Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.17072/2079-7877-2025-4-105-118
Ключевые слова: numerical simulation, human comfort, urban microclimate, heat and mass transfer, численное моделирование, пешеходная комфортность, городская среда, тепломассобмен
Аннотация: Одним из важных требований в современных подходах к организации городского пространства является обеспечение требуемого уровня пешеходного комфорта, который обусловлен как внешними метеоусловиями, так и протекающими локальными процессами тепломассопереноса в городской среде. Цель работы - численное исследование условий пешеходной кПоказать полностьюомфортности на примере городского квартала г. Красноярска с привлечением методов вычислительной гидродинамики. Численное моделирование процессов теплообмена и аэродинамики проводилось на основе разработанной микромасштабной математической модели городской атмосферы, основанной на неупругом приближении. Оценка пешеходной комфортности осуществлялась с использованием биоклиматических показателей, рассчитанных на основе полей метеовеличин. Результаты численного моделирования городского района г. Красноярска показывают, что температурный и аэрационный режимы в городской застройке носят нестационарный характер, зависящий от суточной динамики солнечного излучения, которая определяется временем года и облачностью. С точки зрения биоклиматических показателей, наличие солнечного излучения, с одной стороны, повышает температуру, а с другой стороны, приводит к росту скоростей. Как следствие, возникают конкурирующие разнонаправленные тренды теплового воздействия на человека. Наличие высотных зданий вносит вклад в формирование устойчивых локальных зон повышенных скоростей, которые могут способствовать повышению пешеходного комфорта в жаркую летнюю погоду, но зимой только снижают уровень комфорта. Полученные результаты численного моделирования демонстрируют влияние на пешеходную комфортность не только внутренней геометрии городского квартала, но и динамики солнечного излучения. Ensuring the necessary level of human comfort is an important requirement for the modern organization of urban space. Human comfort is determined by both external weather conditions and the local processes of heat and mass transfer occurring in the urban environment. Our research aims to analyze the formation of human comfort conditions for an urban block in the city of Krasnoyarsk by means of computational fluid dynamics methods. Numerical modeling of heat transfer and aerodynamic processes was carried out based on the microscale mathematical model of urban atmosphere using the inelastic approximation. Human comfort was assessed on the basis of bioclimatic indices calculated from the fields of physical variables. Results of numerical modeling of the urban environment show that the temperature and wind regimes in a built-up area are unsteady and depend on solar radiation dynamics, specific to the season and cloudiness conditions. Bioclimatic indices are affected not only by temperature rise but also by an increase in the air velocity, both induced by solar radiation. This creates competing multidirectional trends of thermal impacts on humans. High-rise buildings form stable local areas of high wind velocity. These areas can contribute to human comfort in hot summer weather, but reduce the comfort level in the winter. The obtained numerical simulation results demonstrate that solar radiation dynamics affect local human comfort along with the urban block geometry.
Журнал: Географический вестник
Выпуск журнала: № 4
Номера страниц: 105-118
ISSN журнала: 20797877
Место издания: Пермь
Издатель: Пермский государственный национальный исследовательский университет