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1、C.1 环境工学基本知识环境工学基本知识1-1 1-1 生物圈与生态平衡生物圈与生态平衡一、生物圈一、生物圈1.1.定义：地球表面全部有机体及其相互作用的生存环境的总合称定义：地球表面全部有机体及其相互作用的生存环境的总合称 为生物圈。为生物圈。2.2.范围：海平面以上约范围：海平面以上约1515公里；公里； 海平面以下约海平面以下约1111公里公里 物种：动物物种：动物216216万种；植物万种；植物3434万种；微生物万种；微生物4 4万种万种3.3.分类：分类：1)1)气圈：约气圈：约10km10km 暖层（非常稀薄，基本与人类无关）暖层（非常稀薄，基本与人类无关） 大大 中层（非常稀薄
2、，基本与人类无关）中层（非常稀薄，基本与人类无关） 气气 平流层（臭氧含量非常高）平流层（臭氧含量非常高） 对流层（气流活动非常丰富）对流层（气流活动非常丰富）2)2)水圈水圈3)3)岩石圈岩石圈二、生态系统二、生态系统1.1.定义：在一定的空间内，生物之间、生物与环境之间，互相依定义：在一定的空间内，生物之间、生物与环境之间，互相依 赖制约并以某种方式进行物质与能量的交换。这种生物赖制约并以某种方式进行物质与能量的交换。这种生物 与环境的结合体称为生态系统与环境的结合体称为生态系统2.2.组成组成 生产者：自养者，绿色植物、菌类生产者：自养者，绿色植物、菌类 消费者：他养者，动物消费者：他养
3、者，动物 分解者：还原者，微生物分解者：还原者，微生物 非生命物质：各种无机物及自然因素非生命物质：各种无机物及自然因素 3.3.生态平衡生态平衡定义：生态系统各组分之间，在一段时间内，在一定的条件定义：生态系统各组分之间，在一段时间内，在一定的条件 下保持着自然的、暂时的、相对的动态平衡，称为生下保持着自然的、暂时的、相对的动态平衡，称为生 态平衡。态平衡。手段手段 正反馈：物种在无限制环境下连续以指数形式增长的本能。正反馈：物种在无限制环境下连续以指数形式增长的本能。 负反馈：资源减少、疾病、天敌、环境恶化等限制物种发展。负反馈：资源减少、疾病、天敌、环境恶化等限制物种发展。正、负反馈的调
4、节正、负反馈的调节三、城市生态环境的特点三、城市生态环境的特点1.1.人类成为生态系统的主体人类成为生态系统的主体2.2.是一个不独立、不完全的开放系统是一个不独立、不完全的开放系统3.3.是一个极不稳定的环境系统是一个极不稳定的环境系统 1-2 1-2 环境及环境机能环境及环境机能一、环境一、环境1.1.定义：某一主体周围对该主体有影响的自然因素的总合。定义：某一主体周围对该主体有影响的自然因素的总合。2.2.分类分类 自然环境：客观生存基础自然环境：客观生存基础 人工环境：物质环境（房屋、桥梁、道路、城市等）人工环境：物质环境（房屋、桥梁、道路、城市等） 社会文化环境（政治、法律、宗教、风
5、俗等）社会文化环境（政治、法律、宗教、风俗等）二、环境的机能二、环境的机能1.1.环境中的物质交换环境中的物质交换分子扩散；紊流扩散分子扩散；紊流扩散2.2.环境中的能量传递环境中的能量传递3.3.环境的自净能力环境的自净能力定义：借助一系列物理、化学、生物过程，被污染的环境一定定义：借助一系列物理、化学、生物过程，被污染的环境一定 程度上都有清除异物恢复原状的能力，称为环境的自净能力。程度上都有清除异物恢复原状的能力，称为环境的自净能力。 大气自净方式大气自净方式 紊流扩散紊流扩散 重力吸附作用重力吸附作用 雨水冲刷雨水冲刷 生物、化学作用生物、化学作用 最大自净能力（环境负荷）最大自净能力
6、（环境负荷） 环境对异物的最大可容纳量环境对异物的最大可容纳量 建筑实例建筑实例1-3 1-3 人类活动对环境和气候的影响人类活动对环境和气候的影响一、下垫面性质的改变对气候的影响一、下垫面性质的改变对气候的影响下垫面：天空大气面对的地表层，能对大气产生影响的表层。下垫面：天空大气面对的地表层，能对大气产生影响的表层。1.1.植林与伐林植林与伐林2.2.建造大型水库建造大型水库3.3.海洋石油污染海洋石油污染二、改变了大气成分二、改变了大气成分1.CO1.CO2 2 浓度升高形成温室效应浓度升高形成温室效应2.2.化工业废气破坏臭氧层化工业废气破坏臭氧层3.3.光化学污染严重光化学污染严重4.
7、4.人为尘埃增加人为尘埃增加三、人为释放热三、人为释放热 C.2C.2城市热环境城市热环境2-1 2-1 城市气候特点城市气候特点 1.1.空气污染严重、日照减弱空气污染严重、日照减弱 2.2.城市气温升高，形成城市气温升高，形成“热岛热岛”现象现象 3.3.市区风向不规则，风速减小，但时有强风市区风向不规则，风速减小，但时有强风 4.4.雾多、降水多，空气相对湿度小雾多、降水多，空气相对湿度小2-2 2-2 城市热岛现象城市热岛现象一、城市热岛一、城市热岛 城市城市“热岛热岛”效应是指城市内的气温比城市外高，且越接近效应是指城市内的气温比城市外高，且越接近市中心建筑稠密区温度越高，等温线图呈
8、现岛性，称其为热岛市中心建筑稠密区温度越高，等温线图呈现岛性，称其为热岛 热岛强度热岛强度T=T=市区气温市区气温- -郊区气温郊区气温二、热岛的成因二、热岛的成因1.1.城市下垫面与郊区的巨大差异是形成热岛效应的重要原因城市下垫面与郊区的巨大差异是形成热岛效应的重要原因立体化下垫面曾大大增加了太阳辐射的接触次数立体化下垫面曾大大增加了太阳辐射的接触次数城市建筑密度大，通风不良，不利于热量散发城市建筑密度大，通风不良，不利于热量散发城市中不透水面积大，植被水体少城市中不透水面积大，植被水体少2.2.市区有大量的人为释放热市区有大量的人为释放热3.3.市区上空的大气污染严重市区上空的大气污染严重
9、三、热岛的特征三、热岛的特征1.1.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。 T=2.0lgN-4.06() T=2.0lgN-4.06() 欧洲欧洲 T=2.96lgN-6.41() T=2.96lgN-6.41() 北美北美2.2.各地区各季节各时刻热岛强弱不同各地区各季节各时刻热岛强弱不同 冬季热岛效应较夏季强冬季热岛效应较夏季强 纬度越高的地区热岛效应越强纬度越高的地区热岛效应越强 夜间热岛效应较白天强夜间热岛效应较白天强3.3.存在存在“临界风速临界风速”2-3 2-3 热岛对环境的影响及对策热岛对环境的影响及对策一、热岛对环境的影响一、热岛对环境
10、的影响1.1.在城乡之间形成热岛环流，加重空气污染在城乡之间形成热岛环流，加重空气污染 混合高度混合高度 H Hmin = 50min = 50500m500m2.2.增加城市降水量，降低城市空气湿度，城市极端天气增多增加城市降水量，降低城市空气湿度，城市极端天气增多3.3.酷热天气增多，减少城市霜、雪酷热天气增多，减少城市霜、雪二、规划设计对策二、规划设计对策1.1.严格控制城市人口，控制城市规模：最佳城市规模严格控制城市人口，控制城市规模：最佳城市规模 2.2.以交通站点为中心，以交通站点为中心，城市均匀分布多个闹市中心，分散人流，减城市均匀分布多个闹市中心，分散人流，减轻热岛轻热岛 3.
