建筑氣象學舉例

北京的四合院是單體封閉的院落，北房是正房高度高，窗戶大，北面一般不開窗或開小窗，利于避寒風，南面門窗大，便于吸收太陽輻射熱。四合院的南房和東西廂房低矮，一方面不影響北京冬季室內(nèi)有足夠日照，另一方面，由于北房高大屏蔽了西北風，使院子免受寒風和風沙直接襲擊。院外風沙彌漫，院內(nèi)風小沙少。

長江中下游民居建筑著重通風、避雨、防潮，南北墻多對開窗戶，以利穿堂風。房屋朝向考慮夏季東南風為主導風向，利于自然通風并避免過多的太陽輻射熱，所以房屋朝向以南偏東為主，如上海、蘇州的房屋朝向以南偏東15°，南京南偏東8°等。為避雨遮陽，檐口伸出較遠，這里年降水量在1000mm以上，年降水日數(shù)在125 d以上。挑檐不但使房屋防潮，而且檐下也是雨天人們活動或生產(chǎn)的場所。

云南西雙版納傣族多居竹樓。當?shù)厥a(chǎn)竹林木材，當?shù)厝死媒吷狡聵嬛芸諛欠?，也稱吊腳樓。這里年降水量在1000 mm以上，全年各月平均相對濕度在70%左右，竹樓有通風防潮的特點。

新疆吐魯番是世界上著名的洼地，低于海平面154m，四周高山環(huán)繞，7月平均氣溫33.5℃，極端最高氣溫47.7℃，夏季極端酷熱，年降水量僅14.9 mm，相對濕度40%，所以不但熱且干燥，著稱?；鹬?就是這樣而得名。這里的土坯、土拱建筑主要在于隔熱、降溫，而無需防潮。由于氣溫太高也就不利用自然通風降溫，而是利用很厚的土坯墻、土拱屋頂以及門低窗小來隔絕室外熱空氣和太陽輻射的侵入。為了減少太陽輻射，房屋往往建在半地下室以避夏熱，同時，建筑物普遍設置外廊，利用葡萄攀藤綠化以遮避陽光，降低夏季高溫。

我國東北冬季寒冷且時間長，夏季短暫，房屋建筑以防寒保溫為主。民間建筑外墻較厚，北面不開窗或開小窗，以減弱冷空氣的襲擊，窗戶都是雙層玻璃，因冬季太陽高度角較小，房屋南面開大窗，以保證屋內(nèi)有充足日照，既能殺菌又能增溫。東北是我國最大雪壓區(qū)，所以屋頂結構較堅實都能承受較大雪壓。

建筑氣象學城市規(guī)劃與氣象

在全年只有一個盛行風向的地區(qū)，工業(yè)區(qū)常設在盛行風向的下風側(cè)，居住區(qū)在其上風側(cè)，以避免工業(yè)區(qū)向大氣排放的有害物對居民區(qū)的影響；在季風區(qū)，由于冬季和夏季的風向基本上相反，故將工業(yè)區(qū)布置在最小風頻的方位，而把居住區(qū)設在最小風頻的下風方位，使居住區(qū)的空氣受污染的程度最??；在建筑規(guī)劃或設計時，不但要考慮大氣候的影響，還要考慮與局地環(huán)境條件有關的氣候特征的影響，如“城市熱島”“城市風”等；山區(qū)工廠排放的熱量，可使近地面層熱狀況改變，引起逆溫強度變?nèi)酢⒛鏈刂行奶Ц?，逆溫時，大氣穩(wěn)定，污染物質(zhì)很難擴散，在工廠設計時，煙囪有效高度通常應達逆溫層之上。

建筑氣象學建筑結構設計與氣象

風壓是建筑結構設計中側(cè)向載荷的一種主要基本數(shù)據(jù)，建筑設計中必須考慮風荷載。風壓是垂直于氣流方向的平面上所受到的壓強。在設計中，若風壓取值偏低，則建筑物的安全就無保障；若取值合理，則既安全，又可以節(jié)約資金。

