室外风塔与喷雾冷却协同增效：缓解城市热岛效应及提升行人热舒适性的可持续策略

本研究通过ENVI-met微气候模型，验证了风塔（windcatcher）与喷雾冷却（mist cooling）系统在干旱城市热缓解中的协同作用。集成系统可降低气温达6.4°C，提升风速0.43 m/s，显著改善生理等效温度（PET）及户外热舒适（OTC），为可持续城市设计提供新范式。

　　

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Methodology

为系统评估风塔（windcatcher）对户外热舒适（OTC）的改善效果，本研究采用ENVI-met（V 5.6.1）这一三维微气候建模工具，模拟卡塔尔多哈城市峡谷中结合喷雾冷却（mist cooling）的风塔配置。方法论分为三个主要阶段：（i）案例描述与规划干预措施；（ii）数值模拟；（iii）验证（如图1所示）。首先引入ENVI-met作为模拟工具，随后……

Pedestrian-level airflow

对城市环境中被动与混合冷却策略的分析显示，行人高度风速分布存在显著改善。基线模拟（图10(A)）表明，城市峡谷内风速多数维持在0.1 m/s，意味着气流停滞状态加剧了热不适与空气质量恶化。较高风速（超过2.5 m/s）主要出现在开阔空间及街区边缘……

Limitations and Future Prospects

尽管本研究为风塔与喷雾冷却系统缓解城市热效应及提升行人热舒适（TC）提供了重要见解，但存在若干局限：

1. 1.

   分析仅针对单个夏季日期（2019年5月5日），未能全面捕捉季节变化或极端天气事件。由于风速、湿度及太阳辐射全年波动，需进一步研究评估长期性能……

Conclusion

本研究评估了室外风塔与喷雾冷却系统在干旱热气候中缓解城市热及改善行人热舒适的作用。通过ENVI-met（V 5.6.1）模拟多哈Souq Waqif的4种场景，关键发现包括：

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  风塔系统：大幅提升行人高度气流（达基线风速5倍），但仅轻微降低气温（约0.63°C）；

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  喷雾冷却系统：显著降温（>1.9°C），但对气流影响微弱；

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  集成风塔-喷雾系统：表现出协同效应，降温3.06°C并增强风速0.43 m/s；

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  喷嘴增至12个时，局部冷却效应强化，降温达6.4°C，生理等效温度（PET）降低8.8°C，热感觉由“极热”转为“温暖”，延长日间舒适时段。该集成策略为提升户外热舒适（OTC）提供了可持续解决方案。