本书的研究综合运用ENVI-met、Ecotect、RayMan等软件模拟中心区微气候及人体舒适度。ENVI-met是由德国Michael Bruse（University of Mainz，Germany）开发的一种三维动态微气候模型[2]，可以计算模拟城市环境中实体表面-植被-空气的相互作用，建立的典型城市栅格模型可以达到0.5～10m空间精度和10s时间精度。基于流体动力学和热电偶的基本定律可以计算24～48h的动态微气候周期。影响计算的主要预设变量包括：风速、风向、空气温度、湿度、湍流、辐射量、生物气候及气体和颗粒扩散。ENVI-met软件具有以下特征：模拟系统包含了流体力学、热力学和污染物扩散内容；对下垫面植被光合、蒸腾作用的考虑；建筑三维模型及地表不同材质的考虑；易于输入和输出表达。
（1）ENVI-met软件所进行的热环境模拟，城市建筑建模时存在对建筑的少量简化，但尽量保证整体中心区格局与形态指标真实一致。ENVI-met模拟中并不考虑人为热等因素对热环境的影响，但选用该软件的主要目的是探究城市空间形态及下垫面变化所形成的建筑与建筑间热环境波动规律，所以模拟是不考虑人为热影响的纯物理环境模拟，而第2章进行的理想模型热环境模拟，也是通过软件的快速直观模拟，探寻空间形态指标与热环境的相关性。在城市气候学领域运用ENVI-met软件模拟城市室外环境研究已经得到广泛应用[3]。
模拟参数的设定基于实测温度及气象站公布数据，进行初始温度的校核，以接近真实城市情景（图3-8）。
（2）Ecotect软件擅长进行日照分析、太阳辐射强度计算，并且能够方便直观地以三维形态展示（图3-9），同时Ecotect Weather Tool可以获取城市基本气象信息。本书主要运用Ecotect强大的日照分析模拟太阳轨迹图分析、观察阴影范围、探讨建筑间遮挡，而根据太阳辐射分析功能，在空间范围内进行一些定量辐射分析作为ENVI-met模拟的辅助说明。
图3-8 ENVI-met软件工作界面示意图
＊资料来源：作者自绘
(www.xing528.com)
图3-9 Ecotect软件太阳辐射分析示意
＊资料来源：作者自绘
（3）RayMan软件是弗赖堡大学Matzarakis教授开发的城市气候软件，应用于模拟计算小尺度建筑间天空可视度、建筑阴影变化、平均辐射温度和各种辐射通量、人体生理等效温度（PET）、平均热贡献（PMV）和室外有效温度（OUT＿SET＊）等指标。本书运用RayMan进行小尺度城市微气候模拟与分析，计算典型空间天空可视度和人体生理等效温度，作为ENVI-met软件模拟的辅助[4]（图3-10）。
图3-10 RayMan软件工作界面示意图
＊资料来源：作者自绘
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