雪壓是單位面積上的雪重，即積雪深度和積雪密度的乘積。在建筑結構設計中，雪壓是鉛直荷載的一種主要數(shù)據(jù)。計算雪壓時，還要考慮降雪時的風速，風可引起雪花飄移，使屋面積雪重新分布，沒有障礙物的屋面上的積雪比地面少，有障礙物的部位積雪比地面多。西歐冬季降雪大的地區(qū)，為了減少積雪，其屋面坡度一般為60°，以使屋面積雪下滑而減小雪壓。

建筑氣象學采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)、采光與氣象

在工業(yè)和民用建筑設計中，為了滿足生產(chǎn)和人民生活的需要，設置必要的采暖、通風和空氣調(diào)節(jié)設備，使室內(nèi)在不同的季節(jié)均能保持一定氣溫、相對濕度、空氣流速和清潔度。

采暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)均需消耗能源，既不要浪費能源，又要滿足生產(chǎn)和生活的需要，就需根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，即當?shù)囟嗄甑臍庀笥^測資料來設計。如冬季采暖期的長短根據(jù)日平均氣溫低于某一界限的天數(shù)來確定(中國取日平均氣溫等于和低于5°C的天數(shù));采暖的室外計算溫度是根據(jù)最冷月平均氣溫和最低日平均氣溫等項目綜合計算得出的，計算溫度越低，表示需設計的采暖負荷越大，消耗能源越多。由于各國的情況不同（能源消耗水平不同），所選用的標準差異很大。冬季空調(diào)室外計算溫度同采暖室外計算溫度類似，只不過要求更高些，即一般設計的負荷均大于采暖設計的負荷，換言之，空調(diào)室外計算溫度低于采暖室外計算溫度。夏季空調(diào)室外計算溫度，根據(jù)當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁睾蜆O端最高氣溫等項目綜合計算得出，計算溫度越高，表示需要設計的空調(diào)負荷越大,消耗能源越多。夏季通風系統(tǒng)的設計,除需考慮最高溫度外，尚需考慮相對溫度的大小。

在冬季建筑物的采暖、失熱計算中，還需考慮太陽輻射對各朝向不同表面引起的溫度差異。向陽面溫度高；對透明的外圍護結構，太陽輻射還可直接射入室內(nèi)。所以在冬季采暖和通風系統(tǒng)的熱負荷設計中，要作朝向修正。夏季太陽輻射熱通過外圍護結構傳入室內(nèi)，使室內(nèi)加熱，這是空調(diào)室內(nèi)冷負荷時需考慮的因素。為盡量利用氣象條件，常在建筑布局上充分考慮自然調(diào)節(jié)的作用，如中國東北、西北和華北的建筑外墻厚，北窗小,街道走向多采用正南正北、正東正西向，以充分利用陽光。在天氣炎熱雨季較長的地區(qū)，房屋高敞開朗，出檐深，有陽臺凹廊，門窗多對著開，以利通風降溫。東南沿海城市，街道走向多采用東南朝向，以利用夏季來自海洋的夏季風，而求得涼爽。西南地區(qū)的干欄、竹樓，可防潮濕和強烈日光照射。新疆吐魯番地區(qū)按小天井院落布局的土拱住宅，既可減少日照，又有良好隔熱性能。印度沿海地區(qū),房屋窗戶很少，房頂上的出氣孔面對海風,以利于房屋的通風。

室內(nèi)良好的光照是保證人們正常工作、學習和生活的必要條件之一，在建筑設計時必須考慮室外的照度及其日變化。在居住區(qū)的平面布置中，房屋的間距都必須根據(jù)全年不同季節(jié)的太陽光入射角來確定。