11、3.“大区大间距，小区小间距大区大间距，小区小间距”的规划原则的规划原则 减少太阳辐射吸收量；减少二氧化碳排放量减少太阳辐射吸收量；减少二氧化碳排放量4.4.加强绿化改善外部环境加强绿化改善外部环境分散式绿化：减弱整个城市的热岛强度分散式绿化：减弱整个城市的热岛强度绿化带型：将热岛分割成小块，有效降低混合高度（宽约绿化带型：将热岛分割成小块，有效降低混合高度（宽约150m150m）结合建筑立体绿化结合建筑立体绿化 乔、灌、草合理结合乔、灌、草合理结合 优先使用当地植物优先使用当地植物 绿化品种的选择与配置绿化品种的选择与配置3.3.合理的建筑布局合理的建筑布局 合理预留风道合理预留风道 提高风
12、道利用效率提高风道利用效率4.4.加强建筑节能，减少人为产热加强建筑节能，减少人为产热 市区保持充足的蒸发地面（湿地、绿地），严格控制人工铺装市区保持充足的蒸发地面（湿地、绿地），严格控制人工铺装地面，或使用新型建材地面，或使用新型建材 优化建筑单体优化建筑单体5.5.建设海绵城市建设海绵城市 海绵城市：国际通用术语为海绵城市：国际通用术语为“低影响开发雨水系统构建低影响开发雨水系统构建”，指的是城市像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或者就，指的是城市像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或者就近近“吸收、存蓄、渗透、净化吸收、存蓄、渗透、净化”径流雨水，补充地下水、径流雨水，补充地下水、调节水循环，
13、在干旱缺水时有条件将蓄存的水调节水循环，在干旱缺水时有条件将蓄存的水“释放释放”出出来并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加来并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自然自然”。建设原则：规划引领；建设原则：规划引领； 生态优先；生态优先； 安全为重；安全为重； 因地制宜；因地制宜； 统筹建设。统筹建设。建设途径：建设途径： 对城市原有生态系统的保护。对城市原有生态系统的保护。 生态恢复和修复。生态恢复和修复。 低影响开发。低影响开发。控制目标：径流总量控制、径流峰值控制、控制目标：径流总量控制、径流峰值控制、 径流污染控制、雨水资源化利用等径流污染控制、雨水资源化利用等实施路径：实施
14、路径：总体规划：总体规划：（1）保护水生态敏感区。 （2）集约开发利用土地 （3）合理控制不透水面积。 （4）合理控制地表径流。 （5）明确低影响开发策略和重点建设区域。专项规划：专项规划： 城市水系统专项规划； 城市绿地系统专项规划； 城市排水防涝综合规划； 城市道路交通专项规划；技术路线：技术路线： 控制指标分解技术选择技术选择： 渗透、储存、调节、转输、截污净化单项设施单项设施：主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。 C.3 C.3 城市风环境城市风
15、环境定义：定义：“风环境风环境”，包括城市的风向，风速以及影响城市风向、风，包括城市的风向，风速以及影响城市风向、风 速的因素以及其对城市大气环境的影响。速的因素以及其对城市大气环境的影响。3-1 3-1 大气边界层大气边界层一、一、大气边界层大气边界层 1.1.大气边界层：从地球表面到大气边界层：从地球表面到5001000米高的这一层空气米高的这一层空气 郊区：薄郊区：薄 平原：薄平原：薄 市区：厚市区：厚 山地：厚山地：厚 2.2.分层分层 接地层：自地面向上接地层：自地面向上50-10050-100米的空气层，也叫城市覆盖层。米的空气层，也叫城市覆盖层。是与人类关系最密切的一层，气温、风
16、速、风向等的变化都发是与人类关系最密切的一层，气温、风速、风向等的变化都发生在该层。生在该层。 自由大气：大气边界层的上部的大气。自由大气：大气边界层的上部的大气。 二、边界层内风速的垂直分布二、边界层内风速的垂直分布 式中式中 Vh高度高度h h处的风速处的风速 Vg 当地地转向风速当地地转向风速 hg 当地边界层上界高度当地边界层上界高度 指数，取决于当地粗燥度指数，取决于当地粗燥度 类别类别 草原草原 农耕地带农耕地带 城市郊区城市郊区 城市中心城市中心 0.280.12 0.130.16 0.200.23 0.250.40边界边界 100180 270350 390460 420600
17、层厚度层厚度(m) 式中：式中：hs 基准高度，取基准高度，取10米米规律：随高度的增加，农村风速迅速增大，而城市风速变化不大，规律：随高度的增加，农村风速迅速增大，而城市风速变化不大， 同一高度处，农村风速远大于城市风速。同一高度处，农村风速远大于城市风速。 三、边界层内气温的垂直分布与大气稳定度三、边界层内气温的垂直分布与大气稳定度1.温度层结：大气中空气温度沿垂直方向的分布状况（用气温垂直温度层结：大气中空气温度沿垂直方向的分布状况（用气温垂直 递减率递减率表示）表示）正常分布：下高上低，正常分布：下高上低， 0 气温随着高度增加而下降，每上升气温随着高度增加而下降，每上升100m平均下
18、降平均下降0.65反常分布：反常分布：等温等温气温不随高度发生变化，气温不随高度发生变化， 0 逆温逆温气温随高度的增加而升高，气温随高度的增加而升高， 02.大气稳定度：反映城市中空气流动情况大气稳定度：反映城市中空气流动情况A极不稳定极不稳定 D中性中性 F稳定稳定3.3.地面浓度分布地面浓度分布地面最大浓度与烟囱高度的平方成反比地面最大浓度与烟囱高度的平方成反比地面最大浓度落点（烟囱下风侧地面最大浓度落点（烟囱下风侧XmaxXmax）建筑选址避开下风向建筑选址避开下风向10-1510-15倍烟囱有效高度为位置倍烟囱有效高度为位置附加高度正比于：烟囱直径、烟囱口排烟速度、排烟温度附加高度正
19、比于：烟囱直径、烟囱口排烟速度、排烟温度源强条件相同的情况下源强条件相同的情况下,抬高源高可以有效地降低地面污物浓度抬高源高可以有效地降低地面污物浓度四、逆温及其对大气污染的影响四、逆温及其对大气污染的影响 1.逆温逆温：气温随高度的增加而升高的现象，称逆温现象气温随高度的增加而升高的现象，称逆温现象 2.逆温层：逆温所及的空气层叫逆温层：逆温所及的空气层叫“逆温层逆温层”。 上界称上界称“逆温顶逆温顶”，下界叫，下界叫“逆温底逆温底”。 3.分类：分类：1 根据逆温层的位置分类根据逆温层的位置分类 a.接地逆湿：从地面即开始逆温接地逆湿：从地面即开始逆温 b.悬浮逆温：中间一段大气分布反常悬
20、浮逆温：中间一段大气分布反常 2 根据逆温形成原因分类根据逆温形成原因分类平流逆温：大天气系统的暖气流经过冷的下垫面上空时形成平流逆温：大天气系统的暖气流经过冷的下垫面上空时形成辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温地形逆温：由于局部地形原因而造成的逆温（谷地或盆地）地形逆温：由于局部地形原因而造成的逆温（谷地或盆地）3-2风向分布与规划设计风向分布与规划设计一、大天气系统的风向类型与规划设计一、大天气系统的风向类型与规划设计1、基本概念、基本概念a风向频率：某地某方向的风向频率即指该方向一年中有风次数与风向频率：某地某方向的风向频率即指该方向一年
21、中有风次数与 该地区全年各方向有风总次数的比率。该地区全年各方向有风总次数的比率。b最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。b最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。c风玫瑰图：在极坐标中标出各风向的风向频率。风玫瑰图：在极坐标中标出各风向的风向频率。d盛行风向：多年气象资料统计出某地一年中风向频率较大的方盛行风向：多年气象资料统计出某地一年中风向频率较大的方 向，可以有一或二个，不超过三个。向，可以有一或二个，不超过三个。e主导风向：即单一盛行风向、即该地区只有一个风向频率较主导风向：即单一盛行风向、即该地区只有
