Оцінка і прогнозування теплового балансу урбанізованих територій
Loading...
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Об'єкт дослідження – процес формування параметрів мікроклімату міського середовища (урбанізованих територій).Предмет дослідження – рішення щодо зниження впливу сонячної радіації з урахуванням взаємозв'язків компонентів радіаційного балансу, елементів забудови та діяльним шаром з метою поліпшення мікроклімату урбанізованих територій. Мета та завдання дослідження – окреслення головних проблем теплового забруднення українських міст в сучасних умовах реформування економіки та розробка нових можливих способів зниження впливу сонячної радіації на елементи забудови та діяльний шар за рахунок прогнозування теплового балансу урбанізованих територій на стадії проектування забудови міст. У магістерській роботі узагальнено досвід вивчення теплового балансу урбанізованих територій. Проведено аналіз факторів які впливають на формування теплового балансу урбанізованих територій. Розроблено методику оцінки теплового балансу урбанізованих територій з розділенням території на міські каньйони з урахування взаємозв'язків компонентів радіаційного балансу, елементів забудови та діяльного шару. У техногенному енергобалансі міста виділені основні прибуткові частини, пов'язані з прямим виділенням тепла в навколишній простір, серед яких пряме енергоспоживання має домінуючу роль. Виконані теоретичні та експериментальні дослідження факторів, що до впливу утеплення фасадів будівель на тепловий баланс урбанізованих територій. Отримані результати свідчать, що утеплені стіни будівель, влітку під дією сонячної радіації нагріваються швидше і мають значно більшу температуру в порівняні з стінами без утеплення, за рахунок чого значно більше нагрівають навколишнє повітря, але із зниженням інтенсивності сонячної радіації їх температура швидко знижуються, що збільшує перепади температури вдень і вночі. Складена на стадії проектування математична модель теплового балансу міської забудови з урахуванням взаємозв'язків: компонентів радіаційного балансу, забудови, специфіки поверхонь та викидів тепла техногенними джерелами дозволяє попередньо прогнозувати тепловий режим міського простору, а також дозволяє визначити та запланувати ефективні способи його регулювання архітектурно-будівельними засобами та методами.
ENG: Object of study – the process of formation of microclimate parameters of the urban territories. Subject of study – decisions to reduce the effects of solar radiation, taking into account the relationships of the components of the radiation balance, building elements and active layer in order to improve the microclimate of urban territories. Purpose and tasks of the study – outlining the main problems of thermal pollution of Ukrainian cities in modern conditions of economic reform and developing new possible ways to reduce the effects of solar radiation on building elements and active layer by forecasting the heat balance of urban areas at the design stage of urban territories. Experience is summarized in the master's thesis study of the heat balance of urban territories. The analysis of the factors influencing formation of thermal balance of the urbanized territories is carried out. A method for estimating the heat balance of urban areas has been developed with the division of the territory into urban canyons, taking into account the relationships of the components of the radiation balance, building elements and active layer. In the technogenic energy balance of the city allocated the main revenue parts associated with the direct release of heat into the surrounding space, among which direct energy consumption plays a dominant role. Theoretical and experimental studies of factors related to the influence of building facades insulation on the heat balance of urban areas have been performed. The results show that the insulated walls of buildings, in the summer under the influence of solar radiation heat up faster and have much higher temperature in comparison with walls without warming, due to which the ambient air is heated much more, but with a decrease in the intensity of solar radiation, their temperature decreases rapidly, which increases the temperature differences day and night. The mathematical model of heat balance of urban development made at a design stage taking into account interrelations: components of radiation balance, construction, surface specifics and heat emissions by man-made sources allows you to pre-predict the thermal regime of urban space, and also allows to define and plan effective ways of its regulation by architectural and construction means and methods.
ENG: Object of study – the process of formation of microclimate parameters of the urban territories. Subject of study – decisions to reduce the effects of solar radiation, taking into account the relationships of the components of the radiation balance, building elements and active layer in order to improve the microclimate of urban territories. Purpose and tasks of the study – outlining the main problems of thermal pollution of Ukrainian cities in modern conditions of economic reform and developing new possible ways to reduce the effects of solar radiation on building elements and active layer by forecasting the heat balance of urban areas at the design stage of urban territories. Experience is summarized in the master's thesis study of the heat balance of urban territories. The analysis of the factors influencing formation of thermal balance of the urbanized territories is carried out. A method for estimating the heat balance of urban areas has been developed with the division of the territory into urban canyons, taking into account the relationships of the components of the radiation balance, building elements and active layer. In the technogenic energy balance of the city allocated the main revenue parts associated with the direct release of heat into the surrounding space, among which direct energy consumption plays a dominant role. Theoretical and experimental studies of factors related to the influence of building facades insulation on the heat balance of urban areas have been performed. The results show that the insulated walls of buildings, in the summer under the influence of solar radiation heat up faster and have much higher temperature in comparison with walls without warming, due to which the ambient air is heated much more, but with a decrease in the intensity of solar radiation, their temperature decreases rapidly, which increases the temperature differences day and night. The mathematical model of heat balance of urban development made at a design stage taking into account interrelations: components of radiation balance, construction, surface specifics and heat emissions by man-made sources allows you to pre-predict the thermal regime of urban space, and also allows to define and plan effective ways of its regulation by architectural and construction means and methods.
Description
Keywords
урбанізовані території, теплове забруднення, тепловий баланс, сонячна радіація, антропогенні джерела, латентний тепловий потік, повітряні потоки конвективного характеру, urbanized territories, thermal pollution, heat balance, solar radiation, anthropogenic sources, latent heat flow, convective air flows, ВКР, КХІЕ
Citation
Білошицька І. Е. Оцінка і прогнозування теплового балансу урбанізованих територій : дипломна робота на здобуття кваліфікаційного ступеня магістра : спец. 101 – екологія / наук. керівник Ю. В. Зеленько ; Укр. держ. ун-т науки і технологій. Дніпро, 2021. 63 с.