316重庆市特征气候的舒适性分析
*重庆市特征气候的舒适性分析
重庆大学城市建设与环境工学院张立文李百战丁勇沈艳摘要：本文通过对重庆地区气象资料的收集和整理，分析了该地区风力、温度、湿度等基础数据，对重庆地区的风速和风向进行了细致的统计并有了清晰的认识。结合人体热舒适区域图，对重庆市的温度、湿度特征进行了总结，为以后提出控制策略打下基础。
关键字风速风向温度湿度
1前言
重庆市位于中国西南部、长江上游。重庆辖区主要分布在长江沿线，以丘陵、低山为主，平均海拔为400米。重庆市区坐落在长江与嘉陵江交汇处，四面环山，江水回绕，湿度较大。
按建筑热工设计分区，是用累年最冷月（即一月份）和最热月（即七月份）平均温度作为主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标，将全国划分为五个区，即严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区。夏热冬冷地区的主要分区指标是最冷月平均温度0～10℃，最热月平均温度25～30℃，而重庆则属于典型的夏热冬冷地区。
依托国家“十一五”重大科研项目中的“建筑室内热湿环境控制与改善关键技术研究”课题，笔者收集了重庆市的相关气象资料[1]，进行了分析整理。
2风力资源
2.1 风速分析
笔者收集了重庆市一年的1460组风力数据，每一组数据包括风向和风速。风速（单位m/s）按大小分为0、0
经过笔者的统计：从风速大小来看，1460个数据中，风速为0的数据有318个，0.0风向即北风的情况下，风速大小为0 *国家科技支撑计划重大项目课题（2006BAJ02A09、2006BAJ02A13-4）资助 从上表中可以得出，重庆地区的全年室外风速较低。小于5 m/s的风速占到了全年的99.04% ,分速在0m/s～1m/s的情况占了近四分之一，无风的情况也占了近四分之一。 2.2 风向分析 在风向方面，由表1的统计得：在1460个数据中，无风情况下有318个数据，占据21.78％的比重；0.0风向北风的情况下，风速大小为0 从上表中的数据可得，在重庆地区有风情况下，从风向上来看，主导风向为西北风，占到了37.74％的份额，其次为东北风，占了近13.83％的比例，其余的风向分布较为均匀。无风的比例也很高，占到了21.78％。 综合表1风速分布表和表2风向比重分布表，得到了重庆全年风玫瑰图。示意如下： 从上可得，重庆属于风能资源较贫乏地区，平均风速为1.6m/s。但从相关的文献[2]看：一些山口、河谷地区, 特别是盆地边沿的东北部山区风能资源较丰富。重庆市风能总储量2250万kW, 可技术开发的风能在10～50万kW 左右。就全市风能资源的地区分布而言, 主要集中在巫溪、奉节、南川等地, 约占全市幅员面积的7%。 在能源消耗日益加大，能源日益紧张的今天，在重庆地区对于风资源的利用需要深入开发潜力。 3 温湿度分析 3.1 冬季温湿度分析（以一月份为例） 采用候平均气温划分季节的原则[3]（即候平均气温低于10℃的时间段为冬季，高于22℃为夏季，界于冬、夏季之间的时段分别为春、秋季）可以得到重庆市冬季来临的时间一般在12月上中旬，东南部偏早在11月下旬，冬季长约75－90天，东南部及海拔较高地区可达100天以上。重庆冬季偏暖，少霜雪，多云雾，日照少，最冷月平均气温4－8℃。作者根据收集到的气象资料[2]，对重庆市的最冷月干球温度进行了整理，温度曲线如下所示： 图2：最冷月的干球温度变化图 从上图2得：重庆冬季最冷月份一月的温度分布大致在5～10℃之间，最冷月1月的月平均温度为8.1℃，最冷月的日最高温度与日最低温度分别为13.6℃和3.4℃。 在自然环境日益极端化的今天，随着人们对生活品质的要求越来越高，创造一个舒适的室内热湿环境，已成为暖通工作者的首要任务。用什么样的物理参数来判定舒适的热湿环境？什么样的范围为舒适？根据国内外已有的研究成果[4]，将温度、湿度等参数计算后将其结果表现为图表中的一个区域，如图2中的蓝色区域。该区域表示人体热舒适区，若某一气象参数经过计算后，描点落在蓝色区域内，则处在该气象参数下的人体感觉舒适（90％的人 图3：重庆一月份热舒适区分布图 如图3所示，是暖通空调行业常用的焓-湿图，其中蓝色图框范围内表示人体舒适区（90％的人认为舒适），红色表示自然通风区域。 