22、一个风向频率较 大的风向，风玫瑰图上单一尖角。大的风向，风玫瑰图上单一尖角。2、风向类型分区与规划布局、风向类型分区与规划布局A 季风区：冬偏北夏偏南，风向较稳定，风向变化在季风区：冬偏北夏偏南，风向较稳定，风向变化在135180 盛行风向频率一般在盛行风向频率一般在20%40%。 东北至东南大部地区东北至东南大部地区 (风玫瑰图上有两个尖角风玫瑰图上有两个尖角)规划原则：将工业区布置在最小风频风向的上风侧；规划原则：将工业区布置在最小风频风向的上风侧； 居民区布置在最小风频风向的下风侧。居民区布置在最小风频风向的下风侧。B B 主导风向区：具有风向频率在主导风向区：具有风向频率在50%50%
23、的风向，西北西南大部分地区的风向，西北西南大部分地区 （风玫瑰图上一个长尖角）（风玫瑰图上一个长尖角）规划原则：工业区置于主导风向的下风侧规划原则：工业区置于主导风向的下风侧 居住区置于主导风向的上风侧居住区置于主导风向的上风侧C C 无主导风向区：全年风向多变，无盛行风，也无最小风频，陕北无主导风向区：全年风向多变，无盛行风，也无最小风频，陕北 甘肃宁夏。（风玫瑰图较均匀）甘肃宁夏。（风玫瑰图较均匀）规划原则规划原则工业区置于年合成风速风向的下风侧工业区置于年合成风速风向的下风侧 居住区置于年合成风速风向的上风侧居住区置于年合成风速风向的上风侧( (各向风速均较大各向风速均较大) ) 工业区
24、布置于危险风速的下风侧工业区布置于危险风速的下风侧 居住区置于居住区置于于危险风速于危险风速的上风侧的上风侧( (有危险风速有危险风速) )D D 准静风区：静风频率准静风区：静风频率(风速风速01.0m/s)在在50%50%以上以上，盆地、山谷，盆地、山谷规划原则规划原则 工业区集中布置；利用卫生防护带隔离其与生活区工业区集中布置；利用卫生防护带隔离其与生活区 计算出污染源浓度落点，生活区置于该界限以外计算出污染源浓度落点，生活区置于该界限以外风向类型风向类型风向类型风向类型符号符号符号符号指标指标指标指标生活区生活区生活区生活区工业区工业区工业区工业区主导风主导风主导风主导风A A主导风向
25、主导风向主导风向主导风向上风上风上风上风下风下风下风下风AA最小风频最小风频最小风频最小风频下风下风下风下风上风上风上风上风对角盛对角盛对角盛对角盛行风行风行风行风180 180 B B风向旋转风向旋转风向旋转风向旋转本侧本侧本侧本侧外侧外侧外侧外侧BB最小风频最小风频最小风频最小风频下风下风下风下风上风上风上风上风夹角盛夹角盛夹角盛夹角盛行风行风行风行风9090C C风向夹角风向夹角风向夹角风向夹角内侧内侧内侧内侧外侧外侧外侧外侧4545CC盛行风向盛行风向盛行风向盛行风向上风上风上风上风下风下风下风下风135135CC风向旋转风向旋转风向旋转风向旋转本侧本侧本侧本侧对侧对侧对侧对侧CC最小
26、风频最小风频最小风频最小风频下风下风下风下风上风上风上风上风静风静风静风静风D D工业区集中工业区集中工业区集中工业区集中生活区分散生活区分散生活区分散生活区分散次大风频下风侧次大风频下风侧次大风频下风侧次大风频下风侧DD最小风频上风侧最小风频上风侧最小风频上风侧最小风频上风侧无主风无主风无主风无主风E E年合成风向年合成风向年合成风向年合成风向上风上风上风上风下风下风下风下风二、局地环流与规划设计二、局地环流与规划设计二、局地环流与规划设计二、局地环流与规划设计1 1、山谷风、山谷风、山谷风、山谷风 1 1）机理）机理）机理）机理 2 2）特点：）特点：）特点：）特点：日变型日变型日变型日变
27、型 山风和谷风的的频率大致相等；山风和谷风的的频率大致相等；山风和谷风的的频率大致相等；山风和谷风的的频率大致相等； 谷风的风速约大于山风；谷风的风速约大于山风；谷风的风速约大于山风；谷风的风速约大于山风； 常伴有逆温现象，大气稳定；常伴有逆温现象，大气稳定；常伴有逆温现象，大气稳定；常伴有逆温现象，大气稳定； 阴雨天几乎不存在；阴雨天几乎不存在；阴雨天几乎不存在；阴雨天几乎不存在； 与山谷的大小，山坡面的朝向均有关系。与山谷的大小，山坡面的朝向均有关系。与山谷的大小，山坡面的朝向均有关系。与山谷的大小，山坡面的朝向均有关系。规律：规律：规律：规律： 山谷大：风强山谷大：风强山谷大：风强山谷大
28、：风强 向阳：强向阳：强向阳：强向阳：强 山谷小：风弱山谷小：风弱 背阳：弱背阳：弱3）对环境的影响及对策）对环境的影响及对策 影响：谷底的污染物难以扩散稀释影响：谷底的污染物难以扩散稀释 对策：对策： 尽量避免在山谷地带建污染浓度大的工厂尽量避免在山谷地带建污染浓度大的工厂 对重污染工厂，采用超高烟囱，冲出环流层对重污染工厂，采用超高烟囱，冲出环流层 2、海陆风、海陆风 （水路风）（水路风）1）机理）机理 2）特点：）特点：日变型，风频基本相等；日变型，风频基本相等；影响范围大：影响范围大：风速较大，海风约为风速较大，海风约为56级，陆风级，陆风3级级热带地区海陆风较强，中高纬地区较弱。热带
29、地区海陆风较强，中高纬地区较弱。3）对环境的影响及对策）对环境的影响及对策影响：影响： 局地循环累积污染加重局地循环累积污染加重 若当地盛行风与海风相反，将形成一层倾斜的逆温层若当地盛行风与海风相反，将形成一层倾斜的逆温层 烟气压在逆温层内难以扩散，造成沿海近处污染增大烟气压在逆温层内难以扩散，造成沿海近处污染增大对策：沿海建工业区时，应将生产用地与生活用地平行布置，对策：沿海建工业区时，应将生产用地与生活用地平行布置， 二者均垂直于海岸线布置。二者均垂直于海岸线布置。3、过山风、过山风 （下坡风）（下坡风）1）机理）机理 2）特点：）特点： 局部强风局部强风 3）对环境的影响及对策）对环境的
30、影响及对策对策：对策：尽量提倡布置在尽量提倡布置在C点点 在岩山不稳的山坡下，避免设置各种设施在岩山不稳的山坡下，避免设置各种设施3-3建筑群中的风环境建筑群中的风环境一、建筑周围的气流状况一、建筑周围的气流状况1.建筑气流场的基本模式建筑气流场的基本模式 室外气流遇建筑物阻碍，约在墙面高度室外气流遇建筑物阻碍，约在墙面高度1/2处，分成向上、向下处，分成向上、向下 气流，侧面分成向左、向右气流。气流，侧面分成向左、向右气流。 经过建筑转角处，气流与建筑物剥离，风速沿剥离流线加强。经过建筑转角处，气流与建筑物剥离，风速沿剥离流线加强。 横向剥离风有下降趋势。横向剥离风有下降趋势。2.建筑物尺度
31、变化对气流的影响建筑物尺度变化对气流的影响 建筑物越长、越高、进深越小，其背风面产生的涡流区越大。建筑物越长、越高、进深越小，其背风面产生的涡流区越大。3.风向入射角变化对气流的影响风向入射角变化对气流的影响 风向与建筑物长边的夹角越大，其背风面产生的涡流区越大，同风向与建筑物长边的夹角越大，其背风面产生的涡流区越大，同 时两侧强风区越大。时两侧强风区越大。二、建筑防风二、建筑防风1.选址要求选址要求避免避免“霜洞霜洞”避免产生避免产生“局地疾风局地疾风”风旋、风洞、风漏斗风旋、风洞、风漏斗避免雨雪堆积避免雨雪堆积2. .利用防风林或挡风构筑物利用防风林或挡风构筑物防护林背后最低风速出现在距离
32、林木高度防护林背后最低风速出现在距离林木高度4 4至至5 5倍处倍处防护林的宽度为其高度防护林的宽度为其高度1111倍左右时，防护距离最大倍左右时，防护距离最大树丛的防护距离远大于树林树丛的防护距离远大于树林实体墙阻风设施应在墙体上留有向上穿透的百页或孔洞实体墙阻风设施应在墙体上留有向上穿透的百页或孔洞3. .建筑建筑“涡流涡流”效应效应建筑角落部分形成猛烈气流建筑角落部分形成猛烈气流“角落效应角落效应”被吸入建筑物背风面真空区形成强烈下旋被吸入建筑物背风面真空区形成强烈下旋“尾流效应尾流效应”建筑物紧密相依造成狭长空间建筑物紧密相依造成狭长空间“通道效应通道效应”高大建筑物角部相对高大建筑物
