城市热岛问题及CFD技术应用
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市热岛效应成为环境领域的重要研究课题。
热岛效应是指城市地区的气温普遍高于周边乡村或自然区域的现象。
这一现象不仅对城市居民的生活品质产生直接影响，还对生态环境和气候模式造成深远影响。
本文旨在探讨城市热岛效应的成因，并对其进行深入研究与分析。
二、城市热岛效应的概述城市热岛效应是城市化进程中出现的特殊气候现象。
由于城市建筑密集、人口众多、工业活动频繁，以及大量使用人工建筑材料等，导致城市区域的气温显著高于周边自然区域。
这种温差不仅影响了城市的气候特征，也对城市的能源消耗、环境质量、生态系统等方面产生重要影响。
三、城市热岛效应的成因分析1. 人工建筑材料的影响：现代城市多使用混凝土、沥青等材料作为道路和建筑的主要构成部分，这些材料具有较高的热传导性和吸热性，导致城市区域吸收和储存大量热量。
2. 植被覆盖率的降低：城市中大量的建筑和道路占据了土地资源，导致植被覆盖率降低。
植被具有调节气温、减少热辐射的作用，其减少使得城市的自然调节能力下降。
3. 人口和工业活动的影响：城市人口密集，工业活动频繁，这些活动会产生大量的热量和温室气体排放，进一步加剧了城市的热岛效应。
4. 城市空气流动不畅：由于高楼林立，空气流动受到阻碍，不利于热量的扩散和交换。
此外，城市中的建筑物和道路改变了风的形成和流动路径，使得热量难以有效传递到周边地区。
四、研究方法与数据支持为了深入研究城市热岛效应的成因，我们采用了遥感技术、气象观测数据以及地理信息系统等方法。
通过收集和分析城市的气温数据、土地利用类型、植被覆盖率等数据，我们得出以下结论：1. 遥感技术显示，城市区域的地面温度明显高于周边地区，这种差异在夏季尤为明显。
2. 气象观测数据显示，随着城市化进程的加快，城市的平均气温呈现逐年上升的趋势。
3. 地理信息系统分析表明，人工建筑材料的使用、植被覆盖率的降低以及城市布局等因素是导致热岛效应的主要因素。
CFD在城市微气象模拟及优化规划中的应用研究
CFD在城市微气象模拟及优化规划中的应用研究随着全球城市化进程的加速，城市微气象模拟及优化规划成为现代城市规划中不可或缺的部分。
计算流体力学（CFD）作为一种先进的数值模拟方法，已经被广泛应用于城市微气象领域，为城市规划师、建筑设计师和环境工程师提供了强有力的工具和技术支持。
本文将探讨CFD在城市微气象模拟及优化规划中的应用研究。
城市微气象模拟是一项重要的任务，可以帮助我们理解城市内的热量和气流的分布规律，为城市规划和建筑设计提供科学依据。
传统的实地测量方法受到人力和场地限制，无法全面准确地反映城市内的气象变化。
相比之下，CFD模拟可以模拟城市的各种复杂气象现象，并提供详细的空间分辨率，使得研究者能够更全面地了解城市内气象变化的规律。
首先，在城市热岛效应研究中，CFD模拟可以模拟城市内建筑物和街道的热辐射和传导过程，并对整个城市的热分布进行准确预测。
通过在模拟中引入不同建筑密度、绿地覆盖率和城市布局的场景，研究者可以评估不同应对措施对城市热岛效应的影响。
这一研究可以为城市规划师提供科学依据，指导城市热岛效应的缓解和城市的绿化发展。
其次，CFD模拟还可以用于城市风环境研究。
城市中建筑物和街道的布局会对风场产生复杂的影响，导致局部气流变化和辐射热量的分布不均。
通过模拟城市内的气流变化，研究者可以识别出对风速和风向有重要影响的因素，并提出相应的优化措施。
例如，合理设计建筑物的形状和高度，可以改善城市内的通风和空气质量，提高人们的舒适感。
此外，CFD模拟还可以应用于城市空气质量的评估和改善。
城市空气污染是当今社会面临的严重问题之一，而城市微气象模拟可以帮助研究人员确定污染物的扩散和浓度分布。
通过模拟不同气象条件下的污染物传输过程，研究者可以评估风速、风向和建筑物布局对空气质量的影响，并提出针对性的治理建议。
