一种斜列式林荫停车场树种的配置及其节能效应评估方法与流程

文档序号:13221550阅读:254来源:国知局
技术领域本发明涉及一种城镇斜列式林荫停车场停车位林荫树种的配置方式及其节能效应评估方法,尤其涉及一种对苏南地区城镇林荫停车场停车位林荫树种选择方法与斜列式停车位树种林荫配置方式,及其节能效应评估方法。

背景技术:
林荫停车场:是指由乔木树冠适当遮荫的停车场绿地类型。我国的《城市园林绿化评价标准》GB/T50563—2010中规定了林荫停车场林荫率为30%标准,并把这项标准作为城市园林绿化各级评价的附加项。由于林荫停车场绿地类型也是城镇绿地系统的一部分,其停车位的林荫效能高低不仅与树种自身的林荫特性有关,也与树种的配置方式有关。而我国目前的城镇林荫停车场斜列式停车位树种林荫配置的基本现状表现为:停车位林荫配置的树种单一(如苏南地区多是香樟树种)。这主要是缺少对树种林荫效能的评估方法及其相关基础性研究,无法科学合理地评估选择出兼顾树种林荫效能和风景的停车位林荫树种。停车位树种配置除了与遮荫效能及风景有关外,树种的选择还与其停车位上汽车在停放和使用过程中的节约燃油的热能效应有关。因为,在每年的夏季和冬季,停车位上车厢内的温度与停车位林荫浓密与稀疏程度有关,而不同树种的林荫疏密程度又与树种本身有关。人们在停放和使用汽车时需要根据车厢内的温度高低和人体舒适度来决定是否使用车载空调等方式来调节车厢内温度,使车厢内达到人体舒适温度才能保证行驶安全,在这个调节过程中须要消耗燃油来进行必要的热能间转换。城镇林荫停车场停车位林荫配置究竟选择哪些树种才能较好地兼顾风景和节约燃油的综合要求呢?选择出的树种如何配置斜列式停车位林荫?其节能效应如何测算?目前,这方面的研究成果和应用还未见报道。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种斜列式停车位树种林荫配置方式和节能效应的评估方法,为绿色生态城市建设中的林荫停车场规划与设计提供科学的依据和可行的技术方案。实现本发明目的的技术方案是提供一种斜列式林荫停车场树种的配置,它以105个停车位为停车场基本单元,每个停车场基本单元在南、北各设置1个入口,作为车辆进出口;停车位的分布为:东西向设置4排斜列式停车位,共72个,另1排斜列式,21个停车位;南北向设置斜列式2排,共12个停车位;停车位上的林荫树种的配置方式为:东西向每2排斜列式停车位中间设置1排枫杨树种,其中每9个停车位设置8株,72个停车位共设置32株;东西向停车位每排中间设置1排乌桕树种,每3个停车位间设置2株,共32株;东西向另一排斜列式停车位北侧设置1排青桐树种18株,其南侧设置1排青桐树种8株,每3个停车位间设置2株;南北向停车位每排中间设置1排青桐树种,每3个停车位间设置2株,共6株;停车场基本单元周边配置朴树树种共52株。本发明技术方案还包括提供一种斜列式林荫停车场树种配置的节能效应评估方法,包括如下步骤:1、分别测量夏季、冬季晴天阳光下停车场轿车车厢内的日平均温度℃:Ds1和Dw1;2、分别测量夏季、冬季停车场设置树种林荫下轿车车厢内的日平均温度℃:Ds2和Dw2;3、计算夏季晴天阳光下轿车车厢的日平均温度与夏季停车场设置树种林荫下轿车车厢内的日平均温度的差值℃:Δts=Ds1--Ds2;4、计算冬季晴天阳光下轿车车厢的日平均温度与冬季停车场设置树种林荫下轿车车厢的日平均温度的差值℃:Δtw=Dw1-Dw2;5、分别计算林荫停车场设置树种夏季和冬季的节能效应Es和Ew:林荫停车场设置树种夏季的节能效应Es=V×ρ×Cp×Δts×ds;林荫停车场设置树种冬季的节能效应Ew=V×ρ×Cp×Δtw×dw;式中:V为轿车车厢体积m3,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℃;ds和dw分别对应为年度的夏季或冬季的平均晴天天数;6、计算Es-Ew的差值,为林荫停车场设置树种的节能效应评估指标。