33、角部相对“漏斗效应漏斗效应”4. .建筑防风措施建筑防风措施 A A立面处理立面处理基座型建筑基座型建筑高层建筑物附设高层建筑物附设“裙房裙房”或出挑或出挑“平台平台”裙房的设计高度必须比临近建筑物高裙房的设计高度必须比临近建筑物高中空化建筑中空化建筑建筑立面中部设通风通道建筑立面中部设通风通道建筑中空层应设在迎风面气流分叉点附近建筑中空层应设在迎风面气流分叉点附近邻栋间设通廊顶盖邻栋间设通廊顶盖 B B平面处理平面处理建筑平面转角处理建筑平面转角处理转角作锯齿状处理转角作锯齿状处理平面流线转形处理平面流线转形处理平面越接近圆形，风速增加得越少平面越接近圆形，风速增加得越少表面的凸凹处理表面的
34、凸凹处理将建筑物墙面、屋顶作凸凹状，可阻挠气流、增加辐射将建筑物墙面、屋顶作凸凹状，可阻挠气流、增加辐射凸凹变化可借助遮阳板或增设阳台的办法凸凹变化可借助遮阳板或增设阳台的办法配置安排配置安排建筑物小表面朝向冬季盛行风向或强风风向建筑物小表面朝向冬季盛行风向或强风风向加大建筑群邻栋间距，避免局部峡谷风加大建筑群邻栋间距，避免局部峡谷风5. .合理的建筑布局合理的建筑布局利用建筑布局建立气候防护单元，避免不利风向利用建筑布局建立气候防护单元，避免不利风向高度均匀，布局高度均匀，布局均匀均匀三、建筑通风三、建筑通风1.建筑体形与自然通风建筑体形与自然通风 反应点反应点扁长形建筑不利于建筑群通风，对
35、内部通风影响小扁长形建筑不利于建筑群通风，对内部通风影响小竖高形态的建筑对风的阻碍小竖高形态的建筑对风的阻碍小立方体形建筑不利于内部通风，对相邻建筑影响小。立方体形建筑不利于内部通风，对相邻建筑影响小。2.建筑布局与自然通风建筑布局与自然通风适当的建筑间距适当的建筑间距第二排建筑通风效果最差第二排建筑通风效果最差合理的布局合理的布局总体布局的多样化总体布局的多样化前低后高，高低错落，体型通透前低后高，高低错落，体型通透41噪声及其计量噪声及其计量噪声污染事件三要素：噪声源；传声途径；接收者噪声污染事件三要素：噪声源；传声途径；接收者一、噪声源一、噪声源噪声：凡是对人体有害的和人们不需要的声音统
36、称为噪声噪声：凡是对人体有害的和人们不需要的声音统称为噪声二、噪声的计量二、噪声的计量1 波长、频率、声速波长、频率、声速2 声功率、声压、声强声功率、声压、声强3 声压级、声强级、声功率级声压级、声强级、声功率级4 4 声音的叠加声音的叠加三、城市噪声概述三、城市噪声概述1 1交通噪声交通噪声2 2 工厂噪声工厂噪声3 3 施工噪声施工噪声4 4 社会生活噪声社会生活噪声 4-2 4-2 噪声评价噪声评价1 A1 A声级声级 符号：符号：L LA A 单位：单位：dB(A)dB(A) 计量：直接读取计量：直接读取 特点：最简单，适用于稳态噪声特点：最简单，适用于稳态噪声2 2 等效连续等效连
37、续A A声级声级 符号：符号：L Leq eq 单位：单位：dB(A) dB(A) 计量：能量平均计量：能量平均 dB(A)dB(A)特点：应用广泛，对偶发高噪声不敏感特点：应用广泛，对偶发高噪声不敏感3 昼夜等效声级昼夜等效声级 符号：符号：Ldn 单位：单位：dB(A) 计量计量: 式中：式中： L Ld d为白天为白天(07:00(07:0022:00)22:00)的等效声级的等效声级 L Ln n为夜间为夜间(22:00(22:0007:00)07:00)的等效声级的等效声级 特点：加强了对夜间的分析特点：加强了对夜间的分析4 4 累计分布声级累计分布声级 符号：符号：L LN N 单
38、位：单位：dB(A)dB(A) 计量：计量： 测量时间内测量时间内N%N%的噪声所超过的声级的噪声所超过的声级 L10 表示起伏噪声的值，表示起伏噪声的值， L50 表示起伏噪声中值，表示起伏噪声中值，L90 表示背景噪声表示背景噪声5 噪声冲击指数噪声冲击指数 符号：符号：NII 单位：无量纲单位：无量纲 计量：计量：NII=WiPi/Pi (式中：式中： WiPi 总计权人口数；总计权人口数； Wi 某干扰声级的计权因子某干扰声级的计权因子 Pi 某干扰声级环境中的人口数；某干扰声级环境中的人口数；Pi 区域总人口数）区域总人口数） 要求：要求： NII 0.16 6 噪声评价曲线噪声评价
39、曲线NRNR与噪声评价数与噪声评价数N N4-3 4-3 噪声危害和相应法规噪声危害和相应法规一、噪声的危害一、噪声的危害 损害听觉器官；引发多种疾病；影响正常生活；损害听觉器官；引发多种疾病；影响正常生活； 降低工作效率；损害建筑物降低工作效率；损害建筑物二、噪声允许标准和法规二、噪声允许标准和法规 已颁布的和建筑环境有关的主要噪声标准：已颁布的和建筑环境有关的主要噪声标准： GB3096-93GB3096-93城市区域环境噪声标准城市区域环境噪声标准 GBJ118-88 GBJ118-88民用建筑隔声设计规范民用建筑隔声设计规范 GBJ87-85 GBJ87-85 工业企业噪声控制规范工业
40、企业噪声控制规范GB12348-90GB12348-90工业企业厂界噪声标准工业企业厂界噪声标准GB12523-90GB12523-90建筑施工场界噪声限值建筑施工场界噪声限值 以及各类特殊建筑设计规范以及各类特殊建筑设计规范类别类别适用区域适用区域昼间昼间/dB(A)dB(A)夜间夜间/dB(A)dB(A)0 0疗养区、高级宾馆和别墅区疗养区、高级宾馆和别墅区等需特别安静的区域等需特别安静的区域50401 1居住、文教机关为主的区域居住、文教机关为主的区域55452 2居住、商业、工业混杂区居住、商业、工业混杂区60503 3工业区工业区65554 4交通干线两侧区域交通干线两侧区域7055
41、*夜间突发噪声不应大于标准夜间突发噪声不应大于标准15dB 城市区域环境噪声标准城市区域环境噪声标准4 44 4噪声控制的原则与途径噪声控制的原则与途径一、噪声的传播特性一、噪声的传播特性1 1 声波的反射、折射和衍射现象声波的反射、折射和衍射现象反射反射折射折射 特点：昼间特点：昼间声波向上传播声波向上传播 夜间夜间声波向下传播声波向下传播 应用：露天剧场应用：露天剧场衍射衍射2 2 声波的传播方向和速度受气候速度影响很大声波的传播方向和速度受气候速度影响很大 特点：特点： 顺风顺风向下弯曲向下弯曲 逆风逆风向上弯曲向上弯曲 应用：发噪区域考虑常年主导风向应用：发噪区域考虑常年主导风向3 3
42、 声波的衰减方式声波的衰减方式 随传播距离增加而衰减随传播距离增加而衰减 大气吸收衰减大气吸收衰减二、控制噪声的途径二、控制噪声的途径 声源声源+传播途径传播途径+接收者接收者三、城市噪声控制三、城市噪声控制1 1 城市噪声管理城市噪声管理噪声控制法规噪声控制法规2 2 合理的城市规划合理的城市规划城市人口控制城市人口控制 L Ldndn = 10lg+ 26 (dB) = 10lg+ 26 (dB)功能分区功能分区建设项目环境噪声预测与评价建设项目环境噪声预测与评价3 3 道路交通噪声控制道路交通噪声控制交通噪声的衰减规律交通噪声的衰减规律 L= K(10lgDL= K(10lgD - -
43、0.68) (dB)0.68) (dB) 式中：式中： L L随距离的衰减量随距离的衰减量 D D 测量点的距离测量点的距离/m/m K K 地面吸收系数地面吸收系数参数参数水泥地面水泥地面土地土地草地草地L L101010.510.513.6213.6214.814.8L Leqeq9.59.513.2213.2215.415.4L L50508.48.412.0012.0011.111.1L L90906.16.19.009.007.87.8 地面吸收系数地面吸收系数 违标地区架设声屏障违标地区架设声屏障四、居住区规划中的噪声控制四、居住区规划中的噪声控制1.1.居住区道路网规划设计中，应
