冬冷夏热地区不同地区特征城市热环境研究.ppt

冬冷夏热地区不同地表特征城市热环境对比研究 ---以重庆武汉为例 成员：朱勇 张超 李璐 李奕 日期：2013/10/28 冬冷夏热地区不同地表特征城市热环境对比研究 重庆地区热环境 热环境气候要素 武汉地区热环境 自然环境要素 生物气候要素 人工环境要素 地形地貌 绿化 水体 太阳辐射 风 温度湿度 降水量 城市形态 城市绿化 人口密度 建筑布局 建筑密度 色彩铺装 对比研究分析 适应地域性技术措施 研究框架 概述 山地城市热环境研究 ---以重庆为例 3. 平原城市热环境研究 ---以武汉为例 4. 对比研究分析 5. 总结 目录 CONTENTS 1 概述 1.1背景 随着经济的发展，城市化进程的加快，城市规模日益扩大，城市人口的快速增加和密集，城市热环境和空气质量受城市发展的影响越加明显，工业生产、矿物燃料燃烧、人为活动、空调的使用以及因城市建设引起的下垫面变化，使得城市空间中积累的热量增加，改变了原来的生态平衡，改变了地区的物质流动方向和数量，城市热岛效应越来越严重。从而使得居民的生存环境日益恶化，对人体健康和安全带来不利影响；同时，室外空气温度的升高导致建筑空调负荷上升，能耗加大，在强调以人为本的今天，如何改善人居环境质量并且可持续的促进城市的发展，是目前面对的一个挑战。 1.2城市热环境 1.2.1概念 气象学定义， 城市热岛效应是指由于人类活动造成的城市气温高于周围自然环境气温的现象，在环境科学领域，城市内包括空气、下垫面和各种外部因素组成的与热有关的热现象的总和被称之为城市热环境。相对于室内热环境而言，热岛效应是城市人居热环境的宏观表现，是城市环境在热力场中的综合反映。 1.2.2 城市气候特点 1.空气污染严重、日照减弱 2.城市气温升高，形成“热岛”现象 3.市区风向不规则，风速减小，但时有强风 4.雾多、降水多，空气相对湿度小 1.2.3城市热岛发生肌理 城市热环境的形成源于自然因素 （如太阳辐射、温度、湿度、风、云等气象要素，以及季节、地理环境等）、人为因素（如城市规模、特色、下垫面的改变、人工热源、气污染物和温室气体，及城市的活动性等 ） 以及二者的相互作用。具体来说有以下方面： （ 1） 人工建筑物对太阳辐射的吸收和反射，以及夜间的长波辐射； （ 2） 城市下垫面的不透水特性，造成蒸发消耗的潜热量小，对空气的增温作用显著； （ 3） 密集的城市建筑物使城市通风不良 ，不利于热量扩散； （ 4） 城市居民生活和生产活动消耗能源 ，排放的大量废热、空气污染物等； （ 5） 空气粒子、 大气污染物对太阳能量的吸收和散射，以及二氧化碳等温室气体的增温作用 。 不同土地利用形态对气温上升的影响数量 8月份各种地表面温度的日变化情况 1.2.4影响 城市热环境可能造成多方面的影响，随着其程度的加剧，影响到城市气温，形成热污染，导致城市气温持续升高，形成高温灾害。另外，高温天气势必会带来能耗的增加，使得城市运行成本增大，产生大量温室气体，加剧热岛效应，形成恶性循环，城市环境的负担进一步加大，形成新的环境问题。 1.3研究意义 1.3.1环境意义 对于城市热环境的研究，可以改善因为城市热岛引起的气候、水文等反常现象，通过缓解城市热岛，能够有效缓减热岛对生态环境带来的负面影响，有效提高城市环境质量。同时可以改善由热岛引起的空气污染，改善空气质量。 1.3.2社会意义 城市热岛与城市能耗之间是相辅相成的关系，随着城市热岛问题的加剧，为缓解其带来的高温酷热，应用空调制冷的能耗也随之增长，通过对其研究，可以找到方法来降低城市热岛带来的影响，这样既可以降低城市持续高温，又能节约大量能源。 1.3.3学科意义 缓解城市热岛问题是一个艰巨的任务，涉及到多学科知识之间的相互运用。对于规划学科而言，可以通过热岛问题的研究来完善规划理念，为城市创造良好的人居环境。 1.4热环境研究发展 早在1818年，Luke Howard在《伦敦气候》一书就对伦敦城区和郊区的气候进行对比观测，发现城区气温比郊区气温高，从而提出了“城市热岛”的概念，为热环境的研究拉开了序幕。主要分为三个阶段: （1）静态研究期 研究仅以特定城市为对象，以城市内外几个代表性的观测点为代表，比较城市内外温度，观测范围较为有限，且处于静态观测。 （2）动态研究期 始于1927年W. Schmidt等人利用汽车队城市温度场工作动态观测，之后加拿大、日本等许多国家都利用这一方法对城市的热岛现状做了观测。此阶段以观测为主，并未与城市规划