城市微气候课件

城市微氣候風場城市熱島日照與建築物的配置風速低於郊區熱島現象大氣透明度低,太陽輻射照度弱於郊區特點§4城市微氣候風場：風向﹑風速的分佈狀況。風場城市風場建築群風場城市污染環境的熱舒適性夏季建築通風效果冬季建築採暖負荷污染排放主要影響主要影響§4城市微氣候北京，北風7.6m/s時，局部1.5m高處出現10m/s

的高風速建築的佈局對社區風環境有重要的影響北風場的3-D圖：1.5m高處§4城市微氣候北§4城市微氣候

改變建築佈局,社區風環境有明顯改善北社區風場北北§4城市微氣候城市熱島效應：城市氣溫高於郊區的現象熱島強度：城市中心平均氣溫與郊區的平均氣溫之差§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城市中的低風速城市中較大的人為熱等影響因素氣候要素（風速、雲量、太陽輻射等）人為因素（空調散熱量、車流量）城市區域氣候條件和佈局形狀（團狀、分散結構）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氣溫的影響磚石地面草地裸露的土地蒸發漫反射反射反射漫反射蒸發漫反射反射§4城市微氣候城市熱島與逆溫層由於自然對流的作用，在地面以上一定高度內形成了一個溫度隨高度上升的穩定的“逆溫層”，使污染物處於低溫區域，妨礙了污染物向上部的擴散，加劇了城市的污染程度。“逆溫層”的影響範圍與熱島強度有關，在大城市可達500m高，小城市約為50m。§4城市微氣候倫敦城市熱島

倫敦地區冬季月均熱島強度達6.7℃(12F)§4城市微氣候北京的城市熱島

北京80年代初城市熱島強度為夏季1.5℃，冬季5℃。家用空調的普及和車輛的劇增必然導致近年夏季熱島強度增加。1983年1月26～27日1982年7月§4城市微氣候北京某新建社區的熱島模擬S2區臨馬路，S3區綠化好，老區建築佈局不通風§4城市微氣候北京某新建社區的熱島模擬日照：是物體表面被太陽光直接照射的現象日照時數：是表示太陽照射的時數同一緯度的最大可照時數是相同的實際日照時數有差異(各地雲量及其遮擋太陽時間不同)§4城市微氣候住宅室內的日照標準決定住宅日照標準的主要因素：所處的地理緯度及氣候特徵所處城市的規模大小日照時間的積累每小時日照面積我國最低日照標準：冬至日底層住宅滿窗日照時間≮1h日照時數日照品質有利促進生物機體新陳代謝(生物學反應)殺菌,預防和治療疾病(適度紫外線作用)良好的取暖和乾燥作用(紅外輻射作用)增強建築物立體感(陰影作用)不利易疲勞、降低效率室內過熱(導致能量消耗增加)產生眩光(損害視力)物品損壞(褪色、變質、爆炸)危害人體健康、致病（過度紫外線作用）日照的作用§4城市微氣候建築對日照的要求需爭取日照的建築病房、幼兒活動室——要求中午前後的陽光農業用日光室——要求整天的陽光居住建築——要求一定時間的日照需避免日照的建築要防止室內過熱炎熱地區的建築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、實驗室、藥品倉庫等要避免眩光和防止引起化學反應根據建築的不同使用性質和當地氣候情況而定為什麼呢?§4城市微氣候建築日照設計的目的

確定適宜的樓間距和朝向合理佈局建築各房間平面佈置確定進深、窗戶構造尺寸增加冬季室溫利用紫外線殺菌的衛生效果§4城市微氣候目的：保證後排建築物居室的衛生要求（日照、採光、通風）決定因素：地理緯度、建築物用地的地形、建築物朝向、高度和長度等。設計考慮準則：確定住宅建築間距，首先應以滿足日照要求為基礎，綜合考慮其他方面，如：採光、通風、消防、總體規劃要求等（合理的總圖設計可以節約用地，減少投資）間距確定方法：棒影圖（一）樓間距相鄰建築物之間的間隔距離§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：指建築物或居室的主要窗戶所面對的方向選擇依據：節約用地，使居室冬季有儘量多的日照，夏季則避免過多的日照，利於自然通風一般規律：南向居室主窗設計應朝南（冬季日光射入室內較多，夏季由於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間最長）；對於室內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於西向；（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中都無日照一年當中都沒有日照Think，如何減少陰影的負作用？§4城市微氣候建築的互遮擋:§4城市微氣候永久日影

紅線區內樓後面為永久日影區§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築自身陰影遮蔽情況，會出現局部永久陰影區正方形冬季陰影區範圍小長方形和L形、凹形冬季陰影區範圍較大當朝向為東南和西南時正方形和長方形日照效果最好常見建築平面體形：正方形、長方形、L形、凹形等

§4城市微氣候五個區：嚴寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和§5我國氣候分區特點建築熱工設計分區建築氣候區劃（一）建築熱工設計分區1.適用範圍民用建築（住宅、學校、醫院、旅館等）2.分區目的使民用建築（住宅、學校、醫院、旅館）的熱工設計與地區氣候相適應，保證室內基本熱環境要求，符合國家節能方針。3.分區指標主要指標：累年最冷月（一月）和最熱月（七月）平均溫度輔助指標：累年日平均溫度≤5℃和≥25℃的天數4.分區及設計要求建築熱工區劃標準（GB50176－93）建築氣候區劃標準（GB50178—93）

第五節：我國氣候分區建築熱工設計分區嚴寒地區寒冷地區夏熱冬冷區夏熱冬暖區溫和地區寒冷地區嚴寒地區寒冷地區嚴寒地區嚴寒地區日平均溫度≤5℃的天數≥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最冷月平均氣溫=0～-10℃日平均氣溫≤5℃的天數為90～145d應滿足冬季保溫要求，部分地區兼顧夏季防熱夏熱冬冷地區最冷月平均溫度0～10℃最熱月平均溫度25～30℃日平均溫度≤5℃的天數0～90d日平均溫度≥25℃的天數49～110d必須滿足夏季防熱要求，適當兼顧冬季保溫§5我國氣候分區特點夏熱冬暖地區最冷月平均溫度＞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0～90d部分地區應考慮冬季保溫，一般可不考慮夏季防熱§5我國氣候分區特點七個一級區（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ）其中一級區內劃分成若干二級區（分區指標：一月、七月平均氣溫，凍土性質、最大風速、年降水量等）（二）建築氣候區劃1.

適用範圍一般工業與民用建築（比建築熱工分區範圍大）2.

分區指標主要指標：累年一月和七月的平均氣溫、七月平均相對濕度等輔助指標：年降水量、年日平均氣溫≤5℃和≥25℃的天數3.分區4.各區氣候特徵的定性描述5.兩種分區的相容性基本一致，互相相容§5我國氣候分區特點建築熱工分區建築氣候區劃嚴寒地區Ⅰ區，Ⅵ區中的ⅥA、ⅥB，Ⅶ區中的ⅦA、ⅦB、ⅦC寒冷地區Ⅱ區，Ⅵ區中的ⅥC，Ⅶ區中的ⅦD夏熱冬冷Ⅲ夏熱冬暖Ⅳ溫和Ⅴ§5我國氣候分區特點建築氣候區劃標準的分區法I區