02章3微气候-130306.ppt

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 3 1 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 4 风场的3 D图 1 5m高处 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 7 2 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 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 17 3 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 我国最低日照标准 冬至日底层住宅满窗日照时间 1h 18 有利 不利 日照的作用 19 建筑对日照的要求 需争取日照的建筑 需避免日照的建筑 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 长春43 52 22 两种需要避免的情况 Think 如何减少阴影的负作用 23 建筑的互遮挡 24 25 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 寒冷地区 夏热冬冷地区 一 建筑热工设计分区 28 夏热冬暖地区 温和地区 29