城市微气候课件

城市微气候风场城市热岛日照与建筑物的配置风速低于郊区热岛现象大气透明度低,太阳辐射照度弱于郊区特点§4城市微气候风场：风向﹑风速的分布状况。风场城市风场建筑群风场城市污染环境的热舒适性夏季建筑通风效果冬季建筑采暖负荷污染排放主要影响主要影响§4城市微气候北京，北风7.6m/s时，局部1.5m高处出现10m/s

的高风速建筑的布局对小区风环境有重要的影响北风场的3-D图：1.5m高处§4城市微气候北§4城市微气候

改变建筑布局,小区风环境有明显改善北小区风场北北§4城市微气候城市热岛效应：城市气温高于郊区的现象热岛强度：城市中心平均气温与郊区的平均气温之差§4城市微气候§4城市微气候形成的原因城市下垫面特殊的热物理性质城市中的低风速城市中较大的人为热等影响因素气候要素（风速、云量、太阳辐射等）人为因素（空调散热量、车流量）城市区域气候条件和布局形状（团状、分散结构）城市的污染情况§4城市微气候§4城市微气候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§4城市微气候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。§4城市微气候伦敦城市热岛

伦敦地区冬季月均热岛强度达6.7℃(12F)§4城市微气候北京的城市热岛

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§4城市微气候北京某新建小区的热岛模拟S2区临马路，S3区绿化好，老区建筑布局不通风§4城市微气候北京某新建小区的热岛模拟日照：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)§4城市微气候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§4城市微气候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?§4城市微气候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§4城市微气候目的：保证后排建筑物居室的卫生要求（日照、采光、通风）决定因素：地理纬度、建筑物用地的地形、建筑物朝向、高度和长度等。设计考虑准则：确定住宅建筑间距，首先应以满足日照要求为基础，综合考虑其他方面，如：采光、通风、消防、总体规划要求等（合理的总图设计可以节约用地，减少投资）间距确定方法：棒影图（一）楼间距相邻建筑物之间的间隔距离§4城市微气候§4城市微气候长春43°52’北京39°57’上海31°12’概念：指建筑物或居室的主要窗户所面对的方向选择依据：节约用地，使居室冬季有尽量多的日照，夏季则避免过多的日照，利于自然通风一般规律：南向居室主窗设计应朝南（冬季日光射入室内较多，夏季由于太阳高度角高太阳透射较少而冬暖夏凉，这种朝向在一天中的日照时间最长）；对于室内既不需要也不希望有直射阳光的情况（如工厂），北向窗最好；东、西向的选择则东向优于西向；（二）朝向§4城市微气候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？§4城市微气候建筑的互遮挡:§4城市微气候永久日影

红线区内楼后面为永久日影区§4城市微气候分析：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

§4城市微气候五个区：严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和§5我国气候分区特点建筑热工设计分区建筑气候区划（一）建筑热工设计分区1.适用范围民用建筑（住宅、学校、医院、旅馆等）2.分区目的使民用建筑（住宅、学校、医院、旅馆）的热工设计与地区气候相适应，保证室内基本热环境要求，符合国家节能方针。3.分区指标主要指标：累年最冷月（一月）和最热月（七月）平均温度辅助指标：累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数4.分区及设计要求建筑热工区划标准（GB50176－93）建筑气候区划标准（GB50178—93）

第五节：我国气候分区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§5我国气候分区特点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§5我国气候分区特点七个一级区（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）其中一级区内划分成若干二级区（分区指标：一月、七月平均气温，冻土性质、最大风速、年降水量等）（二）建筑气候区划1.

适用范围一般工业与民用建筑（比建筑热工分区范围大）2.

分区指标主要指标：累年一月和七月的平均气温、七月平均相对湿度等辅助指标：年降水量、年日平均气温≤5℃和≥25℃的天数3.分区4.各区气候特征的定性描述5.两种分区的兼容性基本一致，互相兼容§5我国气候分区特点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Ⅴ§5我国气候分区特点建筑气候区划标准的分区法I区