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第四节：局地环流与规划设计概述按照上节的原则进行设计，但仍然会出现问题：因为前面介绍的是影响城市风环境的大的外部条件，但是对于一个城市的每一个区域，乃至地块，都具有不同的局部条件。进行规划应该综合大环境和局部环境两方面进行设计。本节主要介绍山谷风、海陆风，过山风等世界环流分布峡里风在我国浙江省江山市西南部有个美丽的小镇，它三面环山，一面(东)傍水。在这里的炎夏与严冬的晚上和夜间，常常出现一种奇怪的风——峡里风。在炎夏的季节，每当日落西山之时，阵阵峡里风从山地吹向山谷，天越热，风越大。峡里风吹入热室，凉爽无比；而到严冬晚上八九点钟以后，峡里的寒风也准时吹来，至次日晨八九点钟时，峡里风又悄然消失。山谷风据气象学家研究，“峡里风”就是气象上称为“山谷风”中的“山风”，它是由于地表受热不均而引起空气流动的一种地方性风。在山区的白天，太阳辐射强烈，山区坡地受热比同一高度的空气要快，增温快，空气上升；而谷地上空，气温相对较低，空气下沉，这样在山坡与谷地之间便形成了一个热力环流，谷地上空下沉的冷空气流向山坡，即风从山谷吹向山坡，称为“谷风”。在夜间，山坡上的空气比谷地上的空气冷却得要快，山坡上气温低，空气下沉，而谷地上气温较高，气流上升，这样空气便从山坡吹向谷地，称为“山风”。山谷中小镇在冬、夏夜间吹的“峡里风”实际上就是一种“山风”。一、山谷风1、形成机理：白天地面风从谷底吹向山坡，夜间地面风从山坡吹向谷底。2、特征：频率大致相同；谷风的风速大于山风；阴雨天山谷风为零；风速与山坡尺度成正比；与山坡朝向、山坡面、太阳辐射光线的垂直程度密切相关。3、对环境的影响：加重该地区的大气污染，会形成“倒灌式污染”。2、特征1）风向昼夜交替基本稳定，频率各占40%2）谷风风速大于山风，谷风1.3~2m/s3）受天气影响明显4）风速与山坡尺寸成正比，越长风速越大。二、海陆风1、形成机理二、海陆风2、特征1）影响范围不大，20~40km，风力最大5~6级。2）海风大于陆风3）热带地区大于高中纬度地区4）温度日较差大的地区容易形成海陆风3、对环境的影响1）夜间吹走污染物，白天又带回，引起循环污染。2）日出1~2h，海面吹来的风与陆地吹出的风相遇形成局地逆温。形成一个高温的盖顶，不利于污染物扩散。（倾斜逆温顶盖）（一）形成机理在山脉的背风坡，由于山脉的屏障作用，通常风速较小，但在某些情况下，气流越过山后，在山的背风面一侧会出现局地较强的风，这种自山上吹下来的局地强风，称为下坡风。三、过山风和下坡风规划中海陆风、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)布置，污染机会最小;②城市处于季风区，有污染的工厂企业宜置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;③城市处于主导风型区，则选与当地主导风向平行的山谷布置有污染的工厂企业，以利于通风。第五节：建筑物附近的气流分布一、建筑周围气流分布双层皮引导季风屋顶天窗外层屋顶上方达到50℃时时内层屋顶上方只有大约30℃。两层屋顶之间的空气层有助于减缓室内温度上升的时间。吉巴欧艺术中心吉巴欧艺术中心上海环球金融中心风向投射角室内风速降低值屋后漩涡长度0º03.75H30º133.00H45º301.50H60º501.50H风与单体建筑1.建筑形态与其屋后涡流建筑长度与漩涡区的关系建筑深度与漩涡区的关系1.建筑形态与其屋后涡流①高度增加，涡流厚度加大②宽度增加，涡流宽度随之增加，厚度也有所增加③建筑进深小，其后涡流厚度大一、建筑屋顶的气流分布2.促进自然通风的措施①主要的使用房间应该尽量布置在夏季的迎风面，辅助房间可以布置在背风面，并以建筑构造与辅助措施改善通风效果。②开口部位的位置应该尽量使室内空气场的布置均匀，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门窗的相对位置应该以贯通为好，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置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。⑥有条件的话增加层高，并设可开启的屋顶天窗。干城章嘉公寓楼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。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。②建筑单体周围的气流变化室外的层流遇到建筑物的阻碍时，大约在墙面高度的1/2处，层流分成向上气流和向下气流，左右方向则分成左右两支气流。当层流流经建筑物的角部，会产生气流的剥离现象，气流与建筑物剥离，风速则沿着剥离流线加强，形成建筑物周围的强风区。沿着建筑物迎风面侧墙面的气流到屋顶后，气流发生剥离，然后其受层流上层的压力，逐渐下降3~6H(建筑的高度)的程度，然后到达地面，恢复原来的层流现象。在建筑的背后会产生回流紊流，沿墙面上升也会产生紊流气流。层流风吹过建筑物后会在建筑物的背后形成涡动区域。建筑物横向的风，在剥离之后，有下降的趋势，下降气流与下部的风合流会形成强力的风带，轻则影响行人的步行，重则可以破坏建筑物，这就是平常所说的高楼风。建筑物在迎风侧承受正压，在背风侧承受负压，这两者之间存在的压力差往往决定着紊流的流向。一般认为，风速大于1m/s时，在夏季室外人们感觉是舒适的，风速大于5m/s时，就会影响人们的活动。所以，1m/s～5m/s之内的风速，是比较理想的室外风速。大约2m高度内的空间是人们经常活动的空间，因此，采用1.5m高处的风速为进行分析。二、群体建筑关系与风错列式：通风效果好斜列式：通风效果好(甚至过大)行列式：通风效果一般周边式：风导入较难，适合冬季寒冷地区。二、群体建筑关系与风当建筑物的建筑形态采用E=H/2时(一般五层的多层住宅即是这种类型的建筑)，即E=1/2H(D即建筑间距，等于前排建筑高度的一半)，第三排建筑物以后的风压系数差几乎为零，换句话讲，这样的设计，自然通风效果很差。当E=H时，即建筑间距等于前排建筑高度，第三排建筑物的风压系数差为0.3左右，比前一种的通风状况要好些，但是也不是很理想，因为要达到较佳的通风效果，风压系数差需要达到0.5左右。当E=2H时，第二排建筑的风压系数差可达0.6，第三排建筑以后的风压系数差也可达0．5以上，这时就可以达到较满意的自然通风效果。三、植物与风对风起引导作用草皮，灌木丛，常绿树，爬藤建筑高度、密度对风的影响建筑高度、密度对风的影响讨论：南、北方建筑的差异。