44、对道路的功能与性质进行明确的分居住区道路网规划设计中，应对道路的功能与性质进行明确的分类、分级，分清交通性干道与生活性道路类、分级，分清交通性干道与生活性道路交通性干道：主要承担对外交通和货运交通，避免从市中心、居交通性干道：主要承担对外交通和货运交通，避免从市中心、居 住区穿行住区穿行 处理措施：处理措施：转入地下，其上布置街心花园或步行道转入地下，其上布置街心花园或步行道 半地下式：下沉成路堑式、出挑悬臂半地下式：下沉成路堑式、出挑悬臂 构筑绿化土堤或德文式堤构筑绿化土堤或德文式堤 构筑声屏障构筑声屏障 构筑防噪绿化带构筑防噪绿化带生活性道路之允许通行公交、轻型车辆生活性道路之允许通行公交
45、、轻型车辆2.2.生活性道路两侧布置建筑要考虑防噪生活性道路两侧布置建筑要考虑防噪东西向道路：平行式布局东西向道路：平行式布局路南布置防噪居住建筑：次要房间面向街道、加设通廊路南布置防噪居住建筑：次要房间面向街道、加设通廊路北利用公建构筑屏障路北利用公建构筑屏障南北向道路：混合式布局南北向道路：混合式布局路西邻街布置低层公建，居住建筑垂直道路布置路西邻街布置低层公建，居住建筑垂直道路布置路东建筑垂直道路布置，将次要房间面向街道路东建筑垂直道路布置，将次要房间面向街道3.3.建筑高度随离开道路的距离渐次提高建筑高度随离开道路的距离渐次提高利用几何声线法利用几何声线法部分临街住宅后退部分临街住宅后
46、退临街住宅作防噪处理临街住宅作防噪处理4.4.住区内道路布局应保持较低的车流与车速住区内道路布局应保持较低的车流与车速减少道路服务的住宅数减少道路服务的住宅数人车分流人车分流5.5.将发噪建筑（锅炉房、水泵房、游戏场、操场）集中布置，隔开将发噪建筑（锅炉房、水泵房、游戏场、操场）集中布置，隔开防护距离防护距离6.6.布置临近工业区时考虑主导风向布置临近工业区时考虑主导风向五、邻街建筑防噪设计五、邻街建筑防噪设计1.1.充分利用附属物抬高声线，增大声影区充分利用附属物抬高声线，增大声影区2.2.临街建筑应尽量采用背向道路的临街建筑应尽量采用背向道路的U型结构型结构3.3.临街建筑内部合理布局临街
47、建筑内部合理布局六、其它建筑区的声环境规划设计六、其它建筑区的声环境规划设计1.1.大型工业区生产用地布置大型工业区生产用地布置 了解噪声情况了解噪声情况 噪声源，发噪时间、噪声等级噪声源，发噪时间、噪声等级 将各车间噪声水平分为三类将各车间噪声水平分为三类 根据盛行风向由低到高排列，中间隔离根据盛行风向由低到高排列，中间隔离2.2.学校建筑的声环境学校建筑的声环境关窗条件，教室声压级在关窗条件，教室声压级在4045dB内内选址规划时尽量避免嘈杂路段、闹市选址规划时尽量避免嘈杂路段、闹市尽量利用已有的建筑、围墙、绿化带隔离噪声尽量利用已有的建筑、围墙、绿化带隔离噪声学校总体布局要避免学校内互相
48、干扰学校总体布局要避免学校内互相干扰 a 教学楼距体育场不小于教学楼距体育场不小于25m b 锅炉房水泵房距宿舍不小于锅炉房水泵房距宿舍不小于15m。 c 音乐教室必须与教学楼分开音乐教室必须与教学楼分开 d 运动场地不宜放在两幢教学楼之间运动场地不宜放在两幢教学楼之间教学楼不宜采用中廊式布置；如用应使两侧教室门窗错位设置，教学楼不宜采用中廊式布置；如用应使两侧教室门窗错位设置，并在走道界面作必需的吸声处理并在走道界面作必需的吸声处理七、功能区总平面内防噪设计七、功能区总平面内防噪设计1.1.不符合防噪要求的总平面布置不符合防噪要求的总平面布置周边式布置周边式布置垂直式布置垂直式布置圆心式布置
49、圆心式布置2.2.符合防噪要求的总平面布置符合防噪要求的总平面布置突出式布置突出式布置警戒式布置警戒式布置阶梯式布置阶梯式布置八、防噪绿化八、防噪绿化1.1.吸声机理：多次反射；多孔吸声吸声机理：多次反射；多孔吸声2.2.布置形式布置形式隔声绿岛：假山、花坛、花池。隔声绿岛：假山、花坛、花池。块状绿地和带状绿地块状绿地和带状绿地 3.3.适用性适用性叶片大的乔木宜用于高速车辆的屏蔽叶片大的乔木宜用于高速车辆的屏蔽灌木绿篱结合中心乔木宜用于生活区的屏蔽灌木绿篱结合中心乔木宜用于生活区的屏蔽树木减声作用与林带宽度不成正比树木减声作用与林带宽度不成正比5.1 5.1 我国城市环境污染概述我国城市环境
50、污染概述一、城市环境问题发展阶段一、城市环境问题发展阶段二、城市环境污染现状二、城市环境污染现状二、城市环境污染现状二、城市环境污染现状1.1.1.1.城市大气污染城市大气污染城市大气污染城市大气污染 趋势：北方重于南方；中等城市最甚趋势：北方重于南方；中等城市最甚趋势：北方重于南方；中等城市最甚趋势：北方重于南方；中等城市最甚 种类：颗粒污染；二氧化硫污染；降尘污染种类：颗粒污染；二氧化硫污染；降尘污染种类：颗粒污染；二氧化硫污染；降尘污染种类：颗粒污染；二氧化硫污染；降尘污染2.2.2.2.城市水污染城市水污染城市水污染城市水污染3.3.3.3.城市固体废弃物污染城市固体废弃物污染城市固体
51、废弃物污染城市固体废弃物污染: : : : 露天堆放造成二次污染露天堆放造成二次污染露天堆放造成二次污染露天堆放造成二次污染 4.4.4.4.城市声污染城市声污染城市声污染城市声污染5.5.5.5.城市光污染、城市电磁污染城市光污染、城市电磁污染城市光污染、城市电磁污染城市光污染、城市电磁污染5.2 5.2 5.2 5.2 城市大气污染及规划设计原则城市大气污染及规划设计原则城市大气污染及规划设计原则城市大气污染及规划设计原则一、城市大气及大气污染一、城市大气及大气污染一、城市大气及大气污染一、城市大气及大气污染大气的组成大气的组成大气的组成大气的组成干洁空气；水汽；悬浮颗粒干洁空气；水汽；悬
52、浮颗粒干洁空气；水汽；悬浮颗粒干洁空气；水汽；悬浮颗粒城市大气污染源分类城市大气污染源分类城市大气污染源分类城市大气污染源分类按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源按污染源存在形式：固定污染源、移动污染源按污染物排放形式：点源、线源、面按污染物排放形式：点源、线源、面按污染物排放形式：点源、线源、面按污染物排放形式：点源、线源、面源源源源按污染物排放空间：高架源、地面源按污染物排放空间：高架源、地面源按污染物排放空间：高架源、地面源按污染物排放空间：高架源、地面源按污染物排放时间：连续源、间断源、瞬时源按污染物排
53、放时间：连续源、间断源、瞬时源按污染物排放时间：连续源、间断源、瞬时源按污染物排放时间：连续源、间断源、瞬时源按污染物发生类型：工业污染源、交通污染源、按污染物发生类型：工业污染源、交通污染源、按污染物发生类型：工业污染源、交通污染源、按污染物发生类型：工业污染源、交通污染源、 生活污染源生活污染源生活污染源生活污染源( ( ( (三）城市三）城市三）城市三）城市大气中的主要污染物大气中的主要污染物大气中的主要污染物大气中的主要污染物颗粒污染物颗粒污染物颗粒污染物颗粒污染物尘粒：粒径较大，易于沉降尘粒：粒径较大，易于沉降尘粒：粒径较大，易于沉降尘粒：粒径较大，易于沉降粉尘：粒径较小，不易沉降，
54、长期漂浮，危害最大粉尘：粒径较小，不易沉降，长期漂浮，危害最大粉尘：粒径较小，不易沉降，长期漂浮，危害最大粉尘：粒径较小，不易沉降，长期漂浮，危害最大烟尘：粒径更小，易生成二次污染烟尘：粒径更小，易生成二次污染烟尘：粒径更小，易生成二次污染烟尘：粒径更小，易生成二次污染雾尘：液体粒子，易生成二次污染雾尘：液体粒子，易生成二次污染雾尘：液体粒子，易生成二次污染雾尘：液体粒子，易生成二次污染气态污染物气态污染物气态污染物气态污染物碳氧化合物：碳氧化合物：碳氧化合物：碳氧化合物：COCOCOCO是目前城市大气中含量最多的污染物是目前城市大气中含量最多的污染物是目前城市大气中含量最多的污染物是目前城市
