城市热岛效应产生的原因及其对建筑能耗的影响
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由于工业发达 、 口集中 、 人 交通拥挤 、 大气 污染 、 建筑材料以石头混凝土为主、 以及高层建 筑对风的阻挡作用等 ,使得城 市平均气温 比郊 区要高 , 在气象学等温图上 , 城市宛如一个温暖 的岛屿 , 从而形成城市热岛效应 。 引起城市热岛 效应的原因如下 : 1 城市下垫面特性 . 1 城市中大量使用人工构 筑物 , 如人工铺装 地面 , 而绿 地、 水面等 自然因素相对较少 , 改变 了下垫面的热属性 。 由于地表含水量的减少 , 使 得热量更多地 以显热形式进入 空气 中,造成气 温上升。此外 , 水泥地面 、 油路面相对绿地而 柏 言, 能吸收较多的太 阳辐射 , 并具有较强的蓄热 能力 , 同样会造成城 区气温较高 。例如在夏季 , 草坪温度 3 ℃时,水 泥地表温度 可达 5 ℃, 2 7 而 柏油马路地表温度可高达 6 ℃以上。 O 1 . 2城市排放的热量较郊 区多。 工业生产 和居 民生活 中。 锅炉 、 汽车、 空调 等排放热量 , 都对城市气候存在影响。 为了改善 城市居民的生活 、 工作环境通常使用空凋 , 空调
名。
城市热岛现象的存在 , 不仅会增加城区的 空调负荷 , 进而增加建筑能耗 , 同时也会影响人 体健康 , 如产生不舒适感 、 中暑 、 躁, 烦 甚至提高 心脑血管疾病 的发病率 。 因此 , 在城市化进程不 断加快的今天 ,我们必须深入分析 了解城市热 岛现象产生原 因, 才能对症下药 , 以缓解其对居 民生活产生的不利影响 ,以及 由此产生的建筑
随着城市化的进程热岛效应对建筑能耗的影响32合理进行城市布局候逐渐受到影响而城市化发展对于气候显此在城市规划时需要在晴朗夏日海岛上地面根据当地夏季主导风向合理建设风道系统以海上气温并形成海风环流以及海岛上空的积就是海洋热岛效应
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建筑 工程 l :
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城市热岛效应产生的原因及其对建筑能耗的影响
位面积上绿量 , 不失为缓解城市热岛现象的有
效 途径 。
3 合理进行城市布局 . 2 风可 以带走城市中的热量 , 也可以在一定 程度上缓解城市热 岛,因此在城市规划时需要 根据当地夏季主导风向, 合理建设风道系统 , 以 方便空气流通。 33合理增加城市水面 _ 水 面不仅可以缓解城市热岛效应 , 而且是 城市生态系统重要组成部分。 水的热容量大 , 在 吸收相 同热量的情 况下 , 温升较小 , 比其他下垫 面的温度低 , 可以有效缓解城市热 岛效应。 34控制污染, _ 减少人为排放热 改 善能源利用结 构 , 减少 废气排放 ; 减少 汽车尾气排放量 ; 大力发展集中供热 ; 限制空调 使用条 件,控制空调室内设定温度等都可以在 定程度上缓解城 市热岛效应 的影响 。 4结论 城 市化进程引发 了城市热岛效应 , 不仅增 加城市建筑能耗 , 还影 响人体健康。 通过增加 自
不定 、 风速减弱 , 排放热量不能散发 , 同样 是产 生热岛效应的原因。 2热岛效应对建筑能耗的影响 文 献…研 究 了 O a a sk 城市热 岛效应对 建 筑能耗 的影 响 , 出 : 得 该地热 岛强度为 2 , ℃ 用 电负荷高出周围地区约 2 %。相埘郊 区而言 , 0 市区夏季空调能耗增加了 2 %, 2 冬季采 暖能耗 下降了 3%, 3 热水用能减少 5 则 O aa市区 %, sk 全年能耗较郊区少 6 %。围护结构特性 、 室内设 定温度都影响着热岛效应所引发 的建筑能耗增 加量。文献fj 2通过对天津地区热岛效应 的分析 研究 , 出: 得 热岛效应对建筑能耗 的影响因建筑 模型的不用 不同,改善围护结构的热敏感性 在夏季可以缓解热岛效应对空调能耗 的影 响 , 在冬季 反而 加剧 了热岛效应 的采 暖能耗 的影 响 ; 内设定温度 同样影响着热 岛效应给建筑 室 能耗带来 的改变 , 在夏季室内设定温度越低 , 热 岛效应对建筑能耗影响越大 , 而冬季恰好相反。 3减小热岛效应 的措施 31 . 增加城 市 自然下垫面 既然城市 中人工构筑物增 加、 自然下垫面 减少是 引起热岛效应 的首要原因,那么在城市 中增加 自然下垫面的比例便是缓 解热岛效应的 有效途径之一。城市绿地是城市 中主要的 自然 因素 , 绿地调节气温 , 是依靠绿地 内外地层的热 量差和绿 色植物 的遮 阳及 叶面蒸 腾作用实 现 的。每公顷绿地平均每天从环境 中吸收的热量 相当于 19台空调所释放的热量 。并且 当城市 8 绿化覆盖率达到 3%以上时 , 岛效应 明显减 0 热 弱, 覆盖率达到 6 %时, 0 热岛效应可消除。因此 加强街道与小区绿化 、 用绿色植物装点居室 、 甚 至发展建筑外墙 与屋面的绿化 、特别是大力推 广阔叶类乔术对草坪和灌木的替代 ,以增加单
(、 1 天津市永亨建筑设计有限责任公司 , 天津 30 5 2 北京瑞杰历信行房地产顾 问有限公 司, 00 1 、 北京 10 3 ) 0 0 2
摘 要: 伴随经济 发展, 城市化水平不断 提高, 此同 加重了 与 时 城市环 境的恶 分析了 热岛 化。 城市 效应产生 的原因, 及热岛 应对建筑能 以 效 耗的
影响 , 并提 出了缓解城市热岛效 应的措施。 关键词: 岛效应 ; 热 建筑 口已达 5 7 , . 亿 城镇 7 化水平达到 了 4 . %。随着城市化的进程 , 32 9 气 候逐渐受到影 响,而城 市化发展对于气候显著 影响的体现就是城市热岛效应。 在晴朗夏 日, 海岛上地面气温要高于周围 海上气温 ,并形成海风环流以及海岛上空的积 云对流 , 这就是海洋热岛效应。 在气象学近地面 大气等温线图上 ,郊外的广阔地 区气温变化很 小, 如同平静海面 , 而城区则是 明显 高温 区 , 如 同突 出海面的岛屿,城市热岛效应 ”便 由此得 “