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1、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 7.6 m/s时，局部 1.5 m 高处出现 10 m/s 的高风速,2,风场的3-D图：1.5m高处,3,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,4,合理的小区风场,建筑布局,风场模拟,5,城市热岛,热岛强度：热岛中心气温减去同时间同高度（距地1.5 m高处）附近远郊的气温的差值。单位：,6,城市热岛强度T的特征：,城市规模越大，人口越多，热岛现象越强； 因地理纬度不同热岛强度有所不同 高、中纬度区：冬强、夏弱。 北京：71年1月 T=1.8；7月T = 0.8 上海：55年11月T=2.4；5
2、月T = 0.1 白天弱，夜间强；晴天无风T强，阴天风大T弱 风速大，T 弱；风速小，T 强 热岛临界风速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,U=3.41gm-11.6,7,伦敦的城市热岛,伦敦地区冬季月均热岛强度达到6.7（12 F）,8,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。,9,广州市的城市热岛,10,城市热岛的成因,自然条件 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 云量：市区内云量大于郊区 太阳辐射：市内大气透明度低 下垫面的吸收和反射特性、蓄热特性：地面材
3、料、植被、水体的设置 人为影响：“人为热” 交通、家用电器、炊事产热 空调采暖产热,11,城市热岛的成因,12,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,13,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。,14,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
4、有关，在大城市可达500m高，小城市约为50m。,15,城市热岛与CTTC模型建筑群热时间常数Cluster Thermal Time Constant,以色列H. Swaid and M. E. Hoffman提出， 对建筑采取了二维简化，将建筑群简化成为周期性起伏的“城市峡谷” 改进CTTC模型：Elnahas和Williamson,气象站,市区,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,北京某新建小区的热岛模拟,S2区临马路，S3区绿化好，老
5、区建筑布局不通风,18,设置水景对热岛强度的影响,19,建筑布局与日照,日照的作用 冬季采暖：充分利用太阳能 自然采光需要：适当的散射辐射 心理需要：冬日室内光斑对人的心理有积极作用 影响因素 纬度：决定太阳高度角和日射强度 建筑布局：决定遮挡情况 目标 冬天尽量多：但太阳高度角低易被遮挡 夏天尽量少：但太阳高度角高不易被遮挡,20,建筑布局与日照,日影 终日日影：一天中都没有日照 永久日影：终年没有日照 建筑布局与日照 建筑的互遮挡：不同建筑物相互遮挡 建筑的自遮挡：建筑物一部分被另一部分遮挡,21,8:00,建筑的互遮挡 冬至日的情况,8:00,9:00,16:00,14:00,13:00
6、,12:00,11:00,10:00,终日日影区,15:00,北,22,永久日影红线区内为永久日影区，终年没有日照,23,日照的作用,日照过少导致人体产生的褪黑色素增加，引起精神忧郁 紫外线 杀菌，促进合成维生素D 导致皮肤癌 可见光 获得照明 红外线 带来辐射热能,24,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,25,城市居住区规划设计规范规定,26,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,27,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”（GB5017693）的五个建筑热工设计
7、分区 建筑热工区划标准（GB5017693）的七个建筑气候区划分区,28,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,29,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,30,柯本(W.P. Koppen)的全球气候分区,湿热,寒冷高原,干冷,半干冷,寒冷,寒冷,冬冷夏热,冬干夏 湿热,31,本章复习要点,太阳辐射光谱特点与能量分布 太阳辐射对地球气候是怎么起作用的 气温、有效天空温度、地温、湿度的变化特点 气温变化的原因 长波辐射的概念与作用 来流风的速度分布 影响城市微气候的要素 影响小区微气候的要素 我国的气候分区特点,32,习题,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）住宅并不严格遵守此原则？ 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？ 晴朗的夏夜，气温25，有效天空温度能达到多少？ 如果没有大气层，有效天空温度应该是多少？,33,习题,为什么晴朗天气的凌晨树叶表面容易结露或结霜？ 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？为什么？ 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？ 水体和植被对热岛现象起什么作用？机理是什么？,