55、大气中含量最多的污染物含硫化合物：含硫化合物：含硫化合物：含硫化合物：SOSOSOSO2 2 2 2是目前城市大气中污染程度最严重的污染物是目前城市大气中污染程度最严重的污染物是目前城市大气中污染程度最严重的污染物是目前城市大气中污染程度最严重的污染物含氮化合物：转化为二次污染物时有害含氮化合物：转化为二次污染物时有害含氮化合物：转化为二次污染物时有害含氮化合物：转化为二次污染物时有害碳氢化合物：机车尾气碳氢化合物：机车尾气碳氢化合物：机车尾气碳氢化合物：机车尾气卤素化合物：特殊区域卤素化合物：特殊区域卤素化合物：特殊区域卤素化合物：特殊区域二次污染物二次污染物二次污染物二次污染物伦敦型烟雾：
56、硫酸烟雾伦敦型烟雾：硫酸烟雾伦敦型烟雾：硫酸烟雾伦敦型烟雾：硫酸烟雾洛杉矶型烟雾：碳氢化合物洛杉矶型烟雾：碳氢化合物洛杉矶型烟雾：碳氢化合物洛杉矶型烟雾：碳氢化合物工业新型光化学烟雾：工业排放的含氮化合物工业新型光化学烟雾：工业排放的含氮化合物工业新型光化学烟雾：工业排放的含氮化合物工业新型光化学烟雾：工业排放的含氮化合物城市大气污染的危害城市大气污染的危害城市大气污染的危害城市大气污染的危害对健康的危害对健康的危害对健康的危害对健康的危害 极端事件：印度博帕尔市农药厂泄露极端事件：印度博帕尔市农药厂泄露极端事件：印度博帕尔市农药厂泄露极端事件：印度博帕尔市农药厂泄露 长期危害：长期危害：长期
57、危害：长期危害：环境环境环境环境男性肺癌死亡率男性肺癌死亡率男性肺癌死亡率男性肺癌死亡率女性肺癌死亡率女性肺癌死亡率女性肺癌死亡率女性肺癌死亡率大中城市大中城市大中城市大中城市16.8316.8316.8316.838.998.998.998.99小城市小城市小城市小城市9.989.989.989.984.534.534.534.53农村农村农村农村6.016.016.016.012.842.842.842.84对城市生态环境的危害对城市生态环境的危害对城市生态环境的危害对城市生态环境的危害酸雨：危害植物；损害建筑及露天设备酸雨：危害植物；损害建筑及露天设备酸雨：危害植物；损害建筑及露天设备酸
58、雨：危害植物；损害建筑及露天设备阳伞效应：双重作用阳伞效应：双重作用阳伞效应：双重作用阳伞效应：双重作用冬季更冷；夏季更热冬季更冷；夏季更热冬季更冷；夏季更热冬季更冷；夏季更热 粉尘、烟尘与水蒸汽结合，使空气变浑，加强了云层覆盖，减弱了粉尘、烟尘与水蒸汽结合，使空气变浑，加强了云层覆盖，减弱了粉尘、烟尘与水蒸汽结合，使空气变浑，加强了云层覆盖，减弱了粉尘、烟尘与水蒸汽结合，使空气变浑，加强了云层覆盖，减弱了到达地面的太阳辐射，称为大气污染的到达地面的太阳辐射，称为大气污染的到达地面的太阳辐射，称为大气污染的到达地面的太阳辐射，称为大气污染的“阳伞效应阳伞效应阳伞效应阳伞效应” 温室效应：温室效
59、应：温室效应：温室效应： COCOCOCO2 2 2 2其它影响其它影响其它影响其它影响二、大气质量标准二、大气质量标准二、大气质量标准二、大气质量标准1.1.1.1.大气质量标准大气质量标准大气质量标准大气质量标准GB3095-82GB3095-82GB3095-82GB3095-82一级：保护自然和人体健康，在长期接触情况下不发生任何危害影响，一级：保护自然和人体健康，在长期接触情况下不发生任何危害影响，一级：保护自然和人体健康，在长期接触情况下不发生任何危害影响，一级：保护自然和人体健康，在长期接触情况下不发生任何危害影响，国家级自然保护区，风景区，名胜古迹，疗养院执行国家级自然保护区，
60、风景区，名胜古迹，疗养院执行国家级自然保护区，风景区，名胜古迹，疗养院执行国家级自然保护区，风景区，名胜古迹，疗养院执行二级：保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期接触下不发二级：保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期接触下不发二级：保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期接触下不发二级：保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期接触下不发生伤害。首都、著名旅游城市、城市规划中确定的居住区、文化生伤害。首都、著名旅游城市、城市规划中确定的居住区、文化生伤害。首都、著名旅游城市、城市规划中确定的居住区、文化生伤害。首都、著名旅游城市、城市规划中确定的居住区、文化区、风景区等执行
61、区、风景区等执行区、风景区等执行区、风景区等执行三级：保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气三级：保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气三级：保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气三级：保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气质量，其余各类区域执行质量，其余各类区域执行质量，其余各类区域执行质量，其余各类区域执行2.2.2.2.工业企业三废排放试行标准工业企业三废排放试行标准工业企业三废排放试行标准工业企业三废排放试行标准GBJ4GBJ4GBJ4GBJ473737373： 规定了不同区域排污口高度规定了不同区域排污口高度规定了不同区
62、域排污口高度规定了不同区域排污口高度 三、控制大气污染规划原则三、控制大气污染规划原则三、控制大气污染规划原则三、控制大气污染规划原则 风象：一个地区风向、风频、风速的综合指标风象：一个地区风向、风频、风速的综合指标风象：一个地区风向、风频、风速的综合指标风象：一个地区风向、风频、风速的综合指标正确掌握本地区风象特点正确掌握本地区风象特点正确掌握本地区风象特点正确掌握本地区风象特点选择合理的风象污染参数选择合理的风象污染参数选择合理的风象污染参数选择合理的风象污染参数1.1.1.1.污染系数污染系数污染系数污染系数 某方向：某方向：某方向：某方向： 式中：式中：式中：式中： i i方向的污染系
63、数方向的污染系数方向的污染系数方向的污染系数 i i方向的风向频率方向的风向频率方向的风向频率方向的风向频率 应用：应用：应用：应用： 越小下风侧污染越轻越小下风侧污染越轻越小下风侧污染越轻越小下风侧污染越轻 i i方向的平均风速方向的平均风速方向的平均风速方向的平均风速2.2.2.2.污染风频污染风频污染风频污染风频 某方向：某方向：某方向：某方向： 式中：式中：式中：式中： i i方向的污染风频方向的污染风频方向的污染风频方向的污染风频 i i方向的风向频率方向的风向频率方向的风向频率方向的风向频率 i i方向的平均风速方向的平均风速方向的平均风速方向的平均风速 该地区各向平均风速该地区各
64、向平均风速该地区各向平均风速该地区各向平均风速 应用：应用：应用：应用： 越小的方位，下风侧污染的可能性越小越小的方位，下风侧污染的可能性越小越小的方位，下风侧污染的可能性越小越小的方位，下风侧污染的可能性越小 3.3.风象频率风象频率风象频率风象频率 采用多年气象统计资料，将风速分为采用多年气象统计资料，将风速分为采用多年气象统计资料，将风速分为采用多年气象统计资料，将风速分为8 8个等级个等级个等级个等级( (静风除外静风除外静风除外静风除外) )，17m/s17m/s的风速每递增的风速每递增的风速每递增的风速每递增1m/s1m/s为一个等级，大于为一个等级，大于为一个等级，大于为一个等级
