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小小区区风风场场B 建筑的布局对小区风环境有建筑的布局对小区风环境有建筑的布局对小区风环境有建筑的布局对小区风环境有重要的影响。北京，在北风重要的影响。北京，在北风重要的影响。北京，在北风重要的影响。北京，在北风来流来流来流来流 7.6 m/s 7.6 m/s 7.6 m/s 7.6 m/s时，局部时，局部时，局部时，局部 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m 高处出现高处出现高处出现高处出现 10 m/s 10 m/s 10 m/s 10 m/s 的高风速的高风速的高风速的高风速北北北北1风场的风场的3-D3-D图：图：1.5m1.5m高处高处北北北北2合理建筑布局对小区风场的改善合理建筑布局对小区风场的改善北风北风北风北风冬季主导风向冬季主导风向冬季主导风向冬季主导风向夏季主导风向夏季主导风向夏季主导风向夏季主导风向南风南风南风南风3合理的合理的小区风场小区风场B 建筑布局建筑布局建筑布局建筑布局风场模拟风场模拟风场模拟风场模拟北北北北北北北北4城市热岛城市热岛B 热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度（距地（距地（距地（距地1.5 m1.5 m1.5 m1.5 m高处）附近远郊的气温的差值。高处）附近远郊的气温的差值。高处）附近远郊的气温的差值。高处）附近远郊的气温的差值。单位：单位：单位：单位：5城市热岛强度城市热岛强度TT的特征：的特征：BB城市规模越大，人口越多，热岛现象越强；城市规模越大，人口越多，热岛现象越强；城市规模越大，人口越多，热岛现象越强；城市规模越大，人口越多，热岛现象越强；BB 因地理纬度不同热岛强度有所不同因地理纬度不同热岛强度有所不同因地理纬度不同热岛强度有所不同因地理纬度不同热岛强度有所不同JJ高、中纬度区：冬强、夏弱。高、中纬度区：冬强、夏弱。高、中纬度区：冬强、夏弱。高、中纬度区：冬强、夏弱。JJ北京：北京：北京：北京：71717171年年年年1 1 1 1月月月月 T=1.8 T=1.8 T=1.8 T=1.8；7 7 7 7月月月月T=0.8T=0.8T=0.8T=0.8JJ上海：上海：上海：上海：55555555年年年年11 1111 11月月月月T=2.4T=2.4T=2.4T=2.4；5 5 5 5月月月月T=0.1T=0.1T=0.1T=0.1BB白天弱，夜间强；晴天无风白天弱，夜间强；晴天无风白天弱，夜间强；晴天无风白天弱，夜间强；晴天无风TTTT强，阴天风大强，阴天风大强，阴天风大强，阴天风大TTTT弱弱弱弱BB风速大，风速大，风速大，风速大，T T T T 弱；风速小，弱；风速小，弱；风速小，弱；风速小，T T T T 强强强强JJ热岛临界风速热岛临界风速热岛临界风速热岛临界风速城市风速大到一定数值，城郊气温差别消城市风速大到一定数值，城郊气温差别消城市风速大到一定数值，城郊气温差别消城市风速大到一定数值，城郊气温差别消 失，此时风速为热岛临界风速失，此时风速为热岛临界风速失，此时风速为热岛临界风速失，此时风速为热岛临界风速6伦敦的城伦敦的城市热岛市热岛B 伦敦地区冬伦敦地区冬伦敦地区冬伦敦地区冬季月均热岛强季月均热岛强季月均热岛强季月均热岛强度达到度达到度达到度达到6.76.76.76.7（12 12 12 12 F F F F）7北京的城市热岛北京的城市热岛BB 北京北京北京北京80808080年代初城市热岛强度为夏季年代初城市热岛强度为夏季年代初城市热岛强度为夏季年代初城市热岛强度为夏季1.51.51.51.5，冬季，冬季，冬季，冬季5555。家用空调的普及和车辆的剧增必然导致近年夏季热岛家用空调的普及和车辆的剧增必然导致近年夏季热岛家用空调的普及和车辆的剧增必然导致近年夏季热岛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。强度增加。强度增加。强度增加。