建筑氣象學地基、管道工程、建筑施工與氣象

①凍土深度是決定地基基礎埋置深度的因素之一。為確保各種工程的地基基礎和排水給水、煤氣管道不致凍脹而破壞，必須埋置在凍土層以下的深度。②建筑施工要避開最可能出現(xiàn)不利天氣的時段，雨季需考慮防雨施工措施，否則會使重型裝備擱淺而無法使用，阻礙工程進度。冬季施工需按混凝土的水化作用和氣溫的關系采取適當措施。高空作業(yè)的時候，更需要考慮短期天氣預報，特別是大風預報。

建筑氣象學新課題

利用太陽能采暖和空調(diào)的試驗研究進展很快，已建造了不少被動式太陽能房和主動式太陽能房。主動式太陽能采暖系統(tǒng)，一般同夏季空調(diào)和生活熱水供應結合在一起。在建筑上如何充分利用太陽能，以達到節(jié)能的目的，是世界各國建筑氣象學研究的新課題之一。

古人為抗御風、雨、寒、暑創(chuàng)造了供自己休息的原始住所——巢、穴和窩等，這就是人類歷史上最早出現(xiàn)的建筑雛型。隨著社會的發(fā)展和生產(chǎn)、生活的需要，逐步發(fā)展了適應不同氣象條件的建筑。如中國古書《墨子》中說到“為宮室之法曰：高，足以避潤濕；邊，足以圉(抵御)風寒；上，足以待雪、霜、雨、露”，這就是在建筑中考慮氣象因素的記述之一。

北宋初年，著名的木結構建筑匠師喻浩，在宋都東京(今開封)建造八角形、高36丈(120米)的開寶寺塔(靈感塔)時，根據(jù)當?shù)刈畲箫L速的方向為西北風的特點，將塔身略傾斜于西北方，以抵抗風壓力的作用，這是建筑史上最早考慮風壓的建筑物。

二十世紀40年代后，隨著大型工業(yè)企業(yè)、超高層辦公樓和超級旅館等大型建筑物的不斷出現(xiàn)，氣象因素對建筑的影響越來越受到重視。如1940年美國華盛頓州的塔康馬懸橋，在風的動力作用下被摧毀；1965年英國費爾橋電廠的冷卻塔群中的三個，在大風中倒塌。這些事故促使人們在建筑設計中，要進一步考慮風力與建筑物的共振作用。

隨著現(xiàn)代建筑科學技術的發(fā)展，為設計和建造在不同氣象條件下的良好的室內(nèi)小氣候環(huán)境，無論在城市規(guī)劃、建筑設計，以至建筑的形式和材料、建筑工藝和施工等方面，都要掌握各地區(qū)天氣氣候的規(guī)律。

大氣科學、氣候?qū)W、物候?qū)W、古氣候?qū)W、年輪氣候?qū)W、大氣化學、動力氣象學、大氣物理學、大氣邊界層物理、云和降水物理學、云和降水微物理學、云動力學、雷達氣象學、無線電氣象學、大氣輻射學、大氣光學、大氣電學、平流層大氣物理學、大氣聲學、天氣學、熱帶氣象學、極地氣象學、衛(wèi)星氣象學、生物氣象學、農(nóng)業(yè)氣象學、森林氣象學、醫(yī)療氣象學、水文氣象學、建筑氣象學、航海氣象學、航空氣象學、軍事氣象學、空氣污染氣象學。2100433B

