023的温湿度记录仪对距离路面1.5m处进行温湿度测量。

2原料选择及混凝土设计

2.1原料选择

2.1.1胶凝材料的选择

本研究所选用的胶凝材料主要有P.O 42.5R水泥、粉煤灰及矿粉。选择由福建炼石水泥厂生产的炼石牌水泥, 由漳州市益材粉煤灰开发有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰, 由南京梅宝新型建材有限公司生产的S95级矿粉。

2.1.2骨料的选择

骨料是混凝土的骨架, 不同的骨料具有不同的特性, 其粒形、表面结构、级配、针片状含量、压碎指标值等均对混凝土产生不同的影响。为了保证植生混凝土的空隙率和强度, 本课题采用粒径为20mm-40mm单粒级碎石。

2.1.3外加剂的选择

在选择减水剂时, 为保证植生混凝土良好的酸碱度, 着重考虑偏酸或弱碱性减水剂。选择的由福建省建筑科学研究院生产的TW-PS高效减水剂。

2.2混凝土设计及结果

由于混凝土主要应用于小区园林步道, 因此对于强度要求不高, 故设计强度等级C15, 植生混凝土除强度外, 为满足植物生长要求, 还必须有足够的孔隙率, 因此设计孔隙率≧20%, 具体配合比如表1所示。

3试验结果

通过对不同季节对两种铺装路面进行温度、湿度试验测试, 其测试结果如图1~图4所示。

以龙岩为代表的夏热冬暖地区, 在1月份温度较低时 (平均温度在15℃以下) , 植生混凝土路面和水泥混凝土路面的平均温度相差不大, 一月份三个观测日的平均温度差值均不大于0.05℃, 植生混凝土路面的最低温度则比水泥混凝土路面的最低温度稍高, 温度越低, 影响越明显, 如1月17日观测时, 水泥混凝土路面最低温度为2.791℃, 而植生混凝土路面最低温度为3.563℃, 表明在最低温度下, 植生混凝土路面具有蓄热升温的效果。其路面的湿度相比水泥混凝土路面的湿度稍大一些, 但相差并不明显。

在温度稍高于1月份的春秋两季, 4月份和10月份时 (最低平均温度在15℃以上, 最高平均温度在25℃以下) , 植生混凝土路面的温度比水泥混凝土路面稍低, 而湿度则稍高, 但差别并不十分明显。在温度最高的7月份时 (此时平均温度在25℃以上) , 植生混凝土路面的温度比水泥混凝土路面温度低了2℃~3℃, 其中7月14日晴天时, 植生混凝土路面对高温天气的降温作用明显, 温度降低约3℃, 而7月3日和7月26日时, 由于有阵雨的影响, 植生混凝土路面对比水泥混凝土路面的降温效果不如晴天时明显, 但降温也达到约2℃。在温度最高的7月份时, 植生混凝土路面对湿度的影响也较大, 比较水泥混凝土路面增加湿度约1%~3%, 晴天时植生混凝土路面湿度相对水泥混凝土路面湿度增加更多, 雨天时则影响不大, 但在雨后晴照时, 植生混凝土路面的湿度则相对水泥混凝土路面影响又升高明显, 如7月26日, 天气为晴有阵雨, 其平均湿度比水泥混凝土路面高约2.5%, 最低湿度高约6%。在其他月份, 没有下雨的天气, 植生混凝土路面的湿度相对水泥混凝土路面也会增加约1%左右。

4结果分析

4.1普通混凝土内部结构较为密实, 没有明显的孔隙, 而植生混凝土内部有足够的孔隙, 具有良好的透水性、透气性和植物相融性。在温度较高的夏季, 普通混凝土受阳光照射后表面热反射较大, 混凝土表面升温加快, 从而导致空气温度的上升。而植生混凝土路面由于植物的遮挡, 太阳光没有完全直射混凝土表面, 使混凝土表面的热反射大幅下降, 又因植生混凝土内部土壤可储存一定的水分, 利用水比热容大的特性, 在温度上升时可以吸热, 使得升温过程放缓, 从而达到降温的效果。

4.2在晴雨季节, 降雨和艳阳交替。普通混凝土在降雨时无法储存较多的水分, 雨后晴照时混凝土表面很快就被晒干, 湿度降低。植生混凝土充分发挥透水和蒸发的功能, 在降雨时雨水能够顺利通过植生混凝土路面到达下部土壤中, 使土壤充分吸水, 在天晴日照较为强烈时, 利用植生混凝土的透气性使水分蒸发, 增高了空气湿度, 具有明显的增湿效果。

5结论

5.1在温度较高的夏季, 植生混凝土具有较为明显的降温效果, 最高降温达到3℃;其他季节, 两种路面对温度的影响不大。

5.2晴雨天气对植生混凝土的影响较大, 在雨后高温时, 植生混凝土具有明显的增湿效果, 平均湿度增加2.5%, 最低湿度高约6%;其他气候条件下, 植生混凝土对于环境的湿度影响不大。

参考文献

[1]徐丽华, 岳文泽.城市公园景观的热环境效应[J].生态学报, 2008, 4:1702.

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