从该焓-湿图上看，一月份重庆的气候参数点都偏离人体热舒适区，温度主要分布在5～10℃之间，湿度在60％左右，呈现一种湿度大、温度低的状态。由此可见，要改善重庆市冬季的舒适性，一月份首要目标是进行温度的控制，并同时控制相对湿度保持在舒适度区域内，然后结合适当的湿度调节，改变这种阴冷的气候状况，达到人体热舒适的要求。 3.2 夏季温湿度分析（以七月份为例） 5月中旬开始，全市相继进入夏季，东南部最迟在6月初入夏，夏季是全年最长的季节，普遍有120－140天，东南部稍短，也有100天左右。夏季炎热光照强，降水不匀多伏旱。重庆夏季以“火炉”著称，极端最高气温38－40℃，部分地区甚至高达42、43℃。日最高气温大于35℃的高温日数是炎热的标志之一，全市沿长江、嘉陵江和乌江两岸海拔较低地区的高温日数平均为30－40天，反映出重庆炎热不仅强度大，而且持续时间长[3]。笔者根据重庆市夏季的气象数据，整理了夏季最热月的干球温度图，如下所示： 图4：最热月的干球温度分布图 从图4可得：其最热月的日最高温度与日最低温度分别为37.7℃和28.2℃，日平均温度在24～32℃之间，经计算得重庆夏季最热月份七月的月平均温度为28.1℃。 在这样的高温情况下，在热舒适区分布图上会是怎样的一个情况？笔者将所收集的温湿 图5：重庆七月份热舒适区分布图 从图5重庆七月的该焓-湿图看，七月份重庆的气候参数点都远离人体热舒适区，温度 主要分布在25～35℃之间，湿度主要集中在80％左右，处于高温高湿状态，人体感觉闷热。由此可见，要提高重庆市夏季的舒适性，对于高温高湿的处理是关键。 4 小结 作者通过对重庆地区风、温度、湿度等气象数据的整理和分析，对重庆市的风力、温度、湿度等天然冷热资源有了初步地认识。 重庆地区的主导风向为西北风，平均风速为1.6m/s，一年当中无风的时间占据了四分之一强，对于风资源的利用需要深入开发潜力。 重庆地区冬季（以一月份为例）温度在5～8℃左右，湿度在60％左右，给人以“阴冷”的感觉，根据这一气候特征，温度将是为使人体达到舒适状态首要的控制对象。夏季（以七月份为例）七月平均温度为28.1℃，湿度主要在80％左右，高温高湿，影响建筑室内热湿环境舒适性的主要因素是相对湿度,其次是干球温度。从全年建筑室内热湿环境调控上看,对于湿度的调节应该是重庆地区的重点。 笔者将对该课题深入研究，为使人体达到热舒适状态，提出更为具体和可操作性的控制策略。 参考文献： [1]中国气象局气象信息中心气象资料室. [M].中国建筑热环境分析专用气象数据集. 北京：中国建筑工业出版社, 2005. [2]张丽娜、李蜀庆.重庆市可再生能源现状和发展［J］.云南环境科学.2006.（25）增刊.132～133. [3]重庆市气候资源https://www.sodocs.net/doc/838393445.html,/service/cqweather.htm [4]P.O.Fanger,Thermal Comfort,Robert E.Krieger Publishing Company,Malabar,FL,1982 [5]丁勇，李百战，罗庆，刘红.重庆市自然资源在改善室内热湿环境中的作用［J］.重庆大学学报（自然科学版），2007年9月.第30卷第9期.127～133 [6] 中华人民共和国国家标准. 《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ50019-2003）.中国建筑工业出版社 [7] 中华人民共和国国家标准.《公共建筑节能设计标准》（GBJ50189-2005）.中国建筑工业出版社，2005 [8]张永和.略论重庆气候特点及成因［J］.重庆师范大学学报（自然科学版），1987年年第一期.76～82 联系作者：张立文，女，1984年12月生，重庆大学硕士研究生， 通讯地址：重庆大学城市建设与环境工程学院400045 联系电话：023－65122889 E-mail: zhangliwen5416@https://www.sodocs.net/doc/838393445.html,