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1、绿色建筑微观外环境场地设计2.绿色建筑微观外环境场地设计气候区气候特征气候类型气候指标A赤道潮湿性气候区全年炎热，最冷月平均气温18热带雨林气候（Af）全 年 多 雨，最 干 月 降 水60mm热带季风气候（Am）雨季特别多雨，最干月降水60mm热带草原气候（Aw）有干湿季之分，最干月降水60mmB干燥性气候区全年降水稀少。根据降水的季节分配，分为冬雨区、夏雨区、年雨区沙 漠 气 候（Bwh，Bwk）干旱，全年降水250mm稀树草原气候（Bsh，Bsk）半干旱，250mm全年降水750mmC温润性温和型气候区最热月平均气温10，0最冷月平均气温18地 中 海 气 候（Csa，Csb）夏季干旱，
2、最干月降水40mm亚热带温润性气候（Cfa，Cwa）海洋性西海岸气候（Cfb，Cfc）2.1 气候2.1.1 气候分类1）柯本气候分类法2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.1 气候分类1）柯本气候分类法气候区气候特征气候类型气候指标D温润性冷温型气候区最热月平均气温10，最冷月平均气温0温润性大陆性气候（Dfa，Dfb，Dwa，Dwb）针叶林气候（Dfc，Dfd，Dwc，Dwd）E极地气候区全年寒冷，最热月平均气温10苔原气候（Et）0最热月平均气温10，生长有苔藓、地衣类植物冰原气候（Ef）最热月平均气温0，终年覆盖冰雪F山地气候区山地气候（H）海拔在2500m以上2.绿色建筑微观外环境场
3、地设计气候类型气候特征及气候因素建筑适应性表现湿热气候区温度高（1535），年均气温在18左右或更高，年较差小，年降水750mm，潮湿闷热，相对湿度80%，太阳辐射强烈，有眩光遮阳；自然通风降温；低蓄热围护结构干热气候区太阳辐射强烈，有眩光，温度高（2040），年较差、日较差大；降水稀少，空气干燥，湿度低，多风沙最大限度地相互遮阳；开较小的通风口；采用厚重的蓄热墙体增强热稳定性；利用水体调节微气候；内向性院落格局温和气候区有明显的季节性温度变化（冬季寒冷、夏季炎热）；月平均气温波动范围大，最冷月低至-15，最热月可达25，气温年变幅可达3037夏季：遮阳，通风冬季：日照，保温寒冷气候区大部分时
4、间月平均气温低于15，日夜温差变化较大；风大，严寒，雪荷载大减小建筑体形系数；最大限度地保温，尽量争取日照；紧凑式布置或围合以避风；采用坡屋面以减小雪荷载2.1.1 气候分类2）斯欧克莱建筑气候分区2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.2 城市气候与热岛效应城市化的快速发展使得城市人口高度集中，越来越多的经济活动影响了城市下垫面的性质，改变了该地区原有的区域气候状况，形成一种与城市周围不同的局部气候，称为城市气候。城市气候参数主要有日照时数、温度、湿度、风速等。城市气候效应包括：热岛效应、干岛和湿岛效应、热导环流效应、多云效应、多雾效应等。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.2 城市气候与热
5、岛效应城市热岛效应是城市气候的突出特征，且市内各区也不同，若绘制出等温线图，则与岛屿的等高线极为相似，这种气温分布的特殊现象被形象地称为“热岛效应”，城市热岛效应的强度与城市规模和城市人口有关，还受到天气状况和季节的影响。随着城市发展和人口增加，热岛强度在增加，气温也在逐渐升髙。它随地理及风力条件而变化。通常情况下，无云微风日热岛强度大，阴雨大风日热岛强度小，冬秋季大，夏季小。由于热岛效应提高了城市的局部气温，因此对寒冷地区（特别是在高纬度城市的冬季）来说，可以减少清除积雪的费用，减少建筑的采暖需求，缩短采暖期，有利于节约能源，但热岛效应会使夏季炎热地区温度更高，同时不利于城市污染物的扩散，使
6、城市多雾、多云、多雨，总的来说对城市生活弊多于利。在城市规划中，要根据城市所在地的气候特征，因地制宜，利用热岛的好处，控制其坏处，运用城市规划手段与自然条件创造良好的城市热环境。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.3 建筑设计相关的气候要素1）太阳辐射太阳辐射来自于太阳的电磁波辐射，它对地球的气候现象起主导作用。太阳辐射的光谱波长范围在0.28m3m之间，可以划分为三个波段：紫外线、可见光、红外线。波长在0.4m0.76m波段之间为可见光；波长小于0.4m的波段为紫外线；波长大于0.76m的波段为红外线。其中，太阳辐射最大强度位于可见光范围，但一半以上的能量由红外辐射发射出来。2.绿色建筑微
