03-城市风环境
城市风影响与应用
知识创造未来
城市风影响与应用
随着城市化进程的加快，城市风日益引起人们的关注。
城市风是
城市气候不可或缺的组成部分，它的形成和特征对城市环境和生活产
生着深远的影响。
因此，研究城市风的影响与应用，对于城市规划和
建设具有重要的指导意义。
首先，城市风对城市气候条件的形成和变化有着显著影响。
城市
气候的特征是高温、高湿、高风速和高污染，其中风是影响城市气候
的重要因素之一。
城市地形和建筑密度等因素使得城市风与自然风存
在差异。
城市风有着复杂的流场特征和空气质量状况，是城市环境和
生态系统的可调节要素之一。
其次，城市风的应用也十分广泛。
在建筑设计和城市规划中，将
城市风与建筑、街区和绿化等进行有机结合，可以提高城市建筑物的
通风效果、降低城市热岛效应和污染物扩散。
近年来，一些城市还开
始利用城市风的能量，建造城市风电站，实现城市风资源的利用和可
持续发展。
因此，合理利用城市风资源，是实现城市环境协调发展和提高城
市生态环境品质的重要手段。
同时，在城市风调查和管理方面，加强
空气动力学和气象预报能力的研究，对于实现城市风的科学管理和环
保协调发展具有重要意义。
现代城市建设需要更多的综合性、生态性、可持续性和适宜性，城市风作为其中重要的组成部分之一，必定会发
挥更加重要的作用。
1 / 1。
西安地区住宅小区室外风环境分析
2022年第10期现代园艺社会经济快速发展，人们生活水平大幅提升，对住房舒适度要求越来越高。
受住宅小区内污染物扩散迅速、通风效率及建筑表面风压等诸多因素影响，大多居民住宅小区存在严重的环境问题，严重影响当地小区环境的舒适度。
为此，只有采取有效的改善措施，不断改善与优化当地住宅小区风环境，才能进一步提高居民住宅舒适度，满足居民对住宅环境的基本要求。
1风环境风环境是由于太阳辐射到地球表面的热量分布不均匀，导致各个区域大气温差过大，空气在受热膨胀后，体积变轻上升，而冷空气变重下降所产生的空气流动，而这种空气流动引发的自然现象被人们称之为风。
风环境是指室外环境下，自然风受城市地形或取样地形面貌的影响形成的风场。
建筑风环境既与光环境、热环境、声环境共存，又与建筑物本身形体结构造型、分布、周围自然环境等有着十分紧密且复杂的联系。
目前，主要被研究的建筑风环境主要包含城市规划和建筑设计等领域。
2城市居民住宅建筑与风之间的关系2.1环境舒适度影响西安市地处陕西省偏南区域，北部为冲积平原，南部为剥蚀山地，地势东南高，西北与西南低，呈簸箕形态。
属暖温带半湿润大陆性季风气候，冷暖干湿、四季分明，冬季寒冷、风少、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨、伏旱突出，多雷雨大风；秋季凉爽、气温速降、秋淋明显。
（1）在居民小区风环境控制方面，为保证居民环境舒适度，除去迎风第一排建设，建筑迎风面与背风面表面风压差不大于5Pa；建筑物周围人行去风速控制在5m/s范围内，且室外风速放大系数要小于2，才能满足人们日常出行需求。
（2）在面对过渡季和冬、夏季典型风向和风速条件下，住宅小区设计应合理规划建筑，有效规避冬季不利风向。
可通过设置挡风板、防风墙、防风带等，采取多种防风措施有效阻隔冬季冷风，同时，有效控制建筑周围高度在行人1.5m高度处的风速进行，减小因风速系数过大导致建筑物前后压差过大。
（3）提高对夏季和过渡季自然通风率和效果，在居民构建上，小区楼房建筑格局多为自由式或行列式，能保障居民楼间距的通风性。
城市风影响与应用
城市风影响与应用以城市风影响与应用为标题，我们将探讨城市风对人们生活和城市发展的影响，并探讨一些应用城市风的方法。
一、城市风对人们生活的影响1. 空气质量改善：城市风可以带走污染物和有害气体，改善空气质量，减少人们患上呼吸道疾病的风险。
2. 温度调节：城市风可以调节气温，给人们带来凉爽的感觉，在炎热的夏天为人们提供舒适的环境。
3. 湿度调节：城市风可以带走湿气，减少空气中的湿度，使人们感到更加舒适。
4. 环境噪音减少：城市风可以带走噪音，减少城市中交通、工厂等产生的噪音对人们生活的干扰。
5. 心理健康改善：城市风可以带来清新的空气和宜人的气温，为人们提供一个舒适、宁静的环境，有助于减轻压力、缓解焦虑和改善心情。
二、城市风在城市发展中的应用1. 风能利用：城市风可以被用作风能发电的一种资源。
通过建设风力发电站，可以利用城市风为城市提供清洁能源。
2. 空气质量监测：城市风可以帮助监测城市的空气质量。
通过在适当位置设置空气质量监测仪器，可以利用城市风的流动情况及时监测和反馈城市空气质量数据，为城市环境治理提供依据。
3. 城市规划：城市风的影响也需要考虑在城市规划中。
合理规划街道、建筑物等城市设施的布局，可以利用城市风来实现通风和散热，提高城市的舒适度和宜居性。
4. 绿化工程：城市风可以帮助推动绿化工程的实施。
通过合理安排绿化植物的种植位置和数量，可以利用城市风带动植物的传粉和散布种子，促进植物生长和繁殖，提高城市的生态环境。
5. 垃圾处理：城市风也可以用于垃圾处理。
通过合理设计垃圾处理设施的位置和通风系统，可以利用城市风的流动带走垃圾产生的异味和污染物，减少对周围环境的影响。
6. 灾害预防：城市风在灾害预防中也有应用。
例如，在城市建设中考虑风的流动情况，可以减少风灾的发生；在城市防洪工程中，合理规划河道和建筑物的布局，利用城市风来帮助排水和降低洪水的风险。