1983年年1月月2627日日1982年年7月月8广州市的城市热岛广州市的城市热岛9城市热岛的成因城市热岛的成因B 自然条件自然条件自然条件自然条件JJ 市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对市内风速、对天空长波辐射：建筑布局影响对天空角系数和风场天空角系数和风场天空角系数和风场天空角系数和风场JJ 云量：市区内云量大于郊区云量：市区内云量大于郊区云量：市区内云量大于郊区云量：市区内云量大于郊区JJ 太阳辐射：市内大气透明度低太阳辐射：市内大气透明度低太阳辐射：市内大气透明度低太阳辐射：市内大气透明度低JJ 下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材料、植被、水体的设置料、植被、水体的设置料、植被、水体的设置料、植被、水体的设置B 人为影响：人为影响：人为影响：人为影响：“人为热人为热人为热人为热”JJ 交通、家用电器、炊事产热交通、家用电器、炊事产热交通、家用电器、炊事产热交通、家用电器、炊事产热JJ 空调采暖产热空调采暖产热空调采暖产热空调采暖产热10城市热岛的成因城市热岛的成因11城市热岛的成因：下垫面的影响城市热岛的成因：下垫面的影响不同下垫面的反射和吸收比不同下垫面的反射和吸收比不同下垫面的地表面温度不同下垫面的地表面温度下垫面对气温的影响下垫面对气温的影响砖石地面砖石地面草地草地裸露的土地裸露的土地蒸发蒸发漫反射漫反射反射反射反射反射漫反射漫反射蒸发蒸发漫反射漫反射反射反射12局部热岛效应局部热岛效应来流风向来流风向 某体育中心原设某体育中心原设计方案，建筑外表计方案，建筑外表面的大屏幕设置导面的大屏幕设置导致局部热岛强度达致局部热岛强度达44。13城市热岛与逆温层城市热岛与逆温层BB 由于自然对流的作用，在地面以上一定高度内形成了由于自然对流的作用，在地面以上一定高度内形成了由于自然对流的作用，在地面以上一定高度内形成了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一个温度随高度上升的稳定的一个温度随高度上升的稳定的一个温度随高度上升的稳定的“逆温层逆温层逆温层逆温层”，使污染物，使污染物，使污染物，使污染物处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了处于低温区域，妨碍了污染物向上部的扩散，加剧了城市的污染程度。城市的污染程度。城市的污染程度。城市的污染程度。“逆温层逆温层逆温层逆温层”的影响范围与热岛强度的影响范围与热岛强度的影响范围与热岛强度的影响范围与热岛强度有关，在大城市可达有关，在大城市可达有关，在大城市可达有关，在大城市可达500m500m500m500m高，小城市约为高，小城市约为高，小城市约为高，小城市约为50m50m50m50m。14 城市热岛与城市热岛与CTTCCTTC模型模型建筑群热时间常数建筑群热时间常数建筑群热时间常数建筑群热时间常数Cluster Thermal Time ConstantCluster Thermal Time ConstantCluster Thermal Time ConstantCluster Thermal Time ConstantBB以色列以色列以色列以色列H.Swaid and M.E.HoffmanH.Swaid and M.E.HoffmanH.Swaid and M.E.HoffmanH.Swaid and M.E.Hoffman提出，提出，提出，提出，对建筑采对建筑采对建筑采对建筑采取了二维简化，将建筑群简化成为周期性起伏的取了二维简化，将建筑群简化成为周期性起伏的取了二维简化，将建筑群简化成为周期性起伏的取了二维简化，将建筑群简化成为周期性起伏的“城城城城市峡谷市峡谷市峡谷市峡谷”BB改进改进改进改进CTTCCTTCCTTCCTTC模型：模型：模型：模型：ElnahasElnahasElnahasElnahas和和和和WilliamsonWilliamsonWilliamsonWilliamson 基准基准(背景背景)温度温度 太阳辐射造成的太阳辐射造成的空气温升空气温升 夜间对天空长波辐射夜间对天空长波辐射造成的空气温降造成的空气温降 空气团空气团的温度的温度 气象站气象站市区市区15北京某新建小区的热岛模拟北京某新建小区的热岛模拟日平均热岛强度日平均热岛强度/白天热岛强度白天热岛强度老区老区2/1.61.4/0.5S2区区2/1.72.1/1.6S3区区1.6/0.91.8/1.11.7/0.816北京某新建小区的热岛模拟北京某新建小区的热岛模拟BBS2S2S2S2区临马路，区临马路，区临马路，区临马路，S3S3S3S3区绿化好，老区建筑布局不通风区绿化好，老区建筑布局不通风区绿化好，老区建筑布局不通风区绿化好，老区建筑布局不通风17设置水景对热岛强度的影响设置水景对热岛强度的影响18建筑布局与日照建筑布局与日照B 