这对于城市规划师和环境工程师来说具有重要意义，可以为城市的空气质量改善提供决策支持。
最后，CFD模拟还可以用于评估城市内的热舒适性和能源利用效率。
城市热岛效应及其在城市规划中的应用
城市热岛效应及其在城市规划中的应用引言：城市热岛效应是指城市相对于周边乡村地区温度更高的现象。
随着城市化的快速发展，城市热岛效应已经成为一个全球性的环境问题。
对于城市规划者来说，了解和应对城市热岛效应至关重要。
本文将探讨城市热岛效应的原因、影响以及在城市规划中的应用。
一、城市热岛效应的原因城市热岛效应的形成原因复杂多样。
首先，城市地表的建筑和道路密度高，大量的建筑物和道路表面会吸收和储存太阳辐射能量，导致城市地表温度升高。
其次，城市中的人口密度高，人类活动产生的热量也会增加城市的温度。
此外，城市中的绿地面积相对较少，植被覆盖率低，导致城市地表无法有效地吸收和释放热量，进一步加剧了城市热岛效应。
二、城市热岛效应的影响城市热岛效应对城市环境和人类健康产生了广泛而深远的影响。
首先，高温和干燥的城市环境会导致空气污染物的积累，进一步加剧了城市的空气质量问题。
其次，城市热岛效应会增加城市的能耗，导致能源消耗量的增加。
此外，高温环境对人类健康产生了负面影响，容易引发中暑和其他热相关疾病。
因此，减轻城市热岛效应对于改善城市环境质量和保护人类健康至关重要。
三、城市规划中的应对策略为了减轻城市热岛效应，城市规划者可以采取以下策略：1. 增加绿地面积：增加城市中的绿地面积是减轻城市热岛效应的有效途径。
绿地可以吸收和释放热量，提供阴凉和舒适的环境。
城市规划者可以在城市中增设公园、花坛等绿地，并在建筑物上设置绿色屋顶和垂直绿化，以增加植被覆盖率。
2. 提高建筑物能效：改善建筑物的能效是减轻城市热岛效应的另一个重要策略。
城市规划者可以推广使用节能建筑材料，提高建筑物的隔热性能，减少空调和供暖系统的能耗。
此外，合理设计建筑布局和朝向，以最大程度地利用自然光和通风，减少室内外温差。
3. 优化交通系统：交通是城市热岛效应的重要影响因素之一。
城市规划者可以通过优化交通系统，减少车辆排放和交通拥堵，从而减少城市的热量排放。
推广使用公共交通工具、鼓励步行和骑行，以及建设更多的自行车道和人行道，可以有效地减少交通对城市热岛效应的负面影响。
城市热岛效应研究综述
城市热岛效应研究综述摘要随着我国高速化发展，城市人口激增，进一步导致建筑容积率不断上升，且城市建筑群逐渐向高密化转变，进一步阻挡城市空气流动，降低城市通风能力，从而加重城市热岛效应。
本文对现阶段国内外针对热岛效应的研究现状进行说明，阐述了影响热岛效应的部分因素，并提出现阶段较为有效缓解热岛效应的措施。
关键词：热岛效应；地表温度；引言城市热岛效应（Urban Heat Island Effect，UHI）指在城市化发展过程中，由于城区下垫面性质及结构变化、人为热的排放、建筑及道路密集等导致城区温度明显高于郊区，形成类似“高温岛屿”的现象［1］。
世界各国的速发展，因此对生活环境的追求更高，也就将目光投向保护环境，城市热岛受到国内外学者的着重关注，各国学者针对城市热岛的产生原因、作用机制以及如何缓解展开了大量研究。
1国内外研究现状近年来，国内外各学者结合各类城市特点，通过分析城市热岛效应的变化特点，获得了一些初步成果。
例如上个世纪七十年代末，德国斯图加特率先开始了城市环境、气候与城市空间规划的综合研究，基于当地气候条件对城市的规划布局进行优化，利用山谷风为城市提供新鲜冷空气，缓解城市热岛效应和空气污染问题[2,3]。
从九十年代开始，日本东京也开始评估城市风热环境，并开展了名为“风之道”的城市气候环境与规划应用的研究，充分利用现有街道和河川、以及建筑物的布局引入海风，对重要地区进行行人高度的风环境评估，得到降低热岛效应的效果[4]。
