文档介绍：第二章室外环境规划中的节能技术
§2-1 环境降温节能的概念
一、室外热环境的概念
图2-1 室外热环境形成机理
二、城市热岛效应
图2-2 2004年9月27日广州“热岛”图
三、室外环境规划的重要性
§2-2 室外热环境规划设计策略
一、中国传统建筑规划设计

图2-3 江南传统民居图2-4 高楼林立的城市
二、目前设计中存在的问题
1、高密度的建筑区
2、不透水铺装的大量采用

图2-5 香港淘大花园图2-6 不透水路面
3、不合理的建筑布局
4、不合理的绿地规划
三、气候适应性策略及方法
图2-7 斯图加特市21世纪规划的建议图
日照分析
室外遮阳
设计
风、温场
分析
室外风温
环境设计
降低热岛强度,提高室外舒适性
图2-8 室外热环境设计方法
§2-3 建筑气候
一、日照
日照是指物体表面被太阳光直接照射的现象。日照在一年中是不断变化的,这是由于地球按一定的轨道绕太阳运动造成。
地球公转的轨道平面叫黄道面。由于地轴是倾斜的,它与黄道面约成66°33′的交角。在公转的运行中,这个交角和地轴的倾斜方向,都是固定不变的。这样一来,就使太阳光线垂直照射在地球上的范围,在南、北纬23°27′纬度线之间作周期性变动,这两条纬度线则分别叫做南回归线和北回归线。如图2-9所示为地球绕太阳运行一周的行程,由于地球绕太阳的运动,形成春分、夏至、秋分、冬至四个重要节气。这四个节气也是室外热环境分析的关键日。
图2-9 地球绕太阳运行图
太阳运行规律描述中有三个参数:太阳赤纬角、太阳高度角、太阳方位角。赤纬角描述地球绕太阳公转的行程,不同季节有不同的太阳赤纬角;太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角。太阳光线在地平面上的投影线
与地平面正南子午线的夹角称为太阳方位角。
二、太阳辐射
到达地面的太阳辐射由两部分组成,一部份是方向未经改变的,叫做直射辐射;另一部分是由于被大气中气体分子、液体或固体颗粒反射,达到地面时无特定的方向,叫做散射辐射。
三、气温
图2-10 城市热岛效应
四、风
描述风有三个重要概念:风向、风频、风玫瑰图。风向指风吹来的风向,用16个方位表示。风频,即各风向的频率。风频是了解某地各风向出现频繁程度的特征量,它是用各风向出现的次数占风向总观测次数的百分率来表示。风向玫瑰图,即风向分布图。其绘制方法是将极坐标图分成八个方位,分别是N,S,E,W,NW,NE,SW,SE。某气象观测站的风玫瑰图如图2-11所示。
图11-11 某气象观测站的风玫瑰图
五、降水
六、空气湿度
空气湿度是表示大气的湿润程度,指空气中水蒸汽含量的多少,通常用相对湿度或绝对湿度来表示。绝对湿度是指单位容积湿空气所含水蒸气的质量;相对湿度是指在一定大气压力下,温度一定时,湿空气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比称为相对湿度。空气的绝对湿度,亦即空气中的水蒸汽含量冬季几乎没有变化,夏季在午后气温达到最高时因地表蒸发旺盛导致绝对湿度稍有增加。
§2-4 风环境设计
所谓风环境是指室外空气流动在建筑区域的分布。
一、风环境基础知识
1、主导风向和风速
在我国绝大多数地区,不同季节一般都有主导风向和风速,主导风向是指一段时间内频率出现最高的风向,可以通过风玫瑰图得到。
2、城市梯度风
建筑小区并不是一个孤立的系统,其周围存在着建筑和其他物体,来流风呈现下低上高的梯度风分布。
图2-12 梯度风示意图
(2-1)
3、建筑周围气流特征
图2-13 室外风环境设计图
4、城市内部风特点
二、风环境主要影响因素
1、建筑密度
图2-14 建筑风速与建筑密度关系的拟合公式
2、建筑体量
图2-15 建筑体量与背风涡流区范围的关系
3、迎风面积
迎风面积是指建筑外墙垂直于风向的投影面积。迎风面积越大,由于背风涡流区的影响,风速越低。
三、风环境规划设计方法
1、建筑朝向
2、建筑间距
图2-16 不同风向入射角对建筑气流影响
3、建筑形体设计
图2-17 华南理工大学综合教学楼鸟瞰图
4、建筑平面布局
一般建筑群的平面布局有行列式、自由式、点式、周边式三种。
图2-18 建筑平面布局对风环境的影响
a)行列式;b)错列式;c)斜列式;d)周边式;e)自由式

图2-19 建筑平面布局合理设计