高层建筑形态自遮阳设计依据-以上海地区为例

4.2.1.1　地区气候特征

我国《民用建筑热工设计规范》（GB50176—93）从热工设计的角度，将各地分为五个气候区域（图4—6），每个气候区域由于其地理位置和太阳高度角的影响，对建筑的热环境影响也不同。上海地区在热工分区中属夏热冬冷地区，这一地区的气候设计需要满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温需求。上海地区地处北纬 31°12′，东经 121°26′。上海濒江临海，属于亚热带季风气候，呈现季风性、海洋性气候特征。冬夏寒暑交替，四季分明，春秋较冬夏较长。主要气候特点是：春天暖和，夏季炎热，秋天凉爽，冬季阴冷。由于上海城区面积大、人口密集，使上海城市气候具有明显的温室效应和热岛效应，设计中应重点考虑有效遮挡夏季太阳直射辐射得热。

图4—6　全国热工设计分区图

图片来源：《民用建筑热工设计规范》（GB50176—93）

4.2.1.2　地区太阳辐射情况

由于地理纬度、海拔高度、天空云量等因素的影响，每个地区所接受的太阳辐射强度不尽相同。上海地区位于中低纬度地区，受太阳辐射影响较大。从图4—7中，可以看出上海地区的太阳辐射总量有明显的年季变化，冬季最小，夏季最大。月辐射量最大值出现在 7 月，约为 705 MJ/m2；最小值出现在 12月，约为 165 MJ/m2。

4.2.1.3　地区气温分布情况

1. 月平均气温

从上海地区各月的平均温度变化情况（图4—8）看出，春季为 3—5 月，气温逐渐回升，由3月的10℃左右升至5月的20℃左右。夏季为6—8月，各月的平均气温在 25～30℃之间。7月份的平均气温达到全年各月最高值，高达30℃左右。

图4—7　上海地区月太阳总辐射

图片来源：作者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》整理

图4—8　上海地区各月平均干球温度(www.xing528.com)

图片来源：作者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》整理

图4—9　上海地区全年各级干球温度分布

资料来源：作者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》整理

统计上海全年各级温度的小时数（图4—9），从图中可以看出25℃以上的小时数近2 200小时，因此考虑夏季的遮阳隔热设计是很有必要的。

2. 极端气候

上海地区盛夏高温十分炎热，最高气温出现在7月份。如图4—10，可以看出在整个7月，日最高温度基本都维持在30℃以上，造成夏季酷热难耐。

上海地区极端最低气温，如图4—11，基本出现在1月份，日最低温度基本处于—5℃～5℃之间。

图4—10　上海地区最热月干球温度变化

资料来源：作者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》整理

图4—11　上海地区最冷月干球温度变化

资料来源：作者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》整理