基于ENVI-met软件对热环境模拟及人体热舒适性研究: 以安徽省建科院绿色屋顶为例

来源：环境与职业医学杂志 2021年第7期北京时间：

作者：胡鑫康, 顾康康, 耿世尧, 解卫东,

摘要：背景在全球气候变化背景下，随着城市热岛效应加剧，对城市热环境及人体热舒适性研究日益得到重视。夏热冬冷地区绿色屋顶在夏季有着显著的降温增湿效应。目的探索绿色屋顶在降低城市热岛效应，提升人体热舒适性等方面的机制，为城市绿色屋顶的规划设计提供科学依据。方法以安徽省建筑科学研究设计院（后简称：建科院）绿色屋顶为研究对象，选取晴朗无风的典型天气条件下对花园式绿色屋顶进行实地监测，在验证模型精度可靠性的基础上运用ENVI-met 4.4.5软件模拟花园式与草坪式两种不同类型绿色屋顶，随机式、组团式与围合式三种不同植被布局形式，从"面"的角度测量绿色屋顶降温增湿效应以及用生理等效温度（PET）对人体热舒适性进行评价。结果结果表明：（1）绿色屋顶在夏季有着明显的降温增湿效应，降温效应呈现白天弱夜间强，增湿效应呈现白天强夜间弱的总体分布特征。（2）草坪式与花园式绿色屋顶类型呈现的降温和增湿的变化趋势较为一致；降温幅度分别在0.002~0.068℃与0.001~0.141℃之间，增湿幅度分别在0.367%~1.952%与0.555%~2.305%之间；花园式略强。（3）在19：00至次日6：00时间段，此时空气温度处于26.462~28.436℃之间，相对湿度处于54.192%~66.608%之间，PET处于18~23℃，为人体热舒适性水平最佳的时段；在11：00-16：00时间段，此时空气温度处于28.557~30.349℃之间，相对湿度处于49.646%~57.636%之间，PET>41℃，人体热舒适性处于一天中最差水平；在6：00-11：00以及16：00-19：00时间段，PET处于23~41℃，人体热舒适性处于一般水平。（4）在植被配置比例相同，植被布局不同的情境中，地块平均温度依次为随机式布局 < 组团式布局 < 围合式布局，且温度的高低与风速大小呈正相关，与相对湿度大小呈负相关的关系，相同时间点三种不同植被布局形式呈现相同的热应激水平。结论在夏热冬冷地区，草坪式与花园式绿色屋顶在夏季都具有一定的降温增湿效果，一天中不同时间段的人体热舒适水平也会表现不同，所以增加绿色空间和城市绿量，对于改善城市微气候和提高人体热舒适性具有重要意义。

关键词：夏热冬冷地区, 绿色屋顶, 降温增湿效应, 人体热舒适性, 微气候, ENVI-met,