城市微氣候課件

城市微氣候風(fēng)場城市熱島日照與建筑物的配置風(fēng)速低于郊區(qū)熱島現(xiàn)象大氣透明度低,太陽輻射照度弱于郊區(qū)特點(diǎn)§4城市微氣候風(fēng)場：風(fēng)向﹑風(fēng)速的分布狀況。風(fēng)場城市風(fēng)場建筑群風(fēng)場城市污染環(huán)境的熱舒適性夏季建筑通風(fēng)效果冬季建筑采暖負(fù)荷污染排放主要影響主要影響§4城市微氣候北京，北風(fēng)7.6m/s時(shí)，局部1.5m高處出現(xiàn)10m/s

的高風(fēng)速建筑的布局對(duì)小區(qū)風(fēng)環(huán)境有重要的影響北風(fēng)場的3-D圖：1.5m高處§4城市微氣候北§4城市微氣候

改變建筑布局,小區(qū)風(fēng)環(huán)境有明顯改善北小區(qū)風(fēng)場北北§4城市微氣候城市熱島效應(yīng)：城市氣溫高于郊區(qū)的現(xiàn)象熱島強(qiáng)度：城市中心平均氣溫與郊區(qū)的平均氣溫之差§4城市微氣候§4城市微氣候形成的原因城市下墊面特殊的熱物理性質(zhì)城市中的低風(fēng)速城市中較大的人為熱等影響因素氣候要素（風(fēng)速、云量、太陽輻射等）人為因素（空調(diào)散熱量、車流量）城市區(qū)域氣候條件和布局形狀（團(tuán)狀、分散結(jié)構(gòu)）城市的污染情況§4城市微氣候§4城市微氣候不同下墊面的反射和吸收比不同下墊面的地表面溫度下墊面對(duì)氣溫的影響磚石地面草地裸露的土地蒸發(fā)漫反射反射反射漫反射蒸發(fā)漫反射反射§4城市微氣候城市熱島與逆溫層由于自然對(duì)流的作用，在地面以上一定高度內(nèi)形成了一個(gè)溫度隨高度上升的穩(wěn)定的“逆溫層”，使污染物處于低溫區(qū)域，妨礙了污染物向上部的擴(kuò)散，加劇了城市的污染程度。“逆溫層”的影響范圍與熱島強(qiáng)度有關(guān)，在大城市可達(dá)500m高，小城市約為50m?！?城市微氣候倫敦城市熱島

倫敦地區(qū)冬季月均熱島強(qiáng)度達(dá)6.7℃(12F)§4城市微氣候北京的城市熱島

北京80年代初城市熱島強(qiáng)度為夏季1.5℃，冬季5℃。家用空調(diào)的普及和車輛的劇增必然導(dǎo)致近年夏季熱島強(qiáng)度增加。1983年1月26～27日1982年7月§4城市微氣候北京某新建小區(qū)的熱島模擬S2區(qū)臨馬路，S3區(qū)綠化好，老區(qū)建筑布局不通風(fēng)§4城市微氣候北京某新建小區(qū)的熱島模擬日照：是物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象日照時(shí)數(shù)：是表示太陽照射的時(shí)數(shù)同一緯度的最大可照時(shí)數(shù)是相同的實(shí)際日照時(shí)數(shù)有差異(各地云量及其遮擋太陽時(shí)間不同)§4城市微氣候住宅室內(nèi)的日照標(biāo)準(zhǔn)決定住宅日照標(biāo)準(zhǔn)的主要因素：所處的地理緯度及氣候特征所處城市的規(guī)模大小日照時(shí)間的積累每小時(shí)日照面積我國最低日照標(biāo)準(zhǔn)：冬至日底層住宅滿窗日照時(shí)間≮1h日照時(shí)數(shù)日照質(zhì)量有利促進(jìn)生物機(jī)體新陳代謝(生物學(xué)反應(yīng))殺菌,預(yù)防和治療疾病(適度紫外線作用)良好的取暖和干燥作用(紅外輻射作用)增強(qiáng)建筑物立體感(陰影作用)不利易疲勞、降低效率室內(nèi)過熱(導(dǎo)致能量消耗增加)產(chǎn)生眩光(損害視力)物品損壞(褪色、變質(zhì)、爆炸)危害人體健康、致病（過度紫外線作用）日照的作用§4城市微氣候建筑對(duì)日照的要求需爭取日照的建筑病房、幼兒活動(dòng)室——要求中午前后的陽光農(nóng)業(yè)用日光室——要求整天的陽光居住建筑——要求一定時(shí)間的日照需避免日照的建筑要防止室內(nèi)過熱炎熱地區(qū)的建筑紡織冶煉車間等展覽室、繪圖室、閱覽室、精密儀器車間、化工廠、實(shí)驗(yàn)室、藥品倉庫等要避免眩光和防止引起化學(xué)反應(yīng)根據(jù)建筑的不同使用性質(zhì)和當(dāng)?shù)貧夂蚯闆r而定為什么呢?§4城市微氣候建筑日照設(shè)計(jì)的目的