日照的作用日照的作用日照的作用日照的作用JJ 冬季采暖：充分利用太阳能冬季采暖：充分利用太阳能冬季采暖：充分利用太阳能冬季采暖：充分利用太阳能JJ 自然采光需要：适当的散射辐射自然采光需要：适当的散射辐射自然采光需要：适当的散射辐射自然采光需要：适当的散射辐射JJ 心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用B 影响因素影响因素影响因素影响因素JJ 纬度：决定太阳高度角和日射强度纬度：决定太阳高度角和日射强度纬度：决定太阳高度角和日射强度纬度：决定太阳高度角和日射强度JJ 建筑布局：决定遮挡情况建筑布局：决定遮挡情况建筑布局：决定遮挡情况建筑布局：决定遮挡情况B 目标目标目标目标JJ 冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡JJ 夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡19建筑布局与日照建筑布局与日照B 日影日影J 终日日影：一天中都没有日照终日日影：一天中都没有日照终日日影：一天中都没有日照终日日影：一天中都没有日照J 永久日影：终年没有日照永久日影：终年没有日照永久日影：终年没有日照永久日影：终年没有日照B 建筑布局与日照建筑布局与日照J 建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡J 建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部分遮挡分遮挡分遮挡分遮挡208:008:00建筑的互遮挡建筑的互遮挡建筑的互遮挡建筑的互遮挡 冬至日的情况冬至日的情况冬至日的情况冬至日的情况8:009:0016:0014:0013:0012:0011:0010:00终日日影区终日日影区终日日影区终日日影区15:00北北北北21永久日影永久日影红线区内为永久日影红线区内为永久日影红线区内为永久日影红线区内为永久日影区，终年没有日照区，终年没有日照区，终年没有日照区，终年没有日照22日照的作用日照的作用B 日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，引起精神忧郁引起精神忧郁引起精神忧郁引起精神忧郁 B 紫外线紫外线紫外线紫外线JJ 杀菌，促进合成维生素杀菌，促进合成维生素杀菌，促进合成维生素杀菌，促进合成维生素D D D DJJ导致皮肤癌导致皮肤癌导致皮肤癌导致皮肤癌B 可见光可见光可见光可见光JJ获得照明获得照明获得照明获得照明B 红外线红外线红外线红外线JJ 带来辐射热能带来辐射热能带来辐射热能带来辐射热能23有关日照的规范与标准有关日照的规范与标准B日照间距日照间距日照间距日照间距为了得到充分的日照，南北方为了得到充分的日照，南北方为了得到充分的日照，南北方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向相邻的楼间距不得低于一定限值向相邻的楼间距不得低于一定限值向相邻的楼间距不得低于一定限值 适用适用适用适用于南北行列式排列的板式建筑于南北行列式排列的板式建筑于南北行列式排列的板式建筑于南北行列式排列的板式建筑 北京北京 39 57 冬至日冬至日24城市居住区规划设计规范规定城市居住区规划设计规范规定建筑气候建筑气候建筑气候建筑气候区划区划区划区划 、VIIVII气候区气候区气候区气候区 气候区气候区气候区气候区 、气候区气候区气候区气候区 大城市大城市大城市大城市 中小城中小城中小城中小城市市市市 大城市大城市大城市大城市 中小城中小城中小城中小城市市市市 日照标准日照标准日照标准日照标准日日日日 大寒日大寒日大寒日大寒日 冬至日冬至日冬至日冬至日日照时数日照时数日照时数日照时数(h)(h)2 2 3 3 1 1 有效日照有效日照有效日照有效日照时间带时间带时间带时间带(h)(h)8 816 16 9 915 15 日照时间日照时间日照时间日照时间计算起点计算起点计算起点计算起点 底层窗台面底层窗台面底层窗台面底层窗台面 25城市居住区规划设计规范规定城市居住区规划设计规范规定主要城市不同日照标准的间距系数主要城市不同日照标准的间距系数 26第五节第五节 我国气候分区特点我国气候分区特点B 