热门:1500万人一起扇走雾霾？听流体力学家谈城市通风

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11月下旬，“1500万人煽风点雾消除”的专利申请照片被微信群等社会交流媒体截图。 根据其证明书，本发明的具体复印件，在受雾影响的地区，可以在人工指定的方向上，同时通过“制作风”来吹散雾。 网上的照片尽管有“脑洞太大”的想法，但消除阴天的“依靠风”逻辑是没有道理的。 实际上，媒体也发表了“北京研究了六条主要通风道，增强了通风的潜力”的报道。 利用“通风廊道”发挥风力作用，辅助雾扩散的想法也是流体力学家们认真的研究课题。 年媒体报道称，“北京研究了六条主要通风道，增强了通风潜力，缓和了热岛效应”。 新京报制图最近在第五届环境模拟和污染控制国际学术研讨会(以及第十届环境模拟和污染控制学术研讨会)上，关于模糊扩散计算的论文备受关注。 报告书的复印件基于至今为止发表在有名的期刊“environmental pollution”上的论文及其后续事业的进展。 这项研究的热点也是城市建筑物的布局和城市通风 该研究表明，城市建筑物的布局对城市通风有重要影响，大建筑物或密集建筑群挡住风流会导致空气污染物在建筑物环境中停留时间的变化。 建筑物和风向的位置关系还决定了空气污染物在建筑环境中的扩散方向和扩散范围。 本复印件的作者是清华大学医学中心研究员张宇，其专业背景是流体力学，师来自著名的流体力学专家、清华大学宇宙航空学院周力教授。 张宇博士期间的研究课题是煤粉燃烧中污染物的形成，从此他关于空气污染的研究持续了近20年。 年，张宇在清华大学环境模拟与污染控制国家要点联合实验室的资助下，继续这方面的研究，作为清华大学医学中心的一员参与环境方面的研究，将空气质量与医院呼吸科的门诊就诊量进行统计比较，这也是空气污染研究的 “直到今天，化石燃料的燃烧产物依然是大气污染的主要来源，污染物的排放还没有完全得到控制。 扩散到城市的污染物和城市本身产生的污染物，为了城市的通风可能会长期停留，对公共卫生产生不良影响。 虽然进行了很多研究，但是在城市规划和建筑物布局的时候，城市的通风问题应该受到更多的关注。 “11月20日，张宇在接受采访时强调研究结果希望影响未来城市规划和建筑物布局，为建立相关标准提供了科学依据。 清华大学医学部研究员张宇澎情报:这项研究是越来越多的人想处理实际问题还是越来越多的人是科学问题？ 张宇:我想处理实际问题 从科学上讲，从空气污染物在建筑环境中的扩散设计到湍流、风结构相互作用，是很多复杂的科学问题，并非所有细节都很清楚。 由于从现实情况出发，可以用简单简单的方法科学地分解未来建筑物的布局、城市规划，因此这项研究越来越面向现实。 澎湃信息:国际上关于这个方向的研究概况怎么样？ 张宇:国际上对城市通风问题的研究非常重视，环境风洞和计算流体力学是最重要的研究方法。 2003年发生sars后，城市通风问题曾经备受关注，有很多科研报告，香港专门成立了委员会调查高密度建筑物的通风问题。 虽然进行了很多研究，但是在城市规划和建筑物布局的时候，城市的通风问题还没有得到足够的重视。 清华大学环境模拟与污染控制国家要点联合实验室从事相关研究是第一。 澎湃信息:具体如何模拟风向、建筑物布局等对雾扩散的作用？ 能再简单介绍一下吗？ 这个模拟方法有那些特征和界限吗？ 张宇:应用计算流体力学方法，方法本身很成熟。 雾模型是我在澳大利亚工作期间和国际知名的风工程专家悉尼大学的kenny kwok教授一起提出的。 复印件发表在著名的环境杂志《环境轮询》上。 这可能是第一次使用计算流体。 风速拉丝、湍流强度分布及地面粗糙度的模拟根据国际标准进行。 这种方法的特征和所有计算流体力学的特征一样，可以用极小的成本模拟接近真实流动的情况。 做同样的风洞实验是需要费用的 当然，缺点也很明显。 根据模型的各种假设，模拟结果不是100%可靠的，因此至少需要一定的实验数据支持。 幸运的是，我们有宝贵的风洞实验数据，是在合肥工业大学的刘小平教授在香港工作期间完成的。 当时香港科技大学和香港理工大学在城市通风方面有很强的合作，关注点是sars后的疾病传递规律和城市通风的关系。 现在悉尼大学的kenny kwok教授和建雷牛教授共同进行这项研究。 空气污染物从模型的3层释放后，由于风和建筑物的相互作用，建筑物的迎风面和背风面的扩散规律完全不同。 澎湃情报:你能理解你的模拟在小尺度上吗？ 那个能宣传吗？ 例如在北京大规模的条件下，热岛效应被认为远远大于风力的影响。 你怎么看这个问题？ 张宇:如果计算资源足够，可以宣传可以模拟真实尺寸、真实环境。 众所周知，热岛现象是由空调、工业发热、热水配管等城市局部热堆积引起的城市温度上升，但不是风驱散空气污染物的概念。 风本身就是大气环流到地面的现象 考虑到大空间和大时间尺度，空气总是循环流动的。 雾也跟着这个流动。 突然很晚了，但影响我们的不是这个时间和空间尺度的问题。 最直观的感觉是，北京今天是雾天，明天刮风蓝天上出白云，后天风停雾又回来了。 这个尺度的一些变化对我们影响最大。 我们通过合理的建筑物布局，减少城市风的阻力，在风天气出现的时候带来越来越多的“好空气”，可以带来越来越多的“坏空气”。 就是这个简单的道理。 澎湃情报:香港sars期间，高层居民在演讲中说容易感染病毒，这一事实模拟了北京多云的扩散情况。 两者的联系是什么？ 雾和病毒很像，但好像还不一样。 张宇:空气污染既是可见的雾也是看不见的病原菌，在流动方面随着空气的流动，模拟没有很大的区别。 香港sars期间病菌局部扩散的规律是由香港住宅楼的布局引起的，包括其特殊的东西，针对大楼天花板的设计要求，在我的演讲中这个布局的下风和结构的相互作用也在越来越多的地方散发空气 澎湃情报:对于这项研究对多云管理政策的影响，你有那些期待吗？ 张宇:中国的城市化远远没有结束，人口密度高的城市将继续出现，高楼林立。 另外，由于经济、教育等各种因素，人口不均匀分布，也密集在城市。 在这种情况下，建筑物的布置和城市规划包括当地的自然条件、风场都要比较好地符合。 在配置合理人口的同时，还可以保证城市通风，通过合理配置加强城市局部通风。 如果出现污染物、传染性病原菌或强过敏原，良好的城市通风可以最大限度地降低这些自然或人为的空气污染对居民健康的不利影响，这是有科学依据的。 在必须建设高层建筑群的情况下，楼群的地理位置、楼高、楼与楼之间的间隔、开窗的相对立场与城市通风相比可以制定一点标准，有利于未来城市居民的健康。 澎湃信息:类似的研究在其他地区做过吗？ 你在实践层面实施过吗？ 得到那些效果了吗？ 张宇:现在正在研究阶段，但做法本身已经成熟，希望研究结果能对城市规划和建筑物布局产生积极的影响，为建立相关标准提供科学证据。 (本文来自澎湃信息，越来越多的原始信息请下载“澎湃信息”APP )