三、城市风的应用案例1. 伦敦的风能发电：伦敦市政府通过建设风力发电站，利用城市风为城市提供清洁能源，减少对传统能源的依赖，并帮助减少温室气体排放。
城市景观空问的风环境设计
城市景观空问的风环境设计城市景观空间的风环境设计在城市规划和建设中起着重要的作用。
风是自然界中不可或缺的元素，它不仅影响着城市的气候和环境，也对人们的生活和活动产生着重要的影响。
在城市景观空间的设计中，合理的风环境设计是至关重要的。
一、城市风环境的重要性城市风环境的好坏直接关系到城市居民的生活质量和工作效率，也直接影响到城市的形象和宜居性。
良好的风环境可以改善城市的空气质量，减少污染物的滞留和累积，有利于人们的健康和身心的舒适。
好的风环境还能够有效地降低城市的热岛效应，提高城市的舒适性和适宜性。
在城市规划和建设中，合理的风环境设计是至关重要的。
二、城市风环境设计的原则1. 合理布局。
在城市规划和建设中，应该合理布局建筑和绿化，以利于形成良好的风环境。
建筑应该按照风向和风速的变化合理布置，绿化应该按照植被的特性和数量合理布局，以保证城市的风环境达到最佳状态。
2. 提高通风条件。
在城市规划和建设中，应该考虑到城市的通风条件，合理设置通风口和通风通道，以利于改善城市的风环境。
3. 减少阻挡。
在城市规划和建设中，应该尽量减少建筑或结构物对风的阻挡，以利于改善城市的风环境。
4. 提高绿化率。
在城市规划和建设中，应该通过增加绿化面积来改善城市的风环境，合理设置绿化带和绿化带间隔，以达到最佳的风环境效果。
五、城市风环境设计的案例分析1. 上海国际金融中心。
该项目充分考虑到了上海的气候条件和地形地貌，合理设置了通风口和通风通道，通过绿化和水景的设置，有效改善了上海的风环境，提高了上海的宜居性和舒适性。
2. 北京奥林匹克公园。
该项目充分考虑到了北京的气候条件和地形地貌，合理布置了建筑和绿化，通过绿化带和绿化带间隔的设置，有效改善了北京的风环境，提高了北京的宜居性和舒适性。
基础内容中文版建筑风环境模拟
建立数学模型
结果分析
根据实际问题的需求，建立相应 的流体动力学数学模型。
对模拟结果进行分析和评估，为 建筑设计提供依据和建议。
PART 03
建筑风环境模拟
REPORTING
建筑风环境模拟的原理
建筑风环境模拟是利用计算机模型来模拟建筑周围的风流动情况，以便评估建筑物 的通风性能和空气质量。
该原理基于流体动力学和数值计算方法，通过建立建筑物周围流场的数学模型，利 用计算机进行数值求解，得到流场中各点的速度、压力、温度等参数。
THANKS
感谢观看
REPORTING
背景
随着城市化进程加速，建筑风环境问 题日益突出。风环境模拟为建筑设计 提供科学依据，有助于解决城市热岛 效应、建筑通风不畅等问题。
风环境模拟的意义
01
02
03
提高建筑设计质量
通过模拟，可以预测和分 析建筑的风环境，为建筑 设计提供优化建议，提高 建筑设计质量。
节能减排
通过优化建筑通风设计， 可以提高建筑的能源效率 ，降低能源消耗，实现节 能减排。
未来研究方向
改进模拟算法
随着计算机技术的发展，未来可 以进一步改进风环境模拟的算法
，提高模拟的精度和效率。
考虑更多影响因素
未来可以考虑更多的影响因素，如 地形、植被、建筑物高度等，以更 准确地模拟风环境。
拓展应用领域
未来可以将风环境模拟拓展到更多 领域，如城市规划、环境保护等， 为更多领域提供科学依据。
建筑风环境模拟可以帮助设计师了解建筑物周围的风环境，优化建筑物的通风性能 ，提高室内空气质量，降低能源消耗。
建筑风环境模拟的常用软件
Fluent
一款专业的流体动力学模拟软件，适 用于各种流体流动和传热问题的模拟 。
高一地理知识点总结城市风
高一地理知识点总结城市风城市风是指由建筑物和其他人工构筑物所引起的气流现象。
这种风主要是由于建筑物的遮挡和阻挡导致气流无法平稳地通过，从而形成湍流和涡流，进而形成了城市风。
城市风在现代城市化进程中越来越常见，对城市的环境和生活造成了一定的影响。
首先，城市风对建筑物的耐久性和结构稳定性产生了一定的影响。
由于城市风的存在，建筑物会受到各种气流的冲击，特别是在高层建筑中更加显著。
这种冲击会给建筑物的结构造成一定的压力，甚至可能导致建筑物的损坏和倒塌。
因此，在设计和建造高层建筑时，需要考虑城市风对建筑物的影响，采取相应的措施来增强建筑物的稳定性。
其次，城市风对城市的气候和环境产生了一定的影响。
由于城市的密集建筑和封闭环境，城市风往往会形成狭长的气流通道，导致空气流动受限。
这使得城市内部的空气污染物无法顺利扩散，导致空气质量下降，加剧了城市的雾霾和污染问题。
此外，城市风的存在还会影响城市的温度分布。
城市中的高楼大厦阻挡了阳光的照射，使得城市内部的温度明显高于郊区，形成所谓的“城市热岛效应”。
这种温度差异会对城市的气候和生态环境产生一定的影响。
再次，城市风还对人们的生活和行为产生了影响。
城市风的存在意味着城市中会出现较强的风力，这对人们的出行和活动带来了不便。
在强风的影响下，行人可能会感到寒冷和不舒适，特别是在冬季或开阔区域。
此外，城市风还可能对交通和交通设施造成影响，如影响行人和车辆的稳定性，给交通信号灯带来困扰等。
因此，在城市规划和设计中，需要考虑城市风对人们出行和生活的影响，合理设置遮挡物和风险控制措施，以提高城市的宜居性和便利性。
最后，城市风还会对植被和生态系统造成一定的影响。
由于城市风使得空气流动受限，植物在城市中的生长受到一定的限制。
城市中的高楼大厦会阻挡阳光的照射，影响植物进行光合作用，从而限制了植物的生长和发育。