一个更具体直接的节能效应评估指标为:计算(Es-Ew)÷8022×1000的值,得到设置树种的节能效应折换成辛烷值为93的汽油的ml量,其中,8022为所折换汽油的燃烧热量大卡值,1000为体积单位L换算为ml。本发明的有益效果是:提供了一种斜列式停车位树种林荫配置方式和节能效应的评估方法,为绿色生态城市建设中的林荫停车场规划与设计提供了科学的依据和可行的技术方案。附图说明图1是本发明实施例提供的一个以105个停车位为基本单元的斜列式林荫停车场停车位林荫树种配置平面示意图;图中:1、朴树树种;2、枫杨树种;3、乌桕树种;4、青桐树种。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步的阐述。实施例1一、地区林荫停车场林荫树种的初步选择以苏南地区城镇绿地绿化建设常用的(枫香(LiquidambarformosanaHance.)、朴树(CeltissinensisPers.)、枫杨(PterocaryastenopteraC.DC.)、合欢(AlbiziajulibrissinDurazz.)、广玉兰(MagnoliaGrandifloraLinn.)、无患子(SapindusmukorossiGaertn.)、榆树(UlmuspumilaL.)、银杏(GinkgobilobaL.)、白玉兰(MicheliaalbaDC.)、楝树(MeliaazedarachL.)、重阳木(BischofiapolycarpaAiryShaw.)、青桐(Firmianaplatanifolia)、栾树(KoelreuteriabipinnataFranch.)、乌桕(Sapiumsebiferum(L.)Roxb.)14个乔木树种为初步选择树种,以香樟(CinnamomumcamphoraL.Presl.)为参照树种。二、树种林荫的温度特征(一)夏季树种林荫的温度特征:测试夏季的参照树种和初步选择树种的林荫下空间温度值、阳光直射空间(对照)温度值,并计算对照空间与测试树种林荫空间温度差值。夏季,树种枫杨、栾树、朴树、青桐、无患子、乌桕、榆树、楝树、广玉兰、重阳木、银杏、合欢、枫香、白玉兰、香樟的林荫空间、对照(阳光直射)空间的温度测试数值如表1。从表1看出,夏季的树种林荫温度差值最大的是香樟林荫,与对照温度相差5.8℃,树种林荫温度差值最小的是银杏林荫,与对照温度相差2℃。树种林荫温度差值由高至低的顺序为:香樟(5.8℃)>枫杨(5.1℃)>青桐(5℃)>广玉兰(4.9℃)>朴树(4.8℃)>乌桕(4.7℃)>合欢(4.3℃)>榆树(4.2℃)>枫香(4.1℃)>栾树(3.8℃)>重阳木(3.3℃)>无患子(3℃)>楝树(2.9℃)>白玉兰(2.5℃)>银杏(2℃)。表1夏季的树种林荫温度及温度差。(二)冬季树种林荫的温度特征:测试冬季的参照树种和初步选择树种的林荫下空间温度值、阳光直射空间(对照)温度值,并计算对照空间与树种林荫空间温度差值。冬季,树种枫杨、栾树、朴树、青桐、无患子、乌桕、榆树、楝树、广玉兰、重阳木、银杏、合欢、枫香、白玉兰、香樟的林荫空间、对照(阳光直射)空间的温度的测试数值如表2。从表2看出,冬季树种林荫温度差值最大的也是香樟林荫,与对照温度相差5℃,树种林荫温度差值最小的是朴树林荫,与对照温度相差0.4℃。树种林荫温度差值由高至低的顺序为:香樟(5℃)>广玉兰(4℃)>青桐(3℃)>枫杨(2.6℃)>朴树(4.8℃)>乌桕、榆树、银杏、合欢、白玉兰(2℃)>枫香(1.8℃)>楝树(1.5℃)>栾树(0.8℃)>重阳木(0.5℃)>朴树(0.4℃)。