[发明专利]一种模拟住宅区沥青路面热岛效应的测温装置

说明书

本发明是一种模拟住宅区沥青路面热岛效应的测温装置，装置包括环境箱、热电阻、沥青混凝土板、水泥混凝土立方块、绿色纸板、模拟光源、灯架。环境箱与外界隔热；热电阻测量环境箱内不同位置的温度；沥青混凝土板模拟沥青路面；水泥混凝土立方块模拟房屋建筑，通过或密或疏的布置来模拟不同建筑密度的住宅区；绿色纸板模拟住宅区的绿地，与混凝土块结合使用；模拟光源采用碘钨灯，起到加热作用；灯架固定光源，并可调节光源的入射角度。该装置可根据测试需要，自由组合沥青混凝土板、水泥混凝土块和绿色纸板，满足各种建筑分布类型。通过热电阻测出多个位置的温度，从而得出住宅区的温度分布。

技术领域

本发明涉及一种住宅区沥青路面热岛效应的测温装置，属于城市居民区热岛效应评价领域。

背景技术

随着经济的快速发展，城市化的步伐越来越快。为了满足日益增长的城市居住和交通需求，建筑物密度不断提高，道路面积不断增大，从而导致夏季城市的热岛效应日趋显著，严重降低了人体舒适度，危害了居民身体健康。

目前，为了评价城市热岛效应，普遍采用气象数据采集装置、红外图像采集装置、市郊区温度采集装置测试温度、风速等。但这些装置存在以下几个缺陷：

(1)测试均为室外实测，天气条件影响很大，风速、太阳入射角度等等均会对测试结果产生很大影响。且对于一组已经测到的数据，无法进行相同风速、入射角度或者天气条件下的重复性测试，即测试结果不可重复；

(2)实测只能对已有的建筑规模进行测试，无法分析相同条件下建筑密度、绿化程度和道路面积对城市热岛效应的影响；

(3)人工量大，需要市区、郊区同时测试，耗费人工；

(4)测试成本高，气象和红外图像采集装置昂贵。

为此，有必要发明一种经济有效，重复使用且能够模拟各种建筑分布的热岛效应测试装置。

发明内容

本发明的主要目的在于，测试住宅区不同建筑分布、绿地和路面面积下的热岛效应，就建筑密度、绿化程度、沥青路面面积对热岛效应的影响作出全面、准确的分析与评价。

本发明所要解决的技术问题是提供一种可自由组合建筑、绿地和沥青路面的住宅区模型，在此基础上模拟太阳光照射下的温度变化，且避免光源通过空气对流热传递对模型的影响。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种模拟住宅区热岛效应的测温装置，包括环境箱、热电阻、混凝土立方块、绿色纸板、模拟光源、灯架。环境箱内外均涂抹隔热涂料——复合硅酸镁铝隔涂料，用来隔绝环境箱内外的热量交换。环境箱内的地面由多块长宽均为30cm，高5cm的沥青混凝土板拼接而成。

进一步的，混凝土立方块数量与尺寸可根据实际需要制作。草皮采用绿色纸板代替，每块纸板大小、厚度均相同，铺在沥青混凝土板表面，纸板与纸板之间可预留间隙，该间隙即为沥青混凝土路面。

具体地，灯架由4根长方体立柱和两根半圆形钢管组成，用于固定碘钨灯，钢管上预留孔洞，各孔洞对应相应弧度，用于设定模拟光源的入射角度。模拟光源采用碘钨灯，灯罩后盖焊接一块钢板，且在钢板侧面中间钻孔，孔洞直径与上述灯架孔洞相同，钢板上孔洞间距根据灯架上预留孔洞的间距而定。将孔洞与灯架上孔洞相重叠，并用直径适宜的圆杆插入固定。固定在不同的位置，碘钨灯对应的入射角度也不同。

更具体的，环境箱内在各沥青混凝土板的相交处布设圆台形套筒，套筒长度不超过混凝土立方块高度。套筒顶端直径略小于热电阻感温头直径，大于热电阻导线直径。将热电阻感温探头置于套筒顶端，使用不同长度的套筒即可实现环境箱内不同高度处的温度测试。热电阻通过数据采集模块与计算机相连，自动读取并记录温度数据。

还有，在环境箱顶部悬挂一根绝热线，线端与水泥混凝土立方块顶端齐平，从线端开始均匀分布多个温度计，用于检测模拟光源对环境箱内空气温度的影响。