此外，城市风还可能导致植物受到损坏和折断，影响城市的绿化和生态系统的稳定性。
因此，城市规划中需要考虑如何保护和提升城市中的植被环境，减缓城市风对植物的影响。
风环境和热环境评估
风环境和热环境评估在我们的日常生活和工作中，风环境和热环境是两个非常重要但又常常被忽视的因素。
它们对我们的舒适度、健康以及建筑的能耗和耐久性都有着深远的影响。
风环境评估主要关注的是风的流动模式、风速和风向等方面。
在城市规划和建筑设计中，合理的风环境设计可以带来诸多好处。
比如说，良好的通风能够改善室内空气质量，减少霉菌和湿气的滋生，从而为人们创造一个更健康的生活和工作环境。
想象一下，在一个没有良好通风的房间里，空气会变得浑浊，异味难以散去。
长期处于这样的环境中，人们容易感到疲劳、头晕，甚至可能引发呼吸道疾病。
而在一个通风良好的空间里，新鲜空气不断循环，人们会感到神清气爽，工作效率也会提高。
对于城市来说，风环境的评估也至关重要。
不合理的城市布局和建筑设计可能会导致局部地区出现强风或者无风的状况。
强风可能会给行人带来不便，甚至危及安全；而无风区域则可能导致污染物聚集，影响城市的生态和环境质量。
在评估风环境时，需要考虑多个因素。
地形地貌是其中之一。
比如，在山区或者山谷地带，风的流动会受到地形的影响而发生变化。
建筑物的高度、密度和布局也会对风的流动产生阻碍或引导作用。
此外，周边的植被覆盖情况也会在一定程度上影响风的速度和方向。
为了准确评估风环境，通常会采用数值模拟和现场测量相结合的方法。
数值模拟可以通过计算机软件对风的流动进行预测和分析，而现场测量则可以提供实际的数据来验证和校准模拟结果。
热环境评估则侧重于温度、湿度、辐射等因素对环境的影响。
高温和高湿度的环境会让人感到闷热不适，甚至可能导致中暑等健康问题。
在建筑设计中，热环境的评估有助于确定合适的保温隔热措施，以减少能源消耗并提高室内舒适度。
比如，选择合适的建筑材料和窗户类型可以有效地阻挡外界的热量进入室内，或者在适当的时候让阳光进入以提供温暖。
城市的热岛效应是热环境评估中一个重要的关注点。
城市中大量的混凝土和沥青路面、密集的建筑物以及人类活动产生的热量，使得城市中心的温度往往高于周边郊区。
高三地理专题复习-风
3风向作图规律
高空、海面
近地面
北半球
南半球
风向与等压线平行， 高压在右（后方）
风向与等压线平行， 高压在左（后方）
北半球
南半球
风向与等压线相交， 指向低压，向右偏。
风向与等压线相交， 指向低压，向左偏。
做高考题·打造能力03
(2014·山东文综)下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图，图中甲、乙两地经度相同。读图，完成第1题。 此时甲地近地面的风向为( )
C．东北风 D．西北风
A．东南风 B．西南风
答案：B
6日12点和18点之间下列四地风向变化最大的是 NewYorK Chicago C. Atlanta D. Houston 下图是2014年1月6日12点和18点北美洲部分地区海平面等压线分布图，读图，回答 答案：A
故D项正确。
风积地貌
五、风的影响
信风带
西风带
赤道暖流
西风漂流
思考：秘鲁寒流是如何形成的？
盛行风
风海流
风---风浪---洋流---航海
离岸风
郑和下西洋 风向——顺风顺水——季节？
三角贸易
航海：赤道、副高无风带；咆哮西风带
五、风的影响
5、风与生物
旗形树冠指示风向
五、风的影响
五、风的影响
”
风与生物
：DA
三、风的典例
海陆风
2、山谷风
盆地多夜雨和霜冻，山谷（盆地）不宜建工厂
3、城市风
热岛效应---雨岛效应---雾岛效应
01
注意：城市风最大时候——在市中心和郊区温差最大时候（热岛效应最强），不是城市气温最高时候
建筑室外风环境CFD模拟概述-城市风环境热岛效应fluent
《建筑室外风环境CFD模拟概述》各位同学大家好，我是七师兄，今天我们来学习《建筑室外风环境CFD模拟专题课》的第一讲，《建筑室外风环境概述》。
01我国幅员辽阔，气候复杂多样，有温带季风气候、亚热带季风气候、热带季风气候、热带雨林气候、温带大陆性气候和高原山地气候等气候类型，从南到北跨热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带气候带。
广大地区的气候环境差异，造成北方、长江流域及亚热带地区完全不同的风环境。
随着我国城镇化的发展，大量高大建筑被建成。
新建建筑如何适应当地的气候条件，从而一方面满足居住要求的同时，另外一方面实现建筑节能，都对建筑风环境设计提出了更高的要求。
02我国城市遭受风灾害影响严重，每年夏季台风导致建筑结构损毁造成的财产损失十分巨大。
当然了，极端风灾害气候发生概率较小，与我们的日常生活息息相关的是建筑风环境。
例如，当一栋大楼建立起来后，就会改变来流风的走向，同时改变了建筑周围风速的分布，这种变化有时可能产生不良后果。
例如，在繁华CBD商业中心街道两旁，高低错落的建筑群构形成一个巷道，容易形成巷道风，也就是，巷道局部出现风速加强的效应，加上建筑物的阻滞，容易形成涡旋和强烈变化的升降气流等复杂的空气流动现象，容易造成各种事故。
不仅建筑群会形成这种不良的区域性风气候，在单独的高层建筑附近往往也出现不利的风环境。
我们来看下，来流风，经过建筑的时候，会出现哪些情况。
03风环境还涉及健康和节能风环境不仅和人们的安全有关，也和健康密切关系。
建筑设计对风环境因素考虑不周，会造成局部地区气流不畅，在建筑物周围形成漩涡和死角，使得污染物不能及时扩散，直接影响到人的生命健康。
