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杭建教授:聚焦城市微气象,支撑城市高质量发展

2021-06-12 09:27

67-8,深圳超算召开气象专题研讨会中山大学杭建教授做了题为“建筑通风与城市风热环境的若干研究与思考”的学术报告。城市规模不断扩大以及建筑物密度的不断增大,致使城市气候恶化、污染加重与空调等能耗增加。研究气象条件、建筑形态、城市绿化、光化学反应等各个因素在城市通风、污染暴露与热环境的影响机理具有重要理论意义和应用价值,这些研究,需要超级计算机的支撑。

揭示城市风热环境与能量平衡过程的影响机理,优化建筑形态、表面材质辐射特性和城市绿化布局,改善城市通风和城市下垫面热力属性,是构建健康、节能的可持续性城市气候的重要手段,也是现代城市应对全球变暖及城市变暖的重要自适应策略之一。

近期的新型肺炎疫情表明,呼吸性飞沫会在各种室内环境中扩散导致人际间感染,改善通风可有效减少人际飞沫暴露。杭建老师与香港大学、广东省疾控、湖南省疾控、东南大学等合作,先后致力于医院病房、长途巴士、餐厅、居民楼等多种室内环境的通风与飞沫扩散进行了研究,提出了针对传染性疾病室内通风三项基本原则:增大通风量与换气次数、改进气流组织方式、提高稀释效率。

杭老师介绍了三个有代表性的工作,分别是城市湍流和通风研究、城市污染物扩散及人群暴露研究以及城市风热环境与能量平衡的缩尺实验研究及数值模拟。杭老师指出风力与热力是城市通风的两大驱动力杭老师提出了城市通风三项基本原则:增大通风量与换气次数、改进气流组织方式、提高污染物稀释与换气效。在城市污染物扩散及人群暴露数值模拟中,引入两种人群暴露概念,涉及当地街区老人、小孩、成年人三种人群比例,其在不同室内、室外环境的时间与相应呼吸率等,揭示了建筑形态/高架桥等对临街建筑污染物人群暴露的影响。在城市风热环境与能量平衡的缩尺实验研究及数值模拟中,杭老师于广州郊区构建了储热能力可变、建筑储热项与热力边界可测、建筑形态与绿化可控的中/高密度缩尺尺度模型,通过实验与CFD模拟得出有价值的结果。未来的研究中,将基于精细化观测与多尺度数值模拟,对城市()气候及其对城市人群健康影响进行研究。

建教授长期从事城市气象和建筑气象方面的研究,包括城市湍流与通风及污染物扩散机理的研究、城市热环境时空特征与热岛效应研究、城市能量平衡与冠层参数化研究以及建筑通风与室内室外颗粒物(飞沫)扩散研究等。

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