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1、*国家科技支撑计划重大项目课题（2006BAJ02A09、2006BAJ02A13-4）资助重庆市特征气候的舒适性分析重庆大学城市建设与环境工学院 张立文 李百战 丁勇沈艳摘要：本文通过对重庆地区气象资料的收集和整理，分析了该地区风力、温度、湿度等基础数据，对重庆地区的风速和风向进行了细致的统计并有了清晰的认识。结合人体热舒适区域图,对重庆市的温度、湿度特征进行了总结，为以后提出控制策略打下基础。 关键字 风速 风向 温度 湿度 1 前言重庆市位于中国西南部、长江上游。重庆辖区主要分布在长江沿线，以丘陵、低山为主，平均海拔为400米。重庆市区坐落在长江与嘉陵江交汇处，四面环山，江水回绕，湿度较
2、大。按建筑热工设计分区，是用累年最冷月（即一月份）和最热月（即七月份）平均温度作为主要指标，累年日平均温度5和25的天数作为辅助指标，将全国划分为五个区,即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。夏热冬冷地区的主要分区指标是最冷月平均温度010，最热月平均温度23，而重庆则属于典型的夏热冬冷地区。依托国家“十一五”重大科研项目中的“建筑室内热湿环境控制与改善关键技术研究课题,笔者收集了重庆市的相关气象资料1,进行了分析整理.2 风力资源2。1 风速分析笔者收集了重庆市一年的1460组风力数据,每一组数据包括风向和风速。风速（单位m/s）按大小分为0、0、1V、V5、5V7和V六个层次。风向的
3、处理是将360度圆等分为6份，即用来表示16个风向。例如：。0风向表示北风,45.0表示东北风,1800表示南风等，无风的情况不包括在内。经过笔者的统计：从风速大小来看，140个数据中，风速为0的数据有31个,0。0风向即北风的情况下，风速大小为01的有25个,风速大小为1V3的有5个,风速大小为3V5的有2个，累计得到全年14个数据中，北风风向的数据有77个。按照此法整理统计，得到了如下的分速分布表。表：风速分布表(/s）风速（个数）风向07个数18318255020770。025443132。5153105245.02315767。134510.07223032112.519024135。
4、042020061551127104210012240037202。56068225。01210002247。254270045730142923118019935033501937.318392737301460从上表中可以得出，重庆地区的全年室外风速较低。小于5m/s的风速占到了全年的9。04 ，分速在ms1ms的情况占了近四分之一,无风的情况也占了近四分之一。2。2 风向分析在风向方面,由表1的统计得：在146个数据中，无风情况下有1个数据，占据2。78%的比重；0.0风向北风的情况下，风速大小为01的有25个，比重为。7;风速大小为1V3的有50个,比重为3.42；风速大小为V5的有个
5、，比重为0.4%，累计得北风所占比重为5.27。按照此法,统计整理出如下的风向比重表。表2：风向比重表不同风速(m/s）风向下所占的比例风向比例0011V33721782178.05。71。713。4.400。0225.01.7100.210.070.05。03.6.032。470。070000067。53.901。372.470.070.000.000。0490892。3.270.000.0012.52190.48.0。10。0000135.01.0.341.30.00000.005.5。40.96。3014.0。00180.02.801。80。210。0。00202。520821。6。00
6、0070。022。04。661.513.150.00。0.00247。52.8844140。000。000。00。372.11.400。000.02927301.900。21000031.013.630。080.55000.00337.5139639250。40。000010.0100.0021.76.84832.530.1.0从上表中的数据可得,在重庆地区有风情况下,从风向上来看,主导风向为西北风，占到了3。74%的份额，其次为东北风,占了近1383的比例，其余的风向分布较为均匀.无风的比例也很高，占到了2.78% 。综合表风速分布表和表风向比重分布表,得到了重庆全年风玫瑰图。示意如下:从上
