對草坪生長影響較大的一個因素是土壤溫度。冬季對草坪土壤進行加熱，使其維持適宜的溫度，可延長草坪的使用期限。熱量可以由低溫熱水管或發(fā)熱電纜提供。與其它使用電能的系統(tǒng)一樣，電纜加熱有許多優(yōu)點，諸如清潔性、供給的安全性和連續(xù)性、易于控制和應用的通用性。足球場的強力照明系統(tǒng)一般在場地使用時才開啟。在不使用時，可將照明系統(tǒng)的電力用于電熱系統(tǒng)。

作者采用數(shù)值模擬分析和實驗研究相結(jié)合的方法進行了北京足球場草坪冬季電熱融雪保綠研究。

在北京地區(qū)較寒冷季節(jié)，即2004年11月～2005年3月對采用局部電纜加熱系統(tǒng)的草坪土壤溫度場進行了實驗。整個冬季，草坪保持綠色，局部電纜加熱裝置增溫保綠效果顯著。

對電纜加熱草坪土壤建立了一個二維瞬態(tài)傳熱有限單元計算的數(shù)學模型，通過實驗研究為數(shù)值計算提供了初始條件和邊界條件，進而應用ANSYS軟件對草坪土壤溫度場進行了數(shù)值模擬，模擬值與實測值的對比表明，兩者吻合得較好，數(shù)學模型得到驗證。

較后使用經(jīng)過驗證的數(shù)學模型對不同工況的電纜加熱草坪土壤溫度場進行數(shù)值模擬分析，得到北京地區(qū)草坪電纜加熱系統(tǒng)的優(yōu)化設計參數(shù)。

2.實驗研究
2.1實驗草坪
實驗在北京工業(yè)大學校園內(nèi)進行。該地位于北緯39°48′,東經(jīng)116°19′,海拔31.3m。冬季室外平均風速3.0m/s，日平均溫度≤5℃天數(shù)為124天，平均氣溫-1.3℃，極端較低溫度-27.4℃，較大凍土深度85mm[1]。
在北京工業(yè)大學建工學院建筑環(huán)境與設備工程實驗室1#實驗樓北側(cè)室外辟出一塊2800（L）×1100(W)×500(H)mm草坪，在0.25m深處設置了一個獨立的加熱電纜環(huán)路和一個熱電偶測溫系統(tǒng)后，敷設了冷季型的草坪草高羊茅。
2.2草坪電纜加熱裝置
加熱電纜由雙導線構成，額定電壓為220V，功率為10W/m。
按照蛇形管的形式，沿長度方向來回平行敷設電纜。電纜等距敷設，間距0.06m，保證熱量分布均勻。草坪單位面積加熱功率為166W/m2。
為防止電纜產(chǎn)生的熱量從底部和邊壁損失，用 5mm厚的聚苯乙烯泡沫板作絕熱材料，在土方的邊壁和加熱電纜的下部設置聚苯乙烯泡沫板。為便于排水，加熱電纜下部的聚苯乙烯泡沫板寬度40mm,相鄰板的邊距為20mm。
在實際工程應用中，電纜加熱系統(tǒng)應控制草坪根部密集區(qū)(地表～地表下10cm)處的溫度，使其處于正常生長所必需的溫度范圍(10℃左右)。但由于本文主要目的是研究加熱電纜對草坪土壤溫度場的影響，因此在整個實驗測試過程中將電子恒溫器的溫度傳感器緊貼加熱電纜表面放置，即局部電纜加熱裝置的控制(電纜電流的通斷)是根據(jù)電纜表面的溫度來完成的。根據(jù)室外氣象條件，調(diào)整電纜溫度設定值，電纜表面溫度圍繞溫度設定值在一定范圍內(nèi)上下波動。在實驗過程中，局部電纜加熱裝置全天在需要時進行加熱，即當溫度低于設定值范圍下限時，電纜通電；當溫度高于設定值范圍上限時，電纜斷電。