第二章-室外环境规划中的节能技术PPT

1、第二章第二章 室外环境中的节能技术室外环境中的节能技术目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.1环境降温节能的概念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图2-1 室外热环境形成机理图2-1 室外热环境形成机理图2-1 室外热环境形成机理目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.1环境降温节能的概念环境降温节能的概念二、城市热岛效应目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.1环境降温节能的概念环境降温节能的概念1、室外环境对人的热舒适性影响合理的建筑设计和布局，高效美观的绿化形式、植物搭配及水景设计，可以改善室外热环境及其环境舒适度。2、室外环境

2、对室内环境的影响室外热湿环境会通过传导、辐射、对流和自然通风等形式通过建筑外围护结构作用于室内环境，对室内环境造成影响。3、室外环境对建筑能耗的影响三、室外环境规划的重要性三、室外环境规划的重要性目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略图2-3 江南传统民居 一、中国传统建筑规划设计目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略图2-4 高楼林立的城市二、目前设计中存在的问题 (1) 高密度的建筑区高密度的建筑区 目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环

3、境规划设计策略(2) 不透水铺装的大量采用不透水铺装的大量采用 图2-5不透水路面目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略(3) 不合理的建筑布局不合理的建筑布局图2-6 香港淘大花园(4) 不合理的绿地规划不合理的绿地规划目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 调研设计地段的各种气候地理数据调研设计地段的各种气候地理数据 评价各种气候地理要素对区域环境的影响评价各种气候地理要素对区域环境的影响 采用技术手段解决气候地理要素与区域环境要求的矛采用技术手段解决气候地理要素与区域环境要求的矛盾盾 结合特定的地段区分各种气候要素的重要程度，

4、采取结合特定的地段区分各种气候要素的重要程度，采取相应的技术手段进行建筑设计，寻求最佳设计方案相应的技术手段进行建筑设计，寻求最佳设计方案2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略三、气候适应性策略及方法目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略三、气候适应性策略及方法图2-7 斯图加特市21世纪规划的建议图目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2室外热环境规划设计策略室外热环境规划设计策略小区规划中应用气候适应性策略时，主要分析方法如下：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

5、室外热环境设计方法目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候 一、日照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6633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2327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

6、。目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候一、日照图2-9 地球绕太阳运行图目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候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。总辐射总辐射直射辐射直射辐

7、射direct散射辐射散射辐射scattering目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出二、太阳辐射 总辐射总辐射total radiation 到达地球表面的太阳辐射到达地球表面的太阳辐射 地面太阳辐射强度影响因素地面太阳辐射强度影响因素 太阳高度角太阳高度角 大气透明度大气透明度 纬度纬度 云量云量 海拔海拔 对室内环境的影响对室内环境的影响 夏季增加室内冷负荷夏季增加室内冷负荷 可利用的清洁能源可利用的清洁能源2.3 建筑气候建筑气候目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候三、气温气象学定义：气象学定义：距离地

8、表高距离地表高1.5m背阴处的空气温背阴处的空气温度。度。气温变化气温变化日变化日变化 年变化年变化对室内环境的影响对室内环境的影响新风温度新风温度室内外温差传热引起负荷的室内外温差传热引起负荷的变化变化图2-10 城市热岛效应目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候四、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，S

9、W，SE。某气象观测站的风玫瑰图如图2-11所示。图2-11 某气象观测站的风玫瑰图目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候 季候风季候风monsoon：太阳辐射在地球上照射不：太阳辐射在地球上照射不均匀产生温差引起的大气环流。均匀产生温差引起的大气环流。 地方风地方风local wind：局部地面情况变化引起：局部地面情况变化引起的小范围大气环流。的小范围大气环流。 风玫瑰图风玫瑰图wind rose：反映一个地方风速、：反映一个地方风速、风向分布频率的图形。风向分布频率的图形。 对室内环境的影响：对室内环境的影响： 冬

10、季冷风渗透、侵入冬季冷风渗透、侵入 自然通风自然通风 风力发电风力发电目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候 五、降水 定义：从大地蒸发的水蒸汽进入大气层后，经定义：从大地蒸发的水蒸汽进入大气层后，经过凝结以液态或固态的形式降到地面。过凝结以液态或固态的形式降到地面。 降水性质降水性质 降水量：降水未经蒸发渗透，积累在水平面上的降水量：降水未经蒸发渗透，积累在水平面上的水层厚度，单位水层厚度，单位mm。 降水时间：降水从开始到结束的时间。降水时间：降水从开始到结束的时间。 降水强度：单位时间内的降水量。降水强度：单位时间内的降水量。目目 录录上一页上一页下一页下一

11、页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑气候 六、空气湿度 定义：湿空气中含水蒸汽量的多少。定义：湿空气中含水蒸汽量的多少。 绝对湿度绝对湿度 absolute humidity：每立方米湿空：每立方米湿空气中含有水蒸汽的质量。气中含有水蒸汽的质量。 相对湿度相对湿度 relative humidity：湿空气的绝对湿：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值。度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值。 对室内环境的影响对室内环境的影响 新风含湿量新风含湿量目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.3 建筑气候建筑

12、气候目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.4 风环境设计风环境设计 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。目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出图2-12 梯度风示意图2.4 风环境设计风环境设计)(sszzvv目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出图2-13 室外风环境设计图2.4 风环境设计风环境设计3建筑

13、周围气流特征4城市内部风特点目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 二、风环境主要影响因素1建筑密度2.4 风环境设计风环境设计图2-14 建筑风速与建筑密度关系的拟合公式目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 2建筑体量2.4 风环境设计风环境设计图2-15 建筑体量与背风涡流区范围的关系目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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。2.4 风环境设计风环境设计目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.4 风环境设计风环境设计三、风环境规划设计方法1建筑朝向图2-16 不同风向入射角对建筑气流影响2建筑间距目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 3建筑形体设计2.4 风环境设计风环境设计图2-17 华南理工大学综合教学楼鸟瞰图目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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。2.4 风环境设计风环境设计图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）自由式目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.4 风环境设计风环境设计 图2