张心怡等［5］通过用多时相的遥感影像数据来研究上海市各用地类型在不同温度等级范围内所占的面积可以用来衡量不同用地类型对热环境的贡献大小。
随着温度级别的升高，城镇建设用地和未利用地所占面积比重明显升高，水域、草地、林地等的比重逐渐下降；王莹等［6］利用单劈窗算法实现了沈阳市的地表温度反演并构建热环境预测的CA-Markov模型得出2019年与2010年比较，高温区呈现略微增加趋势，9年间仅增加了0.5%，但高温区及次高温区的面积和增幅仍较大，城市热岛范围仍在继续扩张；2关于城市热岛效应的研究2.1 常用的研究方法与技术2.1.1 研究方法由于城市热岛效应与热风环境息息相关，因此城市热岛效应属于交叉学科，所以研究方法众多，比较常用的研究方法如下：1.文献资料研究。
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市热岛效应（Urban Heat Island Effect）逐渐成为国内外环境科学研究的重要课题。
城市热岛效应指的是城市地区的气温高于周边农村或自然区域的现象。
本文旨在深入探讨城市热岛效应的成因，分析其形成机制及影响因素，以期为城市规划和环境管理提供科学依据。
二、城市热岛效应的成因1. 城市建筑与地表覆盖城市地区大量使用建筑材料如混凝土、沥青等，这些材料具有较高的热传导性和吸热性，导致地表温度升高。
同时，城市中的绿地、水体等自然元素减少，使得地表蒸发冷却作用减弱，进一步加剧了热岛效应。
2. 人类活动与能源消耗城市人口密集，人类活动频繁，工业、交通等领域的能源消耗产生大量废热，这些废热通过空气传播并聚集在城市上空，导致城市气温升高。
此外，机动车尾气排放等污染行为也对城市气候产生负面影响。
3. 城市气象条件与风速风向城市气象条件对热岛效应的形成具有重要影响。
夜间，由于城市地表温度较高，热量难以散发，导致热量积聚。
此外，城市的风速和风向也会影响热量的分布和扩散。
一般而言，风速较低时，热量难以扩散，加剧了热岛效应。
三、影响因素分析1. 城市化程度城市化程度越高，城市热岛效应越明显。
这主要是因为高度城市化地区的人类活动和建筑密度较大，导致地表温度升高和废热排放增加。
2. 地理环境不同地区的地形、地貌、气候等地理环境因素对城市热岛效应产生影响。
例如，沿海地区由于海水的调节作用，热岛效应相对较弱；而盆地地区由于地形封闭，热量难以扩散，热岛效应较为显著。
3. 城市规划与布局城市规划与布局对热岛效应具有重要影响。
合理的城市规划应充分考虑绿地、水体等自然元素的布局，以及建筑密度、道路布局等因素，以减轻热岛效应。
四、结论与建议通过对城市热岛效应成因的研究与分析，我们可以得出以下结论：城市热岛效应是由多种因素共同作用的结果，包括城市建筑与地表覆盖、人类活动与能源消耗以及城市气象条件等。
缓解城市热岛现象在景观设计中的应用
2011NO.17China New Technologies and Products生态与环境工程缓解城市热岛现象在景观设计中的应用贾嘉（天津市长城建筑设计有限公司，天津300041）1何谓热岛现象从卫星遥感获取城市上空的照片，可以明显看到城市温度高于郊外温度，越近城市中心越是金黄色，而郊外扩散开是蓝绿色的。
城市区域就像一个岛的形状，因此这种现象被称为城市热岛现象。
由于城市地区水泥、沥青等所构成的下垫面导热率高，加之空气污染物多，能吸收较多的太阳能，有大量的人为热进入空气；另一方面又因城里建筑物密集，不利于热量扩散，形成高温中心，并由此向外围递减。
我国城市化进程和城市建设的不断加快，生态环境越来越受到人们的重视，但现代城市建筑正朝着多层、高层和高密度方向发展，各类硬化的道路、广场取代了原有的自然植被，城市热岛现象加强，噪音、废气、废水及有害光波增多，从而导致城市环境破坏，生态平衡失调，严重影响了人们的生活空间和生活质量。
国内不少城市夏季出现了39摄氏度以上的高温，用电量屡创新高。
