有上游阻挡建筑的街谷内部空气环境的影响因素分析

摘要

随着我国工业和城市化进程的加快，环境保护已成为各级政府和科学领域共同关心的主要问题。在城市地区，由于道路交通和其他污染物排放导致的空气污染已引起人们越来越多的关注。另一方面，过去几十年间，我国城市地区的建筑物密度和人口密度均有很大程度的增加。这些问题的后果之一便是城市区域的建筑环境空气质量持续恶化、并导致霾现象的频频发生。街谷作为城市结构的基本单元，通常通过对其内空气环境的研究来表征建筑微环境的优劣。但到目前为止，多数关于街谷空气环境的研究都针对的是孤立型街谷。由于实际中街谷往往并不单独存在，在街谷上游的不同位置处往往会有阻挡背景空气运动的建筑物，因此，本课题将对有上游阻挡建筑的街谷内空气质量的影响因素进行研究，并重点考察了上游阻挡建筑与街谷之间的布局模式、上游建筑的阻挡间距和有上游阻挡建筑时的背景风速对街谷内空气环境的影响。
　　本研究采用经实验验证的CFD方法，分别对4种不同的上游阻挡建筑与街谷之间的布局模式，12种阻挡间距，2种背景风速下街谷内的气流速度场和污染物浓度场进行了详细的数值模拟和分析。结果表明，上游阻挡建筑对街谷内环境有较大影响。若上游阻挡建筑与街谷之间的布局模式相同，则街谷内气流速度场和污染物浓度场分布亦相同。当上游阻挡建筑与街谷之间为错列式布局时，所形成的街谷空气环境相对较好；当上游阻挡建筑与街谷之间为行列式布局时，将存在一个最佳阻挡间距(90m)，这一最小值可以使街谷内的气流速度和污染物浓度值减到最小。同一布局模式下，背景风速对街谷内气流速度和污染物浓度有较大影响，但对街谷内空气的流动形态和污染物浓度的分布并无明显影响。

目录

声明

主要符号表

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容及研究方法

第二章 模拟计算与合理性验证

2.1 数值计算的理论基础

2.2 模型与计算方法

2.3 模型的验证

第三章 上游有阻挡建筑存在的街谷内部空气环境的影响因素分析

3.1 上游阻挡建筑的阻挡布局模式对不同街谷布局内环境产生的影响

3.2 上游阻挡建筑的阻挡间距对不同街谷布局内环境产生的影响

3.3上游背景风速对街谷内环境的影响

3.4 本章小结

第四章 典型布局时上游阻挡建筑的阻挡间距对街谷内空气环境的影响效果

4.1 上游阻挡建筑的阻挡间距对街谷内流场速度值的影响

4.2上游阻挡建筑的阻挡间距对街谷内部湍流强度的影响

4.3 上游阻挡建筑的阻挡间距对街谷内部污染物浓度值的影响

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

攻读研究生期间发表的学位论文

致谢