城市绿化树群的温度效应评估方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种城市绿化树群的温度效应评估方法及其应用，采用测定评估树群的体积或面积、树群内部和树群外部在评估月份的温度差、评估月份的日照小时数，结合空气密度、空气定压比热容和电能折换热量系数等相关专业系数，建立了“单个样本树群月份温度效应的热量折换电量度数”、“多个评估样本树群月份温度效应的热量折换总电量度数”和“多个评估样本树群平均单位面积月份温度效应的热量折换电量度数”等量化的指标，用于城市绿化的热量生态效应评估。本发明专利技术技术方案，利用群落型树群设计建设的绿地，对城市绿化建设从定性和定量两方面进行了科学合理的评估，有利于充分利用城市有限的土地空间，更好的发挥绿化生态作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种植物树群群落的温度与热量生态效应的评估方法，尤其涉及利用城市有限的土地空间、有利于发挥更高绿化生态作用，而采用群落型树群设计建设的绿地类型——节约型树群群落。
技术介绍
城市绿化对城市环境发挥着极其重要的生态效应，植物树群群落（尤其是节约型植物树群）也是城市绿化的主要基本形式。对树群群落发挥的生态效应，怎样进行客观科学地量化评估？目前，我国还没有对植物树群发挥生态效应的评估方法。由于缺少这类量化评估方法，导致“生态型城市”建设基本停滞在定性研究的层面上，无法对城市绿化建设从定性和定量两方面进行科学合理的评估。本专利技术仅针对城市绿化树群生态效应中的温度热量效应折换算成电量经济效应的量化评估方法。
技术实现思路
本专利技术针对目前城市绿化建设效应评估存在的不足，以绿化树群生态效应中的温度热量效应折换算成电量为手段，提供一种客观、专业地量化计算植物树群温度热量效应的评估方法，应用于对城市绿化的热量生态效应评估。本专利技术提供的绿化树群的温度效应评估方法包括以下技术方案：1、单个绿化树群的温度效应评估方法，以单个树群样本在某一评估月份产生的热量折换成电量，进行绿化树群温度效应评估,包括如下步骤：（1）测量单个树群样本的体积V，体积单位为m3；（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；（3）测量评估月份样本树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；（4）按式D1=V×ρ×Cp×Δt×1/859.804×H，计算得到单个评估样本绿化树群评估月份热量折换成的电量数D1KW·h，即为该单个绿化树群的温度效应评估结果；其中，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/m3，Cp为空气定压比热容，Cp=0.24大卡/kg℃，1/859.804为1KW·h折换热量系数，H为所在城市评估月份的平均月日照小时数。2、多个绿化树群的温度效应评估方法，以多个树群样本在某一评估月份的热量折换成的电量，进行绿化树群的温度效应评估,包括如下步骤：（1）分别测量各评估树群样本的体积Vk，体积单位为m3；（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；（3）分别测量评估月份中各树群样本的树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；（4）按式计算得到评估月份中多个评估绿化树群热量折换成的电量数D2KW·h，即为多个绿化树群的温度效应评估结果；其中，Σ为评估树群样本之和，k为评估样本的树群数，k=1,2,3...n，Vk为评估样本树群1～n的体积数，体积单位为m3，Δtk为评估样本树群1～n各树群样本的树群内部和树群外部的温度差，温度单位为℃，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/m3，Cp为空气定压比热容，Cp=0.24大卡/kg℃，1/859.804为1KW·h折换热量系数，H为所在城市评估月份的平均月日照小时数。3、多个绿化树群的温度效应评估方法，以多个树群样本的平均单位面积在某一评估月份的热量折换成电量，进行绿化树群的温度效应评估，包括如下步骤：（1）分别测量各评估树群样本的体积Vk和面积Mk，体积单位为m3，面积单位为m2；（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；（3）分别测量评估月份中各树群样本的树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；（4）按式计算得到多个绿化树群样本的平均单位面积在某一评估月份的热量折换成的电量数D3KW·h/m2，即为多个绿化树群的温度效应评估结果；其中，Σ为评估树群样本之和，k为评估样本的树群数，k=1,2,3...n，Vk为评估样本树群1～n的体积数，体积单位为m3，Δtk为评估样本树群1～n各树群内部和树群外部的温度差，温度单位为℃，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/m3，Cp为空气定压比热容，Cp=0.24大卡/kg℃，1/859.804为1KW·h折换热量系数，H为所在城市评估月份的平均月日照小时数，Mk为评估样本树群1～n的面积数，面积单位为m2，n为评估样本树群总数。本专利技术所述的多个树群中同时包括以落叶树种为主、常绿树种为主和乡土树种为主的城市绿化树群。本专利技术提供的上述某一种绿化树群的温度效应评估方法，可将得到的评估结果用于城市绿化的热量生态效应评估。