D 准静风区：静风频率(风速0~1.0m/s)在50%以上，盆地、山谷 规划原则 Ⅰ工业区集中布置；利用卫生防护带隔离其与生活区 Ⅱ计算出污染源浓度落点，生活区置于该界限以外
风向类型 主导风 符号 A A’ B B’ 指标 主导风向 最小风频 风向旋转 最小风频 生活区 上风 下风 本侧 下风 工业区 下风 上风 外侧 上风
一、大天气系统的风向类型与规划设计
1、基本概念 a风向频率：某地某方向的风向频率即指该方向一年中有风次数与 该地区全年各方向有风总次数的比率。 b最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。 b最小风频风向：指某地风向频率最小的方向。 c风玫瑰图：在极坐标中标出各风向的风向频率。 d盛行风向：多年气象资料统计出某地一年中风向频率较大的方 向，可以有一或二个，不超过三个。
§1-1 生物圈与生态平衡
一、生物圈
C.1 环境工学基本知识
1.定义：地球表面全部有机体及其相互作用的生存环境的总合称 为生物圈。 2.范围：海平面以上约15公里； 海平面以下约11公里 物种：动物216万种；植物34万种；微生物4万种 3.分类： 1)气圈：约10km 暖层（非常稀薄，基本与人类无关） 大 中层（非常稀薄，基本与人类无关） 气 平流层（臭氧含量非常高） 对流层（气流活动非常丰富） 2)水圈 3)岩石圈 二、生态系统 1.定义：在一定的空间内，生物之间、生物与环境之间，互相依 赖制约并以某种方式进行物质与能量的交换。这种生物 与环境的结合体称为生态系统
C.3
城市风环境
定义：“风环境”，包括城市的风向，风速以及影响城市风向、 风 速的因素以及其对城市大气环境的影响。
§3-1 大气边界层 一、大气边界层
1.大气边界层：从地球表面到500~1000米高的这一层空气 郊区：薄 平原：薄 市区：厚 山地：厚 2.分层 ①接地层：自地面向上50-100米的空气层，也叫城市覆盖层。 是与人类关系最密切的一层，气温、风速、风向等的变化都 发生在该层。 ②自由大气：大气边界层的上部的大气。
§1-3 人类活动对环境和气候的影响
一、下垫面性质的改变对气候的影响
下垫面：天空大气面对的地表层，能对大气产生影响的表层。 1.植林与伐林 2.建造大型水库 3.海洋石油污染
二、改变了大气成分
1.CO2 浓度升高形成温室效应 2.化工业废气破坏臭氧层 3.光化学污染严重 4.人为尘埃增加
三、人为释放热
C.2城市热环境
§2-1 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
§2-2 城市热岛现象
一、城市热岛
城市“热岛”效应是指城市内的气温比城市外高，且越接近 市中心建筑稠密区温度越高，等温线图呈现岛性，称其为热岛 热岛强度△T=市区气温-郊区气温
§3-3建筑群中的风环境
一、建筑周围的气流状况
1.建筑气流场的基本模式 Ⅰ室外气流遇建筑物阻碍，约在墙面高度1/2处，分成向上、向下 气流，侧面分成向左、向右气流。 Ⅱ经过建筑转角处，气流与建筑物剥离，风速沿剥离流线加强。 横向剥离风有下降趋势。 2.建筑物尺度变化对气流的影响 建筑物越长、越高、进深越小，其背风面产生的涡流区越大。 3.风向入射角变化对气流的影响 风向与建筑物长边的夹角越大，其背风面产生的涡流区越大，同 时两侧强风区越大。
• Ⅳ实施路径： 总体规划：（1）保护水生态敏感区。 （2）集约开发利用土地 （3）合理控制不透水面积。 （4）合理控制地表径流。 （5）明确低影响开发策略和重点建设区域。 专项规划： 城市水系统专项规划； 城市绿地系统专项规划； 城市排水防涝综合规划； 城市道路交通专项规划； 技术路线： 控制指标分解 技术选择： 渗透、储存、调节、转输、截污净化 单项设施：主要有透水铺装、绿色屋顶、下沉式绿地、生 物滞留设施、渗透塘、渗井、湿塘、雨水湿地、蓄水池、 雨水罐、调节塘、调节池、植草沟、渗管/渠、植被缓冲 带、初期雨水弃流设施、人工土壤渗滤等。
三、城市生态环境的特点
1.人类成为生态系统的主体 2.是一个不独立、不完全的开放系统 3.是一个极不稳定的环境系统
§1-2 环境及环境机能
一、环境
1.定义：某一主体周围对该主体有影响的自然因素的总合。 2.分类 自然环境：客观生存基础 人工环境：物质环境（房屋、桥梁、道路、城市等） 社会文化环境（政治、法律、宗教、风俗等）
2.组成
生产者：自养者，绿色植物、菌类 消费者：他养者，动物 分解者：还原者，微生物 非生命物质：各种无机物及自然因素 3.生态平衡 Ⅰ定义：生态系统各组分之间，在一段时间内，在一定的条件 下保持着自然的、暂时的、相对的动态平衡，称为生 态平衡。 Ⅱ手段 正反馈：物种在无限制环境下连续以指数形式增长的本能。 负反馈：资源减少、疾病、天敌、环境恶化等限制物种发展。 Ⅲ正、负反馈的调节
§2-3 热岛对环境的影响及对策
一、热岛对环境的影响
