第7章weather_tool——绿色建筑设计初步的利器

3.2、Weather Tool中的焓湿图
主动式降温措 施的分析 主动式策略主 要设计的是设 备层面的问题， 虽然其与建筑 设计的关系不 如被动式策略 那么密切，但 在方案设计过 程中也是需要 注意的。
3.3、Wind Analysis
在这个图中， 表示出了风频 （颜色深浅）、 风向（圆坐 标）、风速 （纵坐标）。
Weather Tool 自动标出来的 舒适区域和不 舒适区域。
3.2、Weather Tool中的焓湿图
蓝线表示每月最小值和最大值
3.2、Weather Tool中的焓湿图
蓝色区域表示逐日的频率
3.2、Weather Tool中的焓湿图
图中从上到下、 从左到右，依 次是增强围护 结构蓄热能力、 夜间通风、被 动式太阳能、 自然通风、直 接蒸发降温、 间接蒸发降温 等技术措施对 于建筑热舒适 的影响。黄色 柱表示没有采 用相关技术的 热舒适度百分 比，红色是采 用技术后的热 舒适百分比。
黄色区域为热 舒适区间。 蓝色的深浅表 示逐日频率。 关于舒适区间 如何确定，建 筑设计与气候 的关系，详细 内容请参见： http://bbs.b eiweihy.com. cn/thread7964-11.html
3.2、Weather Tool中的焓湿图
潮湿
Baidu Nhomakorabea湿热
冷 干燥
干热
3.2、Weather Tool中的焓湿图
2、气象数据的简介
基础气象资料统计一般包括：
• • • • • • • • • 大气压力 干球温度 湿球温度 蒸汽压力 相对湿度 风速 风向 云量 太阳辐射等
2、气象数据的简介
建筑性能化模拟分析时通常需要的气象数据是：
气象要素 干球温度日最高值 空气温度 干球温度日最低值 干球温度平均值 露点温度日最高值 露点温度 露点温度日最低值 露点温度平均值 风 太阳辐射 风速日最大值 风速日平均值 水平面总辐射平均值 直射辐射日平均值
3.3、Wind Analysis
在这个图中， 表示出12月的 风频（颜色深 浅）、风向 （圆坐标）、 风速（纵坐 标）。
3.3、Wind Analysis
这四张图，从 左到右、从上 到下依次表示， 风频，温度， 湿度，降雨量 （一般建筑用 气象数据没有 这个数据）。
3.4、Hourly Data
图中，红色 箭头表示最 热3个月最大 辐射量的方 向。 蓝色箭头表 示最冷3个月 最大辐射量 的方向。 绿色箭头表 示全年平均 辐射量最大 的方向。
3.2、焓湿图的简介
焓湿图(Psychrometric)是气象数据分析的重要手段和形式。在焓 湿图上画出室内温湿度的分布,可以估算出方案概念设计的节能效 果。焓湿图中的舒适区域是由空气的温度、相对湿度、气流速度 和周围环境的辐射温度决定的,所以这些参数的某些组合在焓湿图 中会形成大多数人认为舒适的区域,该区域就是焓湿图中的舒适区。 Ecotect 的气象数据分析模块根据某地气象数据,在焓湿图上分析 不同节能方案舒适区域的变化,以选出最佳的节能设计方案。建筑 方案概念设计阶段通常假定环境的辐射温度和气流速度是定值,所 以利用焓湿图上的温湿度就可以分析建筑的热舒适性。
逐时相对湿度分析： 在图中可以看到绵阳全年相对湿度都很大，因此设计时需要考虑到通风防 湿的措施。
3.4、Hourly Data
逐时直射辐射分析： 在图中可以看到黄线比较稀疏绵阳阴天或者雨天比较多，特别是秋冬季节。 这对利用太阳能十分不利。
3.4、Hourly Data
逐时散射辐射分析： 在图中可以看到绵阳的散射辐射夏季多、冬季少更是明显。
3.2、Weather Tool中的焓湿图
