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ENVI-met V4的时代总结——专访香港中文大学吴恩融教授团队专家
来源: | 作者:鼓楼建科 | 发布时间: 2021-05-20 | 427 次浏览 | 分享到:


香港中文大学吴恩融教授团队是中国最早开展城市气候系统性研究并在国际上具有影响力的团队之一。近日,该团队在行业顶级期刊《Building and Environment》发表了一篇关于ENVI-met V4软件及其在城市蓝绿基础设施方面应用的文献综述,引起了行业广泛关注。值此ENVI-met V4最新版本V4.4.6发行之际,南京鼓楼建科团队负责人、ENVI-met中国技术代表杨玉锦特别专访了该综述的两位作者——香港中文大学未来城市研究中心的博士后研究员刘之欣博士和研究助理教授史源博士,对ENVI-met在城市微气候领域的应用进行了深入探讨。
 
专访内容摘要(摘录自“票友建筑师”微信公众号) 
 
杨玉锦:刘博士、史博士,很高兴再次与吴老师团队交流。我注意到你们在《Building and Environment》上发表了一篇关于ENVI-met V4版本应用的综述。能否请刘博士先介绍一下这篇文章的主要内容?
 
刘之欣:这篇综述聚焦ENVI-met V4在模拟城市蓝绿基础设施热效应方面的应用。我们系统梳理了79篇相关文献,从建模、验证、情景模拟三个方面总结了ENVI-met V4在植物(树木、屋顶绿化、垂直绿化)和水体的常用研究方法与结论。不同于传统综述,我们并未横向比较模拟结果差异,而是聚焦方法论,重点关注数据来源、评价指标选择及分析方法,希望为ENVI-met“建模-验证-模拟”的流程提供参考。
 
杨玉锦:我注意到文章前面的统计数据显示,近年来,微气候研究日益热门,中国学者尤其在此领域内贡献显著。你们如何看待这种变化?
 
史源:我们感到欣慰且不意外。数据背后反映了我国市民健康、城市生态文明建设以及韧性和海绵城市发展的需求。热浪天气带来挑战,加之城市规模扩大、建筑密度提升,如何协调城市发展与气候环境的关系变得尤为重要。近年来,中国在城市生态、气候适应性发展等方面政策清晰,为此类研究提供了政策和技术支持,这推动了国内学者对城市气候的关注。
 
刘之欣:我也认为,这与鼓楼建科团队对ENVI-met的推广和教学息息相关。在进行ENVI-met研究的过程中,不仅要熟悉软件操作,还需具备系统性的数理知识,才能产出高质量成果。鼓楼建科在此搭建了桥梁,为国内学者提供了重要支持。
 
杨玉锦:文章中您提到“建模-验证-情景模拟”的研究方法,特别是关于植物建模。您认为植物建模有哪些注意事项?
 
刘之欣:“建模-验证-模拟”是各类模拟研究的通用思路,建模准确度直接影响结果。我建议优先采用实测值来确保准确性,特别是在比较不同植物种类时。ENVI-met植物建模参数较多,部分参数难以获得时,参考值或软件默认值可以理解,但最好阐明其来源,方便他人参考。近年来,ENVI-met已支持与SketchUp、Rhino协同建模,这提升了模拟效率。
 
杨玉锦:关于验证,我也经常被问及这类问题。您如何评价验证方法和结果?
 
刘之欣:在我们研究的79篇文献中,四分之三都进行了验证,这是ENVI-met研究的必要步骤。我建议验证应与主题紧密相关。常用统计指标包括R²、RMSE、d等,大多数文献采用多种指标结合,以提供多角度的验证。此外,R²虽常见,但不应单独作为唯一指标,因其只反映大致拟合,无法说明数值一致性。
 
史源:我补充一点,除统计拟合度外,还应关注差异数据的时空特征,如特定位置或时间点的偏差,避免遗漏潜在信息。
 
杨玉锦:ENVI-met V4.4新版本增加了屋顶、垂直绿化模块和全强制输入边界条件。您认为这些功能对微气候模拟研究有何促进?
 
刘之欣:新模块将绿色表皮与建筑结合,细化了绿化层次,为精细化研究提供了支持。Full-force输入边界条件支持逐时输入太阳辐射,极大增强了验证的精确性,特别是在太阳辐射、气温、湿度等微气候参数的验证方面。
 
杨玉锦:三色基础设施的概念日益受到关注,目前在微气候模拟中对水体的研究还较少。
 
刘之欣:确实,特定关注水体的研究不多,多为案例背景,研究集中在冷却范围和综合效果上。另外,水雾对气温和人体热舒适的影响是新的、有趣的研究方向。
 
杨玉锦:整体而言,您如何评价ENVI-met V4版本的研究应用?
 
刘之欣:V4在设计师友好性方面表现出色,为热环境研究和城市设计搭建了桥梁。我们观察到该版本下的研究已具一定重复性,V5.0发布后,有望结合多学科思路,带来新发现。
 
史源:作为ENVI-met长期用户,V4.4.5相比早期版本功能更丰富。V4在地理信息数据格式支持上的提升显著提高了我们的建模效率,期待今年V5.0进一步促进城市环境研究发展。
 
杨玉锦:作为资深用户,您有何建议给ENVI-met学习者?
 
史源:我们建议学习者在学习软件操作的同时,也深入理解微气候基础理论,这将有助于避免使用错误,事半功倍。


杨玉锦:感谢刘博士和史博士的分享!期待在城市微气候研究青年学者论坛上再次见到你们!