香港淘大花园因为密集的高楼之间形成的“风闸效应”加剧了SARS病毒的扩散与传播就是一例。
特别是我们这次新冠疫情的爆发，更加提出室内进行开窗通风。
住宅小区室外风环境不良，在夏季可能阻碍室内外自然通风的顺畅进行，增加空调的负荷；在冬季又可能会增加维护结构的渗透风而提高采暖能耗。
城市景观空间的风环境设计———以上海浦东地区的公园为例
城市景观空间的风环境设计———以上海浦东地区的公园为例作者：姚翔来源：《现代园艺·下半月园林版》 2018年第5期1 空间中的气流与微气候1.1 气流的定义及特性流动的空气称为气流，也可称之为风。
向上运动的空气称之为上升气流，同理向下运动的空气称之为下降气流。
上升和下降2 种气流在生活中很常见，例如滑翔机、风筝以及在空中飘的物体都会受到这2种气流的影响，在空中划出波浪形的轨迹。
气流的生成非常复杂，受到各种天气、温度、湿度、空气温度递减率、地表温差、气压等数据影响，一般来说，气流是由这些因素的叠加形成的。
气流的特性可以分为以下方面：惰性，气流往往走的是最短、最近的途径；释放点，水平运动状态的气流如果遇到激发物，也就是依托物，就沿着依托物爬升，直到依托物的最顶端即释放点。
在城市景观的地形设计时，可以考虑地形地势的变化进行设计气流的流向；根据场地判断气流，在群山环绕的空中，气流出现的情况比较复杂。
对于山窝里的气流，气流在山窝里流速比沟外的大。
这就可以解释为什么城市里会产生弄堂风；热力气流和动力气流，动力气流即动力上升气流。
平行移动的气流在遇到障碍物激发的情况下，改变自身原本的运动方向继而形成的向上运动的气流。
热力气流即热力上升气流，是受日照、气压、温度、风力等自然条件和地形条件的影响而形成的上升气流。
例如砂石吸收的热量最少，最容易饱和，此时日照还是继续，于是把多余的热量转达给周围的空气，使得空气加热。
而水、湿润的地区受阳光照射后形成热力气流则比较慢，因为水的比热高，需要的热量很大，水周围的空气温度不及沙石周围空气的温度，于是就有了气流的循环。
这就是根据热力气流所产生的景观空间“小气候”。
1.2 气流产生的微气候覆盖在人们周边的气流所产生的气候称为人的微气候。
微气候会直接影响人的情绪、疲劳程度及舒适感等。
影响微气候的因素有很多，比如人体受热辐射获得的热量较多，这时人体会感觉到热，若增大气流的速度会使人感到凉爽。
城市风环境对建筑空气流动的影响研究
城市风环境对建筑空气流动的影响研究在城市建设中，除了要考虑建筑的美观和功能性外，还需要关注建筑空气流动的影响。
城市风环境对建筑空气流动有着重要的影响，它既可以改善建筑内部的空气质量，也可以影响建筑的能耗和室外环境。
因此，对城市风环境对建筑空气流动的影响进行深入研究是十分必要的。
首先，城市风环境的存在会对建筑的通风效果产生影响。
城市中高楼大厦林立，建筑之间的间隙较小，容易形成风道效应，这使得城市内部的风速相对较快。
这种高速的风可以促进建筑内空气的流动，降低建筑内的温度，减少热岛效应的发生，提高建筑的舒适度。
另外，城市风环境的持续存在也会带来新鲜空气的补充，从而改善建筑内部空气的质量。
其次，城市风环境还会对建筑的能耗产生重要的影响。
由于城市的建筑密度较高，大部分建筑呈封闭状，加之城市风速较快，这就使得建筑外墙面积所受的风荷载相对较大。
如果建筑外墙的隔热和保温性能不达标，会导致冷热空气的交替传递和能量的散失。
这不仅会增加建筑室内空调系统的负荷，增加能耗，还会降低建筑的舒适度。
因此，在城市规划中要考虑到城市风环境对建筑能耗的影响，采用合理的隔热和保温措施，使得建筑能耗降至最低。
此外，城市风环境还会对建筑外部的环境产生影响。
在城市中，大量的建筑会形成峡谷效应，使得街道两旁的风速相对较低，这容易造成污染物在局部区域累积。
尤其是在工业污染较重的地区，城市风环境对建筑空气流动的影响更为明显。
如果建筑设有空气净化系统，可以有效净化室外空气，改善周围的环境质量。
此外，合理的城市规划可以避免高污染源与居民区的交叉，减少污染物对建筑和居民的影响。
综上所述，城市风环境对建筑空气流动有着重要的影响。
通过对城市风环境的研究，可以优化建筑的通风效果，提高建筑的舒适度；同时，也可以减少能耗，降低室内温度；最重要的是改善城市环境质量，提升居民生活质量。
因此，在城市规划和建筑设计中要充分考虑城市风环境因素，以达到优化建筑空气流动的目的。
城市气候环境
2、逆温(inversion temperature) 在大气圈的对流层内，气温垂直变化的总趋 势是随着海拔高度的增加而逐渐降低。这是因 为大气主要依靠吸收地面的长波辐射而增温。 在近地面的低层中，可能有气温的垂直递减 率t>0,t=0或t<0。t=0时，气温不随高度变化， 这种气层称为等温气层；t<0时，气温随海拔高 度增加而增加,这种气层称为逆温层。
20世纪的8次大气污染事件，总计病例和死亡者达数十 万人，都与浓雾和逆温相关。浓雾和逆温多发生于冬季， 深秋，专家称浓雾和逆温为"冬季杀手"。 逆温的存在可以阻碍空气垂直运动的发展，它像一层厚 厚的被子罩在我们城乡上空，上下层空气减少了流动，近 地面层大气污染物“无路可走”，越积越多，空气污染势 必加重，只好"流毒人间"。同时，有逆温时，一般风速 都很小，污染物更不易扩散。因此，逆温层强度越大，层 次越厚，维持时间越长，其污染就越重。
2、城市工业布置的特点 城市工业区布置与居住区的关系: (i) 生活居住区内布置工业 (ii)生活居住区边缘地段布置工业 (iii)工业区 (iv)工业点 减轻城市大气污染最主要的途径是控制 污染源。
