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建筑物日影作用下不同類型下墊面表面溫度的實驗研究
2． 裸土表面溫度實驗
測量日天氣晴好，正午最大輻射值約為836W/m2，日平均風(fēng)速在1.5m/s左右。圖中各條曲線代表不同的測點。從圖4中可以看出，日影時刻出現(xiàn)在早晨10：40之前。溫度在中午13：30左右達到最高點，最高值的出現(xiàn)早于磚砌下墊面。最高溫度達到57℃，而在下午18：00左右的時候就已經(jīng)下降到32℃了。僅半天的溫差就達到28℃。其日振幅和時間滯后的特性都說明，在夏季，裸土下墊面相對于磚砌下墊面來說，其蓄熱能力更差。
從圖4中可以看出各個測點的溫度曲線不象磚砌下墊面那樣接近，這是因為裸土下墊面并不是非常規(guī)則，各處性質(zhì)不能保證象人工磚砌下墊面一樣一致。但是各點溫度與平均值間的溫差也在5℃之下。這一溫差相對于陰影區(qū)域與非陰影區(qū)域間多達20℃的溫差來說是可以忽略的。
圖4 裸土下墊面表面溫度圖
與對于磚砌下墊面的討論相同，從圖5中各個測點的溫度情況對日影移動的響應(yīng)狀況可以看出，日影效應(yīng)是影響裸土表面溫度的最重要的因素。并且可以認為，由于日影移動造成的下墊面表面溫度的變化在一小時內(nèi)可以近似認為結(jié)束，這一數(shù)據(jù)可以作為于裸土下墊面的模擬計算的步長選擇的參考。
圖5 日影移動對裸土下墊面表面溫度的影響圖
3． 草坪表面溫度實驗結(jié)果
測量日天氣晴好，正午最大輻射值約為800W/m2，日平均風(fēng)速在1.5m/s左右。所選取的測量區(qū)域是在的西側(cè)和北側(cè)，因此陰影邊界在測點附近移過的時間主要集中在上午和中午。圖6中各條曲線代表不同的測點。
圖6 草坪下墊面表面溫度圖
從圖中可以看到草坪的蓄熱能力較強，最高溫度在中午12：30左右達到，晚于磚砌下墊面和裸土下墊面。
而且日振幅很小，與空氣溫度很接近，沒有出現(xiàn)其他下墊面那樣在輻射高的時候溫度高達五六十度的情況，總溫度波動在28℃以下。在夜間可以看出，草坪溫度要低于空氣溫度，仍然與白天一樣冷卻空氣。
在凌晨的時候部分測點出現(xiàn)了一個突然下降的過程。估計可能是由于結(jié)露的原因從圖中一樣進行像磚砌下墊面和裸土下墊面類似的分析，可以得出日影對于表面溫度起主導(dǎo)作用的結(jié)論，這里就不再贅述了。
五、結(jié)論
磚砌地面，裸土和草坪是住區(qū)微中最主要的下墊面，本文以建筑物的尺度，對這三種不同下墊面進行了表面溫度的測定實驗，得到不同下墊面表面溫度在一天中的分布通過分析實驗數(shù)據(jù)，得到以下具體結(jié)論：
1． 下墊面的綠化在夏季能夠有效降低下墊面表面溫度，從而改善局部微氣候；
2．下墊面表面溫度對日影移動的響應(yīng)過程長短與下墊面種類有關(guān)，磚砌地面和裸土下墊面的響應(yīng)時間要短于草坪下墊面，不同下墊面的響應(yīng)時間一般都短于1小時。
3． 夏季建筑物的日影效應(yīng)對于下墊面表面溫度起主導(dǎo)作用，影響下墊面表面溫度的其他因素相對可以忽略不計，在建立下墊面模型的時候，可以假設(shè)下墊面某點的溫度由該點是否處于建筑物日影中決定，而與該點位置或其他因素?zé)o關(guān)，從而大大簡化住區(qū)微環(huán)境下墊面模型。
參考文獻
1 李瑩，建筑群及單棟建筑周圍空氣溫度的理論和實驗研究：[碩士論文]
2 劉平等，城市住區(qū)人民環(huán)境生態(tài)設(shè)計，城市環(huán)境與城市生態(tài)，2000-8
3 馬曉茜等，建筑熱微氣候節(jié)能設(shè)計的軟件與硬件，低溫建筑技術(shù)，1995（3）
4 林波榮等，太陽輻射下建筑外微氣候的實驗研究：建筑外表面溫度分布及氣流特征，暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會論文集
5 狄洪發(fā)等，夏季草坪區(qū)域濕溫度實驗研究與分析，暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會論文集
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