使用六中技术后在焓湿图上 表示出来的舒适范围。 通过以上两张图，可以很 明显的看到，绵阳地区比 较有效果的技术手段是自 然通风、夜间通风和增强 围护结构蓄热能力。而被 动式太阳能的技术却作用 很小。 这是符合实际情况的。因 为绵阳处于四川省，太阳 辐射强度小、湿度大。通 风可以很大程度的改善室 内热舒适度，而太阳能的 利用效率就比较低。
3.2、Weather Tool中的焓湿图
简单地说，焓是表示物质内部具有的一种能量的物理量，也就是一个表示物质 状态的参数。单位是能量的单位：kJ或kJ/kg。 我们知道，宏观表示物体所具有的能量是动能和位能。动能的大小取决于他的 质量和运动速度；位能是由地球的引力产生，取决于物体的质量和离地面的距 离。在物质内部，它是由大量分子组成的，分子在不停地做乱运动，具有分子 运动的动能。温度越高，分子运动越激烈，分子运动的动能就越大。分子相互 之间也有吸引力，分子间距离不同，相互吸引的位能也改变。这种肉眼所不能 看见的物质内部具有的能量叫“热力学能”。物质由液态变为气态，是这种能 量增大的体现。 对于流体(液体、气体)，当在缓慢流动时，虽然宏观运动的 动能很小，但是，后面的流体必须为反抗前面的流体的压力做功，才能往前流 动。自行车胎打气就是一个做功使气体流入轮胎的过程。根据能量转换定律， 这个推进功将转变成流体携带的能量，叫做流动能，它与推进的压力有关，等 于压力P与体积V的乘积pV。在流动的流体内部，除了热力学能U之外，还有这 部分流动能。为了方便，将这两部分能量之和，称为“焓”，用符号H(对单位 量流体用h)表示。即 焓=热力学能+流动能 H=U+pV或h=p+pv
3.1、太阳辐射分析
Best Orientation（最佳朝向分析图）
图中，黄色 部分表示最 佳位置。 蓝圈表示最 冷的3个月各 个方向太阳 辐射量。 红圈表示最 热的3个月各 个方向太阳 辐射量。 绿色表示全 年各方向平 均辐照量。
3.1、太阳辐射分析
Best Orientation（最佳朝向分析图）
更多内容请参考： http://bbs.beiweihy.com.cn/thread-7963-11.html
3.2、Weather Tool中的焓湿图
横坐标表示干球温度，℃
3.2、Weather Tool中的焓湿图
纵坐标表示绝对湿度，g/kg
3.2、Weather Tool中的焓湿图
这条平行的斜线表示焓， kJ/kg
3.1、太阳辐射分析
Orthographic Projection（正投影图）
这种标记采 用了笛卡尔 坐标系，横 坐标是太阳 高度角，纵 坐标是太阳 方位角。
3.1、太阳辐射分析
Stereographic Projection（球面影图）
3.1、太阳辐射分析
Tabulated Data（列表数据）
3.1、太阳辐射分析
Solar Radiation（太阳辐射量）
通过标尺按 钮调节方向 红色区域代 表过热的时 间段，蓝色 代表过冷的 时间段。 粗的黄线代 表该方向太 阳直射的平 均值。
3.1、太阳辐射分析
Best Orientation（最佳朝向分析图）
有了这张图， 可以很明显 的看出来建 筑的哪个朝 向适合利用 太阳能，哪 个朝向不适 合利用太阳 能。这对初 步设计有着 重要的知道 作用。
•
•
3、Weather Tool界面介绍
Weather Tool 1.20版界面：
本例中使用 的是绵阳的 气象数据。
3、Weather Tool界面介绍
菜单栏： 工具栏：
3、Weather Tool界面介绍
工具栏：
地理位 置数据
太阳辐 射分析
焓湿图 分析
风分析
逐时数 据分析
逐周数 据分析
逐月数 据分析
1、Weather Tool简介