1.在城乡之间形成热岛环流，加重空气污染 混合高度 Hmin = 50～500m 2.增加城市降水量，降低城市空气湿度，城市极端天气增多 3.酷热天气增多，减少城市霜、雪
二、规划设计对策 1.严格控制城市人口，控制城市规模：最佳城市规模 2.以交通站点为中心，城市均匀分布多个闹市中心，分散人流，减 轻热岛 3.“大区大间距，小区小间距”的规划原则 减少太阳辐射吸收量；减少二氧化碳排放量 4.加强绿化改善外部环境 Ⅰ分散式绿化：减弱整个城市的热岛强度 Ⅱ绿化带型：将热岛分割成小块，有效降低混合高度（宽约150m） Ⅲ结合建筑立体绿化 乔、灌、草合理结合 优先使用当地植物 绿化品种的选择与配置 3.合理的建筑布局 Ⅰ合理预留风道 Ⅱ提高风道利用效率 4.加强建筑节能，减少人为产热 Ⅰ市区保持充足的蒸发地面（湿地、绿地），严格控制人工铺装 地面，或使用新型建材 Ⅱ优化建筑单体
h Vh V s h s


式中：hs—— 基准高度，取10米
规律：随高度的增加，农村风速迅速增大，而城市风速变化不大， 同一高度处，农村风速远大于城市风速。
三、边界层内气温的垂直分布与大气稳定度 1.温度层结：大气中空气温度沿垂直方向的分布状况（用气温垂直 递减率γ表示） 正常分布：下高上低， γ＞0 气温随着高度增加而下降，每上升100m平均下降0.65℃ 反常分布：Ⅰ等温——气温不随高度发生变化， γ ＝0 Ⅱ逆温——气温随高度的增加而升高，γ＜ 0 2.大气稳定度：反映城市中空气流动情况 A——极不稳定 D——中性 F——稳定 3.地面浓度分布 Ⅰ地面最大浓度与烟囱高度的平方成反比 Ⅱ地面最大浓度落点（烟囱下风侧Xmax） ①建筑选址避开下风向10-15倍烟囱有效高度为位置 ②附加高度正比于：烟囱直径、烟囱口排烟速度、排烟温度 ③源强条件相同的情况下,抬高源高可以有效地降低地面污物浓度 四、逆温及其对大气污染的影响 1.逆温：气温随高度的增加而升高的现象，称逆温现象 2.逆温层：逆温所及的空气层叫“逆温层”。 上界称“逆温顶”，下界叫“逆温底”。
5.建设海绵城市
海绵城市：国际通用术语为“低影响开发雨水系统构 建”，指的是城市像海绵一样，遇到有降雨时能够就地或 者就近“吸收、存蓄、渗透、净化”径流雨水，补充地下 水、调节水循环，在干旱缺水时有条件将蓄存的水“释放” 出来并加以利用，从而让水在城市中的迁移活动更加“自 然”。 Ⅰ建设原则：规划引领； 生态优先； 安全为重； 因地制宜； 统筹建设。 Ⅱ建设途径： ① 对城市原有生态系统的保护。 ② 生态恢复和修复。 ③ 低影响开发。 Ⅲ控制目标：径流总量控制、径流峰值控制、 径流污染控制、雨水资源化利用等
二、边界层内风速的垂直分布 式中 Vh——高度h处的风速 h Vg ——当地地转向风速 Vh Vg h hg ——当地边界层上界高度 g α ——指数，取决于当地粗燥度
类别 草原 α 0.28~0.12 边界 100~180 层厚度(m) 农耕地带 0.13~0.16 270~350 城市郊区 0.20~0.23 390~460 城市中心 0.25~0.40 420~600
2、海陆风 （水路风） 1）机理 2）特点： Ⅰ日变型，风频基本相等； Ⅱ影响范围大： Ⅲ风速较大，海风约为5～6级，陆风＜3级 Ⅳ热带地区海陆风较强，中高纬地区较弱。 3）对环境的影响及对策 影响： Ⅰ局地循环累积污染加重 Ⅱ若当地盛行风与海风相反，将形成一层倾斜的逆温层 烟气压在逆温层内难以扩散，造成沿海近处污染增大 对策：沿海建工业区时，应将生产用地与生活用地平行布置， 二者均垂直于海岸线布置。 3、过山风 （下坡风） 1）机理 2）特点： 局部强风 3）对环境的影响及对策 对策：①尽量提倡布置在C点 ②在岩山不稳的山坡下，避免设置各种设施
3.分类：1 根据逆温层的位置分类 a.接地逆湿：从地面即开始逆温 b.悬浮逆温：中间一段大气分布反常 2 根据逆温形成原因分类 ①平流逆温：大天气系统的暖气流经过冷的下垫面上空时形成 ②辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温 ③地形逆温：由于局部地形原因而造成的逆温（谷地或盆地）
§3-2风向分布与规划设计
二、热岛的成因 1.城市下垫面与郊区的巨大差异是形成热岛效应的重要原因
Ⅰ立体化下垫面曾大大增加了太阳辐射的接触次数 Ⅱ城市建筑密度大，通风不良，不利于热量散发 Ⅲ城市中不透水面积大，植被水体少
2.市区有大量的人为释放热 3.市区上空的大气污染严重
三、热岛的特征
1.城市规模越大，人口越多，热岛现象越强。 △T=2.0lgN-4.06(℃) 欧洲 △T=2.96lgN-6.41(℃) 北美 2.各地区各季节各时刻热岛强弱不同 Ⅰ冬季热岛效应较夏季强 Ⅱ纬度越高的地区热岛效应越强 Ⅲ夜间热岛效应较白天强 3.存在“临界风速”
对角盛 行风180 °
夹角盛 行风
90° 45°
135°
静风
无主风

C C’ C’’ C’’’ D D’ E