7、观外环境场地设计根据波长，辐射分为短波辐射和长波辐射。短波辐射直接源于太阳辐射，长波辐射间接来源于太阳辐射，主要来源于地面辐射和大气辐射，其中能量最大的波段约为10m。太阳辐射是提高冬季室内温度的天然资源，也是造成夏季室内过热的主要原因。太阳辐射照射建筑的实体墙面和屋面时，部分能量被吸收，部分能量被反射；太阳辐射照射建筑的透明墙体和外窗时，部分能量被吸收，部分能量被反射，还有部分能量透过围护结构进入室内。太阳辐射具有一定的方向性，同一地区不同朝向的建筑表面接收的太阳辐射照度随季节变化表现出一定的规律性。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.3 建筑设计相关的气候要素2）空气温度与空气湿度（1）
8、空气温度空气温度表征空气的冷暖程度，是指距地面1.5m高、背阴处空气的温度。空气温度受太阳辐射、风、云量、地形、地貌、植被覆盖等因素的影响，而空气与地表的热交换是影响空气温度的决定性因素。空气温度在时空维度的变化上具有一定的规律性。在时间维度上，空气温度表现为年变化与日变化，采用空气温度年较差和日较差来表示。其中，空气温度的年变化决定了建筑室内热环境的调控需求和建筑节能的设计对策，而空气温度的日变化则决定了建筑围护结构蓄热性能的要求。在空间维度上，水平方向上不同气候带、气候区的空气温度存在显著差异，一般随着纬度的升高气温降低；在垂直高度上，通常最高空气温度位于地表与空气交接面处，气温随着高度增
9、加而降低。但在某些特殊情况下也存在逆温现象。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.3 建筑设计相关的气候要素2）空气温度与空气湿度（2）空气湿度空气湿度指的是空气中水蒸气的含量，受地区空气温度、海拔高度、季节变化、地表水体分布等因素的影响。在表达和计量上，空气湿度可以用绝对湿度、相对湿度、空气含湿量、水蒸气分压力等来表示。2.绿色建筑微观外环境场地设计受气温变化的影响，空气湿度也存在时空维度上的变化。在时间维度上，空气湿度具有年变化与日变化。年变化表现为：空气绝对湿度夏季高于冬季；绝对湿度年变化最大的区域通常是受季风影响的区域，季风从海洋带来湿润热空气，从内陆带来干燥冷空气，造成该区域绝对湿度
10、年变化较大。日变化表现为：在一天中，即使绝对湿度接近于定值，相对湿度也存在较大变化，中午气温最高时相对湿度最低，随气温降低，相对湿度提高，到夜间相对湿度有可能接近饱和状态。在空间维度上，沙漠和寒冷地区空气湿度小，湿热地区空气湿度大；在垂直方向上空气湿度随海拔高度增加而降低；受热岛效应作用，城市市区的气温高于郊区，其相对湿度低于郊区。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1 气候2.1.3 建筑设计相关的气候要素3）气压与风地球周围大气层的重力作用在地球表面形成大气压力。大气压随海拔高度的变化而变化，气压压力差的作用驱动空气流动形成风。影响风的分布和特征的主要因素有：由太阳辐射不均造成的全球气压季节
11、性分布、地球自转、海陆表面温度变化、地形地貌环境差异等。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.3 建筑设计相关的气候要素4）凝结与降水含有水蒸气的空气受冷降温，低于露点温度时，过剩的水蒸气发生凝结。当空气与冷表面接触发生冷却时，在冷表面形成露。空气未与冷表面接触而是与冷空气混合发生冷却，温度低于露点温度时形成雾。峡谷和凹地的冷空气集中易形成雾气；在海岸地区，海风裹挟着潮湿的空气与陆地冷空气接触也常产生雾。当空气蒸发伴随着气流上升而扩散（绝热冷却），水分凝结成液态或固态水降落回大地时形成降水，包括雨、雪、冰雹等。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.3 建筑设计相关的气候要素4）凝结与降水表征降