本专利技术所采用的评估方法包括：植物树群评估样本的类型与布局、测量与计算，温度热量效应与电量的换算、节能正负效应分析、月份日照小时数据获取等的评估样本树群温度热量效应折换总电量(KW·h)和评估样本树群平均单位面积温度热量效应折换电量(KW·h/m2)的计算。具体措施包括：一、评估样本的类型与布局（一）评估样本的树群类型以落叶树种为主、常绿树种为主、乡土树种为主的3种类型植物树群，该3种评估样本树群为一个评估样本组。（二）评估样本的树群布局评估样本的树群布局共需6个树群（二个评估样本组），其中分布均匀的城市公园绿地中布局3个（一个评估样本组）；其他城市绿地中（如风景林带绿地、环线高架两侧风景林带等）布局3个（一个评估样本组）。二、评估样本的测试与计算（一）树群面积和体积的尺度测量和计算应用便携式激光测距仪等工具，测量研究样本树群的种植平面图形数据，根据树群平面图形计算出研究样本的面积。树群高度为树群树种的算术平均高度。树群体积（m3）=树群面积（m2）×树群高度（m）。（二）树群内外环境的温度测试应用便携式温度测定仪等工具，测量6处植物树群评估样本内部与其外部的温度值。其中植物树群评估样本内部温度（℃）=（树群中心温度（℃）+树群边缘温度（℃））÷2。树群外部是指测试树群外围空旷空间。温度测试时间：如4月～10月期间的树群内外环境温度值测试时间为：8：00～10：00、10：00～12：00、12：00～14：00、14：00～16：00、16：00～18：00；11月～3月期间的树群内外环境温度值测试时间为：9：00～10：30、10：30～12：00、12：00～13：30、13：30～15：00、15：00～16：30。每个研究样本树群，每月测定1天，测定当日为晴或多云天气。（三）温度热量效应与电量的换算根据热量公式Q（大卡）＝V×ρ×Cp×Δt（V为树群体积（m3）、ρ（空气密度）＝1.29kg/m3、Cp（空气定压比热容）=0.24大卡/kg℃、Δt为树群内外的温度变化值（℃）。1KW·h=859.804大卡。（四）节能正负效应分析依据政府机关以及写字楼等办公场所的空调温度设定要求：夏季室内空调温度设置不得低于26℃；冬季室内空调温度设置不得高于20℃。树群内部的日测试平均温度＞26℃，为节能正效应，用+E表示；树群内部的日测试平均温度＜20℃，为节能负效应，用-E表示；20℃≤树群内部的日测试平均温度≤26℃，为节能零效应，用0E表示。（五）日照小时数的确定从气象学和天文学角度理解，每年每个月的日照小时数都应该是不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
单个绿化树群的温度效应评估方法，其特征在于：以单个树群样本在某一评估月份产生的热量折换成电量，进行绿化树群温度效应评估，包括如下步骤：（1）测量单个树群样本的体积V，体积单位为m3；（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；（3）测量评估月份样本树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；（4）按式 D1=V×ρ×Cp×Δt×1/859.804×H，计算得到单个评估样本绿化树群评估月份热量折换成的电量数D1 KW· h，即为该单个绿化树群的温度效应评估结果；其中，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/m3，Cp为空气定压比热容，Cp=0.24大卡/kg℃， 1/859.804为1 KW· h折换热量系数， H为所在城市评估月份的平均月日照小时数。

【技术特征摘要】
1.单个绿化树群的温度效应评估方法，其特征在于：以单个树群样本在某一评估月份产生的热量折换成电量，进行绿化树群温度效应评估，包括如下步骤：
（1）测量单个树群样本的体积V，体积单位为m3；
（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；
（3）测量评估月份样本树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；
（4）按式D1=V×ρ×Cp×Δt×1/859.804×H，
计算得到单个评估样本绿化树群评估月份热量折换成的电量数D1KW·h，即为该单个绿化树群的温度效应评估结果；其中，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/m3，Cp为空气定压比热容，Cp=0.24大卡/kg℃，1/859.804为1KW·h折换热量系数，H为所在城市评估月份的平均月日照小时数。
2.根据权利要求1所述的单个绿化树群的温度效应评估方法，其特征在于：所述树群的树种选自以落叶树种为主、常绿树种为主和乡土树种为主中的一种城市绿化树群。
3.多个绿化树群的温度效应评估方法，其特征在于：以多个树群样本在某一评估月份的热量折换成的电量，进行绿化树群的温度效应评估,包括如下步骤：
（1）分别测量各评估树群样本的体积Vk，体积单位为m3；
（2）统计所在城市评估月份的平均月日照小时数H；
（3）分别测量评估月份中各树群样本的树群内部和树群外部的温度，计算它们的温度差值Δt，温度单位为℃；
（4）按式计算得到评估月份中多个评估绿化树群热量折换成的电量数D2KW·h，即为多个绿化树群的温度效应评估结果；其中，Σ为评估树群样本之和，k为评估样本的树群数，k=1,2,3...n，Vk为评估样本树群1～n的体积数，体积单位为m3，Δtk为评估样本树群1～n各树群样本的树群内部和树群外部的温度差，温度单位为℃，ρ为空气密度，ρ＝1.29kg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏胜林，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32