2削弱热岛现象的对策从整个城市的发展和建设水平出发，人居环境和舒适度是不能忽视的几个因素，然而热岛现象却使城市中心越来越不适宜生活。
城市规模越大，城市的热导现象通常就会越明显。
研究表明，城市绿化覆盖率与热岛强度成反比，绿化覆盖率越高，热岛强度越低。
据科学统计，阳光照耀在水泥表面，有20％被反射，而80％则被滞留转变为热；在玻璃表面，90％的阳光转变为热。
绿地中的乔灌草好比一个加湿器，它跟建筑物反射热量恰恰是相反的。
每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收的热量，相当于189台空调的制冷作用；平均每天吸收1.8吨的二氧化碳，显著削弱了温室效应的产生。
此外，每公顷绿地可以年滞留粉尘2.2吨，将环境中的大气含尘量降低50%左右，有效抑制了大气升温。
目前，城市绿地系统的建设只能是弱化或者是减轻城市热导现象。
随着绿化用地的减少，只能见缝插绿，将绿化布置从水平方向向垂直方向发展，拓宽城市绿化空间。
《2024年城市热岛效应成因的研究与分析》范文
《城市热岛效应成因的研究与分析》篇一一、引言随着城市化进程的加速，城市热岛效应已成为全球范围内关注的热点环境问题。
城市热岛效应指的是城市区域的气温高于周边农村或自然区域的气温的现象。
本文旨在研究城市热岛效应的成因，分析其影响因素，并探讨相应的应对策略。
二、城市热岛效应的成因1. 下垫面材质变化城市中大量使用的人工建筑材料，如混凝土、沥青等，其热传导率和热容量与自然地面相比有显著差异。
这些材料在吸收太阳辐射后，会以较慢的速度释放热量，导致城市区域的地表温度升高。
2. 人工热源的影响城市中的工业生产、交通运输等人类活动会产生大量的人为热源，这些热量会进一步加剧城市热岛效应。
此外，城市中大量使用的空调、供暖等设备也会释放大量热量。
3. 空气流动性的变化城市建筑密集，高楼林立，这会导致空气流动性变差，不利于热量的扩散和传递。
同时，城市中的植被减少，自然界的蒸发冷却作用减弱，进一步加剧了热岛效应。
4. 城市大气污染城市中的工业排放、汽车尾气等大气污染物会形成“霾盖”效应，阻碍地面的热量向空中传递，从而加剧了热岛效应。
三、影响因素分析1. 城市化程度城市化程度越高，城市热岛效应越明显。
这主要是因为高密度的城市化导致下垫面材质变化、人工热源增加以及空气流动性变差等因素的叠加效应。
2. 气候条件气候条件对城市热岛效应的影响也不可忽视。
在气候干燥、风速较小、云量较少的地区，城市热岛效应更为显著。
3. 城市规划与绿化水平合理的城市规划和绿化水平可以有效缓解城市热岛效应。
植被覆盖可以吸收太阳辐射并释放水分蒸发吸热的效应，从而降低地表温度。
此外，良好的城市规划可以优化建筑布局和道路设计，提高空气流动性，有利于热量的扩散和传递。
四、应对策略与建议1. 合理规划城市建设与发展，减少人为热源的产生。
通过优化产业结构、推广绿色交通等方式降低能源消耗和排放。
2. 增加城市绿化面积，提高植被覆盖率。
通过种植树木、草坪等植物，吸收太阳辐射并释放水分蒸发吸热的效应，从而降低地表温度。
建筑室外风环境CFD模拟概述-城市风环境热岛效应fluent
《建筑室外风环境CFD模拟概述》各位同学大家好，我是七师兄，今天我们来学习《建筑室外风环境CFD模拟专题课》的第一讲，《建筑室外风环境概述》。
01我国幅员辽阔，气候复杂多样，有温带季风气候、亚热带季风气候、热带季风气候、热带雨林气候、温带大陆性气候和高原山地气候等气候类型，从南到北跨热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带气候带。
广大地区的气候环境差异，造成北方、长江流域及亚热带地区完全不同的风环境。
随着我国城镇化的发展，大量高大建筑被建成。
新建建筑如何适应当地的气候条件，从而一方面满足居住要求的同时，另外一方面实现建筑节能，都对建筑风环境设计提出了更高的要求。