65、，大于8m/s8m/s的风速为最的风速为最的风速为最的风速为最后一级。然后按后一级。然后按后一级。然后按后一级。然后按1616或或或或8 8个方位，分别统计每个方位每级风速出个方位，分别统计每个方位每级风速出个方位，分别统计每个方位每级风速出个方位，分别统计每个方位每级风速出现的频率，称为风象频率。现的频率，称为风象频率。现的频率，称为风象频率。现的频率，称为风象频率。 将频率分为将频率分为将频率分为将频率分为6 6个等级，各等级用不同的颜色表示，将数据标在坐个等级，各等级用不同的颜色表示，将数据标在坐个等级，各等级用不同的颜色表示，将数据标在坐个等级，各等级用不同的颜色表示，将数据标在坐标图
66、上，将频率相同的点连成封闭曲线，称为风象频率图。标图上，将频率相同的点连成封闭曲线，称为风象频率图。标图上，将频率相同的点连成封闭曲线，称为风象频率图。标图上，将频率相同的点连成封闭曲线，称为风象频率图。应用：风速最小，风频最高的方位其下风侧污染最严重，该方位应用：风速最小，风频最高的方位其下风侧污染最严重，该方位应用：风速最小，风频最高的方位其下风侧污染最严重，该方位应用：风速最小，风频最高的方位其下风侧污染最严重，该方位 严禁布置工业区。反之，风频小，风速大的方位为安全方严禁布置工业区。反之，风频小，风速大的方位为安全方严禁布置工业区。反之，风频小，风速大的方位为安全方严禁布置工业区。反之
67、，风频小，风速大的方位为安全方 位，工业区可布置在该方位。位，工业区可布置在该方位。位，工业区可布置在该方位。位，工业区可布置在该方位。4.4.4.4.污染概率污染概率污染概率污染概率先确定每个方位每日的污染指数先确定每个方位每日的污染指数先确定每个方位每日的污染指数先确定每个方位每日的污染指数( ( ( ( 0.80.80.80.8记为污染记为污染记为污染记为污染 ) ) ) ) 式中：式中：式中：式中： 某方位某日污染指数某方位某日污染指数某方位某日污染指数某方位某日污染指数 S S S S大气稳定度相对值大气稳定度相对值大气稳定度相对值大气稳定度相对值 降水量相对值降水量相对值降水量相对
68、值降水量相对值 u u u u风速相对值风速相对值风速相对值风速相对值 h h h h大气混合层厚度相对值大气混合层厚度相对值大气混合层厚度相对值大气混合层厚度相对值 计算计算计算计算i i i i方向的污染概率方向的污染概率方向的污染概率方向的污染概率F F F Fi i i i n n n n为计算风向为计算风向为计算风向为计算风向I I I I 0.80.80.80.8的次数的次数的次数的次数 N N N N为各个风向为各个风向为各个风向为各个风向I I I I 0.80.80.80.8的次数总和的次数总和的次数总和的次数总和 正确处理地形、地物与污染的关系正确处理地形、地物与污染的关系
69、正确处理地形、地物与污染的关系正确处理地形、地物与污染的关系1.1.1.1.山间盆地山间盆地山间盆地山间盆地: : : : 受山丘和逆温双重影响受山丘和逆温双重影响受山丘和逆温双重影响受山丘和逆温双重影响架高烟囱，架高烟囱，架高烟囱，架高烟囱，周围山丘较高的盆地，不宜设置有污染源工厂周围山丘较高的盆地，不宜设置有污染源工厂周围山丘较高的盆地，不宜设置有污染源工厂周围山丘较高的盆地，不宜设置有污染源工厂2.2.2.2.沿海地区或大型内陆水域周边地区沿海地区或大型内陆水域周边地区沿海地区或大型内陆水域周边地区沿海地区或大型内陆水域周边地区: : : :局地环流局地环流局地环流局地环流 将污染源、居
70、住区各自垂直海岸线布置将污染源、居住区各自垂直海岸线布置将污染源、居住区各自垂直海岸线布置将污染源、居住区各自垂直海岸线布置3.3.3.3.正确处理烟囱与其周围建筑物或其它地形的关系正确处理烟囱与其周围建筑物或其它地形的关系正确处理烟囱与其周围建筑物或其它地形的关系正确处理烟囱与其周围建筑物或其它地形的关系在烟囱高度在烟囱高度在烟囱高度在烟囱高度20202020倍的范围内，不应布置高大建筑倍的范围内，不应布置高大建筑倍的范围内，不应布置高大建筑倍的范围内，不应布置高大建筑 烟囱高度不得低于其附属建筑高度的烟囱高度不得低于其附属建筑高度的烟囱高度不得低于其附属建筑高度的烟囱高度不得低于其附属建筑
71、高度的1.51.51.51.5 2.52.52.52.5倍倍倍倍 在地形起伏丘陵地带，周围在地形起伏丘陵地带，周围在地形起伏丘陵地带，周围在地形起伏丘陵地带，周围2km2km2km2km范围内地形不应高过烟囱顶部范围内地形不应高过烟囱顶部范围内地形不应高过烟囱顶部范围内地形不应高过烟囱顶部加强城市绿化加强城市绿化加强城市绿化加强城市绿化1.1.1.1.争取足够的绿地，争取足够的绿地，争取足够的绿地，争取足够的绿地，2.2.2.2.对重污染区设立卫生防护带对重污染区设立卫生防护带对重污染区设立卫生防护带对重污染区设立卫生防护带 发展区域集中供热发展区域集中供热发展区域集中供热发展区域集中供热6.
72、1 6.1 光环境基础光环境基础一、一、人眼视觉特点人眼视觉特点人眼视觉特点人眼视觉特点1.1.1.1.颜色感觉颜色感觉颜色感觉颜色感觉2.2.2.2.光谱光视效率光谱光视效率光谱光视效率光谱光视效率 V()=m/ 3.3.3.3.视野范围（视场）视野范围（视场）视野范围（视场）视野范围（视场）4.4.4.4.明、暗视觉明、暗视觉明、暗视觉明、暗视觉 二、基本光度单位二、基本光度单位二、基本光度单位二、基本光度单位1.1.1.1.光通量光通量光通量光通量 符号符号符号符号：，单位，单位，单位，单位：lmlmlmlm2.2.2.2.发光强度发光强度发光强度发光强度符号符号符号符号：I I I I
73、 ，单位，单位，单位，单位： cdcdcdcd3.3.3.3.照度照度照度照度 符号符号符号符号：E E E E ，单位，单位，单位，单位： lxlxlxlx4.4.4.4.亮度亮度亮度亮度 符号符号符号符号：L L L L ，单位，单位，单位，单位： ntntntnt三、颜色三、颜色三、颜色三、颜色1.1.1.1.色温（色温（色温（色温（光源的色表光源的色表光源的色表光源的色表）2.2.2.2.光源的显色性光源的显色性光源的显色性光源的显色性：显色指数显色指数显色指数显色指数 RaRaRaRa在在在在10010010010080808080范围内，显色性优良范围内，显色性优良范围内，显色性优
74、良范围内，显色性优良 RaRaRaRa在在在在7979797950505050范围内，范围内，范围内，范围内， 显色性一般显色性一般显色性一般显色性一般 RaRaRaRa在在在在小于小于小于小于50505050范围内，范围内，范围内，范围内， 显色性较差显色性较差显色性较差显色性较差6.2 6.2 城市光环境控制的原则与途径城市光环境控制的原则与途径一、城市景观照明一、城市景观照明一、城市景观照明一、城市景观照明 泛指除体育场场地、建筑工地、道路照明等功能性照明外，泛指除体育场场地、建筑工地、道路照明等功能性照明外，泛指除体育场场地、建筑工地、道路照明等功能性照明外，泛指除体育场场地、建筑工地
75、、道路照明等功能性照明外，所有室外公共活动空间或景物的照明所有室外公共活动空间或景物的照明所有室外公共活动空间或景物的照明所有室外公共活动空间或景物的照明( ( ( (简称夜景照明，亦简称夜景照明，亦简称夜景照明，亦简称夜景照明，亦称景观照明称景观照明称景观照明称景观照明) ) ) )1.1.1.1.光照对城市空间的影响光照对城市空间的影响光照对城市空间的影响光照对城市空间的影响（1 1 1 1）夜景）夜景）夜景）夜景“图图图图”与与与与“底底底底”的转换的转换的转换的转换 （2 2 2 2）色彩）色彩）色彩）色彩（3 3 3 3）空间层次）空间层次）空间层次）空间层次（4 4 4 4）尺度尺
