城市下垫面对西安市热岛现象的影响分析论文_马利英

马利英

(中信建筑设计研究总院有限公司,湖北武汉430014)

摘要:随着西安市城市化进程的持续加速发展,城市人口快速增加,呈现都市集聚化的趋势。城市建设使大量的建筑物、混凝土或沥青路面代替了田野和植物,大大改变了地表的反射率和蓄热能力,热岛现象逐年加剧。本文分析了不同的城市下垫面对西安市热岛现象的影响。

关键词:热岛现象;下垫面;干球温度;相对湿度

前言

随着社会的发展,西安市城市化进程的持续加速,城市人口快速增加,呈现都市集聚化的趋势,城市建设使大量的建筑物、混凝土或沥青路面代替了田野和植物,大大改变了地表的反射率和蓄热能力,热岛现象逐年加剧。本文通过对西安市的不同地理坐标的不同下垫面材质影响下的热环境的实地测量数据,分析西安市的热岛现象。

1测试内容

现场测试按照问卷调查及实地测验两种的方式进行,在西安市分布4个重要测点:钟楼附近、二环路、电视塔附近、郭杜,从市中心到郊区都有了比较均匀的测点,由于对不同下垫面的测量存在时间上的滞后,是测量结果难免出现误差,但是从测量结果仍然可以看出大体的温度趋势,对结果的分析没有太大的影响。

1.1测试项目

室外空气干球温度:t(℃)

室外空气相对湿度:∮(﹪)

室外风速、风向:v(m/s)

照度:E(lx)

太阳辐射强度:I(W/㎡)

噪声强度:I(dB)

1.2测试方法

在土地、柏油路、草地大理石面、水泥地面、砖地按有无树荫分别设测点,测量时间间隔设定为1小时、整点测量,测试时间为2004年7月11日8:00~21:00。温度测量采用标准的水银温度计,精度±0.1℃;相对湿度测量采用通风干湿球温度计;风速测量采用热球风速仪;风向测定采用烟气、丝线、旗帜等;辐射温度采用辐射温度计;照度测定采用照度计;噪声强度测定采用声级计。

1.3测量结果

图1不同下垫面干球温度测量结果

由图1可以看出气温随着太阳辐射的增强逐步上升,而不同的下垫面气温上升的幅度不同,其中柏油路面气温上升的幅度最大而草地的为最小;草地的温度为最低,柏油路的最高,砖地其次。有树荫的下垫面比无树荫时平均温度可降低0.5℃区的平均风速比市中心小0.5m/s。

图2不同下垫面相对湿度测量结果

由图2可以看出早上九点开始随着时间的推移相对湿度逐步下降,下午四点后相对湿度逐步上升,跟太阳辐射成反相关,而不同的下垫面对相对湿度的影响程度也不同,其中柏油路面及大理石路面相对湿度受气温上升的幅度影响最大而草地的为最小;草地的相对湿度为最高,大理石的最低。

2测量结果分析

城市下垫面包括地形、山丘、谷地、街道、广场、各种不同形状的建筑物,它们共同构成了凸凹不平的粗糙下垫面,可以改变风向风速,同时不同的下垫面热容量、反射率等也不同、可形成不同的微气候。

表1不同下垫面测量结果

有图表分析可知,不同的下垫面对大气温度的影响不同,其中草地上空气温度最低,不同下垫面与草地相比温差分别为土地:0.15℃、砖地:1.13℃、柏油路:1.97℃,而相对湿度除了湿地外也是草地最大、变化幅度最小。这是由于草地和树木对太阳辐射的反射率大,其土壤含水量多,故植物覆盖的地面热容量大,因而绿地在夏季起降温作用。

城市是人类改变地表状态的最大场所,城市建设使大量的建筑物、水泥、沥青、砖石、陶瓦和金属板材等这些坚硬密实干燥不透水的建筑材料代替了原来疏松的田野和植物,大大改变了地表反射率和蓄热能力,形成了同郊区差别显著的热环境。城市的热岛和城市的发展速度呈正相关,夏天的热岛现象不利于热舒适。城市赶到广场的绿化有利于夏季降温,无绿化的广场干道热环境状况较差,绿地有利于改善区域微热环境。因此为了改善城市的热环境、减弱城市热岛现象,应采取一定的措施增加绿地面积。

3结语

由于下垫面对热环境的影响,而绿地有利于改善热环境。为此,一方面要尽量增加城市的绿化面积,多栽花种树,多培植草坪,这样不仅可以美化市容、净化空气、减轻污染,还可以为居民提供休息娱乐的场所,有利于丰富居民的生活,提高居民健康水平。另一方面,要做好城市的垂直绿化,建筑物的墙面、屋顶、围墙、回廊、阳台、晒台、栅栏等都是垂直绿化的好地方,另外有数据表明:有“绿墙”的房屋比无“绿墙”的降低3~4℃。

参考文献:

[1]赵荣义,范存养,薛殿华.空气调节[M].北京:中国建筑工业出版社,2004

[2]张华.热工测量仪表[M].北京:冶金工业出版社,1997

论文作者:马利英

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上

论文发表时间:2016/9/6

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