在建筑设计的最初，通过使用Weather Tool分析气象数 据，可以直观的认识建筑基地所处地区的气象资料； 通过焓湿图可以了解到当地的热舒适性区域； 通过焓湿图策略分析Weather Tool还提供各种基本被动 式设计手段对热舒适的影响分析； 通过太阳辐射分析，可以分析对比各朝向立面上的全年 太阳辐射情况； 通过太阳辐射分析还可以根据全年中过热期和欠热区的 太阳辐射得热量计算本地的相对最佳建筑朝向。这功特 别适合于建筑平面设计和规划设计。
在这些数据 中，有些是 测量得到的 数据，有些 数据是根据 测量数据进 行计算后得 到的数据。
2、气象数据的简介
我国建筑气候数据研究现状
代表性的统计气象数据 随机模拟法的气象数据 标准年气象数据 典型气象年气象数据
2、气象数据的简介
我国主要的四个典型气象年气象数据
• • 2002 年，郎四维通过与美国劳伦斯·伯克利国家实验室开展技术合作， 研究建立了我国26个城市的典型气象年逐时气象资料。 2004年张晴原等人出版的《中国建筑用标准气象数据库》。该数据库包含 了57个主要城市的标准年气象数据、标准日气象数据以及不保证率气象数 据。 2005年中国气象局气象信息中心气象资料室联合清华大学建筑技术科学系 研究并开发了《中国建筑热环境分析专用气象数据集》。该数据库收集了 全国270个地面气象站台1971~2003年的实测气象数据。 西安建筑科技大学与香港城市大学合作的重大国际合作项目“建筑节能的 基础科学问题研究”也在对我国建筑节能用气象资料进行开发与研究。给 出了中国地面194个地面站的分布。气象资料记录时间为1971~2000年，共 30年的气象数据。主要气象要素包括：气温、相对湿度、湿球温度、云量、 日照时数、气压、风速风向、总辐射、散射辐射等气象要素。
3.5、Monthly Data
点击左边 面板中的 各个选项 可以看到 相应的数 据。由于 比较容易 理解就不 多说了。
第七章 Weather Tool
绿色建筑设计初步的利器 ALLEXA
1、Weather Tool简介
Weather Tool是可视化的逐时气象数据分析和 转换软件。 Weather Tool是一款商业软件，其中焓湿图和 太阳分析功能为限时试用；其他的功能，如气 象数据查看、转换，可以免费使用（也可以使 用Weather Manager查看）。 Weather Tool可以读取并转换TMY、TMY2、TRY、 DAT等一系列常用格式的气象数据格式。
3.4、Hourly Data
通过这个步骤，可 以手动输入和调整 气象数据。
3.5、Weekly Data
通过3维坐标系 可以标示出各 个气象数据每 周的情况。 X轴标示周数， Y轴标示小时， Z轴标示温度。 可以通过调节 左边的下拉菜 单，观察其他 气象数据。
3.5、Weekly Data
点击左边面板 中的Show All 来显示各个气 象数据每周的 情况。
这张图中，标 示出了除风频 之外的全部气 象数据。 可视化的数据， 比枯燥的数据 表格要清晰、 直观和美观。
3.4、Hourly Data
逐时干球温度分析： 在图中可以看到绵阳冬季基本在0度以上，12、1月温度最低；7月底8月 初温度最高。
3.4、Hourly Data
逐时湿球温度分析。
3.4、Hourly Data
3.2、Weather Tool中的焓湿图
这条斜率不同的斜线表示 湿球温度， ℃
3.2、Weather Tool中的焓湿图
弧线表示相对湿度，%
3.2、Weather Tool中的焓湿图
纵坐标表示蒸汽压力，Pa
3.2、Weather Tool中的焓湿图
该斜线表示空气容重， m3/kg
3.2、Weather Tool中的焓湿图