內(nèi)容簡介

無論在戶外的街道上、或是建築物裏頭， 空氣中的溫度、濕度以及氣壓都隨處不同、與時變化； 人們雖然看不見，卻能深刻感受到，並且人人感受不同。 如何打造一個讓人們以自己的身體感就能自然地棲居的空間？ 面對全球氣候變遷問題，該如何思考建築設計？ ──當氣候成為設計思考的一個環(huán)節(jié)，空間就成了「氣象學空間」； 透過空間與材質(zhì)，我們試圖找到「氣候」與「建築」的嶄新聯(lián)繫。 人們的空間經(jīng)驗，比起理性地辨識空間性質(zhì)，往往更著眼於身體對環(huán)境的直接感受。比如，在炎熱的街道上，我們自然地就會朝陰涼的蔭影處聚集、或者在寒冷的冬日裡，會群聚在空間中較溫暖的角落。透過這些因身體感受自然而然做出的行動，就能清楚表現(xiàn)出人們與自然能量──如熱能量、氣壓、濕度等之間的關係。 無論是在建築物內(nèi)或是都市空間裡，人們在空間的行動往往就取決於如何利用空間中這些自然流動的能量、與之互動。 本書提出...(展開全部) 無論在戶外的街道上、或是建築物裏頭， 空氣中的溫度、濕度以及氣壓都隨處不同、與時變化； 人們雖然看不見，卻能深刻感受到，並且人人感受不同。 如何打造一個讓人們以自己的身體感就能自然地棲居的空間？ 面對全球氣候變遷問題，該如何思考建築設計？ ──當氣候成為設計思考的一個環(huán)節(jié)，空間就成了「氣象學空間」； 透過空間與材質(zhì)，我們試圖找到「氣候」與「建築」的嶄新聯(lián)繫。 人們的空間經(jīng)驗，比起理性地辨識空間性質(zhì)，往往更著眼於身體對環(huán)境的直接感受。比如，在炎熱的街道上，我們自然地就會朝陰涼的蔭影處聚集、或者在寒冷的冬日裡，會群聚在空間中較溫暖的角落。透過這些因身體感受自然而然做出的行動，就能清楚表現(xiàn)出人們與自然能量──如熱能量、氣壓、濕度等之間的關係。 無論是在建築物內(nèi)或是都市空間裡，人們在空間的行動往往就取決於如何利用空間中這些自然流動的能量、與之互動。 本書提出的問題是： 什麼樣的形式與空間樣貌，最能夠讓這些自然能量適恰發(fā)揮？ 而我們是否能從這些自然力運作的邏輯中學習、並進而將其運用於都市環(huán)境中？ 本書作者ROEWU建築工作室認為，建築的最原始起點即是來自建造遮風避雨的庇護所；開啟建築設計可能的，正是對人們所處大氣環(huán)境的探索。「氣象學」作為一門連結個人與地球互動的學問，對研究建築性能與可能是再好不過的取徑；他們也認為，「形成」（Formation）比起「形式」 （Form）要來得更關鍵而重要──因為，「形成」是物質(zhì)與大氣互動時形式或形狀的生成過程，就如同雲(yún)的形成即是來自應對大氣微妙變化的敏感反應。而建築設計的「形成」並不僅是透過技術來解決機能問題，而更需要善用、回應這些可見／不可見的大氣效應來探索空間、進而創(chuàng)造空間。 全書以五種大氣效應──熱、風、光、氣壓、雪等做為引題，帶出九個設計個案及一個實驗教學案，希望透過對氣候形成潛能的整合研究以發(fā)展出一套「建築氣象學」。 ROEWU architecture ROEWU是一個國際化的建築工作坊。由愛爾蘭建築師Stephen Roe和臺灣建築師Chiafang Wu合作組成，工作室在2004年於美國紐約成立，目前設立於英國倫敦。ROEWU在2005年贏得美國青年建築師獎，並且陸續(xù)得到不同競圖獎項，也代表英國參與北京2006建築雙年展。工作室並重實驗與實務、理論與設計，目前在臺灣、愛爾蘭與英國進行不同案子。兩位主持人都曾在美國紐約、俄亥俄州和英國建築聯(lián)盟教授建築設計。 Coming from two small islands located in the turbulent zones where continents and oceans meet, both of the partners in ROEWU grew up immersed in changing ...(展開全部) ROEWU architecture ROEWU是一個國際化的建築工作坊。由愛爾蘭建築師Stephen Roe和臺灣建築師Chiafang Wu合作組成，工作室在2004年於美國紐約成立，目前設立於英國倫敦。ROEWU在2005年贏得美國青年建築師獎，並且陸續(xù)得到不同競圖獎項，也代表英國參與北京2006建築雙年展。工作室並重實驗與實務、理論與設計，目前在臺灣、愛爾蘭與英國進行不同案子。兩位主持人都曾在美國紐約、俄亥俄州和英國建築聯(lián)盟教授建築設計。 Coming from two small islands located in the turbulent zones where continents and oceans meet, both2100433B