7、可得，重庆属于风能资源较贫乏地区,平均风速为1。m/s。但从相关的文献2看：一些山口、河谷地区, 特别是盆地边沿的东北部山区风能资源较丰富.重庆市风能总储量225万k， 可技术开发的风能在1050万k左右。就全市风能资源的地区分布而言，主要集中在巫溪、奉节、南川等地，约占全市幅员面积的。在能源消耗日益加大,能源日益紧张的今天,在重庆地区对于风资源的利用需要深入开发潜力。3 温湿度分析3. 冬季温湿度分析(以一月份为例)采用候平均气温划分季节的原则3(即候平均气温低于10的时间段为冬季，高于22为夏季，界于冬、夏季之间的时段分别为春、秋季）可以得到重庆市冬季来临的时间一般在2月上中旬，东南部偏早
8、在1月下旬，冬季长约-天，东南部及海拔较高地区可达0天以上。重庆冬季偏暖，少霜雪,多云雾,日照少，最冷月平均气温48。作者根据收集到的气象资料2，对重庆市的最冷月干球温度进行了整理，温度曲线如下所示:图2:最冷月的干球温度变化图从上图得:重庆冬季最冷月份一月的温度分布大致在51之间,最冷月1月的月平均温度为.1,最冷月的日最高温度与日最低温度分别为13。6和3。4。在自然环境日益极端化的今天,随着人们对生活品质的要求越来越高,创造一个舒适的室内热湿环境，已成为暖通工作者的首要任务。用什么样的物理参数来判定舒适的热湿环境？什么样的范围为舒适?根据国内外已有的研究成果，将温度、湿度等参数计算后将其
9、结果表现为图表中的一个区域,如图中的蓝色区域。该区域表示人体热舒适区,若某一气象参数经过计算后，描点落在蓝色区域内,则处在该气象参数下的人体感觉舒适（90%的人认为舒适)。笔者将收集的重庆市的温度、湿度等基础数据，经计算后描绘在如下图中。 图3：重庆一月份热舒适区分布图如图3所示,是暖通空调行业常用的焓-湿图，其中蓝色图框范围内表示人体舒适区(0的人认为舒适），红色表示自然通风区域。从该焓-湿图上看，一月份重庆的气候参数点都偏离人体热舒适区,温度主要分布在510之间，湿度在6左右，呈现一种湿度大、温度低的状态.由此可见，要改善重庆市冬季的舒适性,一月份首要目标是进行温度的控制,并同时控制相对湿
10、度保持在舒适度区域内，然后结合适当的湿度调节，改变这种阴冷的气候状况,达到人体热舒适的要求.3。2 夏季温湿度分析（以七月份为例）5月中旬开始，全市相继进入夏季，东南部最迟在6月初入夏,夏季是全年最长的季节，普遍有12010天，东南部稍短，也有00天左右。夏季炎热光照强,降水不匀多伏旱。重庆夏季以“火炉”著称,极端最高气温340,部分地区甚至高达4、4。日最高气温大于5的高温日数是炎热的标志之一,全市沿长江、嘉陵江和乌江两岸海拔较低地区的高温日数平均为040天，反映出重庆炎热不仅强度大，而且持续时间长3。笔者根据重庆市夏季的气象数据，整理了夏季最热月的干球温度图，如下所示：图:最热月的干球温度
11、分布图从图4可得：其最热月的日最高温度与日最低温度分别为37.7和2。2，日平均温度在43之间，经计算得重庆夏季最热月份七月的月平均温度为8。 在这样的高温情况下，在热舒适区分布图上会是怎样的一个情况？笔者将所收集的温湿度等数据，经计算后表示为下图中的黄点,如图5所示:图:重庆七月份热舒适区分布图从图5重庆七月的该焓湿图看,七月份重庆的气候参数点都远离人体热舒适区，温度主要分布在2535之间，湿度主要集中在80%左右，处于高温高湿状态,人体感觉闷热。由此可见,要提高重庆市夏季的舒适性,对于高温高湿的处理是关键。4 小结作者通过对重庆地区风、温度、湿度等气象数据的整理和分析,对重庆市的风力、温度
12、、湿度等天然冷热资源有了初步地认识。重庆地区的主导风向为西北风,平均风速为1.m/s，一年当中无风的时间占据了四分之一强,对于风资源的利用需要深入开发潜力。重庆地区冬季（以一月份为例）温度在左右，湿度在6%左右,给人以“阴冷”的感觉,根据这一气候特征，温度将是为使人体达到舒适状态首要的控制对象。夏季（以七月份为例）七月平均温度为281，湿度主要在0左右，高温高湿，影响建筑室内热湿环境舒适性的主要因素是相对湿度,其次是干球温度。从全年建筑室内热湿环境调控上看,对于湿度的调节应该是重庆地区的重点。笔者将对该课题深入研究，为使人体达到热舒适状态，提出更为具体和可操作性的控制策略.参考文献：中国气象局气象信息中心气象资料室. M。中国建筑热环境分析专用气象数据集。北京:中国建筑工业出版社, 2005张丽娜、李蜀庆.重庆市可再生能源现状和发展J。云南环境科学.200(5)增刊。1323.重庆市气候资源 4.O.nger,The omfo，Robrt E。iegerPubihing omany，Malba,，19825丁勇，李百战，罗庆，刘红.重庆市自然资源在改善室内热湿环境中的作用J重庆大学学报（自然