3、风与城市规划
大气污染指数(pollution index): 定量反映城 市大气的气象因素对大气污染的影响，其式子如 下:
2、 城市气候形成的原因
(1) 城市具有特殊的下垫层。
(2) 由于工业生产、交通运输、取暖降温、家 庭生活等活动所释放出的能量，废气和尘埃， 使城市内部形成一个不同于自然气候的城市气 候环境。
(3) 由于大量气体和固体污染物排入空气中,明 显的改变了城市上空大气组成，影响了城市空 气的透明度和辐射能量收支。
第三节城市气候环境
城市风环境问题在城市规划与设计中的研究进展
２ ２城 葡 近 地 两 层 及 其 枢 关 城 市 近 地 面 层 从 广 义 来 说 ． 是 指 城 市 覆 盖 层 以 内 的 大气层 ，狭义来说 ．特指从城市地面 以上￣ ｔ Ｊ ５ ｍ左右的大 气层 。近地面层是与人类生活最密切相关的大气层。 大气具 有分层结 构 ．大气在 垂直方 向由下至上分 为 对 流层 、平流层 、中层和暖层 。其 中 ．对人类有影 响的
２ １ １城 市热 岛环 流 在天 气 晴朗 无云 、大范 围 内气压 梯 度极 小 的形 势 下 ．由于城市热岛 的存在 ．城市 中形 成一个低压 中心 ． 并 出现上 升气流。从热 岛垂直结构 来看 ．在一定高度 范
世界上有许 多城市处 在夏季炎 热的气候 区 以我 国 为例 ，夏季 炎热的城市 大多集中在长江 中下 游地区 该 地区城市 的气候特点是 气温高 、湿度大 ，非常不利于 降温排热 。以武汉市 为例 ．武 汉市盛夏 闷热 ．白天气温 常在３ ７ 。 Ｃ左右 ．极端最高气温为４ １ ． ３ 。 Ｃ ， 素有 ” 火炉 之
ｉ 域 ］ Ｊ ｘ ｌ 』
城市 风场具 有从 宏观到 微观的不 同尺度 以及 不同层 次的分布特 征 ．大致 可 以分 为３ 种类型 （ １ ） 同一 方向水 平流过 城市 的盛 行风 ．盛 行风 是影 响城 市宏观 尺 度的 风 ．通常位于城市屋 顶平面以上 【 ２ 】 城市 区域 内部复杂 的热力特性 ．形 成城市 内部各 区域之间的 中观 尺度的热 力环流或者城市与郊 区之 间气温 差异形成的热力环流（ 热 岛环流） ：（ ３ 】 街道 内受辐射热不均引起的小范围不规则摆 动的风 ，即湍流 城市街道或 建筑群之间 由于 建筑物的 阻碍以及热力效应产 生对流等微观尺度街道风 。 城 市风 场特 性综 合 表现 为 ：（ １ 】 以城 市屋 顶平 面为 界 城市覆盖层 内外的风场存在差异 ：（ ２ ） 盛行风主要流 经城市上空 ；（ ３ 】 城市 内部近地面层生成若 干尺度不一的 热力环流 ．【 ４ 】 街道 内还有不规则的小尺度湍流。
03-城市风环境ppt课件
第一节 风的类型
2）街道风 城市建筑物由于受热不均匀而产生局部热力环流，称
“街道风”。 3）城市峡谷效应产生“急流” 4）当气流与建筑物垂直时，产生涡流 5）城市风分布不均匀，时大时小，阵性大，风向不定
7
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
2. 城市热岛环流
热岛环流加强城市内部污染。强热岛区及
出现强热岛的季节，空气污染最为严重。
z1，z2为两个不同的离地面高度(m)； u1，u2为对应于z1，z2高度上的风速(m／s)； z0为平均粗糙度
如果下垫面均匀：
z0
1Ha 2A
11
第四章 城市风环境
第二节 城市低空风的垂直变化
2. 风速的指数率公式 主要针对150米以上高空
p
u u1
z z1
指Z数为p任：意高度(m)； ①Up为随对地应面z高粗度糙上度的的风增速(大m／而s减)；小，地面越粗糙p越小； ②Zp1 随为离稳地定面度l0增m左大右而的增高大度，。即常规气象观测站的测风器高度； ③UPp1随为为指风对数应速z增1高大度而上的减风小速。，一般为已知；
城市物理
教师：胡华
中南大学 • 建筑与城市规划系 1
第四章 城市风环境
第一节 风的类型 第二节 城市低空风的垂直变化 第三节 城市风场与城市规划 第四节 风环境与建筑设计
2
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
一、 风、季风、台风、龙卷风的形成
1. 季风 季风，是海陆温度不同引起气压差异而形成的风，随季节 而变化。一般对季风有以下较严格的定义：
13
第四章 城 季节变化型 2. 主导风向型 3. 双主导风向型 4. 无主导风向型 5. 准静止风型
城市景观空问的风环境设计
城市景观空问的风环境设计城市景观空间在风环境设计中起着重要的作用。
风是自然界中一种重要的气象要素，它可以带来自然通风、减轻热岛效应、改善空气质量等诸多好处。
在城市的景观空间设计中，应该充分考虑风的因素，以创造一个良好的风环境。
在城市景观空间的规划设计中，需要考虑到风的来向和速度。
不同的风向和风速会对建筑物和人们的舒适度产生不同的影响。
设计师应该根据风的情况来确定建筑物和景观的布局，以最大程度地利用自然通风。
风的影响应该在建筑物的立面设计中得到体现。
建筑物的立面设计可以通过合理的通风口设计，以增加室内外的空气流动。
可以采用适当的阳台设计，在阳台上设置遮阳设施，以减轻夏季的热量。
还可以使用隔风设施和风挡，以减少风的直接吹袭。
城市公共空间的景观设计也应该注重风的因素。
公园、广场、街道等公共空间的景观设计应该考虑到风的影响，以创造一个舒适的环境。