表2冬季的树种林荫温度及温度差。三、参照树种林荫和阳光下(对照)的车厢温度的测试与计算参照树种林荫与对照的车厢温度差值的测试与计算如表3。从表3看出,夏季的晴天,阳光下(对照)车厢(测试车辆为白色大众车型、车厢体积为(4.2m3)内最高温度为59.7℃、平均温度为55.55℃,而参照树种(香樟)林荫下车厢内最高温度为42.3℃、平均温度为39.69℃;最高温度相差17.4℃,平均温度相差15.86℃。冬季的晴天,阳光下(对照)车厢内最高温度为22.1℃、平均温度为21.39℃,而参照树种(香樟)林荫下车厢内最高温度为15.5℃、平均温度为14.33℃;最高温度相差6.6℃,平均温度相差7.06℃。表3夏季和冬季阳光下(对照)和参照树种(香樟)林荫对车厢温度的影响。四、夏季和冬季的树种林荫下的车厢温度差值计算以夏季和冬季的车厢在参照树种(香樟)林荫与阳光下(对照)的温度差值为比较值,按式Δt=Tx÷Tb×(Tc-Tcb)计算获得夏季的树种林荫下的车厢温度差为:香樟(15.86℃)>枫杨(13.95℃)>青桐(13.67℃)>广玉兰(13.40℃)>朴树(13.13℃)>乌桕(12.85℃)>合欢(11.76℃)>榆树(11.48℃)>枫香(11.21℃)>栾树(10.39℃)>重阳木(9.02℃)>无患子(8.20℃)>楝树(7.93℃)>白玉兰(6.84℃)>银杏(5.47℃)。夏季的树种林荫车厢温度差值如表4。表4夏季的树种林荫下的车厢温度差值。冬季的树种林荫车厢温度差为:香樟(7.06℃)>广玉兰(5.65℃)>青桐(4.24℃)>枫杨(3.67℃)>乌桕(2.82℃)、合欢(2.82℃)、榆树(2.82℃)、白玉兰(2.82℃)、银杏(2.82℃)>枫香(2.54℃)>楝树(2.12℃)>无患子(1.41℃)>栾树(1.13℃)>重阳木(0.71℃)>朴树(0.56℃)。冬季的树种林荫车厢温度差值如表5。表5冬季的树种林荫车厢温度差值。五、年度夏季和冬季晴天天数的测算苏南地区常年日照时数的季节分布为:春季(3~5月):454.9小时,夏季(6~8月):624.8小时,秋季(9~l1月):486.7小时,冬季(12~2月):398.6小时。夏季晴天的日照时间:7:00~19:00,冬季晴天的日照时间:8:30~17:30。夏季平均晴天天数为52天,冬季平均晴天天数为44天,如表6。表6苏南地区常年日照时数和晴天天数。六、温度热量效应与93号汽油的换算根据热量公式Q(大卡)=V×ρ×Cp×Δt。V为轿车体积(m3)、ρ(空气密度)=1.29kg/m3、Cp(空气定压比热容)=0.24大卡/kg℃、Δt为树种林荫下的车厢温度差值(℃)。夏季日照天数(52)或冬季日照天数(44)。以93号汽油为节能换算能源,93号汽油的密度约为0.73g/ml,每1kg93号汽油燃烧时约放热46000KJ,1大卡=4.186KJ,燃烧一升汽油放出热量为:0.73×46000=33580KJ=8022大卡。树种的夏季林荫或冬季林荫的热能换算成93汽油公式:按式D2=V×ρ×Cp×Δt÷8022×1000×d。树种林荫的年度夏冬季的节能效应(93号汽油ml)公式:按式D3=Es-Ew。树种的夏季、冬季及年度的夏冬季林荫热能及节能效应如表7。从表7统计数据看出,树种林荫的年度夏冬季热能的节能效应的高低依次为:朴树(106.677ml)>枫杨(91.408ml)>乌桕(88.198ml)>青桐(84.983ml)>香樟(83.329ml)>栾树(79.517ml)>合欢(79.011ml)>榆树(76.651ml)>枫香(76.372ml)>广玉兰(72.650ml)>重阳木(70.965ml)>无患子(59.061ml)>楝树(51.792ml)>白玉兰(37.541ml)>银杏(25.993ml)。