76、度尺度尺度2.2.2.2.夜间建筑物立面照明方式夜间建筑物立面照明方式夜间建筑物立面照明方式夜间建筑物立面照明方式（1 1 1 1）轮廓照明）轮廓照明）轮廓照明）轮廓照明（2 2 2 2）泛光照明）泛光照明）泛光照明）泛光照明：1 1 1 1）建筑物自身内部）建筑物自身内部）建筑物自身内部）建筑物自身内部 2 2 2 2）建筑物附近的地面上）建筑物附近的地面上）建筑物附近的地面上）建筑物附近的地面上 3 3 3 3）路边的灯杆上）路边的灯杆上）路边的灯杆上）路边的灯杆上 4 4 4 4）邻近或对面建筑物上）邻近或对面建筑物上）邻近或对面建筑物上）邻近或对面建筑物上（3 3 3 3）透光照明）透
77、光照明）透光照明）透光照明（4 4 4 4）建筑物立面照明建筑物立面照明建筑物立面照明建筑物立面照明原则原则原则原则立面为平面的建筑物照明立面为平面的建筑物照明立面为平面的建筑物照明立面为平面的建筑物照明：把投光灯近距离地接近主立面把投光灯近距离地接近主立面把投光灯近距离地接近主立面把投光灯近距离地接近主立面立面为凹凸的建筑物照明立面为凹凸的建筑物照明立面为凹凸的建筑物照明立面为凹凸的建筑物照明：把：把：把：把灯光从立面上方或下方照射灯光从立面上方或下方照射灯光从立面上方或下方照射灯光从立面上方或下方照射有坡屋顶的建筑物照明有坡屋顶的建筑物照明有坡屋顶的建筑物照明有坡屋顶的建筑物照明：轮廓照明
78、轮廓照明轮廓照明轮廓照明或架高或架高或架高或架高投光灯投光灯投光灯投光灯泛光照明泛光照明泛光照明泛光照明弧形建筑物照明弧形建筑物照明弧形建筑物照明弧形建筑物照明：用窄光束泛光灯用窄光束泛光灯用窄光束泛光灯用窄光束泛光灯多点投射多点投射多点投射多点投射3.3.3.3.城市夜空间的其它要素城市夜空间的其它要素城市夜空间的其它要素城市夜空间的其它要素（1 1 1 1）城市广场照明）城市广场照明）城市广场照明）城市广场照明1 1 1 1）纪念性广场）纪念性广场）纪念性广场）纪念性广场2 2 2 2）文化广场）文化广场）文化广场）文化广场3 3 3 3）休闲广场）休闲广场）休闲广场）休闲广场4 4 4
79、4）交通广场）交通广场）交通广场）交通广场5 5 5 5）广场照明原则：广场照明原则：广场照明原则：广场照明原则： 突出广场主题突出广场主题突出广场主题突出广场主题 限定广场形状限定广场形状限定广场形状限定广场形状 丰富空间层次丰富空间层次丰富空间层次丰富空间层次二、城市功能照明二、城市功能照明二、城市功能照明二、城市功能照明1.1.1.1.城市道路照明的作用城市道路照明的作用城市道路照明的作用城市道路照明的作用（1 1 1 1）在夜晚延续和保证道路的交通功能）在夜晚延续和保证道路的交通功能）在夜晚延续和保证道路的交通功能）在夜晚延续和保证道路的交通功能（2 2 2 2）保证夜间人身和财产的安
80、全）保证夜间人身和财产的安全）保证夜间人身和财产的安全）保证夜间人身和财产的安全（3 3 3 3）提高）提高）提高）提高环环境的舒适性，美化城市境的舒适性，美化城市境的舒适性，美化城市境的舒适性，美化城市2.2.2.2.城市道路照明的分城市道路照明的分城市道路照明的分城市道路照明的分类类及照明要求及照明要求及照明要求及照明要求城市道路照明设计标准城市道路照明设计标准城市道路照明设计标准城市道路照明设计标准（GJJ45-2006GJJ45-2006GJJ45-2006GJJ45-2006）（1 1 1 1）入城道路、景观大道、城市视觉走廊）入城道路、景观大道、城市视觉走廊）入城道路、景观大道、城
81、市视觉走廊）入城道路、景观大道、城市视觉走廊 (2) (2) (2) (2) 快速路快速路快速路快速路 (3) (3) (3) (3) 主干道主干道主干道主干道 (4) (4) (4) (4) 支路支路支路支路 (5) (5) (5) (5) 步行商业街步行商业街步行商业街步行商业街 (6) (6) (6) (6) 与道路连接的特殊部分与道路连接的特殊部分与道路连接的特殊部分与道路连接的特殊部分 3.3.3.3.道路照明标准道路照明标准道路照明标准道路照明标准 1 1 1 1）路面平均亮度）路面平均亮度）路面平均亮度）路面平均亮度(Lav)(Lav)(Lav)(Lav)（2 2 2 2）路面亮
82、度均匀度（）路面亮度均匀度（）路面亮度均匀度（）路面亮度均匀度（U0U0U0U0）（3 3 3 3）路面亮度纵向均匀度（）路面亮度纵向均匀度（）路面亮度纵向均匀度（）路面亮度纵向均匀度（ULULULUL）（4 4 4 4）眩光控制）眩光控制）眩光控制）眩光控制（5 5 5 5）环境比）环境比）环境比）环境比（6 6 6 6）诱导性）诱导性）诱导性）诱导性6.36.3城市光污染的危害及防治城市光污染的危害及防治一、城市光污染的概念及其现状一、城市光污染的概念及其现状一、城市光污染的概念及其现状一、城市光污染的概念及其现状1.1.1.1.“光污染光污染光污染光污染”概念的提出概念的提出概念的提出概
83、念的提出2.2.2.2.国内外城市光污染的现状国内外城市光污染的现状国内外城市光污染的现状国内外城市光污染的现状二、城市光污染的分类二、城市光污染的分类二、城市光污染的分类二、城市光污染的分类1.1.1.1.白亮污染白亮污染白亮污染白亮污染2.2.2.2.人工白昼人工白昼人工白昼人工白昼3.3.3.3.彩光污染彩光污染彩光污染彩光污染三、城市光污染的危害与影响三、城市光污染的危害与影响1.1.1.1.光污染对人体健康的危害光污染对人体健康的危害光污染对人体健康的危害光污染对人体健康的危害2. 2. 2. 2. 光污染对自然环境的影响光污染对自然环境的影响光污染对自然环境的影响光污染对自然环境的
84、影响3. 3. 3. 3. 光污染对天文观测的影响光污染对天文观测的影响光污染对天文观测的影响光污染对天文观测的影响4. 4. 4. 4. 光污染对城市交通的影响光污染对城市交通的影响光污染对城市交通的影响光污染对城市交通的影响四、城市光四、城市光四、城市光四、城市光污污染的防治染的防治染的防治染的防治1.1.1.1.玻璃幕玻璃幕玻璃幕玻璃幕墙墙光光光光污污染的防治染的防治染的防治染的防治（1 1 1 1）加强规划管理，合理限制玻璃幕墙的使用）加强规划管理，合理限制玻璃幕墙的使用）加强规划管理，合理限制玻璃幕墙的使用）加强规划管理，合理限制玻璃幕墙的使用（2 2 2 2）改变幕墙的材质）改变幕
85、墙的材质）改变幕墙的材质）改变幕墙的材质2. 2. 2. 2. 城市照明光污染的防治城市照明光污染的防治城市照明光污染的防治城市照明光污染的防治（1 1 1 1）夜景照明光污染夜景照明光污染夜景照明光污染夜景照明光污染1) 1) 1) 1) 严格按照国家的照明标准设计照明。严格按照国家的照明标准设计照明。严格按照国家的照明标准设计照明。严格按照国家的照明标准设计照明。2) 2) 2) 2) 合理选用照明方法合理选用照明方法合理选用照明方法合理选用照明方法3)3)3)3)投光设备的安装位置要恰当投光设备的安装位置要恰当投光设备的安装位置要恰当投光设备的安装位置要恰当4)4)4)4)利用遮光板或其
86、他减光方法降低利用遮光板或其他减光方法降低利用遮光板或其他减光方法降低利用遮光板或其他减光方法降低干扰光干扰光干扰光干扰光（2 2 2 2）限制灯光广告）限制灯光广告）限制灯光广告）限制灯光广告1 1 1 1）灯光招牌应沿店面设立，不宜与店面或道路方向垂直灯光招牌应沿店面设立，不宜与店面或道路方向垂直灯光招牌应沿店面设立，不宜与店面或道路方向垂直灯光招牌应沿店面设立，不宜与店面或道路方向垂直2 2 2 2）尽量避免用霓虹灯作大面积广告或招牌尽量避免用霓虹灯作大面积广告或招牌尽量避免用霓虹灯作大面积广告或招牌尽量避免用霓虹灯作大面积广告或招牌3 3 3 3）使用无紫外线的钠灯来逐步替代霓虹灯使用无紫外线的钠灯来逐步替代霓虹灯使用无紫外线的钠灯来逐步替代霓虹灯使用无紫外线的钠灯来逐步替代霓虹灯4 4 4 4）综合利用步行区广告灯光综合利用步行区广告灯光综合利用步行区广告灯光综合利用步行区广告灯光