可以种植一些树木和植物来起到遮风挡风的作用。
可以设置一些凉亭、休息区等设施，让人们可以在户外活动的同时享受凉爽的风。
风的影响还可以通过城市的开放空间设计来得到体现。
开放空间可以利用风的流动来增加空气质量，减轻热岛效应。
可以设置一些绿化带、花坛等设施，通过植物的蒸发作用来降低周围的温度。
还可以设置一些喷泉、水池等设施，增加空气湿度，改善空气质量。
在城市景观空间的风环境设计中，应该充分考虑风的因素，以创造一个舒适、宜人的环境。
通过合理的规划、设计和细致的施工，可以最大程度地利用自然风力，实现自然通风和空气净化的效果。
还可以通过植物和水的利用来改善空气质量，减轻热岛效应。
这样不仅可以提高城市居民的生活质量，还可以节约能源，减少环境污染。
我国城市风环境研究现状分析及展望
我国城市风环境研究现状分析及展望摘要关键词，以及全文关键词，对中国期刊全文数据库，中国博士论文全文数据库以及中国优秀硕士学位论文数据库等三个数据库中的文献进行模糊检索，统计截止至2012年3月发表的相关文献。
并根据每篇文献实际内容对检索到的大量文献进行遴选，最终得到符合研究要求的城市风环境研究文献共计107篇，以此作为本文研究的基础。
3．分类研究与统计为了对目前多元化特征较强的城市风环境的研究状况实现较为系统的解读，本文在研读符合要求的107篇城市风环境相关文献的基础上，对现有文献分别按照论文发表时间、作者专业领域、研究尺度、研究目的和关注点、研究方法、研究对象类别以及是否提出优化措施七个方面进行分类分析。
3.1 作者专业领域由于城市风环境研究具有较强的学科交叉特征，研究者的专业背景较为多元化，本文根据对107篇文献第一作者的单位性质、从事工作、教育经历等信息的分析，将研究者的专业背景分为五大类，分别为大气科学类，环境工程类、城市及区域研究类、建筑设备及工程类、建筑设计及技术类，其中每个大类分别涵盖了若干个具体的学科和专业方向。
3.2 研究目的和关注点对城市风环境的研究有助于解决多方面的问题，就每一篇具体的文献而言，由于其作者专业背景，从事工作，甚至个人偏好等原因，其研究目的可能侧重于探索或解决某一项具体问题。
通过对现有文献的分析和归纳，本文将现有城市风环境研究文献的研究目的和关注焦点大致分为空气质量、环境舒适度、模拟技术、建筑通风、建筑节能、建筑安全等六类。
3.3 研究对象类别从现有文献的研究对象类别来看，大致可以分为理论研究、理想模型研究和实际案例研究三类。
1）理论研究特点是以纯理论的分析和推理为主要研究方法，而不涉及对具体城市空间对象的风环境研究，一般包括相关理论综述总结，空气动力学的原理分析，风与城市空间的作用机制探讨，模拟技术的参数和方程选择等。
2）理想模型理想模型主要是指根据研究需要建立的虚拟城市空间，针对理想地块进行风环境研究的主要优势在于可以最大程度排除干扰，简化建筑和环境的外形以及布局形式，只针对需要研究的要素、参数变量等进行研究，并且可以在研究中随时控制变量，根据需要建立多个理想地块进行对比研究。
城市风道应用
城市风道建设不应局限于单个城市，应放 眼区域，加强整体性规划。小范围的示范 区难以达到实质上的气候改善效果，因此 需要在区域层面加强合作，联防联治。
02
风道的应用
风环境评估
建筑/建设项目的应用
楼层通风、室内通风、抗风压研究
对应规划落实点
生态安全格局、用地类型、路网、水 网、绿道网、建筑高差、建筑密度、 建筑退线、容积率、建筑形态
5. 提供休憩场所
通过风道规划可降低城市开发强度，带动公园 、绿道等生态基础设施建设，为城市居民提供
理想的休憩场所
6. 预留发展空间
结合城市规划和环境保护规划，划定生态红线 ，保护绿水青山，为城市未来发展预留空间。
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主讲人：03Fra bibliotek风道应用实例
漳州市通风系统空间布局
基于前期漳州市风环境气候功能综合分析， 划定漳州市通风系统风道地区从宏观、中观层 面构建2条一级风道、13条二级风道，4大外围 补偿区、8个一级补偿区、33个二级补偿区和27 个主要作用区的通风系统，作为城市规划建设 管理的主要依据。
（2）风道地区布局规划
提出漳州市风道规划的原则，并结合漳州市气象条件和风道研 究成果，确定风道网络的空间结构和总体布局。
根据对漳州市地形地貌、生态环境、绿地植被、河湖水系等方 面自然条件，以及建成区的建筑密度、建筑高度、公共空间等 城市空间形态的分析，得出漳州市风道主要有几种类型：
季风“廊道”，漳州市属亚热带海洋性季风气候，漳州地区大 部分县市下半年盛行偏南风，除大范围环流的季节变化外，也 受地形一定的影响。
（3）补偿区布局规划
外围补偿区布局，规划形成4 大外围补偿区，分布于中心城区 近郊，为城市内部和外围通风廊 道的建立奠定了基础。
城市景观空问的风环境设计
城市景观空问的风环境设计
概述
城市景观空间是城市中重要的公共空间，其风环境设计涉及到城市风景的整体形象，对于城市的品质和居民的生活质量都有着重要的影响。
风环境设计是指对城市景观空间的风场环境进行分析、评估和设计，以提高城市景观空间的舒适度和品质。
在风环境设计中有一系列的原则和方法，以及相关的技术手段，来实现对城市景观空间风环境的优化和控制。
本文将围绕城市景观空间的风环境设计展开讨论，首先介绍风环境设计的基本原则和方法，然后重点探讨城市景观空间中风环境设计的实践应用，最后对城市景观空间的风环境设计进行展望。