从树种的热能的节能角度分析,停车场停车位林荫配置选用朴树、枫杨、乌桕、青桐4个树种,比参照树种(香樟)的热能的节能效应依次分别提高:28.02%、9.70%、5.84%、1.98%,如表7。表7树种的夏季、冬季及年度的夏冬季林荫热能及节能效应。七、斜列式林荫停车场停车位林荫树种配置方式斜列式林荫停车场停车位林荫树种配置方式,它包括停车位的布局方式和停车位上树种林荫的配置方式,本实施例中以105个斜列式停车为为基本单元,参见附图1,它是本实施例提供的斜列式林荫停车场停车位林荫树种配置的平面结构示意图,图中,1为朴树树种,2为枫杨树种,3为乌桕树种,4为青桐树种。停车位的布局方式为:东西向设置4排斜列式,共72个,另1排斜列式,21个,南北向设置斜列式2排,共12个停车位。树种林荫的配置方式为:东西向每2排斜列式停车位中间设置1排枫杨树种2,其中每9个停车位设置8株,72个停车位共设置32株;东西向停车位每排中间设置1排乌桕树种3,每3个停车位间设置2株,共32株。东西向另一排斜列式停车位北侧设置1排青桐树种4,为18株,其南侧设置1排青桐树种8株,每3个停车位间设置2株。南北向停车位每排中间设置1排青桐树种,每3个停车位间设置2株,共6株。停车场基本单元周边配置朴树树种1共52株。每个停车场基本单元在南、北各设置1个入口,作为车辆进出口。各部分空间尺度和功能要求如下:1、105停车位的林荫停车场的选址,其周边要接邻双向两车道。停车场东西向长120m,南北向宽42m。绿化隔离带宽2m,行车通道宽4m,入口宽6m,每个停车位长5.2米、东西向入口宽度为4米,东西向设置5个单元、93个停车位,南北向设置2排、12停车位。2、停车位林荫枫杨树种的冠幅6m、高9~12m、32株,停车位林荫乌桕树种的冠幅5m、高6~8m、32株,停车位林荫的青桐树种冠幅5m、高6~8m、6株,停车位林荫扑树树种的冠幅6m、高9~12m、52株,绿化隔离带树种可根据风景色彩需要灵活选配合适的常绿或彩叶花冠木树种(如红叶石楠、金叶女贞等),高度宜控制在0.6~1.0)。八、斜列式林荫停车场的节能效应评估(一)林荫树种的年度夏冬季节能特性测算按式ΔT=Tx÷Tb×(Tc-Tcb)测算公式,获得轿车(测试车辆为白色大众小型车)在夏冬季晴天的林荫和阳光下车厢内温度差值,如表4和表5中Δt;按式D2=V×ρ×Cp×Δt÷8022×1000×d测算公式,获得本实施例选择的4种停车位林荫树种在夏季和冬季,其林荫对车厢产生的热能效应换算为93号汽油的毫升数,如表8中D2;按式D3=Es-Ew测算公式,获得本发明选择的4种停车位林荫树种在年度的夏季和冬季,其林荫对车厢产生节能效应换算为93号汽油的毫升数,如表8中D3。表8林荫树种的年度夏冬季节能特性折合为93号汽油。(二)斜列式林荫停车场林荫热能的节能效应测算按年度的夏季和冬季的晴天,每天每个停车位停放并使用1次轿车测算,斜列式林荫停车场林荫的热能效应换算成93号汽油约为5460ml,如表9。表9斜列式林荫停车场停车位树种林荫年度夏冬季节能效应折合为93号汽油。九、斜列式林荫停车场停车位配置树种的风景本实施例选择的停车位林荫树种,其中的朴树、枫杨树种可以作为主调树种配置,乌桕、青桐树种作为配调树种配置。春季夏朴树、枫杨树种新芽吐绿,季青桐树种的树冠有黄色花序、干相青绿色,秋季乌桕树种的叶色红艳,冬季乌桕树种的树冠有如雪的白果点缀。林荫停车场停车位四季风景不同。实施例2本实施例采用的测算方法是通过测定:树种林荫温度差(Tx)、参照树种林荫温度差(Tb)、对照日车厢平均温度(Tc)、参照树种林荫日车厢平均温度(Tcb),获得树种林荫下的车厢温度差(℃);通过测量计算(或其他方法)轿车的车厢的体积V(m3),评估某地区的年度夏季日照天数和冬季日照天数d(天),计算得到林荫停车场树种林荫热能效应折换成的93号汽油量(ml);通过105个停车位的斜列式林荫为结构单元,测算其年度夏冬季节能效应的计算方法。