02我国城市遭受风灾害影响严重，每年夏季台风导致建筑结构损毁造成的财产损失十分巨大。
当然了，极端风灾害气候发生概率较小，与我们的日常生活息息相关的是建筑风环境。
例如，当一栋大楼建立起来后，就会改变来流风的走向，同时改变了建筑周围风速的分布，这种变化有时可能产生不良后果。
例如，在繁华CBD商业中心街道两旁，高低错落的建筑群构形成一个巷道，容易形成巷道风，也就是，巷道局部出现风速加强的效应，加上建筑物的阻滞，容易形成涡旋和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象，容易造成各种事故。
不仅建筑群会形成这种不良的区域性风气候，在单独的高层建筑附近往往也出现不利的风环境。
我们来看下，来流风，经过建筑的时候，会出现哪些情况。
03风环境还涉及健康和节能风环境不仅和人们的安全有关，也和健康密切关系。
建筑设计对风环境因素考虑不周，会造成局部地区气流不畅，在建筑物周围形成漩涡和死角，使得污染物不能及时扩散，直接影响到人的生命健康。
香港淘大花园因为密集的高楼之间形成的“风闸效应”加剧了SARS病毒的扩散与传播就是一例。
特别是我们这次新冠疫情的爆发，更加提出室内进行开窗通风。
住宅小区室外风环境不良，在夏季可能阻碍室内外自然通风的顺畅进行，增加空调的负荷；在冬季又可能会增加维护结构的渗透风而提高采暖能耗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
—LIN—
Thank You
Fu Yingkun
2018/11/29
2018/11/29
—LIN—
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
总结 结合前面的模拟结果，可以认为: 在绿地的垂直结构上，灌木层对流场的影响要大 于乔木层; 而乔木层对绿地内部的降温作用更为明显。在绿地的水平分布格局中，楔状 格局因其自身内部热交换充分，总体温度较低，出口方向风速较大，与外界可以形成 很好的交流，具有较好的热环境效应( 即该格局在城市中的降温效果最为明显) 。 因此，就改善城市热环境而言，城市绿地建设在增加绿地面积提高绿地率的同时， 更应注重绿地自身的空间分布格局，完善其自身结构、优化其空间布局，根据不同的 绿地类型、功能，选择适宜的结构和合理的布局形式，使有限的绿地发挥最大的生态 效应。
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
绿地空间布局形式( 水平方向上) 的热环境效应数值分析
选择2 m 高度上的温度场和风速场来 分析，这一高度多为绿地内对形成局部 环流影响比较大的灌木层，同时也是人 对环境的舒适度感受最明显的高度。 不同布局形式内的温度场分析
在设定边界温度相等的情况下，经过内部 的热量交换后，温度较低并趋于平均的区 域，说明其内部热交换充分，绿地格局自 身的通透性较好，反之亦然; 而温差较大 的区域，则反映出区域内热交换弱，绿地 对其周边环境的影响力较弱。
—LIN—
常用的研究方法
计算流体动力学( CFD) 技术 CFD技术是以电子计算机为工具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行 数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。 其基本原理是数值求解控制流体流动的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散 分布，从而近似模拟流体流动情况。 在城市热环境的研究中，通过建立一定区域的三维数学模型，运用CFD 技术对其中的气流 组织进行数值计算，根据提供的合理边界条件和参数设置，可以对区域空气流动形成的温度场、 速度场结果进行直观显示，并根据模拟结果对其可行性和合理性进行分析研究，不断优化设计 方案。但是，CFD 技术在城市尺度的研究上存在着参数不好设置、验证较为困难等问题，研究 中利用遥感技术的相关参量和结果对CFD 模型的参数设置进行修正。
