02章3微气候-130306

1城市微气候小区风场城市热岛建筑布局与日照2此处易聚集垃圾小区风场形成机理建筑物对来流风的阻碍和聚集作用小区内太阳辐射导致各表面存在温差而形成的自然对流不当风场的危害冬季造成热负荷增加高风速影响人员行动夏季自然通风不良31.小区风场建筑的布局对小区风环境有重要的影响。北京，在北风来流7.6m/s时，局部1.5m高处出现10m/s的高风速北4风场的3-D图：1.5m高处北5合理建筑布局对小区风场的改善北风冬季主导风向夏季主导风向南风6合理的小区风场建筑布局风场模拟北北72.城市热岛热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度（距地1.5m高处）附件远郊的气温的差值。单位：℃城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。8城市热岛的成因1）是人工建筑物的影响；如混凝土、柏油路面以及各种建筑墙面。这些人工建筑物吸热快而热容小，在相同的太阳辐射条件下，其表面温度明显高于绿地和水面。2）城市大气污染；城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等，这些物质可以吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的“温室效应”，从而引起大气的进一步升温。9城市热岛的成因3）人工热源的影响；日益增加的工厂、汽车、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时，还在不停地向外“倾泻”着热量，使城市的“体温”一再升高。4）城市绿地和水体的减少；随着城市中建筑、广场和道路的大量增建，绿地、水体等自然因素却相应减少，吸热少了，缓解热岛效应的能力自然就被削弱了。10城市热岛的成因11城市热岛的成因：下垫面的影响不同下垫面的反射和吸收比不同下垫面的地表面温度下垫面对气温的影响砖石地面草地裸露的土地蒸发漫反射反射反射漫反射蒸发漫反射反射12局部热岛效应来流风向某体育中心原设计方案，建筑外表面的大屏幕设置导致局部热岛强度达4℃。13城市热岛与逆温层由于自然对流的作用，在地面以上一定高度内形成了一个温度随高度上升的稳定的“逆温层”，使污染物处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了城市的污染程度。“逆温层”的影响范围与热岛强度有关，在大城市可达500m高，小城市约为50m。14城市热岛反映的是一个温差的概念，只要城市与郊区有明显的温差，就可以说存在了城市热岛。一年四季都可能出现城市热岛。对于居民生活的影响来说：主要是夏季高温天气的热岛效应。环境温度与人体的生理活动密切相关。环境温度高于28℃时，人们就会有不舒适感；温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱；气温高于34℃，并且频繁的热浪冲击，还可引发一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。高温还加快光化学反应速率，从而使大气中O3浓度上升，加剧大气污染，进一步伤害人体健康。危害15北京的城市热岛北京80年代初城市热岛强度为夏季1.5℃，冬季5℃。家用空调的普及和车辆的剧增必然导致近年夏季热岛强度增加。1983年1月26～27日1982年7月16北京某新建小区的热岛模拟日平均热岛强度/白天热岛强度老区2/1.6℃1.4/0.5℃S2区2/1.7℃2.1/1.6℃S3区1.6/0.9℃1.8/1.1℃1.7/0.8℃173.建筑布局与日照日照：是物体表面被太阳光直接照射的现象日照时数：是表示太阳照射的时数同一纬度的最大可照时数是相同的实际日照时数有差异(各地云量及其遮挡太阳时间不同)住宅室内的日照标准决定住宅日照标准的主要因素：所处的地理纬度及气候特征所处城市的规模大小日照时间的积累每小时日照面积我国最低日照标准：冬至日底层住宅满窗日照时间=1h日照时数日照质量18有利促进生物机体新陈代谢(生物学反应)杀菌,预防和治疗疾病(适度紫外线作用)良好的取暖和干燥作用(红外辐射作用)增强建筑物立体感(阴影作用)不利易疲劳、降低效率室内过热(导致能量消耗增加)产生眩光(损害视力)物品损坏(褪色、变质、爆炸)危害人体健康、致病（过度紫外线作用）日照的作用19建筑对日照的要求需争取日照的建筑病房、幼儿活动室——要求中午前后的阳光农业用日光室——要求整天的阳光居住建筑——要求一定时间的日照需避免日照的建筑要防止室内过热炎热地区的建筑纺织冶炼车间等展览室、绘图室、阅览室、精密仪器车间、化工厂、实验室、药品仓库等要避免眩光和防止引起化学反应根据建筑的不同使用性质和当地气候情况而定为什么呢?20建筑日照设计的目的确定适宜的楼间距和朝向合理布局建筑各房间平面布置确定进深、窗户构造尺寸增加冬季室温利用紫外线杀菌的卫生效果21有关日照的规范与标准日照间距为了得到充分的日照，南北方向相邻的楼间距不得低于一定限值适用于南北行列式排列的板式建筑北京3957冬至日长春43°52’22两种需要避免的情况终日阴影永久阴影一天当中都无日照一年当中都没有日照Think，如何减少阴影的负作用？23建筑的互遮挡:2425分析：正方形和长方形没有永久阴影和自身阴影遮蔽情况L形和凹形有终日阴影和建筑自身阴影遮蔽情况，会出现局部永久阴影区正方形冬季阴影区范围小长方形和L形、凹形冬季阴影区范围较大当朝向为东南和西南时正方形和长方形日照效果最好常见建筑平面体形：正方形、长方形、L形、凹形等26第五节我国气候分区特点两个分区标准“民用建筑设计规范”（GB50176－93）的五个建筑热工设计分区建筑热工区划标准（GB50176－93）的七个建筑气候区划分区27严寒地区日平均温度≤5℃的天数≥145d最冷月平均气温≤-10℃必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热寒冷地区最冷月平均气温=0～-10℃日平均气温≤5℃的天数为90～145d应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热夏热冬冷地区最冷月平均温度0～10℃最热月平均温度25～30℃日平均温度≤5℃的天数0～90d日平均温度≥25℃的天数49～110d必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温（一）建筑热工设计分区28夏热冬暖地区最冷月平均温度＞10℃最热月平均温度25～29℃日平均温度≥25℃的天数100～200d必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温温和地区最冷月平均温度0～13℃最热月平均温度18～25℃日平均温度≤5℃的天数0～90d部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热29建筑热工设计分区严寒地区寒冷地区夏热冬冷区夏热冬暖区温和地区寒冷地区严寒地区寒冷地区严寒地区30（二）建筑气候区划建筑热工分区建筑气候区划严寒地区Ⅰ区，Ⅵ区中的ⅥA、ⅥB，Ⅶ区中的ⅦA、ⅦB、ⅦC寒冷地区Ⅱ区，Ⅵ区中的ⅥC，Ⅶ区中的ⅦD夏热冬冷Ⅲ夏热冬暖Ⅳ温和Ⅴ31建筑气候区划标准的分区法I区II区III区IV区V区VII区VI区