具体步骤包括:1、地区林荫停车场林荫树种的初步选择:从地区城市绿化建设常用的大乔木树种中选择主干、冠形、景观等生物学特征基本适宜配置林荫停车场停车位林荫树种,一般初步选择约15个左右的常绿或落叶树种,并在其中确定一个树种为参照树种,本实施例选择的香樟树种。2、树种林荫的温度特征(1)夏季树种林荫的温度特征:测试夏季的参照树种和初步选择树种的林荫下空间温度值、阳光直射空间(对照)温度值,并计算对照空间与树种林荫空间温度差值。(2)冬季树种林荫的温度特征:测试冬季的参照树种和初步选择树种的林荫下空间温度值、阳光直射空间(对照)温度值,并计算对照空间与树种林荫空间温度差值。3、参照树种林荫和阳光下(对照)的车厢温度的测试与计算:应用便携式“交直流数字式温度测定仪SWS-A2型(武汉市天联科教仪器发展有限公司)”或其他温度测试仪器。选择夏季或冬季的某晴天,测试阳光下(对照)车厢内最高温度值、计算平均温度数值;测试参照树种林荫下车厢内最高温度值、计算平均温度数值。测试时间点为:10:30、11:00、11:30、12:00、12:30、13:00、13:30、14:00、14:30、15:00。4、夏季和冬季的树种林荫下的车厢温度差值计算:以夏季和冬季的车厢在参照树种(如香樟)林荫与阳光下(对照)的温度差值为比较值,按式ΔT=Tx÷Tb×(Tc-Tcb)计算获得夏季和冬季的树种林荫下的车厢温度差值。5、年度夏季和冬季晴天天数的测算:从气象学和天文学角度理解,每年的夏季和冬季晴天天数都应该是不同的,因此年度夏季和冬季晴天天数的确定应该是以地区常年日照时数的季节分布为依据。本实施例是根据苏南地区常年日照时数的季节分布:春季(3~5月):454.9小时,夏季(6~8月):624.8小时,秋季(9~l1月):486.7小时,冬季(12~2月):398.6小时。夏季晴天的日照时间:7:00~19:00,冬季晴天的日照时间:8:30~17:30。夏季平均晴天天数为52天,冬季平均晴天天数为44天。6、温度热能效应与93号汽油的换算:根据热量公式Q(大卡)=V×ρ×Cp×Δt。V为轿车车厢体积(m3)、ρ(空气密度)=1.29kg/m3、Cp(空气定压比热容)=0.24大卡/kg℃、Δt为树种林荫下的车厢温度变化值(℃)。1升93号汽油燃烧量=8022大卡。7、斜列式林荫停车场停车位林荫树种配置方式:以105个停车位为基本单元,设计停车位的布局方式和停车位上选择树种林荫的配置方式及车辆进出口,其停车位林荫树种配置的平面示意图参见附图1所示。8、斜列式林荫停车场的节能效应:本实施例选择的朴树、枫杨、乌桕、青桐4个林荫树种,在年度的夏季和冬季,对停车位上汽车车厢产生的温度热能效应,换算成93号汽油的热能依次约为:106.68、91.41、88.19、84.98(毫升);比参照树种(香樟)依次分别提高,28.02%、9.70%、5.83%、1.98%。105停车位的斜列式停车场,在年度的夏季和冬季,对停车位上汽车车厢产生的温度热能效应,换算成93号汽油的热能约为5460毫升;比参照树种(香樟)配置斜列式林荫停车场节能5028毫升,要多节能432毫升93号汽油。本发明以年度的夏季和冬季晴天阳光下轿车车厢内的日平均温度和设置树种林荫下轿车车厢内的日平均温度为依据,分别计算林荫停车场设置树种夏季和冬季的节能效应,再以它们的差值为设置树种的年度夏冬季的林荫节能效应的评估指标,进行林荫停车场停车位林荫树种的节能效应评估,具有科学性和可行性。
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