两个分区标准两个分区标准J“民用建筑设计规范民用建筑设计规范民用建筑设计规范民用建筑设计规范”（GB50176GB50176GB50176GB5017693939393）的五个建筑热工设计分区的五个建筑热工设计分区的五个建筑热工设计分区的五个建筑热工设计分区J 建筑热工区划标准（建筑热工区划标准（建筑热工区划标准（建筑热工区划标准（GB50176GB50176GB50176GB5017693939393）的七）的七）的七）的七个建筑气候区划分区个建筑气候区划分区个建筑气候区划分区个建筑气候区划分区27建筑热工设计分区建筑热工设计分区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷区夏热冬冷区夏热冬暖夏热冬暖夏热冬暖夏热冬暖区区区区温和地区温和地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区严寒地区严寒地区28建筑气候区划建筑气候区划标准的分区法标准的分区法I区区II区区III区区IVIV区区区区V区区VIIVII区区区区VIVI区区区区29柯本柯本(W.P.Koppen)(W.P.Koppen)的全球气候分区的全球气候分区湿热湿热寒冷高原寒冷高原干冷干冷半干冷半干冷寒冷寒冷寒冷寒冷冬冷夏热冬冷夏热冬干夏冬干夏湿热湿热30本章复习要点本章复习要点BB 太阳辐射光谱特点与能量分布太阳辐射光谱特点与能量分布太阳辐射光谱特点与能量分布太阳辐射光谱特点与能量分布BB 太阳辐射对地球气候是怎么起作用的太阳辐射对地球气候是怎么起作用的太阳辐射对地球气候是怎么起作用的太阳辐射对地球气候是怎么起作用的BB 气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点BB 气温变化的原因气温变化的原因气温变化的原因气温变化的原因BB 长波辐射的概念与作用长波辐射的概念与作用长波辐射的概念与作用长波辐射的概念与作用BB 来流风的速度分布来流风的速度分布来流风的速度分布来流风的速度分布BB 影响城市微气候的要素影响城市微气候的要素影响城市微气候的要素影响城市微气候的要素BB 影响小区微气候的要素影响小区微气候的要素影响小区微气候的要素影响小区微气候的要素BB 我国的气候分区特点我国的气候分区特点我国的气候分区特点我国的气候分区特点31习题习题B 为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原为什么我国北方住宅严格遵守座北朝南的原则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严则，而南方（尤其是华南地区）住宅并不严格遵守此原则？格遵守此原则？格遵守此原则？格遵守此原则？B 是空气温度改变导致地面温度改变，还是地是空气温度改变导致地面温度改变，还是地是空气温度改变导致地面温度改变，还是地是空气温度改变导致地面温度改变，还是地面温度改变导致空气温度改变？面温度改变导致空气温度改变？面温度改变导致空气温度改变？面温度改变导致空气温度改变？B 晴朗的夏夜，气温晴朗的夏夜，气温晴朗的夏夜，气温晴朗的夏夜，气温25252525，有效天空温度能达，有效天空温度能达，有效天空温度能达，有效天空温度能达到多少？到多少？到多少？到多少？如果没有大气层，有效天空温度应如果没有大气层，有效天空温度应如果没有大气层，有效天空温度应如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？该是多少？该是多少？该是多少？32习题习题B 为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？结霜？结霜？结霜？B为保证日照时间满足规范要求，南方地区和为保证日照时间满足规范要求，南方地区和为保证日照时间满足规范要求，南方地区和为保证日照时间满足规范要求，南方地区和北方地区要求的最小住宅楼间距是否相同？北方地区要求的最小住宅楼间距是否相同？北方地区要求的最小住宅楼间距是否相同？北方地区要求的最小住宅楼间距是否相同？为什么？为什么？为什么？为什么？BB 采用高反射率的地面对住区微气候是改善了采用高反射率的地面对住区微气候是改善了采用高反射率的地面对住区微气候是改善了采用高反射率的地面对住区微气候是改善了还是恶化了？为什么？还是恶化了？为什么？还是恶化了？为什么？还是恶化了？为什么？B 水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是什么？什么？什么？什么？33