[拼音]：jianzhu qixiangxue

[外文]：building meteorology

研究气象对建筑的影响和建筑的气象效应的一门学科。在设计高层建筑时，除须考虑地震因素外，还须考虑风荷载等气象因素的影响。此外，不合理的建筑布局会导致空气污染加重。因此，如何正确使用气象资料，保证建筑设计既安全、经济和实用，又有合理的布局，形成良好的气象效应，是建筑气象学的研究内容。

古人为抗御风、雨、寒、暑创造了供自己休息的原始住所──巢、穴和窝等，这就是人类历史上早出现的建筑雏型。随着社会的发展和生产、生活的需要，逐步发展了适应不同气象条件的建筑。如我国古书《墨子》中说到:“为宫室之法曰：高，足以避润湿；边，足以圉(抵御)风寒；上，足以待雪、霜、雨、露。”这是在建筑中考虑气象因素的记述之一。北宋初年，著名的木结构建筑匠师喻浩，在宋都东京（今开封）建造八角形、高36丈（120米）的开宝寺塔（灵感塔）时，根据当地较大风速的方向为西北风的特点，将塔身略倾斜于西北方，以抵抗风压力的作用，这是建筑史上早考虑风压的建筑物。

20世纪40年代后，随着大型工业企业、超高层办公楼和超级旅馆等大型建筑物的不断出现，气象因素对建筑的影响越来越受到重视。如1940年美国华盛顿州的塔康马悬桥，在风的动力作用下被摧毁；1965年英国费尔桥电厂的冷却塔群中的三个，在大风中倒塌。这些事故促使人们在建筑设计中，要进一步考虑风力与建筑物的共振作用。1963年，国际上曾专门召开“风对建筑结构影响讨论会”（1979年易名为“风力工程学会”）。此外，还逐步展开了建筑气象的实测工作，如测量建筑物的风压和风振等。随着现代建筑科学技术的发展，为设计和建造在不同气象条件下的良好的室内小气候环境，无论在城市规划，建筑设计，以至建筑的形式和材料，建筑工艺和施工等方面都要掌握各地区天气气候的规律。

在全年只有一个盛行风向的地区，工业区常设在盛行风向的下风侧，居住区在其上风侧，以避免工业区向大气排放的有害物对居民区的影响。在季风区，由于冬季和夏季的风向基本上相反，故将工业区布置在小风频的方位，而把居住区设在小风频的下风方位，使居住区的空气受污染的程度小。在建筑规划或设计时，不但要考虑大气候的影响，还要考虑与局地环境条件有关的气候特征的影响，如“城市热岛”、“城市风”（见城市气候）；山区工厂排放的热量，可使近地面层热状况改变，引起逆温强度变弱、逆温中心抬高。逆温时，大气稳定，污染物质很难扩散，在工厂设计时，烟囱有效高度通常应达逆温层之上(见空气污染气象学)。

（1）风压。它是建筑结构设计中侧向载荷的一种主要基本数据，建筑设计中必须考虑风荷载。风压是垂直于气流方向的平面上所受到的压强。各国对气流的取值方法不尽相同，我国规定用一般空旷平坦地面，离地10米高处，30年一遇的自记10分钟平均较大风速。在设计中，若风压取值偏低，则建筑物的安全就无保障；若取值合理，则既安全，又可以节约资金。

（2）雪压。它是单位面积上的雪重，即积雪深度和积雪密度的乘积。在建筑结构设计中雪压是铅直荷载的一种主要数据。我国规定用一般空旷平坦地面上30年一遇的较大积雪重量(公斤/米2)。在计算雪压时，还要考虑降雪时的风速。风可引起雪花飘移，使屋面积雪重新分布，没有障碍物的屋面上的积雪比地面少，有障碍物的部位积雪比地面多。西欧冬季降雪大的地区，为了减少积雪，其屋面坡度一般为60°，以使屋面积雪下滑而减小雪压。

在工业和民用建筑设计中，为了满足生产和人民生活的需要，设置必要的采暖、通风和空气调节设备，使室内在不同的季节均能保持一定气温、相对湿度、空气流速和清洁度。

采暖、通风和空调系统均需消耗能源，既不要浪费能源，又要满足生产和生活的需要，就需根据当地的气候条件，即当地多年的气象观测资料来设计。如冬季采暖期的长短根据日平均气温低于某一界限的天数来确定(我国取日平均气温等于和低于5°C的天数);采暖的室外计算温度是根据最冷月平均气温和较低日平均气温等项目综合计算得出的，计算温度越低，表示需设计的采暖负荷越大，消耗能源越多。由于各国的情况不同（能源消耗水平不同），所选用的标准差异很大。冬季空调室外计算温度同采暖室外计算温度类似，只不过要求更高些，即一般设计的负荷均大于采暖设计的负荷，换言之，空调室外计算温度低于采暖室外计算温度。夏季空调室外计算温度，根据当地很热月平均气温和极端较高气温等项目综合计算得出，计算温度越高，表示需要设计的空调负荷越大，消耗能源越多。夏季通风系统的设计，除需考虑较高温度外，尚需考虑相对温度的大小。

在冬季建筑物的采暖、失热计算中，还需考虑太阳辐射对各朝向不同表面引起的温度差异。向阳面温度高；对透明的外围护结构，太阳辐射还可直接射入室内。所以在冬季采暖和通风系统的热负荷设计中，要作朝向修正。夏季太阳辐射热通过外围护结构传入室内，使室内加热，这是空调室内冷负荷时需考虑的因素。为尽量利用气象条件，常在建筑布局上充分考虑自然调节的作用，如我国东北、西北和华北的建筑外墙厚，北窗小，街道走向多采用正南正北、正东正西向，以充分利用阳光。在天气炎热雨季较长的地区，房屋高敞开朗，出檐深，有阳台凹廊，门窗多对着开，以利通风降温。东南沿海城市，街道走向多采用东南朝向，以利用夏季来自海洋的夏季风，而求得凉爽。西南地区的干栏、竹楼，可防潮湿和强烈日光照射。新疆吐鲁番地区按小天井院落布局的土拱住宅，既可减少日照，又有良好隔热性能。印度沿海地区，房屋窗户很少，房顶上的出气孔面对海风，以利于房屋的通风。

室内良好的光照是保证人们正常工作、学习和生活的必要条件之一，在建筑设计时必须考虑室外的照度及其日变化。在居住区的平面布置中，房屋的间距都必须根据全年不同季节的太阳光入射角来确定。

（1）冻土深度是决定地基基础埋置深度的因素之一。为确保各种工程的地基基础和排水给水、煤气管道不致冻胀而破坏，必须埋置在冻土层以下的深度。

（2）建筑施工要避开最可能出现不利天气的时段，雨季需考虑防雨施工措施，否则会使重型装备搁浅而无法使用，阻碍工程进度。冬季施工需按混凝土的水化作用和气温的关系采取适当措施。高空作业的时候，更需要考虑短期天气预报，特别是大风预报。

利用太阳能采暖和空调的试验研究进展很快，已建造了不少被动式太阳能房和主动式太阳能房。主动式太阳能采暖系统，一般同夏季空调和生活热水供应结合在一起。在建筑上如何充分利用太阳能，以达到节能的目的，是世界各国建筑气象学研究的新课题之一。

参考书目

WMO，

Report of the Meeting of Experts on UrbanandBuilding Climatology， WCP-37，1982.

R.Reidat，The Present Situation，Prospects andProblems of Building Climatology， BuildingClimatology， WMO，Technical Note No.109，pp.1～7，1970.

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