· 运用CFD技术优化城市绿地空间改善城市热环境
· 城市热岛问题以及
目录
引言
城市热岛问题
解决城市热岛问题常用研究方法
运用CFD技术解决城市绿地对热环境的改善
—LIN—
引言
近30年来，我国经历了快速的城市化进程，到2011年我国城镇人口已达到6.91亿 人，城镇化率达到了51.27%。快速的城市化进程，对我国城市气候和环境造成了明显 的影响。 热环境指由太阳辐射、气温、周围、物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理 因素组成的作用与人，影响人的冷热感和健康的环境。 热环境中比较重要的城市热岛效应一直是国内外各领域专家学者共同关注的重点。 作为一种城市气候问题，热岛效应是在局部气象条件和城市化人为因素的共同作用下 形成的，而人为因素中，建筑群布局与空间几何形态、下垫面物理属性以及人为热排 放是影响城市热岛的3大因素。
—LIN—
钢筋水泥、土木砖瓦、柏油路面
城市热岛是如何形成？
建筑物密度、高度不断增大
城市人口密集化
城市绿化面积比郊区少
—LIN—
城市热岛问题常用的研究方法
参考论文
CFD技术
CFD技术的应用
—LIN—
常用的研究方法
参考论文 ［1］刘艳红，郭晋平 ，魏清顺. 基于CFD 的城市绿地空间格局热环境效应分析［J］.生态学报， 2012,3 ［2］李磊，胡非，刘京. CFD技术在我国城市气候环境微尺度问题中的应用［J］.气象科技进 展，2015,6 文章中主要介绍运用CFD 数值模拟方法，结合RS 技术，对城市中五类常见的绿地空间格局在 垂直和水平方向上进行温度场和风速场数值模拟，以探讨绿地空间格局对城市热环境的影响程 度及方式。以及CFD技术在我国城市气候微环境问题中的应用。
—LIN—
参考文献
［1］ 彭少麟，周凯，叶有华，粟娟． 城市热岛效应研究进展． 生态环境，2005， 14( 4) : 574-579． ［2］ 张岳恒，黄瑞建，陈波． 城市绿地生态效益评价研究综述． 杭州师范大学学报: 自然科学版，2010，9( 4) : 268-271． ［3］ 林波荣． 绿化对室外热环境影响的研究［D］． 北京: 清华大学，2004． ［6］ 张正科，朱自强，庄逢甘． 多部件组合体分块网格生成技术及应用． 空气动力 学学报，1998，16( 3) : 312-317．
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
绿地空间不同高度( 垂直方向) 上的风速场与温度场分布 在2 m 高度上，绿地的垂直结构主 要是灌木层，灌木层是组成城市绿地不 可或缺的部分，对绿地的蒸散、通风状 况都有着重要的影响; 另外这也是人体 对热环境感受最为明显的高度。在5 m 高度上，绿地的垂直结构主要是乔木层， 乔木层是构成城市绿地的主要部分，对 绿地生态效应的发挥起到关键的作用。 从图中可看出点状格局不同高度上的温 度场和风速场分布情况可以看出: 总体 上，5m 高度的乔木层较2 m 高度的灌 木层来说，温度较高、风速较大。
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
绿地空间布局形式( 水平方向上) 的热环境效应数值分析 从图可以看出: a、点状格局中，低温值主 要集中在绿地密集的区域( 即植被覆盖率较 高) 。b、条带状格局内，整个区域的温度 值较低，温度最低值往往出现在两条“绿 带”之间，这与景观生态学中的廊道效应 理论相吻合。c、环状格局中，总体温度值 偏高，低温区主要集中在“绿环”之间， 这也反映出环状格局封闭性较好，难以与 周边环境形成热交换。d、e、放射状格局 和楔状格局中，模拟区域的总体温度值较 低、在绿地的下风向和绿地边缘这种趋势更加明显。因此，可以认为，放射状和楔状在绿地的水平 分布格局具有较好的热环境效应，即在城市绿地规划中，可以作为缓解热岛问题有效手段之一。