確定適宜的樓間距和朝向合理布局建筑各房間平面布置確定進(jìn)深、窗戶構(gòu)造尺寸增加冬季室溫利用紫外線殺菌的衛(wèi)生效果§4城市微氣候目的：保證后排建筑物居室的衛(wèi)生要求（日照、采光、通風(fēng)）決定因素：地理緯度、建筑物用地的地形、建筑物朝向、高度和長度等。設(shè)計(jì)考慮準(zhǔn)則：確定住宅建筑間距，首先應(yīng)以滿足日照要求為基礎(chǔ)，綜合考慮其他方面，如：采光、通風(fēng)、消防、總體規(guī)劃要求等（合理的總圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約用地，減少投資）間距確定方法：棒影圖（一）樓間距相鄰建筑物之間的間隔距離§4城市微氣候§4城市微氣候長春43°52’北京39°57’上海31°12’概念：指建筑物或居室的主要窗戶所面對(duì)的方向選擇依據(jù)：節(jié)約用地，使居室冬季有盡量多的日照，夏季則避免過多的日照，利于自然通風(fēng)一般規(guī)律：南向居室主窗設(shè)計(jì)應(yīng)朝南（冬季日光射入室內(nèi)較多，夏季由于太陽高度角高太陽透射較少而冬暖夏涼，這種朝向在一天中的日照時(shí)間最長）；對(duì)于室內(nèi)既不需要也不希望有直射陽光的情況（如工廠），北向窗最好；東、西向的選擇則東向優(yōu)于西向；（二）朝向§4城市微氣候兩種需要避免的情況終日陰影永久陰影一天當(dāng)中都無日照一年當(dāng)中都沒有日照Think，如何減少陰影的負(fù)作用？§4城市微氣候建筑的互遮擋:§4城市微氣候永久日影

紅線區(qū)內(nèi)樓后面為永久日影區(qū)§4城市微氣候分析：正方形和長方形沒有永久陰影和自身陰影遮蔽情況L形和凹形有終日陰影和建筑自身陰影遮蔽情況，會(huì)出現(xiàn)局部永久陰影區(qū)正方形冬季陰影區(qū)范圍小長方形和L形、凹形冬季陰影區(qū)范圍較大當(dāng)朝向?yàn)闁|南和西南時(shí)正方形和長方形日照效果最好常見建筑平面體形：正方形、長方形、L形、凹形等

§4城市微氣候五個(gè)區(qū)：嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和§5我國氣候分區(qū)特點(diǎn)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)建筑氣候區(qū)劃（一）建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)1.適用范圍民用建筑（住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館等）2.分區(qū)目的使民用建筑（住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館）的熱工設(shè)計(jì)與地區(qū)氣候相適應(yīng)，保證室內(nèi)基本熱環(huán)境要求，符合國家節(jié)能方針。3.分區(qū)指標(biāo)主要指標(biāo)：累年最冷月（一月）和最熱月（七月）平均溫度輔助指標(biāo)：累年日平均溫度≤5℃和≥25℃的天數(shù)4.分區(qū)及設(shè)計(jì)要求建筑熱工區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)（GB50176－93）建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)（GB50178—93）

第五節(jié)：我國氣候分區(qū)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷區(qū)夏熱冬暖區(qū)溫和地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)日平均溫度≤5℃的天數(shù)≥145d最冷月平均氣溫≤-10℃必須充分滿足冬季保溫要求，一般可不考慮夏季防熱寒冷地區(qū)最冷月平均氣溫=0～-10℃日平均氣溫≤5℃的天數(shù)為90～145d應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度0～10℃最熱月平均溫度25～30℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)0～90d日平均溫度≥25℃的天數(shù)49～110d必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫§5我國氣候分區(qū)特點(diǎn)夏熱冬暖地區(qū)最冷月平均溫度＞10℃最熱月平均溫度25～29℃日平均溫度≥25℃的天數(shù)100～200d必須充分滿足夏季防熱要求，一般可不考慮冬季保溫溫和地區(qū)最冷月平均溫度0～13℃最熱月平均溫度18～25℃日平均溫度≤5℃的天數(shù)0～90d部分地區(qū)應(yīng)考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱§5我國氣候分區(qū)特點(diǎn)七個(gè)一級(jí)區(qū)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）其中一級(jí)區(qū)內(nèi)劃分成若干二級(jí)區(qū)（分區(qū)指標(biāo)：一月、七月平均氣溫，凍土性質(zhì)、最大風(fēng)速、年降水量等）（二）建筑氣候區(qū)劃1.

適用范圍一般工業(yè)與民用建筑（比建筑熱工分區(qū)范圍大）2.

分區(qū)指標(biāo)主要指標(biāo)：累年一月和七月的平均氣溫、七月平均相對(duì)濕度等輔助指標(biāo)：年降水量、年日平均氣溫≤5℃和≥25℃的天數(shù)3.分區(qū)4.各區(qū)氣候特征的定性描述5.兩種分區(qū)的兼容性基本一致，互相兼容§5我國氣候分區(qū)特點(diǎn)建筑熱工分區(qū)建筑氣候區(qū)劃嚴(yán)寒地區(qū)Ⅰ區(qū)，Ⅵ區(qū)中的ⅥA、ⅥB，Ⅶ區(qū)中的ⅦA、ⅦB、ⅦC寒冷地區(qū)Ⅱ區(qū)，Ⅵ區(qū)中的ⅥC，Ⅶ區(qū)中的ⅦD夏熱冬冷Ⅲ夏熱冬暖Ⅳ溫和Ⅴ§5我國氣候分區(qū)特點(diǎn)建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)的分區(qū)法I區(qū)