风环境设计的基本原则和方法
1. 适度：适度是指在风环境设计中要考虑到不同的需求和情况，以及不同的设计要求，以实现对城市景观空间风环境的适度控制和调整。
1. 风场环境分析：风场环境分析是指对城市景观空间周围的地形、建筑、植被等要素进行分析，以了解其对周围风场的影响和作用。
2. 风场环境评估：风场环境评估是指对城市景观空间周围的风场环境进行评估，以了解其是否满足城市景观空间的设计要求和居民的需求。
城市景观空间中风环境设计的实践应用涉及到以下几个方面：
1. 绿地和公园的风环境设计：绿地和公园是城市中重要的公共空间，其风环境设计需要考虑到植被、地形、水体等要素的影响和作用。
在设计中可以通过选择合适的植被、布局合理的地形和设置适当的水体，来实现对绿地和公园风环境的控制和调整。
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不同几何形体的建筑物在不同风向下背风面的漩涡
第四章 城市风环境
第四节 风环境与建筑设计
2. 促进自然通风的措施
① 主要的使用房间应该尽量布臵在夏季的迎风面，辅助房间可以布臵 在背风面，并以建筑构造与辅助措施改善通风效果。 ② 开口部位的位臵应该尽量使室内空气场的布臵均匀，并且力求风能 够吹过房间中的主要使用空间。 ③ 炎热期较长的地区建筑物的开口面积宜大，以争取自然通风。夏热 冬冷地区，建筑物的洞口不宜太大，可以用调节洞口面积的方法， 调节气流速度和流量。 ④ 门窗的相对位臵应该以贯通为好，减少气流的迂回和阻力。纵向间 隔墙在适当的部位开设通风口或者设臵可以调节的通风构造。 ⑤ 利用天井、小亭、楼梯间等增加建筑内部的开口面积，并利用这些 开口引导气流组织自然通风。
风向玫瑰图：是在极坐标图上绘出一地在一年中各种风向出现的频率。因 图形与玫瑰花朵相似，故名。“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内 的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。最常见的风向玫瑰图是 一个圆，圆上引出16条放射线，它们代表16个不同的方向，每条直线的 长度与这个方向的风的频度成正比。静风的频度放在中间。有些风向玫瑰 图上还指示出了各风向的风速范围。
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
盛行风划分为5大类型： 1. 季节变化型 2. 主导风向型 3. 双主导风向型 4. 无主导风向型 5. 准静止风型
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
1. 季节变化型（包括“双主导风向型”）
在季风区，风向随季节转换而变化，冬、夏季主导 风风向风频相当，但方向相反或接近相反。 解决办法： ① 城市规划布局时要尽量避开冬夏对吹的风向，选 择最小风频方向； ② 工业区、居民区并排布局在与盛行风垂直的方向， 并用防护林隔离； ③ 山区城市建厂选南北走向的谷地。
/ u
水平风向脉动方差δ (θ) 湍流速度脉动方差δ(γ) 为平均风速
u
案例：广州水平风向脉动方差δ (θ)日平均值以夏季(7月)为 最大，达12.1º ，冬季(1月)水平风向脉动方差δ (θ)日平均值 最小，仅8.1º ，尤其在夜间20时至次日早晨前后，δ (θ)平均 值≤7.5。
第三节 城市风场与城市规划
4. 准静止风型 全年静风频率50%以上，年平均风速1.0m/s以下，这 种类型的地区，称为小风或准静止风型区。 解决办法： 有污染的工厂企业宜臵于一定卫生防护距离以外。 卫生距离的确定方法： 计算污染源排放污染物的最大落地浓度和这个浓度的着 地距离
国家标准：《工业企业卫生防护距离标准》
第四章 城市风环境
第二节 城市低空风的垂直变化
二、城郊近地气层风的垂直变化
地面摩擦随高度的增加而减小，风随高度增加而增大，风 向顺时针偏转。
三、城市低空风垂直变化的计算
1. 风速的对数率公式（主要针对150米以下低空）
u 2 ln z 2 ln z 0 u1 ln z1 ln z 0
z0 exp[( u2 ln z1 u1 ln z 2 ) /(u2 u1 )]
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
2. 热岛环流的影响 热岛环流使城市的污 染加重，应在污染企 业与城市之间规划建 设环城防护林带。 3. 局地气流的影响 在高大建筑的背风面 形成涡流，容易形成 污染物质聚集。
第四章 城市风环境
第四节 风环境与建筑设计
一、单体建筑形态与风 我国主导风向：季风型，夏季风偏南 建筑布局：坐南朝北 影响：屋后漩涡、室内风速
z1，z2为两个不同的离地面高度(m)； u1，u2为对应于z1，z2高度上的风速(m／s)； z0为平均粗糙度
如果下垫面均匀：
z0 1Ha 2A
第四章 城市风环境
第二节 城市低空风的垂直变化
2. 风速的指数率公式 主要针对150米以上高空
u z u1 z1
p
指数p： Z 为任意高度(m)； U 为对应z高度上的风速(m／s)； ①p随地面粗糙度的增大而减小，地面越粗糙p越小； Z1 为离地面l0m左右的高度，即常规气象观测站的测风器高度； ②p随稳定度增大而增大。 U1 为对应z1高度上的风速，一般为已知； ③p随风速增大而减小。 P 为指数
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