—LIN—
常用的研究方法
CFD技术可用于城市绿地优化 城市绿地在改善城市热环境问题的过程中起到非常重要的作用，然而城市中用地紧张的现状 不能满足单一的绿地面积扩增，因此在有限增加绿地面积的同时，合理优化城市绿地景观格局， 提高绿地系统的生态效应就成了改善城市热环境问题的重要思路。 为了在最大限度上发挥城市绿地对热环境的改善缓解作用，我们借助计算流体动力学( CFD) 的数值模拟方法，对几类典型绿地分布格局在不同高度上的温度场( 即绿地内部的自身热量交流) 和风速场( 即绿地与外部环境的热量交换) 进行模拟，以此来探寻绿地内部自身的垂直结构对形 成局部环流的影响，另一方面，通过比较不同格局的温度场和风速场的分布情况来探讨绿地的水 平分布格局对城市热环境的影响。
—LIN—
城市热岛问题
概念
形成原因
—LIN—
城市热岛是城市内部气温比周围郊区高的现象，城市气候中最典型的特征之一，无 论是在中高纬度或低纬度地区，这一现象均普遍存在。由于城市地表热力、动力作用和 人为热的释放，而导致城市区域比郊区气温高的现象，称为城市热岛效应。
—LIN—
城市热岛是如何形成？
逆温层的存在
—LIN—
启发
在景观尺度上的城市热环境研究中，将CFD 技术引入，并结合遥感影像对其进行 参数修正，克服了传统研究中以实测数据为依据，同步性和空间代表性较差的缺点， 这一思路是景观尺度研究城市绿地系统的新方向。运用CFD 和RS 技术相结合，相互 补充，相互完善，进行城市绿地景观格局的数值模拟分析，使热环境研究更加准确完 整，有助于将实际中需要经过建设以后才能得到检验的效果通过计算机的模拟加以实 现，同时，CFD技术也可用于其他热环境问题中，具有更方便、更准确、经济高效等 决城市绿地对热环境的改善
城市绿地空间格局热环境效应数值分析
绿地空间不同高度( 垂直方向) 上的风速场与温度场分布 绿地空间不同高度( 垂直方向) 上的风速场与温度场分布 CFD技术用于城市绿化
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
城市绿地空间格局热环境效应数值分析 城市绿地生态系统功能与绿地系统结构之间具有紧密而复杂的关系。有研究表明，当绿地覆 盖率小于40%时，绿地系统的内部结构和空间布局状况对于绿地系统总体生态效应的发挥更为 重要。绿地结构包括: (1) 组成结构———植物组成; (2) 层次结构———垂直、水平方向上的层 次; (3) 配置结构———绿地的栽植密度和数量。另一方面，在绿地面积一定的情况下，绿地的 布局形式成为在中小尺度上影响绿地生态功能发挥的重要指标。我国城市绿地布局形式可归纳为 点状、条带状、环状、放射状、楔状及混合型。
—LIN—
运用CFD解决城市绿地对热环境的改善
不同布局形式内的风速场分析 在设定的进口风速相等的情况下，下风出 口方向风速越大，绿地与外界的热交换越 强，如果其内部均温较低，则对周边环境 的降温效果越明显; 速度漩涡越明显，则反 映出相应区域的风速较大，局部热交换强 烈，一般情况下，速度漩涡对应的是模拟 区域内的低温区。从各类绿地分布格局的 风速场模拟图可以看出，出口风速有以下 的规律: 楔状格局＞放射状格局＞条带状格 局＞点状格局＞环状格局，其中点状格局 中风速场内局部漩涡最为明显，可以形成 良好的局部环流。
通常情况下，热空气比较轻，它会 上升；冷空气比较沉，它会往下降， 填补热空气上升留下的空缺。这就 形成了气流的循环运动，也叫热力 环流。就是说，地面空气在上升过 程中本该随着空间位置的升高而逐 渐降低温度，但是如果高空有热量 积聚，它比上升的气流热，那么， 气流的上升运动会被抑制。高空中 的热气层就叫做逆温层。 逆温层（污染物）