12、水的参数有降水强度（降水量）和降水时间。降水强度的空间分布受纬度、大气环流、海陆分布、地形等因素的影响。全球各地平均降水量存在较大差异，但仍具有一定的纬度地带性特征，分为赤道多雨带、副热带少雨带、中纬多雨带和高纬少雨带。降水时间在不同气候区表现出一定的规律性。降水影响空气湿度，并通过蒸发调节空气温度。城市中的降水可以调节微气候，缓解城市热岛效应。建筑及其环境的设计需要通过材料选择和构造做法排除降水，并加以有效的组织利用；建筑室内热湿环境调控需要考虑相对湿度，而该要素直接受降水量、蒸发量影响。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.4 我国的气候特征1）季风气候我国大多数地区的风向和干湿环境随季节
13、演替发生规律性变化。风向变化表现为：冬季空气气流由内陆的冷高气压区流向东南沿海的热低气压区，盛行偏北风和西北风；夏季空气气流由沿海凉爽的低气压区流向大陆的高温低气压区，盛行东南风和西南风，干湿变化表现为冬干夏雨。2.绿色建筑微观外环境场地设计2）大陆性气候由于大陆的热容量比海洋小，因此大陆随太阳辐射变化的升温和降温比海洋明显，温差相对较大，这种特性称为大陆性气候。我国大陆性气候特征显著，表现为冬冷夏热。在冬季，我国平均气温比世界上其他同纬度地区更低；在夏季，我国比世界上除沙漠以外的其他同纬度地区的平均气温更高。3）气候类型多样化我国地域辽阔，跨越多个气候带，从最北部的寒温带到最南部的赤道。有山
14、地、丘陵、平原、盆地等多种地形，变化复杂。在气候类型上，既有海拔 4500m以上青藏高原地区的终年冬季，也有南海诸岛的全年夏季，还有云南中部的四季如春，其他大部分地区则四季分明。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.5 我国的建筑热工分区和建筑气候区划1）建筑热工分区建筑热工分区制定的目的在于，使建筑热工设计与地区气候相适应，在保证室内热舒适需求的前提下，实现建筑节能目标。我国制定的 民用建筑热工设计规范（GB 50176-2016）以累年最冷月（1月）和最热月（7月）的平均温度作为分区“主要指标”，以累年日平均温度5和25的天数为“辅助指标”，5个区的气候指标和建筑设计要求见表2-3。2.绿
15、色建筑微观外环境场地设计2.1.5 我国的建筑热工分区和建筑气候区划1）建筑热工分区分区名称分区指标设计要求主要指标辅助指标严寒地区tminm-10145d5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-10tminm090d5145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0tminm1025tmaxm300d59040d25110必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温夏热冬暖地区10tminm25tmaxm29100d25200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0tminm1318tmaxm250d590部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热2
16、.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.5 我国的建筑热工分区和建筑气候区划2）建筑气候区划分我国制定的建筑气候区划标准（GB 50178-93）以1月和7月的平均气温、7月的平均相对湿度作为“主要指标”，以年降水量、年日平均温度5和25的日数为“辅助指标”，将全国划分为7个一级区：I、II、III、IV、V、VI、VII区。在一级区内，依据1月及7月的平均气温、冻土性质、最大风速、年降水量等指标划分为20个二级区。由于“建筑热工分区”与“建筑气候区划”所采用的主要指标是一致的，因此两者的区划也是互相兼容、基本一致的。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.5 我国的建筑热工分区和建筑气候区划3）大气温室效应大气层是由氮、氧、氩等多种气体组成，当太阳透过大气时，太阳辐射受到不同程度的削弱，形成目前的地球气候系统。太阳短波辐射可以透过大气到达地面，而地表受热后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，使辐射产生的热量留在了大气层内，起到类似温室的作用，提高了地表与低层大气的温度，故名“大气温室效应”。2.绿色建筑微观外环境场地设计2.1.5 我国的建筑热工分区和建筑气候区划3）大气温室效