1. 海陆风、山谷风的影响
① 工厂企业和居住区均平行海岸(垂直海陆风方向)布臵，污 染机会最小; ② 工厂可臵谷风的上风方向，居住区臵下风方向，受污染 仍较小（主要是谷风利于污染物质的扩散）; ③ 城市处于季风区，有污染的工厂企业宜臵于与季风风向 一致的南北走向谷地，使风速加大，有利于污染扩散; ④ 城市处于主导风型区，则选与当地主导风向平行的山谷 布臵有污染的工厂企业，以利于通风。
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
南昌：春、秋、冬季均以N （北）风为主导风向，出现 频率分别为16.4%、23.2%、 21.5%；夏季以SW（西南） 风为主导风向，出现频率为 12.8%。四季静风出现频率 分别为25.9%、24.8%、 21.4%、26.6%。
南昌市工业园区布局最 好设在西北方向。
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
广州城市年平均风速分布(m／s)（1994）
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
2）街道风 城市建筑物由于受热不均匀而产生局部热力环流，称 “街道风”。 3）城市峡谷效应产生“急流” 4）当气流与建筑物垂直时，产生涡流 5）城市风分布不均匀，时大时小，阵性大，风向不定
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
2. 城市热岛环流
晴天，大范围风速较小时， 存在城市热岛时，城区大 气层结不稳定，暖而轻的 空气上升，地面形成低压， 产生指向城区的气压梯度 力。四周郊区较冷的空气 向城区辐合，上升到高空 辐散，向郊外流出并下沉， 引起局地环流，称城市热 岛环流。
热岛环流加强城市内部污染。强热岛区及 出现强热岛的季节，空气污染最为严重。
第四章 城市风环境
炎热期较长的 地区建筑物的 开口面积宜大， 以争取自然通 风。夏热冬冷 地区，建筑物 的洞口不宜太 大，可以用调 节洞口面积的 方法，调节气 流速度和流量。
第四节 风环境与建筑设计
3. 单体建筑周围风的基本形态 ① 风的形态有两种基本模式： 层流——空气各质点很有规律地等速平行移动，我们可 以预知其风速和风的流动路径。 紊流——空气各质点不规则地运动，测定紊流的速度和 压力必须取各时间间隔的数值进行平均，而对紊流各质 点的瞬间速度则很难准确测定。
我国处于东亚季风区内，盛行风向随季节变化有很大差别， 甚至相反： 冬季盛行东北气流，华北——东北为西北气流， 夏季盛行西南气流；中国东部——日本还盛行东南气流
2. 台风 3. 龙卷风
第四章 城市风环境
第一节 风的类型
二、地形风
1. 概念：由于地形的起伏、各种地表材料对太阳辐射吸收 率的差异、材料热容量的不同，产生各小区域之间的温 差和各小区域之间的气压差，因而形成局部性的地形风。 2. 类型： 海陆风： 山谷风： 后院风、花园风、林园风 街巷风： 中庭风：
稳定度级别 极不稳定 0.1 p值
风速／(m／s) p值 0~2 0.5
不稳定 0.15
弱不稳定 0.2
2.1~4.0 0.22
中性 0.25
稳定 0.3
4.1~6.0 0.18
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
一、风的作用 1. 增加城市生活的舒适度 2. 减少城市的污染程度 二、盛行风与城市规划
第四章 城市风环境
ห้องสมุดไป่ตู้
第一节 风的类型
三、城市化对风的影响 1. 城市的地面风 1）摩擦使城市风速减小，但有一临界风速值
城市由于建筑物参差不齐，有效地增大了近地层的粗糙度， 对低层气流产生摩擦效应，使流经城区的气流受阻减速。 “临界风速”：当城市盛行风速低于或者高于某一风速时， 城市内部的风速就高于或者低于城市盛行风速，则这一风 速就称为“临界风速”。 如北京1，4，10月的临界风速为lm／s，7月的临界风速为 4m／s。
第四章 城市风环境
第三节 城市风场与城市规划
卫生距离的确定方法：
计算污染源排放污染物的最大落地浓度和这个浓度的着地 距离。
烟源下风方地面上污染物质最大浓度计算公式为：
C max 2Q 10 C Z 2 .e.u.H C y
最大浓度出现位臵离源距离计算公式为：
X max H ( )2 / 2 n CZ
城市热岛环流模式 第四章 城市风环境
热岛环流加强城市内部污染。 强热岛区及出现强热岛的季 节，空气污染最为严重。
→ 表示风向；30，50，100为污染浓度； (容积百分率，％)
图3-3 旭日市城市风与污染浓度
第二节 城市低空风的垂直变化
一、城市湍流运动 湍流：大气的无规则运动 城市湍流扰动强度可用水平风向的脉动方差表示
Fi fi ui
Fi为污染系数，表示来 自i方位的污染程度； fi为i方位的风向频率； ui为i方向的平均风速； u 为该地的总平均风速
污染风频Ri：某方向污染风频， 为该方向污染系数与该地总平 均风速的乘积。
Ri f i u ui
解决办法： 污染源的工厂应布设在 污染风频最低的方位。
第四章 城市风环境
城市物理
教师：胡华
中南大学 • 建筑与城市规划系
第四章 城市风环境
第一节 第二节 第三节 第四节 风的类型 城市低空风的垂直变化 城市风场与城市规划 风环境与建筑设计
第四章 城市风环境
第一节 风的类型