總前言

前言

緒論

0.1 氣象學的定義與研究對象

0.2 氣象學的發(fā)展簡史

0.3 氣象學的內(nèi)容和分支

0.4 氣象學與水文學的關系

第1章 大氣的基本特征

1.1 大氣的成分

1.2 大氣的垂直結構

1.3 大氣的狀態(tài)方程

1.4 大氣靜力學方程及其應用

1.5 基本氣象要素

思考題與練習題

第2章 輻射與熱量平衡

2.1 輻射的基礎知識

2.2 太陽輻射

2.3 地面和大氣的輻射

2.4 地面及地氣系統(tǒng)的輻射差額

2.5 地面熱量平衡及地氣系統(tǒng)的熱量收支

2.6 地面溫度和氣溫的（周期性或日、年）變化

思考題與練習題

第3章 大氣熱力學

3.1 熱力學第一定律在大氣中的應用

3.2 干絕熱過程和位溫

3.3 濕絕熱過程

3.4 假絕熱過程和假相當位溫

3.5 熱力圖簡介和部分應用

3.6 大氣層結穩(wěn)定度

3.7 局地溫度變化的影響因素分析與判斷

3.8 大氣中的逆溫

思考題與練習題

第4章 大氣的運動

4.1 作用在氣塊上的力

4.2 大氣運動方程及其簡化

4.3 P坐標系中的運動方程

4.4 自由大氣中的風

4.5 地轉(zhuǎn)風隨高度的變化——熱成風

4.6 摩擦層中的風

4.7 水平運動與垂直運動的關系

4.8 大氣的垂直運動

思考題與練習題

第5章 大氣中的水分

5.1 水循環(huán)

5.2 水相變化和飽和水汽壓

5.3 蒸發(fā)

5.4 水分方程和可降水量

5.5 凝結

5.6 降才

思考題與練習題

第6章 大氣環(huán)流

6.1 大氣環(huán)流形成的主要因子

6.2 大氣環(huán)流的平均狀況

思考題與練習題

第7章 天氣系統(tǒng)

7.1 氣團與鋒

7.2 中高緯度天氣系統(tǒng)

7.3 低緯度天氣系統(tǒng)

7.4 我國主要天氣過程

思考題與練習題

第8章 全球氣候系統(tǒng)

8.1 氣候系統(tǒng)和物理過程

8.2 影響氣候的基本因素

8.3 氣候分類

8.4 中國氣候區(qū)劃

思考題與練習題

第9章 氣候變化及其對水資源的影響

9.1 氣候變化的歷史事實

9.2 氣候變化的原因

9.3 人類活動對氣候的影響

9.4 氣候變化對水循環(huán)和水資源的影響

9.5 氣候變化對策

思考題與練習題

附錄A 氣象觀測實習提要

A1 水文氣象站站址的選擇與儀器布置

A2 觀測時間和觀測項目

A3 空氣濕度、溫度的觀測和計算

A4 氣壓的觀測

A5 風的觀測

A6 降水的觀測

A7 蒸發(fā)量的觀測

附錄B 天氣預報簡介

B1 天氣圖的一般知識

B2 天氣預報的基本知識

參考文獻

TD（熱帶低壓），全稱是TROPICAL DEPRESSION，屬于熱帶氣旋分級中最低的一級。

根據(jù)中國氣象局（CMA）“關于實施熱帶氣旋等級國家標準”GBT 19201-2006規(guī)定：

熱帶低壓(TD) 底層中心附近最大平均風速10.8-17.1 米/秒，即39-61公里/小時，也即風力為6-7 級，

風壓7.29—18.28（10N/㎡），2100433B